Ключевые
слова:
композиционные
материалы,
композиционные материалы на древесной основе.
В настоящее время наблюдается общемировая тенденция
расширения
многоцелевого
назначения
строительных
композиционных материалов на основе древесины, которая
обусловлена стратегией перехода к чистому производству и
ресурсосберегающим технологиям. Обозначенная стратегия, по
мнению специалистов, способствует: во-первых, получению
новых современных материалов с заранее заданным комплексом
улучшенных
физико-механических
и
эксплуатационных
свойств; во-вторых, созданию регенеративного экологически
чистого производства посредством утилизация отходов лесо– и
деревообработки [2], [9], [11], [13]. Указанные обстоятельства
актуализируют проблему определения перспектив применения
композиционных материалов на древесной основе в процессе
изготовления строительных конструкций и сооружений,
39
решение которой, на наш взгляд, предполагает детальное
рассмотрение всего многообразия современных строительных
древесных композиционных материалов (ДКМ). В этой связи
целью данного исследования является выявление и описание
ключевых особенностей, достоинств и недостатков ДКМ,
активно употребляемых в настоящее время в строительном
производстве.
Изучение научно-технических источников информации
дозволяет обозначить следующие разновидности (типы) ДКМ,
нашедших
наибольшее
использование
при
создании
строительных конструкций и сооружений [1], [3], [4], [5], [6],
[7], [8], [10], [11], [12], [14], [15]:
–
древесно-полимерные композиты (ДПК),
–
щепо-цементные стеновые блоки (арболит, дюрисол),
–
цементно-стружечные плиты (ЦСП),
–
гипсо-стружечные плиты (ГСП),
–
ОСП-плиты (OSB-плиты, от англ. Oriented Strand
Board),
–
клеёный брус или брус из клеёного шпона (брус LVL
от англ. Laminated Veneer Lumber),
–
древесно-стружечные плиты (древесно-композитная
панели, вафельные плиты),
–
древесноволокнистые плиты средней и низкой
плотности (МДФ),
–
древесноволокнистые плиты высокой плотности
(ДВП),
–
фанера.
Древесно-полимерные композиты представляют собой
материалы, не отличимые от дерева по внешнему виду и даже на
ощупь, но обладающие лучшими свойствами пластика.
Технология производства ДПК основана на смешении
древесной муки, полимера и других компонентов при помощи
двухшнековой экструзии с последующим формованием
изделий. ДПК состоят из трёх основных компонентов: 1) частиц
измельченной древесина; 2) синтетических или органических
термопластичных полимеров (полипропилен, полиэтилен,
поливинилхлорид) или их смеси; 3) комплекса специальных
химических
добавок
(модификаторов),
улучшающих
40
технологические и другие свойства композиции и получаемой
продукции, часто называемых также аддитивами.
Основная сфера применения ДПК – это замена дерева и
традиционных материалов на его основе в производстве
широкого класса промышленных и бытовых изделий. Другими
словами, профили ДПК употребляются не только в
строительстве, при отделке, но и во многих других отраслях
промышленности. Наибольшее использование ДПК приобрели в
малоэтажном каркасном и монолитном домостроении, при
возведении жилых и общественных здании
̆
, детских и лечебных
учреждении
̆
, а также для изготовления открытых террас,
заборов и ограждений, отделки фасадов и бассейнов,
набережных и пирсов, мебели (в том числе и садово-парковой),
навесов и др.
Щепо-цементные стеновые блоки в своём объёме на (80
… 90) процентов состоят из крупной щепы хвойных пород
деревьев, прошедшей обработку минеральными добавками и
скрепленной портландцементом (М400, М500). Чаще всего,
щепо-цементные стеновые блоки употребляются в качестве
несъёмной опалубки.
Цементно-стружечные плиты являются композиционным
листовым строительным материалом. Они изготавливаются
методом прессования отформованной смечи из мелкой стружки
древесины хвойных пород (до 90 процентов объёма),
портландцемента, химических добавок и воды. ЦСП, как
правило,
применяются
в
качестве
конструкционного,
теплоизоляционного и отделочного материала.
Гипсо-стружечные плиты представляют собой материалы,
состоящие из гипса (80 … 83%), древсеной стружки (15%) и
воды (2 … 5%). ГСП в основном используют в качестве
отделочных и звукоизоляционных строительных материалов.
