Материалы и строительные изделия из древесины. Часть 3
Кровельные материалы выпускают для временных зданий. К ним относятся стружка, дрань, плитки деревянные и гонт. Материалы для кровель изготовляют из осины, сосны, ели, пихты. Стружку производят длиной (вдоль волокон) 40 - 50 см, шириной 7 - 12 см и толщиной 0,3 см; дрань - длиной 40-100 см, шириной 9 - 13 см и толщиной 0,3 - 0,5 мм; гонт - длиной 50 - 70 см, шириной 7 - 12 см и толщиной 1,5 см.
Древесно-стружечные плиты (ДСП) изготовляют горячим прессованием специально приготовленных древесных стружек с термореактивными жидкими полимерами (карбамидными или фенолоформальдегидными). Расход полимера составляет 8-12 % (от массы стружек). Стружку получают на специальных стружечных станках, используя сырье в виде отходов деревообработки, фанерного и мебельного производства, а также в виде неделовой древесины. Средний слой трехслойных плит состоит из относительно толстых стружек (толщина до 1 мм), наружные слои выполняются из тонких стружек (толщиной до 0,2 мм), которые повышают прочность изделий. В качестве декоративной отделки, защищающей плиты от увлажнения и истирания, применяют полимерные пленочные материалы и бумагу, пропитанную смолами. Нередко поверхность плит (предварительно отшлифованную) покрывают водостойкими фенольными или эпоксидными лаками. Выпускают древесно-стружечные плиты различной плотности (г/см3): очень высокой 0,81 - 1,0, высокой 0,66 - 0,8, средней 0,51 - 0,65, малой 0,36 - 0,5, очень малой 0,35. Плиты средней и высокой плотности применяют как конструкционный и отделочный материал. Плиты малой плотности служат тепло- и звукоизоляционным материалом. В целях уменьшения набухания плит во влажном воздухе в исходную массу вводят гидрофобизующие вещества (парафиновую эмульсию, раствор кремнийорганического полимера и др.). Размеры плит: длина 1800 - 3500 мм, ширина 1220- 1750 мм, толщина 4-100 мм.
Древесноволокнистые плиты (ДВП) изготовляют путем горячего прессования волокнистой массы, состоящей из древесных волокон, воды, наполнителей, полимера и специальных добавок (антисептиков, антипиренов, гидрофобизующих веществ). Древесные волокна получают из отходов деревообрабатывающих производств и неделовой древесины. Древесину на рубильных машинах перерабатывают в щепу, которую проваривают в 1-2%-ном растворе едкого натра для нейтрализации смолистых и сахаристых веществ. Затем щепу размельчают в дефибраторах и других машинах до состояния тонких волокон. После дополнительной обработки паром (при температуре 150ºС и давлении 0,6-1 МПа) волокна смешивают с водой и указанными добавками.
При изготовлении сверхтвердых плит в смесь вводят феноло-формальдегидный полимер. Приготовленная масса передается на отливочную машину, имеющую бесконечную металлическую сетку и вакуумную установку. Здесь масса обезвоживается, уплотняется, разрезается на плиты, которые и направляются в роликовую сушилку, если формуются высокопористые плиты. Для получения твердых плит необходимо прессование массы, которое осуществляется на гидравлических многоэтажных прессах при температуре 150-165 ºС под давлением 1 - 5 МПа. Горячее прессование ускоряет отвердение термореактивного полимерного связующего; изменяя давление прессования, можно получить плиты разной плотности и с различными физико-механическими свойствами.
Выпускают плиты пяти видов: сверхтвердые - плотностью более 950 кг/м3 с пределом прочности при изгибе более 50 МПа; твердые - 850 кг/м3, 40 МПа; полутвердые - 400 кг/м3, 15 МПа; изоляционно-отделочные - 250-350 кг/м3, 2 МПа; изоляционные - до 250 кг/м3, 1,2 МПа. Плиты имеют длину 1200 - 3600 мм и ширину 1000- 1800 мм. Твердые плиты имеют толщину 3 - 8 мм, а изоляционные - 8 - 25 мм. Твердые плиты применяют для устройства перегородок, подшивки потолков, настилки полов для изготовления дверных полотен и встроенной мебели. Отделочные плиты облицовывают синтетической пленкой с прокладкой текстурной бумаги под цвет и текстуру древесины ценных пород. Их также выпускают с матовой поверхностью, окрашенными водоэмульсионными поливинилацетатными красками. Такие плиты служат облицовкой стен и потолков. Плиты, окрашенные эмалями, имеют глянцевую поверхность и они более водостойки. Эти плиты применяют для облицовки стен в медицинских учреждениях, продуктовых магазинах и т.п.
Изоляционные древесноволокнистые плиты находят широкое применение в виде тепло- и звукоизоляционного материала. Производство древесноволокнистых и древесностружечных плит быстро увеличивается, чему способствуют обширные ресурсы разнообразного органического сырья в виде отходов деревообработки, бумажной макулатуры, неделовой древесины; сырьем могут служить также стебли тростника, солома, льняная костра и т.п.
Древесно-слоистые пластики - это листы или плиты, изготовленные из лущеного шпона, пропитанного и склеенного резольным фенолоформальдегидным полимером. Отличаются от фанеры большей плотностью (1,25- 1,33 г/см3) и обладают высокими механическими свойствами: предел прочности при растяжении вдоль волокон "рубашки" составляет 140 - 260 МПа, при изгибе - 150 - 280 МПа, удельная ударная вязкость - 3 - 8 МПа. Эти пластики стойки к действию масел, растворителей, моющих средств. Применяют в строительных конструкциях, от которых требуется химическая стойкость, высокое сопротивление истиранию.
