Отделочные и строительные материалы из клееного массива дерева

Зачем клеить древесину;
Клееный брус: технология изготовления; преимущества, размеры; цена и качество;
Мебельный щит: способы склейки; как выбирать и эксплуатировать;
Как сушить древесину.

Дерево — природный материал, издавна широко используемый в строительстве. Строительная древесина обладает множеством уникальных свойств. Она легка в обработке при изготовлении конструкций, особенно с применением специальных станков и оборудования. Древесина обладает достаточной прочностью, не уступающей прочности других материалов. При этом она имеет небольшой объемный вес (500-700 кг/м3) и не требует устройства массивных фундаментов. Древесина обладает малой теплопроводностью, например, деревянная стена толщиной 11 см по своим теплотехническим свойствам может заменить кирпичную стену толщиной в 2 кирпича. Кроме того, отдельные детали из дерева можно соединять гвоздями, клеем, шипами и врубками, что придает крепость соединению, а при соблюдении необходимых правил эксплуатации сооружения и конструкции из древесины будут сохраняться длительное время без потери своих эксплуатационных качеств.

Однако помимо положительных свойств у древесины есть и отрицательные: непостоянная (изменяющаяся) влажность и объем, коробление, пороки, а также болезни.

Современные технологии позволяют производить древесные строительные и отделочные материалы, обладающие в той или иной степени большинством положительных свойств древесины и лишенные её отрицательных показателей.

Под древесными материалами понимают изделия, полученные путём обработки цельной древесины (массива дерева). Для обработки используют самые разные методы, например давление при повышенных температурах, пропитка связующими веществами (например, синтетической смолой), склеивание и т.п. Древесные материалы по сравнению с натуральной древесиной обладают улучшенными эксплуатационными свойствами. Они менее анизотропны, т.е. менее подвержены усушке, разбуханию, тепловому расширению и т.д.

В зависимости от использованных компонентов и от способов изготовления различают следующие древесные строительные и отделочные материалы — прессованная древесина, пропитанная, клеёная слоистая, древесные пластики и плиты:

из пиломатериалов получают массивные клееные материалы;
из шпона – слоистые;
из шпона и пиломатериалов – комбинированные;
из волокон и стружки – клееные.

Ниже дано более подробное описание различных клееных материалов из массива дерева. Производство клееных деревянных конструкций регламентируется ГОСТом 20850-24.

Клееный брус (дощатая клееная древесина)

Клееный брус — строительный материал из массива дерева, удовлетворяющий повышенным требованиям к эксплуатационным характеристикам. На Западе его называют «Glulam» (сокращенно от glued laminated timber).

Технология изготовления клееного бруса

Клееный брус изготавливают из деревянных заготовок — досок толщиной 25-40 мм и длиной 3-6 м. Для производства берут материал, высушенный в специальных сушильных камерах. В них доски штабелируют определенным образом по несколько штук для того что бы, не только быстро высушить заготовки, но и «расслабить» доски, т.е. снять в них внутренние напряжения.

Сушка проводится до момента, когда влажность древесины уменьшается до 6-7 %. Затем доски строгают, выравнивают и из них удаляют дефектные участки. Таким образом обработанные доски называют ламели. Полученные ламели покрывают ровным слоем клея, складывают друг на друга широкой стороной и помещают под пресс. После завершения склеивания получают массивную балку заданных размеров, с которой снимают слой дерева для получения идеально ровного изделия.

Если далее распилить полученную конструкцию вдоль широкой стороны, то получается мебельный щит, а если поперек, то непрофилированный клееный брус. А для получения профилированного клееного бруса, этот непрофилированный брус прогоняют через станок, придающий заданное сечение клееному брусу. Такой материал производят для строительства стен и перегородок деревянных домов.

Отличить клееный брус от обычного легко. Для этого достаточно посмотреть на его сечение: сечение обычного бруса – единая поверхность цельного дерева с характерным рисунком годовых колец, а у клееного бруса можно увидеть своеобразный «пирог» из склеенных слоев толщиной от 25 до 50 мм, отличающихся между собой оттенками и узорами.