ОСП-плиты
являются
плоскими
многослойными
древесно-композитными панелями горячего прессования,
содержащими
древесную
крупно-фракционную
стружку,
которая склеена различными смолами с добавлением
синтетического воска и борной кислоты. Другими словами,
ОСП-плиты состоят из (3 … 4) и более слоёв (пластин),
скреплённых горячим прессованием с использованием
41
термореактивных клеевых смол. ОСП-плиты являются
современным конкурентом фанеры, но с гораздо более низкой
стоимостью. ОСП-плиты главным образом применяют в
качестве несущих и ограждающих конструкций, сэндвич-
панелей,
СИП-панелей
для
каркасного
малоэтажного
домостроения, обшивки стен, обрешётки кровли, опорных
конструкций в межэтажных и стеновых перекрытиях.
Клеёный брус или брус из клеёного шпона представляет
собой многослойную деревянную панель плоского прессования,
похожую на фанеру и состоящую из тонких (до 3 мм) слоёв
лущёного шпона с параллельным расположением волокон.
Клеёный брус зачастую используется в монолитном и
малоэтажном домостроении в качестве стеновых панелей,
опалубки, настила под полы, кровельных материалов,
перегородок и др.
Древесно-стружечные плиты как строительный материал
обычно бывают двух видов: 1) плоские древесно-композитные
панели горячего прессования, образованные произвольно
ориентированной древесной стружкой в виде трёх отдельных
слоёв (причём поверхностные слои состоят из более тонкой
древесной стружки, чем более грубые слои сердцевины),
которая скреплёна горячим прессованием с использованием
термореактивных адгезивных смол; 2) вафельные плиты
представляют собой композиции того же типа, что и плоские
древесно-композитные панели горячего прессования, однако
состоят из древесной стружки большей длины и большей
ширины, но одинаковой толщины. Древесно-стружечные плиты,
прежде всего, употребляются в качестве отделочных
строительных материалов
Древесноволокнистые плиты средней и низкой плотности
представляют собой плоские композитные панели горячего
прессования, состоящие из древесных волокон, полученных
термомеханическим измельчением древесины и традиционно
скрепленных клеем. Древесноволокнистые плиты высокой
плотности являются древесноволокнистыми композитными
панелями плоского прессования, которые состоят из случайно
ориентированных
древесных
волокон,
полученных
термомеханическим измельчением древесины и традиционно
42
скрепленных без какого-либо клея горячим прессованием
просто
за
счёт
очень
высокой
плотности
и
высокотемпературного
потока
лигнинового
компонента
волокон. Древесноволокнистые плиты по большей части
применяются для изготовления мебели и интерьера.
Фанера представляет собой плоскую многослойную
деревянную панель горячего прессования, образованную
ориентированными во всех слоях в одном направлении
древесных шпонов, которые скреплены горячим прессованием с
использованием термореактивных клеевых смол. Фанера
обладает наилучшим соотношением прочности и веса, но
довольно дорогая по сравнению с не менее прочными ОСП-
плитами. Фанера преимущественно употребляется в отделке
помещений, элементах мебели, защитных экранах, ширмах и др.
Результаты обобщённого анализа научных исследований о
ключевых
особенностях,
достоинствах
и
недостатках
композиционных материалов на древесной основе, нашедших
наиболее широкое применение в процессе изготовления
строительных конструкций и сооружений, способствовали
формированию собственного представления о перспективах
использования этих материалов в строительном производстве,
что нашло отражение в ниже представленных выводах.
Во-первых,
технологии
создания
строительных
конструкций и сооружений из ДКМ имеют огромное
экономическое и экологическое значение, поскольку на сегодня
представляют собой одну из быстро развивающихся отраслей
промышленного производства как в концепции новых
композиционных материалов, так и в ещё большей степени в
концепции и разработке новых, а иногда даже революционных
типов связующих материалов вместо формальдегида и других
токсичных древесных связующих. Последний факт позволяет
осуществлять серьёзные шаги в стремление строительной
отрасли промышленности получать более экологически чистые
материалы, а также уменьшить или даже полностью устранить
зависимость их производства от нефтехимии из-за реального
или предполагаемого будущего сокращения запасов нефти с
последующим повышением цен на сырьё для традиционно
изготавливаемых древесных связующих.
43
Во-вторых,
использование
строительных
ДКМ
в
настоящее время крайне актуально и востребовано, так как
основывается на технологиях по использованию (утилизации)
отходов деревообработки и пластических масс, что позволяет
существенно снизить издержки при изготовлении строительных
конструкций и сооружений.
В-третьих, среди современных строительных ДКМ
важнейшее место занимают фанеры, древесностружечные,
древесно-слоистые и древесноволокнистые плиты, поскольку,
как показывает практика, в последние годы происходит
интенсивное совершенствование и создание новых технологий
производства перечисленных ДКМ, а области их применения
постоянно
расширяются
из-за
уникального
сочетания
характеристик этих ДКМ вследствие объединения свойств
материалов, входящих в их состав.
Достарыңызбен бөлісу: |