Строительные материалы №5
May, 2003
Table of contents
Более 70 лет в ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко работает лаборатория деревянных конструкций. Исследования, проводимые лабораторией, всегда отличал комплексный подход к решению вопросов. Если создавались новые конструктивные формы, то одновременно разрабатывались и методы их расчета, изготовления, обеспечения надежной эксплуатации. Такая традиция сохраняется и в настоящее время.
Промышленно-гражданское строительство, прежде всего жилищное – традиционный потребитель большого объема деталей и изделий из древесины, которые в значительной мере определяют безопасность и надежность зданий. Функциональная значимость деревянных деталей требует соответствующего нормирования.
В период организации в нашей стране массового изготовления клееных конструкций (1975–1990 гг.) была создана обширная нормативная база (СНиПы, ГОСТы, руководства и др.) по проектированию, изготовлению и применению таких конструкций. Основные положения этих документов не потеряли актуальности и используются в настоящее время на практике. Однако за прошедшие годы произошли значительные изменения в структуре и организации производства, что потребовало внесения изменений в действующие документы и вызвало необходимость разработки новых.
Г.Н. МЫШЕЛОВА, Р.В. НИКУЛИХИНА
Сертификация деревянных конструкций и ее роль в повышении их качества
Сертификация деревянных конструкций и ее роль в повышении их качества
Деревянные, в том числе клееные, строительные конструкции и изделия не входят в перечень промышленной продукции, подлежащей обязательной сертификации. Их реализация на внутреннем рынке теоретически возможна и без сертификата соответствия.
Контроль качества клеевых материалов является базой для контроля качества клееных деревянных конструкций (ДКК). Одним из самых важных свойств, учитываемых при разработке клеев для несущих конструкций, является высокая степень надежности. Они должны обеспечивать прочное и надежное клеевое соединение в течение соответствующего периода эксплуатации несущих конструкций требуемого класса, то есть клей является одним из элементов гарантии эксплуатационной прочности.
Наиболее прогрессивными и долговечными несущими конструкциями для складов калийных солей являются конструкции из клееной древесины. Например, срок службы в аналогичных условиях конструкций из металла не превышает 5–8 лет, из железобетона – 10–15 лет, тогда как имеется достаточно богатый опыт эксплуатации более 30 лет складов калийных солей с каркасом из гнутоклееных рам и арок стрельчатого очертания пролетами до 45 м.
Рамные и арочные конструкции из клееной древесины традиционно применяются на различных объектах. В последнее десятилетие они стали особенно популярны при строительстве спортзалов, теннисных кортов, конноспортивных манежей, мансардных надстроек и др. Приведенные в статье проекты каркасов разработаны в ЦНИИСК, изготовление конструкций производилось на Волоколамском ЗСМ или на ДСКI160 в г. Королев.
В нашей стране в последние годы наблюдается рост объемов производства клееной древесины. Конструкции из нее используются для каркасов сооружений различного функционального назначения. Это развлекательные центры, спортивные сооружения, торговые залы, выставочные павильоны, аквапарки, склады, малые и средние архитектурные формы и др. Для дальнейшего развития в этом секторе строительной индустрии необходимо постоянно расширять ассортимент несущих деревянных конструкций путем совершенствования известных и разработки принципиально новых конструктивных решений как с точки зрения архитектурной эстетики, так и статической работы.
Обследования ферм центрального выставочного зала «Манеж» в Москве проведены в 2002 г. лабораторией деревянных конструкций ЦННИСК с целью выработки рекомендаций по реконструкции здания с учетом его исторического значения.
Обеспечение достаточной несущей способности деревянных конструкций в течение всего заданного периода эксплуатации предусмотрено действующими нормативно-техническими документами. В них учтены специфика работы древесины как конструкционного материала, анизотропия ее физико-механических свойств, изменение прочности в зависимости от температурно-влажностных условий эксплуатации и времени действия нагрузки и многое другое.
В современной строительной отрасли все чаще находят применение новые технологии и материалы, которые позволяют улучшить свойства традиционно применяемых материалов, таких как бетон, металл и дерево. При объединении этих материалов в единую конструкцию можно добиться рационального использования достоинств каждого из материалов и получить новую конструкцию, обладающую рядом преимуществ по отношению к отдельно применяемым материалам.
Современная строительная древесина, как конструкционный материал, это результат многолетних научно-исследовательских и практических работ конструкторов, технологов, архитекторов, строителей, осуществивших синтез достижений древесиноведения и химии, конструирования и расчета, что позволило избавить древесину от естественных пороков, сохранив и умножив ее положительные качества, изменить традиционную форму использования, как в архитектуре, так и в строительных несущих конструкциях.
Оценка пиломатериалов по прочности открывает возможности совершенствования методов расчета деревянных конструкций и перехода к их расчету на надежность.
Фанера – это листовой древесный материал, который получают склеиванием трех и более слоев лущеного шпона. При этом листы шпона располагают перекрестно относительно волокон древесины. Для изготовления фанеры используют березу, осину, ольху, сосну, ясень, бук и др. С ростом промышленного потенциала России с каждым годом увеличивается спрос на фанеру конструкционного назначения.