Преимущества

Клееный брус из-за сложного технологического процесса его производства обычно в несколько раз дороже обычного. Однако помимо увеличенной стоимости данный материал обладает и рядом преимуществ (повышенными эксплуатационными качествами):

прочность: клееная конструкция в 1,5-2 раза прочнее бруса из единого массива. Причиной тому служат ламели, которые хоть и склеены, но все равно на изгиб работают по отдельности, в результате чего их суммарная поверхность в 2-3 раза больше, чем у обычного бруса:

влагостойкость: прослойка клея не только обладает высокой влагостойкостью, но и препятствует проникновению влаги внутрь материала;
огнестойкость: клееный брус по степени огнестойкости конструкций относится ко II группе – к трудно сгораемым материалам, что доказано множеством проведенных испытаний. По показателю степени огнестойкости конструкции из клееного бруса ведут себя лучше (показатель значительно выше), чем конструкции из металла и железобетона.
отделка: материал не требует дополнительной отделки;
биозащищенность: в процессе производства материал уже проходит стадию обработки антисептиками и антипиренами. При этом для достижения устойчивого качественного результата антисептическую обработку нужно произвести ещё 2 раза: повторную обработку производят сразу, по мере сборки конструкции. В третий раз конструкции из клееного бруса обрабатывают после монтажа крыши;
минимальная усадка и защищенность от деформаций: в клееном брусе практически нет внутренних напряжений. Кроме того, ламелисклеивают противоположными концами (делают обратную укладку ламелей), что приводит к взаимокомпенсации даже незначительных остаточных внутренних напряжений в ламелях. Также стоит помнить, что внутренние напряжения в обычном брусе зависят от влажности окружающего воздуха и могут значительно меняться с течением времени, чего нет в клееном брусе;
простота сборки конструкций: если вы покупали не отдельные конструктивные элементы, а заказывали изготовление дома целиком, то все части конструкции уже будут иметь нужный профиль и нумерацию деталей. Поэтому дом из клееного бруса можно будет быстро собрать самостоятельно без привлечения строителей. Сборка будет вестись по принципу детского деревянного конструктора.

Размер клееного бруса

Обычно фирмы-производители выпускают клееный брус по своим стандартным размерам, которые изменяются в следующих пределах:

высота – 80-495 мм;
ширина – 66-380 мм;
длина – 1–14 м.

Если стандартных размеров недостаточно, то во многих фирмах можно заказать клееный брус по собственным размерам, удовлетворяющим конкретной строительной задаче.

При выборе ширины бруса учитывайте климатические условия района строительства и круглогодичность /сезонность использования дома (сооружения), например, будете ли Вы жить в доме зимой. При выборе высоты бруса оцените эстетическое восприятие материала в конструкции. Например, дом из клееного бруса высотой 90 мм может восприниматься глазом как дом, обшитый обычной вагонкой.

Будьте осторожны

Некачественный клееный брус может начать темнеть и трескаться, а его торцы расклеиваться. Такое вполне может случиться с материалом, если:

клееный брус произведен из низкосортного пиломатериала, при этом он вполне может быть представлен как элитный материал;
для изготовления использован некачественный клей – он дешевле и отличается более низким качеством;
для производства использован недосушенный исходный пиломатериал;
при склейке не учитывали направление спила досок – такой клееный брус гарантированно растрескается лет через 5-10 лет, а может быть и в первый год строительства;
в заготовках, особенно тех, что попадают внутрь бруса, не удаляли сучки. Оставленный сучок может почернеть или просто выпасть.

Еще раз о цене … Качественный клееный брус не может стоить дешево. Это действительно дорогой строительный материал, а низкая стоимость может служить показателем того, что перед Вами подделка и суррогат. Свойства дорогого качественного клееного бруса никакого отношения к свойствам дешевых подделок не имеет. Это две большие разницы!

