Материалы и строительные изделия из древесины. Часть 1

По способу механической обработки лесоматериалы разделяют на круглые, пиленые, лущеные, фрезерованные (строганные), колотые (производимые разделением древесины вдоль клиновидным инструментом), измельченные (щепа, опилки, стружки). Последние получают в процессе обычного пиления и фрезерования или специальной переработкой древесины.

Строительные компоненты из древесных материалов (листовые, плитные и другого вида) получают с помощью связующих (вяжущих) веществ из предварительно разделенной части древесины (фанера, столярные плиты, древесно-стружечные плиты, древесно-слоистые пластики, фибролит, цементно-стружечные плиты).

Ствол поваленного дерева, опиленный от корневой части и очищенный от сучьев, называют хлыстом. Процесс деления хлыстов на части называют раскряжевкой. При раскряжевке хлыстов получают отрезки разной длины - бревна, кряжи и чурки. В строительстве используют главным образом бревна как в круглом виде, так и в качестве сырья для выработки пиломатериалов.

Круглые лесоматериалы по толщине (диаметру верхнего отруба) разделяют на мелкие, средние и крупные. Мелкие, называемые часто подтоварником, имеют диаметр 6-13 см, средние - 14_24 см, крупные - 26 см и более. Более тонкие части ствола или тонкий лес (3 - 7 см) строители называют жердями. Длина бревен составляет 3 - 6,5 м (с градацией через 0,5 м).

В зависимости от качества древесины и дефектов обработки лесоматериалы разделяют на четыре сорта. В строительстве преимущественно используют бревна 2 и 3-го сорта.

Пиломатериалы по геометрической форме и размерам поперечного сечения делят на пластины, четвертины, брусья, доски, горбыль. Брусья имеют толщину и ширину более 100 мм; бруски - толщину до 100 мм и ширину более двойной толщины.

По характеру обработки пиломатериалы подразделяют на обрезные и необрезные. У необрезных пиломатериалов кромки не пропилены. По степени обработки пиломатериалы подразделяют на нефрезерованные и фрезерованные (строганые). При толщине материалов до 32 мм их называют тонкими, при большей толщине - толстыми. Тонкие доски называют еще тесом.

Пиломатериалы хвойных пород изготовляют длиной 1,0 - 6,5 м (с градацией 0,25 м). Доски и бруски разделяют на пять сортов (отборный, 1, 2, 3 и 4-й); брусья отборного сорта не имеют. В строительстве используют все сорта, а в столярном производстве - 1 и 2-го сорта. Ширина пиломатериалов увязана с толщиной и максимально может быть: у досок - 250 мм, у брусков - 200 мм, у брусьев - 250 мм.

Пиломатериалы лиственных пород изготовляют длиной 0,5 - 6,5 м (с градацией через 0,5 м). По качеству эти пиломатериалы подразделяются на три сорта.

Шпунтовые доски и бруски имеют на одной кромке шпунт, а на другой - гребень для плотного соединения элементов. Фрезерованные изделия - плинтусы и галтели - применяют для заделки углов между стенами и полом; наличники - для обшивки дверных и оконных коробок.

Паркет бывает обыкновенный (планочный) и щитовой. Паркетные планки (дощечки) изготовляют из твердых пород - дуба, бука, ясеня и др. Щитовой паркет имеет основание из досок или брусьев, на которые наклеен паркет, набранный из отдельных планок. Паркетные доски состоят из реечного основания (позволяющее избежать коробления), на которое наклеены паркетные планки. На кромках паркетных досок имеется паз и гребень для плотного соединения при настилке пола. Применение паркетных досок дает большие преимущества по сравнению со штучным паркетом. Их изготовляют заводским механизированным способом; устройство чистого пола из паркетных досок производится значительно быстрее. Однако штучный паркет по-прежнему остается самым популярным для жилых помещений, совмещая неповторимую красоту узора натурального дерева, экологичность, износостойкость, престижность.

Принятый в нашей стране стандарт толщины плашки - 15 мм (европейский - 22 мм) позволяет снизить стоимость паркета, при правильной эксплуатации его долговечность составляет 100 лет. Качество паркета зависит от сучковатости древесины, ориентация среза (радиальный, тангенциальный, смешанный). Лучшие образцы паркета имеют точность обработки 0,1 мм и влажность 8%.

