Клееный брус (ликбез)

Идея создания материала, который бы воплотил в себе все положительные свойства древесины, но был лишен ее недостатков, принадлежит финским деревообработчикам. Изделия из клееной древесины появились 30 лет назад и сразу же вызвали огромный интерес у строителей.

Преимущества древесины широко известны. Это, прежде всего, легкий вес при высокой конструкционной прочности, хорошие теплоизоляционные и звукоизоляционные свойства, морозостойкость, а также легкость обработки. Благодаря своей доступности и всем перечисленным свойствам, древесина является древнейшим строительным материалом. Кроме того, древесина – это не только экологически безвредный материал, но и благоприятно влияет на человека, оказывая сразу несколько терапевтических эффектов.

Деревянные дома славятся своим особым микроклиматом. Древесина гигроскопична, благодаря чему является отличным естественным регулятором влажности. В домах из бревна или бруса всегда легко дышится, т.к. воздух в помещениях не переувлажняется и не пересыхает.

В то же время есть у цельной древесины и немало недостатков, которые часто заставляют отказываться от нее как от строительного материала. Но это не только горючесть и гниение, а в большей степени явления, связанные с деформацией и растрескиванием. Древесные волокна изначально содержат некоторое количество влаги, при испарении которой происходит уменьшение деревянных деталей в размерах, иначе говоря, – усушка. При этом выход влаги в толще древесины происходит неравномерно. Плотная сердцевина сохнет медленнее, чем более рыхлая заболонь (наружные слои ствола). В результате поперечные напряжения буквально разрывают плоть древесины, и в ее структуре образуются трещины, которые со временем только разрастаются.

Поскольку древесина является материалом природным, ее волокна не располагаются строго параллельно, а ложатся в виде изогнутых линий, и даже закручиваются в спирали. Это создает продольные механические напряжения, результатом которых становится искривление и коробление деревянных деталей.

Принцип клееной древесины

Из предыдущей главы напрашивается вывод: большинство проблем натуральной древесины имеют своей причиной неравномерную волокнистую структуру, создающую механические напряжения в массиве. В механике такие напряжения при необходимости стараются прервать. То же в свое время попытались сделать и финские деревообработчики, в результате чего и появился клееный брус. То есть заготовку разделяют на части, несвязанные между собой непосредственно, а собственные напряжения этих отдельных частей не передаются соседним.

Клееный брус состоит из ламелей, нарезанных из ствола. При продольном разрезе уменьшаются поперечные напряжения, а при поперечном – продольные. Но главное даже не это, а то, что детали клееного бруса составляют таким образом, чтобы их собственные напряжения имели противоположные векторы. Благодаря этому клееный брус не деформируется.

Клееный брус является технологичным строительным материалом. Построенные из него дома дают усадку не более 1%, что предоставляет возможность приступать к отделочным работам и установке дверей и окон непосредственно после возведения коробки.

Безусловное преимущество клееного бруса – теоретически неограниченная длина. Поскольку такой брус не является цельным и набирается из отдельных ламелей, его можно произвести любой длины. На практике длина ограничена возможностями транспортировки. Тем не менее, длинный брус позволяет находить более простые конструкционные решения и воплотить в жизнь самые смелые планировки.

Прочность клееного бруса в десятки раз превышает прочность цельной древесины. Несмотря на то, что он изготовлен из набора ламелей, в склеенном виде его можно назвать монолитом. Строительные материалы из клееного бруса обладают высокой геометрической стабильностью. Это дает возможность использовать его для изготовления деталей со сложным профилем. Клееный брус, кроме всего прочего, не трескается, благодаря чему стены из этого материала выглядят аккуратно и их не нужно дополнительно герметизировать.

Производство клееного бруса

Сырьем для производства клееного бруса традиционно является сосна, ель, лиственница и кедр. Материал с лучшими характеристиками получается из хвойных деревьев, произрастающих на северных территориях, т.к. их древесина плотнее и меньше подвержена гниению. Заготовки клееного бруса в виде напиленных досок предварительно высушиваются камерах до 8-12%-ной влажности. Очень важно, чтобы остаточная влажность высушенной древесины распределялась равномерно – это главное условие для качественной склейки.

