Технические характеристики

Инновационные технологии в области деревообрабатывающей промышленности позволяют получать конструкционные композиционные материалы на основе древесины, превосходящие цельную древесину по физико-механическим показателям. В современной практике широкое распространение получила клеёная древесина, не ограниченная по размерам поперечного сечения и длине. Новый конструкционный материал LVL – это одна из разновидностей клеёной древесины, получаемая путём склеивания листов однонаправленного лущёного шпона хвойных пород. Технология производства LVL позволяет снизить отрицательное влияние естественных пороков древесины, что существенно повышает уровни его показателей прочности.


Ultralam изготовляют нескольких типов в зависимости от направления волокон и сорта слоёв шпона (таблица 1.1), оговорённых в соответствующих технических условиях. Наиболее перспективно применение материала Ultralam R. По физико-механическим показателям он значительно лучше цельной и клеёной древесины.


Для изготовления шпона используют круглые лесоматериалы хвойных пород (сосны, ели, лиственницы) I - III сортов по ГОСТ 9463-88. Для склеивания шпона используется жидкий фенолоформальдегидный клей Hexion PF179 или PF180. Возможно применение аналогичных фенолоформальдегидных смол зарубежного или российского производства, обеспечивающих выделение из Ultralam вредных веществ, допускаемых для класса эмиссии Е1. Влажность Ultralam находится в пределах 8-12%. Величина показателя шероховатости поверхности брусьев и плит Ultralam R по ГОСТ 7016-82 должна быть не более 320 мкм или соответствовать уровню качества обработки поверхности эталонного образца. Брусья и плиты Ultralam должны быть обрезаны под прямым углом. Рез должен быть ровным и чистым. Величина косины не должна превышать 2 мм на 1 м длины (высоты) кромки. В плитах Ultralam не допускается продольная и поперечная покоробленность. Отклонение от прямолинейности кромок брусьев и плит не должно превышать 1,5 мм на 1 м длины (высоты) кромки. Физико-механические свойства материала должны соответствовать требованиям, указанным в таблице 1.3.


Ultralam изготовляют в виде плит и брусьев длиной от 2500 до 20500 мм с градацией 500 мм, шириной от 40 до 1250 мм, высотой (толщиной) от 19 до 106 мм. Предельные отклонения по длине составляют ±5 мм, по ширине ± 2 мм. Отклонения по толщине: от + (0,8+0,03δ) до – (0,4+0,03 δ), где δ – толщина плиты или бруса. В пределах указанных размеров продукция отпускается по индивидуальным заказам.

Не отрицая в принципе целесообразности производства продукции по отдельным заказам, что характерно при индивидуальном проектировании и строительстве, всё же перспективно изготовление конструкций на основе серийно изготовляемых элементов – брусьев и плит. Поэтому в проекте приведён сортамент стандартных элементов из материала Ultralam (таблица 1.2).



Таблица 1.1

Тип материала Характеристика Область применения

Ultralam Rs

Все слои шпона имеют параллельное направление волокон, для изготовления используется шпон высших сортов

Преимущественно в наиболее ответственных несущих конструкциях

Ultralam R

Все слои шпона имеют параллельное направление волокон

Преимущественно в несущих конструкциях

Ultralam X

Отдельные слои шпона имеют перпендикулярное направление волокон

В несущих и

ограждающих

конструкциях



Таблица 1.2

Толщина, мм

Ширина (высота), мм

 

200

225

240

260

300

360

450

500

600

1200

1250

27

+

+

+

+

+

 
 
 
 
 

+

30

+

+

+

+

+

 
 
 
 
 

+

33

+

+

+

+

+

+

 
 
 
 

+

39

+

+

+

+

+

+

+

 
 
 

+

45

+

+

+

+

+

+

+

+

 
 

+

51

+

+

+

+

+

+

+

+

+

 

+

63

+

+

+

+

+

+

+

+

+

 

+

75

+

+

+

+

+

+

+

+

+

 

+

100

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+



Таблица 1.3 Механические показатели:

Предел прочности, МПа, не менее

Значение показателя для материала типа


Rs

R

X

При сжатии вдоль волокон древесины слоёв

39

36

30

При сжатии поперёк волокон древесины слоёв

7

5

10

При сжатии перпендикулярно плоскости слоёв шпона

3

3

4

При изгибе вдоль волокон древесины слоёв по кромке

41

41

30

При изгибе вдоль волокон древесины слоёв по пласти

54

42

37

При растяжении вдоль волокон древесины слоёв

41

34

27



Таблица 1.4 Расчетные характеристики материалов:

Вид напряжённого

состояния

Древесина (цельная, клеёная)

Фанера

Ultralam R


1-й сорт

2-й сорт

3-й сорт

ФСФ из березы толщиной 8 мм и >

ФСФ из лиственницы

толщиной 8 мм и >

ФСБ

толщиной 7 мм и >

Rs

R

Х

I

Изгиб вдоль волокон: при нагружении кромки/при нагружении пласти

15

14

10

16

18

33

27/35,5

26,5/27,5

19,5/24

23,5/22,5

Изгиб поперёк волокон

-

-

-

6,5

11

25

-

-

-

-

Сжатие вдоль волокон

15

14

10

12

17

28

25,5

23,5

19,5

22

Сжатие поперёк волокон

1,8

1,8

1,8

8,5

13

23

4,3

3,5

6,8

3,8

Сжатие перпендикулярно плоскости слоёв

-

-

-

4

-

8

1,9

1,7

1,9

1,7

Растяжение вдоль волокон

12

9

-

14

9

32

26,5

22,5

17,5

16,5

Растяжение поперёк волокон

0,35

0,3

0,25

9

7,5

24

-

0,7

-

-

Скалывание вдоль волокон по клеевому шву

2,1

2,1

2,1

0,8

0,6

1,8

-

2,6

2,6

-

Скалывание поперёк волокон по клеевому шву

1

0,7

0,6

0,8

0,5

1,8

-

1,1

1,1

-

Модуль упругости вдоль волокон

10 000

9 000

7 000

12 000

~15 600

~14 000

~10 800

~12 700