В видео показано, на что нужно обращать внимание при покупке клееного бруса:

Клееная древесина (мебельный щит, столярный щит)

состоит из склеенных между собой ламелей (полосы массива древесины шириной 40-80 мм). Чаще всего для клееных щитов используют древесину ели, сосны и бука. Щиты выпускают самых разнообразных размеров. Их область применения – черновая деревянная обшивка внутренних и наружных стен и потолков, а также видимая облицовка, производство мебели и т.д.

А зачем нужна клееная доска, может быть лучше использовать целую доску? Можно и целую, но дерево «живой» материал и подвержено всевозможным деформациям, а подобрать подходящую доску достаточно трудно, так как доски часто трескаются, выгибаются, раскалываются. Поэтому проще доску склеить.

Способы склейки массива:

Принцип производства клееной доски (мебельного щита), по сути дела, один: сплотить и склеить с минимальной толщиной клеевого шва.

Набор массива нужной ширины и склейка:

Склейка на микрошип — позволяет упростить подгонку (щели все равно не видно) и механизировать процесс. При недостаточной подгонке ламелей и усилий пресса клеевой шов получается толстым, «плывет», поднимая гребни;
Склейка на гладкую – требуется точная подгонка. Клеевой шов получается тонкий даже при использовании винтовых вайм. При деформации ничего не выступает;
Склейка на улучшенный микрошип – при хорошем исполнении позволяет сочетать все плюсы предыдущих вариантов;
Склейка в сэндвич панель – позволяет работать без отходов. Получается неплохое изделие, характеристики которого зависят от того что находится внутри. Однако безупречный внешний вид портят торцы;
Двойная склейка по ширине и толщине — используется на производстве, где сушат только 30 мм доску. Сохнет быстрее, нет сечки и напряжений. При хорошей подгонке получать хороший массив.

Набор клееной древесины по длине:

«мебельный щит» — заготовки стыкуют по длине. Используют короткие заготовки длиной менее 60 см, при этом из заготовок полностью выпиливают все сучки и дефекты. На выходе получают стабильный без внутренних дефектов массив. Если гребенку от сращивания видно только сбоку, а сверху все выглядит как паркет, то такое сращивание называют сращивание с закрытым шипом;
набор из ламелей одинаковой или произвольной ширины – подбирают заготовки нужной длины без сучков, трещин и сердцевины. Чем больше длина, тем сложнее подобрать материал, и тем выше цена материала. Например, стоимость 1 м2 длинного массива может быть в 2 раза большей чем короткого;
мебельный щит, покрытый целыми ламелями (не шпоном, а массивом толщиной 5-8 мм) — производство требует серьезного оборудования или значительных трудозатрат.

Какой клееный массив выбрать

При выборе клееной древесины обращайте внимание на следующее:

поскольку клееная древесина состоит из цельных досок, то она деформируется аналогично обычной доске. Поэтому при склеивании досок по принципу «правая сторона к правой стороне» склеенный щит легко деформируется при досушивании, а при склеивании «левая сторона доски к правой стороне доски» щит остается прямым (что такое «права» и левая» сторона подробнее здесь);
структура материала из ели имеет несколько свилеватую текстуру (беспорядочное расположение волокон), а щит из сосны легко отличить благодаря темной сердцевине и светлой заболони;
ламели из сосны и ели должны тянуться по всей длине и не должны соприкасаться друг с другом;
часто из дешевых клееных щитов выпадают сучки, поэтому их лучше не использовать на видимых местах;
при выборе отдавайте предпочтение прямым или слабодеформированным доскам;
ламели не должны содержать сердцевину;
лучше, если годовые кольца ламелей идут по направлению склеивания;
клееные щиты из бука с высокой степенью вероятности может повести (покоробить), поэтому их клеят из реек и укрепляют продольными шипами.