Сушка ламелей занимает одну-две недели. Быстрее высушить древесину можно, но тогда не будет достигнута столь важная равномерность распределения влаги. Даже извлекать резко доски из сушильной камеры нельзя – необходимо чтобы они остывали постепенно, на что у производителей уходит не менее 12 часов. Настолько сухой древесине уже не страшна усушка, т.к. атмосферная влажность в несколько раз выше собственной.

Относительно высокая стоимость клееного бруса обусловлена высокими энергозатратами и необходимостью создавать особые условия в производственных цехах. В частности там, где хранятся и обрабатываются ламели необходимо поддерживать специальный температурно-влажностный режим, а также очищать воздух от пыли.

Важным производственным этапом является обор заготовок по прочности. Отобранные доски выторцовывают, освобождая от участков с сучками и прочими дефектами. Мелкие сучки высверливаются и заделываются чопом. Проблемные участки вырезают, после чего ламели сращивают на зубчатом профиле. После этого заготовки пропитывают антисептиками и антипиренами, и отправляют на черновую обстружку.

Перед склеиванием ламели строгают начисто, т.к. для качественной склейки необходима гладкая поверхность. Доски строгают с четырех сторон, а затем шлифуют. Финальная чистота обработки – 150 мкм.

Сборка ламелей в единую деревянную клееную конструкцию производится на специальном оборудовании. Высококачественный клееный брус сохраняет экологичность древесины, поскольку ламели соединяются при помощи безвредного клея, не содержащего формальдегидов и прочих ядовитых компонентов. Сегодня это ЭПИ-клеи, изготовленные на основе полимеризоционата. Полимеризация таких клеев происходит за счет обезвоживания, возникающего в результате быстрого перехода влаги из клеевого состава в древесину. Соединение поучается настолько прочным, что при искусственном разрушении клееного бруса линии разрыва возникают не по клеевому шву, а по массиву.

Крупные производители клееного бруса используют автоматизированный процесс нанесения клея и соединение в деталь. Клей составляет около 1% объема клееного бруса. При ручном нанесении расход клея увеличивается, что не лучшим образом отражается на качестве материала.

На заключительном производственном этапе уже готовый клееный брус профилируется. Пазо-гребневое профилирование существенно облегчает и улучшает стыковку венцов. Из готового профилированного клееного бруса изготавливают домокомплект, каждый элемент которого прономерован. Фактически все элементы дома изготавливаются на предприятии. На стройплощадку привозят уже готовый домокомплект, из которого монтажная бригада в считанные дни собирает дом, как конструктор.

Выбор клееного бруса

На российском рынке на сегодняшний день присутствует широкий выбор клееного бруса. Есть как бюджетные, так и элитные материалы. Но наибольшим спросом пользуются изделия среднего качества. Некоторые компании продают исключительно клееный брус, другие – торгуют домокомплектами, но есть и такие компании, которые берут на себя весь производственный цикл – от ствола до готового дома «под ключ».

Проблема выбора клееного бруса и изделий из него возникает по той причине, что далеко не всегда о качестве бруса может сказать внешний вид. При этом его себестоимость от качества зависит очень сильно. Большинство специалистов сходятся во мнении, что покупатель клееного бруса и тем более домокомплекта должен как можно больше узнать о продавце и производителе. Необходимо интересоваться производственным процессом, а также знать, из какого сырья производитель изготавливает клееный брус. Во внимание принимается репутация производителя, а также его опыт и время присутствия на рынке. Сертификаты и награды – это очень хорошо, но главное – отзывы заказчиков и состояние уже эксплуатируемых объектов.

Заплатив немалые деньги, хочется быть уверенным в экологическом соответствии бруса, а также в его прочностных и эксплуатационных характеристиках. Такую уверенность, в частности, вселяет гарантия производителя, которая также является одним из основных критериев выбора. Конкретных производителей мы нарочно не называем, дабы у читателя не сложилось впечатление преднамеренной рекламы.