Клееный брус для строительства (клееный профилированный брус; сокращённое международное обозначение — Glulam (glued laminated timber) — строительный материал из древесины.
Изготовление и применение
Клееный брус для строительства, производство клееного бруса производится составлением отдельных досок (ламели) в пакеты и склеиваются по плоскости. Изготавливается из древесины хвойных пород, преимущественно из ели. В России для производства клееного бруса, в основном, используются сосны и ели, реже — сибирские кедр и лиственница. Наибольшим классом прочности обладают конструкции изготовленные из северной древесины.
Применяется в строительстве (деревянное домостроение), производстве столярных изделий. Клееный брус — одно из самых перспективных направлений развития деревообработки за счёт глубокой и комплексной переработки сырья, высоких свойств продукта и потенциальной широте его применения в различных видах. Благодаря удалению дефектных мест и слоистой клееной конструкции получается улучшенная продукция, имеющая лучшие свойства по сравнению с массивной древесиной.
Немного истории
Клееный брус для строительства, наиболее древний аналог технологии производства клееного бруса — лук японских воинов. С 12 века дугу стрелкового оружия в Японии начали изготавливать путём склеивания составных частей из бамбука и дерева, что значительно увеличило его упругость, прочность, надёжность, точность и дальность поражения цели.
Свойства материала
Клееный брус для строительства изготовленный по технологии, должен обладать такими свойствами.
- Высокие требования к стабильности формы;
- Свойства массивной древесины;
- Высокая несущая способность при незначительном весе.
- Повышенные, по сравнению с материалом из массива древесины, значения прочности (показатель DIN)
- Предварительная сушка досок (ламелей) и снятие древесного напряжения (за счёт распиливания и сборки бруса из отдельных ламелей путём прессования) исключает сквозные растрескивания и искривления готового продукта в процессе эксплуатации.
Достоинства и недостатки
Клееный брус для строительства строений дома, бани, беседки как любой материал имеет свои плюсы и минусы. К плюсам материалы, можно отнести такие свойства:
- стабильность формы (исключение деформаций) готового изделия в процессе изготовления и эксплуатации
- возможность изготовления конструкций больших размеров (до 60 м в длину)
- минимальная усадка (1-2 %) при применении в срубах домов
- высокая огнестойкость
- отсутствие сквозного растрескивания
- высокая теплоизоляция в сравнении с цельной древесиной
- прочность и долговечность
- «мебельное» качество поверхностей
- содержание клея ничтожно мало
Преимущества клееных деревянных конструкций
- Склеивание как неподвижное соединение позволяет получить несущую часть высокой жёсткости, соответствие размеров строительных деталей и стабильность форм;
- В случае пожара клееные балки, в отличие от стальных опор, дольше сохраняют свою прочность;
- Благодаря многослойности склеенных друг с другом ламелеи можно получать строительные детали практически любой желаемой формы. Ведущие мировые компании выпускают детали длиной до 60 метров, недостижимые при применении цельной древесины;
- Особенно хорошо подходит для агрессивной химической среды (например, склады для минеральных удобрений);
Недостатки
Клееный брус для строительства, также имеет ряд недостатков.
- относительно высокая начальная стоимость клееного бруса в сравнении с материалами из цельной древесины;
- нарушение технологии при изготовлении и применение некачественного клея может привести к расслоению клееного бруса, его деформации, потере теплоизоляционных, экологических и эстетических качеств;
- в связи с тем, что древесина при высыхании сокращается неравномерно по срезу радиально и тангенциальный, появляются расслоения и неравномерная усадка в поперечном срезе.
- данная технология деревянного домостроения относительно молода, поэтому данные о поведении клееного бруса через большие промежутки времени (например, через 50 лет) отсутствуют.
Строительство из клееного бруса
Клееный брус для строительства применяется в малоэтажном строительстве, но особые свойства материала позволяют применять и в других сферах. Деревянные гнуто-клеёные несущие конструкции (ДКК) нашли широкое применение при монтаже сложных кровель, ледовых катков, торговых центров, аква- парков, мостов (в том числе автомобильных), вокзалов и т. д.
Стеновой клееный профилированный брус используется в деревянном домостроении при возведении жилых домов, бань, гостиниц, церквей различной конструктивной сложности и масштабности. Широко применяются как традиционная для России и Северной Америки срубовая конструкция, так и стоечно-балочная конструкция
Производство клеёного бруса
Клееный брус для строительства или других целей, у всех производителей, изготавливается по одной технологии.
- Процесс производства начинается с распиловки окорённой древесины на доски.
- Отобранные по размерам и качеству ламели высушиваются в специальных камерах до влажности, соответствующей их применению (8-18 %, в зависимости от типа бруса и применяемого клея).
- Этим исключается усушка древесины в процессе дальнейшей эксплуатации.
- Высушенные ламели строгаются и сортируются по прочности (DIN 4074-S10). На этом же этапе маркируются и выторцовываются бракованные участки — большие сучки, трещины, обзолы (откосы или неровности кромок). При необходимости доски сортируются по эстетическим критериям.
- На торцах различных по длине отрезков ламели фрезеруется зубчатый профиль, и они под давлением склеиваются друг с другом до необходимой длины. При таком рациональном производстве теоретически можно получать ламелеи бесконечной длины.
- Ламели торцуются на требуемые длины, на поверхности с помощью клее наливной машины крайне тонким слоем наносится клей (менее 1 % от объёма клееного бруса). Для склеивания ламелеи используются различные виды клея в зависимости от условий эксплуатации готовой продукции:
Применение сортов клея на производстве
Меламиновые клей — прозрачный клеевой шов, широко применяются в Европе, в том числе в России при производстве большепролетных конструкций
Резорциновые клей — тёмный клеевой шов, , применяются для производства всевозможных конструкций, используемых снаружи здания, в том числе для условий повышенной влажности (мосты, судостроение и т.д)
EPI-система — прозрачный клеевой шов, применяется и России для производства деталей и изделий малоэтажного домостроения
Полиуретановые клей — прозрачный клеевой шов, современные быстро отверждаемые клей, увеличивают производительность производственных линий, позволяют склеивать древесину с влажностью до 18 %.
Классы водостойкости клея: D3 — столярный; D4 — наружный водостойкий; D4 ++++ — водостойкий с повышенными свойствами
Наиболее известные клеевые системы производят международные компании Akzo Nobel (Casco Systems), Dynea, BASF, которые специализируются на формальдегидные и меламиновые смолы.
Для эксплуатации деталей в помещениях с нормальной влажностью, с повышенной влажностью либо на открытом воздухе используются различные системы клея. Использование различных систем клея подлежит обязательной сертификации.
- После нанесения клея ламелии собираются в пакеты (заготовку бруса необходимого сечения) и прессуются.
- После отверждения клея готовый клееный брус строгается и фрезеруется (профилируется).
- Впоследствии из заготовки вырезаются детали будущего строения, в заводских условиях изготавливаются узлы соединения конструкции, например чаши.
Клееный брус является идеальным материалом для деталей заводского изготовления, так как впоследствии не деформируется, чем обеспечивается чёткость и плотность при мыканий и соединений.