Материалы и строительные изделия из древесины. Часть 2

Столярные изделия включают в себя оконные и дверные блоки с вмонтированными в них оконными переплетами и дверными полотнами, столярные перегородки и панели для жилых и гражданских зданий. Оконные и дверные блоки поступают на строительство в полной готовности с навешенными полотнами и створками, окрашенными и застекленными. Столярные перегородки собирают на месте строительных работ.

Щитовые двери для жилых и общественных зданий представляют собой деревянную раму, заполненную сплошным или пустотным заполнением и облицованную с обеих сторон шпоном, твердой древесноволокнистой плитой или фанерой. Сплошное заполнение дверей выполняют из деревянных брусков, древесностружечных плит, а пустотное заполнение образуют из полосок фанеры, твердой древесноволокнистой плиты, бумажных сот и т.п. Полотна дверей окрашивают масляной краской, эмалями или имитируют под древесину ценных пород пленкой или текстурной бумагой.

Фанера представляет собой листовой материал, склеенный из трех и более слоев лущеного шпона.

Шпон - тонкий срез (до 1 мм) древесины, получаемый методом лущения (для строительной фанеры) и строгания (для декоративно-отделочной фанеры). Наружные слои шпона в фанере называют "рубашками", а внутренние - "серединками". При нечетном числе слоев шпона уменьшается коробление фанеры. Обычно фанеру склеивают из листов шпона, расположенных так, чтобы волокна смежных листов шпона были перпендикулярны. Однако в диагональной фанере волокна "рубашек" направлены под углом 45º к волокнам "серединок". Выпускают также фанеру с направлением волокон шпона в соседних слоях под углом 30 или 60º.

Лущеный шпон изготовляют следующим образом. Короткие (до 2 м) бревна пропаривают или выдерживают в бассейнах с горячей водой, чтобы придать древесине пластичность. Затем на лущильных станках с поверхности бревна, вращающегося вокруг своей оси, снимается тонкая непрерывная стружка - шпон; строганый шпон применяют только для производства декоративной фанеры. Клеевую фанеру изготовляют из березы, бука, ольхи, клена, ясеня, дуба, сосны, ели, кедра, лиственницы. Пакеты шпона, набранные по заданной схеме из определенным образом промазанных клеем листов, поступают в гидравлический пресс, плиты которого обогреваются паром. Отверждение полимерного клея происходит при температуре 120 -160 ºС и давлении прессования 1,4-2 МПа в течение 20 - 30 мин.

В зависимости от вида примененного клея и его водостойкости различают фанеру повышенной водостойкости (марка ФСФ на фенолоформальдегидном клее), средней водостойкости (марки ФК и ФБА соответственно на карбамидном и альбумин-казеиновом клеях) и ограниченной водостойкости (марка ФБ на казеиновом клее). По виду обработки поверхности фанера может быть нешлифованной или шлифованной с одной или двух сторон. По числу слоев шпона различают трехслойную, пятислойную и многослойную фанеру толщиной 1,5- 18,0 мм и размером листа до 2400 х 525 мм. Фанеру марки ФСФ применяют для обшивки наружных стен, кровельных работ, изготовления несущих и ограждающих конструкций, а других марок - для устройства внутренних перегородок и обшивки стен и потолков внутри помещений.

Бакелизированную фанеру получают из березового лущеного шпона, пропитанного и склеенного фенолоформальдегидными клеями. Бакелизированная фанера имеет высокие конструктивные качества: ее предел прочности при растяжении составляет 60 - 80 МПа, при этом она почти так же легка, как и древесина. Эта фанера обладает повышенной водостойкостью, атмосферостойкостью и прочностью. Ее применяют для изготовления легких конструктивных элементов. Декоративную клееную фанеру изготовляют из березового, ольхового или липового шпона и облицовывают с одной или двух сторон строганым шпоном из ценных пород дерева (дуба, груши и т.п.) с красивой текстурой либо полимерными пленками. Декоративную фанеру (марки ДФ) применяют для внутренней отделки стен, перегородок, дверных полотен, встроенной мебели.

Фанерные плиты представляют собой многослойные изделия из шпона, склеенного полимерными клеями; их толщина 8 -30 мм и 35 - 78 мм.

Столярные плиты оклеивают с обеих сторон березовым или другим шпоном. Толщина плит составляет 16 - 50 мм. Их применяют для изготовления дверей, перегородок, встроенной мебели.

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.

Материалы и строительные изделия из древесины. Часть 4

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.