Физико-механические характеристики плит

Сравнительные физико-механические свойства LVL

Размер LVL по длине в сочетании с прочностью и упругостью этого материала позволяет перекрывать сооружения с большими пролётами. Материал обладает значительно более высокой, чем древесина, формоустойчивостью и стабильностью свойств на протяжении всего времени эксплуатации. LVL более огнестоек, что объясняется меньшей его пористостью, достигаемой за счёт уплотнения древесины при склеивании и большим количеством клеевых слоёв, препятствующих горению – огнестойкость материала (скорость обугливания) равна 0,7 мм/мин, древесины – до 1 мм/мин.

Плиты древесно - стружечные (ДСтП). Для домостроения пригодны плиты, обладающие повышенной влагостойкостью, огнестойкостью.

Влагостойкие ДСтП производят по ГОСТ 32399 [15] с применением меламиносодержащего связующего шлифованные и нешлифованные. Размеры плит: длина 1830…4200 мм, ширина 1220…2440 мм, толщина 3…40 мм с градацией 1 мм. Класс эмиссии формальдегида плит, применяемых в конструкциях дома – Е1, влажность 5…13 %. По физико-механическим показателям плиты подразделяют на типы: Р3 – не несущие нагрузки, Р5 – несущие нагрузку во влажностных условиях, Р7 – несущие повышенную нагрузку во влажностных условиях (таб. 2.2.).

Таблица 2.2.

Физико-механические характеристики плит

Огнестойкие ДСтП производят по ГОСТ 32398 [16] с добавлением в состав стружечно-клеевой массы антипирена. По горючести плиты изготавливают двух групп: Г1 – слабогорючие и Г2 – умеренногорючие. Размеры плит: длина 1830…5680 мм, ширина 1220…2500 мм, толщина 3…40 мм с градацией 1 мм. Плиты изготавливают с обычной и мелкоструктурной поверхностью, шлифованные и нешлифованные. Класс эмиссии формальдегида плит, применяемых в конструкциях дома Е1, влажность 5…13%, плотность 550…820 кг/м³. Физико-механические показатели плит уменьшаются с увеличением их толщины: предел прочности при изгибе 5,5…14 МПа, предел прочности при растяжении перпендикулярно к пласти 0,14…0,30 МПа, разбухание за 2 часа не более 15%.

Древесно-стружечные плиты приведенных видов предназначены для изготовления обшивок каркаса панелей, перегородок, настила под лицевое покрытие пола, основы паркетного щита, причём изделия с применением влагостойких плит могут эксплуатироваться во влажных помещениях.

Плиты древесные с ориентированной стружкой (ОСП) по ГОСТ 35567 [17] изготавливают трёхслойными из длинной (до 80 мм) плоской стружки. В наружных слоях стружка ориентирована вдоль, а во внутреннем – поперек главной оси плиты. Применение длинной плоской стружки, имеющей большую поверхность склеивания, её ориентация в структуре плиты, повышает прочность стружечной плиты и степень равнопрочности её вдоль главной и второстепенной осей. Основные физико-механические показатели плиты, например типа ОСП-3 толщиной 11…18 мм, вдоль/поперёк главной её оси: предел прочности при изгибе не менее 20/10 МПа, модуль упругости при изгибе не менее 3500/14000 МПа, предел прочности при растяжении перпендикулярно к пласти плиты не менее 0,32 МПа при влажности плит 2…12 %, разбухание по толщине за 24 часа – не более 15 %.

В домостроении в основном применяют плиты типов ОСП-3 и ОСП-4. Такие плиты, изготавливаемые с применением связующих, обеспечивающих повышенную водостойкость клеевых соединений, предназначены для производства изделий из них, работающих под нагрузкой (плиты ОСП-4 – при повышенной) во влажных условиях. Влагостойкость плит оценивается пределом прочности при растяжении перпендикулярно к пласти плиты после кипячения образцов в течение двух часов. Для плит, например, ОСП-3 толщиной 11 – 17 мм прочность должна быть не менее 0,13 МПа.

Токсичность плит должна соответствовать классу эмиссии формальдегида Е0,5 и Е1 (содержание формальдегида в м³ воздуха соответственно не более 0,08 мг и от 0,08 до 0,12 мг). Такой уровень выделения формальдегида является избыточным в сравнении с вышеприведённым ПДК (0,03 мг/м³ воздуха), что является недостатком ОСП, как и других плитных материалов, изготавливаемых с применением клеев, выделяющих формальдегид.

ОСП изготавливают длиной (шириной) от 1200 и более мм, с градацией 10 мм, толщиной от 6 и более мм с градацией 1 мм. Плиты, обычно нешлифованные, применяют в домостроении, например, в качестве обшивок стен и панелей, черновых полов, перекрытий, стенок двутавровых балок.

Плиты древесноволокнистые (ДВП). Такие плиты изготавливают из лигноцеллюлозных волокон, получаемых путём размола древесины. Плиты по ГОСТ 4598 [18] производят мокрым способом, при котором их структура формируется за счёт переплетения волокон и связывания их лигнином, содержащимся в древесине. В качестве упрочняющих добавок применяют синтетические смолы, с содержанием свободного формальдегида не более 0,1 %, в количестве не более 1,3 % от абсолютно сухой древесной массы. Такой способ изготовления ДВП определяет их экологичность, однако не всегда требуемую водостойкость.