Ламинат - слоистый пластик на основе ПВХ-смолы. Наносится на поверхность ДСП под давлением, имитирует текстуру природного камня (мрамор, гранит, габбро и т.д.), древесных пород (бук, дуб, груша, красное и черное дерево и др.). Отличается повышенной температуростойкостью, малой истираемостью.
Ламинированные ДСП (ЛДСП) - плиты с нанесенным на них покрытием. Они имеют широкий ассортимент, размеры: 3500х 1750х 16 мм, 2440х 1830х 16 мм (более 20 декоров). Панели идут на производство высококачественной мебели, для отделки интерьеров зданий и строительных деталей.
Кашированные ДСП (КДСП) - плиты толщиной 12 - 28 мм, длиной 2500 - 3500 мм, различной ширины. Облицованы декоративными бумажными пленками с последующим нанесением полиэфирного лака. КДСП ниже по стоимости, чем ЛДСП, но менее долговечны. Средняя плотность их составляет 600 - 750 кг/м3. Из них изготовляют столешницы размером 2440x600x28 мм, 3050x600x28 мм.
Плиты МДФ - новый вид ДВП европейского производства. Готовятся из тонкодисперсной древесной муки, спрессованные с синтетическими смолами. В отличие от традиционно применяющейся ДВП (оргалит) эти плиты фрезеруются и покрываются декоративными пленками.
Погонажные изделия - это длинномерные профильные элементы из древесных материалов и пластмассы, измеряемые "погонными" метрами: (плинтуса, галтели, наличники, поручни и другие профильные элементы).
Материалы и изделия с применением отходов древесины являются, как правило, типичными представителями строительных конгломератов, получаемых на искусственных или естественных (лигнин, полисахариды) связующих веществ.
Материалы из древесины применялись в строительстве с глубокой древности. Применение клееных деревянных конструкций, относящихся к легким сборным индустриальным конструкциям, позволяет сократить сроки строительства и снизить его стоимость.
В клееных конструкциях при их изготовлении убираются недопустимые пороки и дефекты, прочность увеличивается в несколько раз.
Эффективное сочетание древесины с полимерами, минеральными вяжущими, волокнами и металлами составляет принципиально новую основу создания деревянных конструкций.
В строительстве используют клееные конструкции двух видов: несущие и ограждающие.
Несущие конструкции иногда усиливают путем вклеивания металлической или пластмассовой арматуры, к ним относят плоские конструкции: балки, арки, рамы, фермы, панели - и пространственные: оболочки, купола и т. п.
Рамные конструкции могут иметь различное очертание. Фермы с элементами из клееной древесины нашли меньшее распространение в строительстве.
Обширную группу пространственных конструкций составляют своды и купола. По конструктивному исполнению своды и купола подразделяются на сплошные тонкостенные, образуемые слоями досок или фанеры, ребристые, опирающиеся на арки. Применение сборных элементов позволяет в большей степени индустриализовать изготовление пространственных конструкций.
В качестве ограждающих конструкций массового применения изготовляют панели размером 3,0 х 1,5 м с обшивками из фанеры. Разработаны также плоские панели стен и покрытий размером 6,0 х 1,5 м. В качестве продольных ребер в таких панелях используют клееные многослойные элементы, в том числе с фанерной волнистой стенкой, гнутые фанерные швеллеры и др. К клееным можно отнести трехслойные панели с обшивками из фанеры древесностружечных и древесноволокнистых плит и средним слоем из пенопласта, вспениваемого непосредственно в полости панели. Для увеличения несущей способности панели устраивают деревянный каркас. Обшивки соединены со средним слоем при помощи клеев. Эти панели используют в качестве перегородок и стеновых панелей многоэтажных и сборно-разборных домов.
Широкое распространение нашли панели размером 3x1,5 и 6х1,5 м, состоящие из деревянного каркаса, к которому шурупами крепят обшивки (у стеновых панелей - с двух сторон, у плит покрытий - с одной) из плоских асбестоцементных листов. Хотя эти конструкции нельзя отнести к клееным, часто их изготовляют, осуществляют на предприятиях клееных деревянных конструкций. Это объясняется тем, что элементы каркаса панелей выполняют клеенными.
Сборные дома заводского изготовления выпускают из бруса каркасно-щитовыми и каркасно-обшивными. В каркасно-обшивном доме каркас собирают из брусьев (вертикальных стоек, нижней и верхней обвязки). Каркас обшивают снаружи и внутри обрезными досками, пространство между которыми заполняют теплоизоляционными материалами. Наружные стены могут быть облицованы, например, асбестоцементными цветными плитами, виниловым сайдингом, но только после того, как дом даст осадку.
Дома заводского изготовления выпускают одно- и двухэтажными; их собирают на строительной площадке из готовых элементов. При строительстве можно использовать только хорошо просушенные деревянные детали (лучше камерная сушка). В противном случае возникают серьезные проблемы растрескивания рам, перекашивания дверей, вспучивания вагонки, образования щелей в полах и т.д. Высушить брус толщиной 10-15 см длиной 6 м трудно. Все перечисленные проблемы отпадают при использовании клееного профилированного бруса, получаемого склеиванием высушенных досок и профилированного бруса. Торцы бруса запиливают "в чашку" или "в лапу". Каждый элемент имеет маркировку, что облегчает сборку. Качественные дома получают также из оцилиндрованного бревна.