В последние годы вновь наблюдается рост интереса к деревянным клееным конструкциям (ДКК). Это объясняется их малой объемной массой, большой прочностью и стойкостью к различного рода агрессивным воздействиям в процессе эксплуатации, возможностью изготовления конструкций практически любых размеров, форм и дизайна.
Для надежной эксплуатации деревянных конструкций в различных условиях микроклимата зданий и атмосферных воздействий необходима влагозащитная, а в отдельных случаях антисептическая обработка их поверхности. Эти же требования важны при транспортировке и хранении элементов конструкций.
Общепризнано, что гидрофобизация является основным условием повышения долговечности древесины [1–3]. Через 50 дней пребывания в воде опилок сосны при температуре 65оС концентрация целлюлозы уменьшается на 3%, лигнина – на 4%, гемицеллюлоз – на 5,2%. Циклические изменения влажности древесины сверх гигроскопического предела создают давление, ведущее к растрескиванию и раскалыванию поверхности, а поверхностная инсоляция в присутствии воды может привести к значительным потерям прочности, связанной с гидролитическим разрушением компонентов лигноуглеводного комплекса. Десятикратно ускоряют процесс разрушения анаэробные микроорганизмы, питающиеся продуктами
гидролиза древесины
Основными факторами, ограничивающими долговечность деревянных конструкций, являются подверженность древесины поражению дереворазрушающими грибами и пожаром. В значительной степени эти недостатки древесины не становятся преградой надежной эксплуатации конструкций при соблюдении эффективных мер защиты. Однако во многих случаях расширение областей применения деревянных конструкций и повышение их долговечности может быть достигнуто лишь за счет эффективной химической обработки.
Научно%производственная фирма «Ловин-огнезащита» образована в 1994 г. и занимается разработкой и производством защитно-отделочных материалов для строительства и ремонта. Одним из важнейших направлений деятельности фирмы является защита древесины от огня и гниения.
Для повышения предела огнестойкости несущих большепролетных конструкций из клееной древесины специалистами НПО «Ассоциация Крилак» и НПО «Спецкомпозит» была разработана огнезащитная лаковая композиция «ЛатикIКД», состоящая из огнезащитного лака «Латик» (ТУ 2313I038I40366225–02) и отделочного лака «Защита» (ТУ 2313I002I58693309–03).
Долговечность клеевых соединений древесины, эксплуатируемых в различных климатических условиях, в первую очередь зависит от водостойкости полимера на основе смолы, используемой в качестве основы клеевого соединения.
Опыт изготовления и эксплуатации в северных условиях строительных изделий и конструкций, склеенных из древесины местных хвойных пород – сосны и лиственницы, показал, что надежность клеевых соединений при использовании традиционных клеев оказывается недостаточной.
Современный потребитель предъявляет строгие требования к качеству готовых изделий, выпускаемых деревообрабатывающей и мебельной промышленностью. В соответствии с этим производители проводят тщательный отбор древесного сырья для их изготовления. Главным критерием такого отбора является отсутствие дефектов в виде сучков, трещин, смоляных карманов, червоточин, гнили и грибковых поражений.
Производство качественных деревянных конструкций невозможно без высокопроизводительной и эффективной сушки. В настоящее время широко распространена конвективная сушка в камерах периодического действия с использованием воздушного теплоносителя от теплоагрегата на древесных отходах.
В последнее время наблюдается возврат к использованию строительных изделий из натуральных материалов, прежде всего из дерева. Появление новых технологий привело к существенному расширению областей применения деревянных конструкций. Дерево может быть не просто современным и надежным конструктивным материалом, оно позволяет создавать неординарные формы, воплощать в жизнь смелые архитектурные решения.
Материал LVL (Laminated Veneer Lumber) представляет собой многослойный клееный шпон с параллельным расположением волокон. Брус и балки из LVL давно используется в странах Западной Европы и Северной Америки при возведении зданий и сооружений. В настоящее время мировое потребление LVL составляет около 4,5 млн м3 в год.
Одной из ведущих иностранных компаний на российском рынке проектирования передовых технологий производства клееной древесины и деревянного брусчатого, сборного и каркасно-панельного домостроения является немецкая фирма «КомТек». Специалисты фирмы имеют многолетний опыт производства оборудования и проектирования технологий для склеивания древесины, производства окон и деревянного домостроения. В настоящее время фирма производит технологическое оборудование – прессы, монтажные столы. При проектировании производств также используется оборудование других фирм.
Факультет строительных материалов был создан в Уральском политехническом институте в ноябре 1953 г.
Столица нашей родины Москва – один из крупнейших мегаполисов мира. Город, имеющий многовековую историю, город – хранитель традиций, силы духа народа на глазах современников обретает величие и блеск европейской столицы.
Основу проекта традиционно составляет международная выставка-ярмарка строительных технологий, машин, оборудования, дорожной техники и строительных материалов «Стройтех». Эта выставка хорошо известна специалистам и охватывает практически все направления строительства. Более узкую направленность имеют специализированные проекты «Мир инструмента», «Мир ковров и напольных покрытий», «Декор стен и потолков», «Мир окон и дверей» и салон «Свет в интерьере».
 |
 |
 |
 |
 |
 |