В домостроении, например для изготовления обшивок и филёнок дверных полотен, применяют твёрдые (марка Т) и сверхтвёрдые (марка СТ) плиты. Они производятся с размерами: длина 1220…6100 мм, ширина 610…2140 мм, толщина 2,5…6 мм и имеют следующие физико-механические характеристики:

Мягкие древесноволокнистые плиты мокрого способа изготовления плотностью 100…400 кг/м³, длиной 1220…3000 мм толщиной 8…16 мм применяют в качестве тепло-, звукоизоляционного, ветрозащитного материала.

Плиты Софтборд в зависимости от назначения производят плотностью 210…330 кг/м³, толщиной 5,5…40 мм, форматом от 590х790 до 1200х2700 мм. Некоторые характеристики таких плит как изоляционно-конструкционного материала приведены в табл. 2.3. Материалом с близкими характеристиками являются мягкие ДВП Изоплат. Эти плиты толщиной 12, 15 мм обычно применяют в качестве наружных ветрозащитных, тепло-звукоизоляционных ограждающих обшивок, толщиной 5…7 мм – в качестве выравнивающей и звукоизоляционной подложки покрытий пола. На основе таких плит толщиной 12, 15 мм изготавливают плиты Изотекс, облицованные обоями, льняными тканями, применяемые для облицовки стен и потолков помещений. Аналогичным образом используют и плиты Софтборд.

Мягкие ДВП хорошо поглощают и отдают влагу воздуха, достаточно воздухопроводны. Поэтому применение их в качестве теплоизоляции в конструкции стены предотвращает конденсацию внутри неё влаги. Применение таких плит в качестве обшивок обеспечивает воздухообмен в стене. Это предотвращает загнивание конструкции, обеспечивает комфортность температурно-влажностного режима в помещении, в конструкции стены не требуется пароизоляции.

Востребованными в домостроении, в связи с достаточно высокой водостойкостью, являются плиты сухого способа производства. В этих плитах связи между волокнами, обеспечивающие повышение водостойкости материала, достигается введением в массу волокна синтетических связующих. Однако, такие плиты приобретают определённый уровень токсичности, что является их недостатком.

Сухим способом производятся моноструктурные плиты (ПМВ) по ГОСТ 32274 [19]. Они изготавливаются длиной 1525…3360 мм, шириной 1220…2070 мм, толщиной 1,8; 2,5; 3,2; 4…60 мм с градацией 1 мм, плотностью 600-800 кг/м³. Физико-механические показатели плит уменьшаются с увеличением толщины: предел прочности при изгибе с 23 до 15 МПа, модуль упругости при изгибе с 2700 до 1700МПа, твердость с 40 до 20 МПа, разбухание за 24 часа с 50 до 6 %. Влажность плит равна 4-11 %.

На основе моноструктурных плит, твердых ДВП марки Т плотностью 650…950 кг/м³, по ГОСТ Р 55927 [20] производят плиты, облицованные обычно с двух сторон плёнками на основе термореактивных полимеров. Плиты изготавливаю с глянцевой и матовой поверхностью, одноцветной или с рисунком, гладкой или рельефной. Удельное сопротивление нормальному отрыву облицовочного слоя равно 0,8…1,0 МПа. Размеры ДВП: длина (ширина) 1830 мм и более с градацией 10 мм, толщина 3 мм и более с градацией 1 мм. Классы эмиссии формальдегида плит для строительства Е0,5 и Е1. Плиты применяют в строительстве в конструкциях внутренних перегородок и панелей в качестве обшивок.

Облицованные моноструктурные плиты средней плотности применяют для изготовления деталей напольного покрытия по ГОСТ 32304 [21]. Плиты облицовывают с двух сторон плёнками на основе термореактивных полимеров. Лицевая пласть плиты – декоративное покрытие, имитирующее текстуру дуба, ясеня, ореха, тропических пород, устойчивое в разной степени к истиранию, пятнообразованию, сигаростойкое. Требования к продавливанию пласти колесом кресла, ударная её прочность ГОСТ не учтены, несмотря на значимость этих эксплуатационных характеристик материала. Оборотная пласть плиты облицована плёнкой для защиты от влажностных воздействий и компенсации коробления, возможного в случае одностороннего облицовывания. Удельное сопротивление нормальному отрыву покрытия должно быть не менее 1 МПа.

Детали напольного покрытия изготавливаются различной длины, одной ширины – 193 мм, толщиной 6…12 мм с пазом и гребнем на противоположных сторонах для монтажа покрытия.

С применением в качестве основы моноструктурных плит изготавливаются декоративные панели для стен с профилированными продольными кромками (рис. 2.1) по ГОСТ 32297 [22]. Лицевые поверхности заготовок панелей облицованы декоративной бумагой, обычно имитирующей текстуру древесины. Удельное сопротивление отрыву наружного слоя должно быть не менее 0,6 МПа, разбухание панели за 24 часа не более 30 %. Панели изготавливаются длиной 2600 мм, толщиной 7 (8) мм, шириной, в зависимости от типа 100, 125, 150, 175 и 250 мм. Материал применяется для обшивки стен помещений с нормальной влажностью.

Рис. 2.1. Профиль и типовое соединение панелей для стен