В ходе эксплуатации любой клееный массив, вне зависимости от способа склейки, изменяет свои размеры. При склеивании дереву только предается новая форма, и даже залитый лаком массив постоянно изменяет свою влажность. Правильно склеенный массив выдерживает такие изменения, но при этом изменяются его размеры, в основном поперек волокон древесины. Так, если изделие из клееного массива закрепить по краям, то его обязательно порвет. А если нет зазоров по ширине, то щит упрется и выгнется. Поэтому при большой ширине массива его лучше сделать составным из частей, а лучше вообще отказаться от него в пользу паркета или шпонированной фанеры.

Для того, что конструкции и изделия из клееной древесины (мебельного щита) имели высокие эксплуатационные качества, соблюдают следующие правила:

клееный массив древесины больших размеров — не используют;
для склейки в массив используют бруски с соотношением ширины к толщине не более чем 3 к 1, а ещё лучше – квадратные;
правильно подбирают направление текстуры соседних брусков;
для отделки не используют глянцевый лак, так как на нем будут видны границы склейки;
основные деформации клееного массива происходят в течение первого года эксплуатации (отопительного сезона). Поэтому лучше отложить отделку, а уже через год провести окончательную шлифовку, лакировку, а в случае появления трещин – их нужно подклеить и зашпатлевать;
по возможности производят «обкатку» массива – клееный массив кладут в сушку и выдерживают 1-2 недели при невысокой температуре (30-40 градусов), а затем подклеивают, шпатлюют, шлифуют, лакируют;
изделия из массива лучше не подвергать чрезмерным колебаниям влажности и температуры. Для этого нужно максимально уменьшить возможные колебания влажности. Например, при проведении штукатурно-молярных работ изделия из дерева закрывают и заклеивают полиэтиленом. В помещении зимой включают увлажнитель воздуха, а летом — кондиционер в режиме осушения;
из клееного массива лучше делать правильные вещи, позволяющие массиву изменяться в размерах, сохраняя при этом внешний вид и выполняя свои функции.

В видео показан процесс производства клееного (мебельного) щита:

Несколько слов о сушке

Многие думают, что пиломатериал, который давно лежит на чердаке, становится сухим. Однако влажность такого материала обычно не меньше 12%. При этом он зачастую изъеден жуками. Сама по себе древесина не высохнет, её нужно сушить. Например, по старинке. Здесь главный принцип – чем медленнее, тем лучше, а этапы сушки включают в себя:

древесину привозят и укладывают на прокладки рядом с сушилкой, торцы красят, штабель накрывают сверху шифером и затеняют;
сушку на улице производят в течение 1-3 месяцев (больше летом нельзя, иначе изъест жук);
далее заготовки 1- 2 месяца сушат в сушильной камере. Вместо сушильной камеры можно сушить и у себя дома: например, если осенью занести дуб в отапливаемое помещение с температурой воздуха внутри помещения 20-25 градусов, то через 5-6 месяцев древесина будет сухой;
высушенную древесину складируют в отапливаемом помещении. Имейте в виду, если сухой пиломатериал хранить зимой на чердаке, в не отапливаемом гараже или под навесом, то через 2-3 месяца его можно снова сушить (этап 3, но уже быстрее). Длительное хранение досок после сушки возможно только в отапливаемом помещении и только обрезной, так как под корой заводятся древоточцы – короеды.

Что еще нужно помнить при сушке древесины:

для сушки лучше покупать необрезной материал;
так как в сырой доске пороков не видно, то из нулевой доски получается в том числе и 2-3 сорт;
потери на разнице материала по толщине «до» и «после» составляют 7-8%;
усушка древесины по ширине — 8-12%;
при сушке и разгрузке выбраковывается (трещины, разломы, сечка и т.п.) 5 — 10% древесины;
в итоге при сушке «испаряется» 20- 30% древесины.

В видео показан процесс сушки пиломатериалов в бескамерной кассетной сушилке «ФЛЕКСИХИТ»: