Русский Английский Немецкий Итальянский Финский Испанский Французский Польский Японский Китайский (упрощенный)

Партнеры журнала:

Производство плит

Древесные плиты в строительстве

Характеристики и сферы применения

Сегодня деревообрабатывающие предприятия российского лесопромышленного комплекса и индустрия стройматериалов могут предложить строителям широкий спектр плитных материалов для сооружения самых разных объектов.

Компоненты древесных плит
Прессы для изготовления древесных плит
Технологические параметры горячего прессования плит
Послепрессовая обработка древесных плит
Входной и текущий контроль качества продукции на плитных производствах
Выходной контроль качества плитной продукции
Эти удивительно полезные ДВП
Материалы ДПК: долговечность, прочность, качество

В массовом производстве на предприятиях ЛПК России выпускаются следующие плиты на древесной основе:

  • фанера марки ФК для внутренних работ;
  • фанера марки ФСФ для внутренних и наружных работ;
  • плиты древесно­-стружечные (ДСП) для внутренних работ;
  • плиты из ориентированной стружки (OSB) для наружных и внутренних работ;
  • цементно­-стружечные плиты (ЦСП) для наружных и внутренних работ.

Фанера ФК (на карбамидных клеях) − наиболее массовая продукция фанерных предприятий России. Материал изготавливается в основном из березового и/или соснового шпона толщиной 1–2 мм с перекрестным направлением волокон в смежных слоях. Такая конструкция обеспечивает очень высокую прочность материала (выше прочности исходной древесины). Применение недорогих карбамидных клеев с ограниченной водостойкостью не позволяет использовать фанеру ФК для наружных работ (класс не выше Д3). Кроме того, у материала недостаточно высокая биостойкость: при длительном (более двух недель) увлажнении возможно развитие окрашивающих и дереворазрушающих грибков.

Фанера ФСФ (с применением фенолоформальдегидных клеющих смол) изготовляется из того же древесного сырья, что и фанера марки ФК, но с использованием водостойких фенольных клеев, придающих материалу такие характеристики, которые не только позволяют применять этот материал для наружных работ (класс Д4), но и повышают его биостойкость, так как фенол (карболка) является антисептиком. По размеру эта продукция несколько уступает другим выпускаемым плитам. Фанера производится в виде квадратных листов 1,525х1,525 или 1,8х1,8 м либо прямоугольных 2,50х1,25 м.

Как карбамидные, так и фенольные клеи относятся к умеренно токсичным материалам ввиду наличия в них свободного формальдегида, а в ФСФ − еще и свободного фенола. Однако доля клеев в фанерной продукции невелика (около 5% по сухому остатку), а токсичность фанеры (содержание летучих веществ) со временем быстро падает до нуля.

Древесно­-стружечные плиты (ДСП) − наиболее распространенный плитный материал, созданный в основном для производства корпусной мебели. Стружечные плиты остаются наиболее востребованным и массовым продуктом, получаемым из древесных отходов. Сегодня мебельщики почти повсеместно используют только ламинированные плиты (ЛДСП), то есть облицованные текстурными бумагами или синтетическими пленками. Необлицованные ДСП находят применение в строительстве для устройства полов, коробов, в хозяйственных и временных сооружениях и т. п. Этот материал принципиально отличается от фанеры, так как для его производства применяется измельченная древесина, полученная из вторичного сырья в процессе лесопиления и деревообработки. В ДСП разрушена структура древесины как природного полимера, поэтому такие плиты характеризуют низкая прочность и недолгий срок службы. Они могут применяться только для внутренних работ и в помещениях с невысокой влажностью. Основные клеи, используемые в производстве ДСП, − карбамидные, то есть содержащие свободный формальдегид. Массовая доля клеев в плитах составляет 10–12% по сухому остатку, и их токсичность ограничивает область применения этого материала. Основное достоинство обычных стружечных плит − высокая формостабильность при больших размерах продукции (длина − до 5 м, ширина − до 2,5 м). Плиты имеют твердую ровную поверхность, которая легко облицовывается и окрашивается.

Плиты из ориентированной стружки (OSB) почти лишены основного недостатка, присущего ДСП, − низкой прочности. Для производства OSB используется крупная и тонкая стружка, так называемые стренды, ориентированные в каждом из трех слоев материала в одном направлении. Такая структура плитного материала в определенной степени повторяет природную структуру древесины, в том числе ее анизотропность − различие показателей в разных направлениях. Чтобы уменьшить анизотропию, в конструкции нового материала использовали так называемый принцип фанеры: в среднем слое стружка располагается в поперечном направлении, а в наружных слоях − в продольном. Это позволило увеличить прочность плит как вдоль волокон наружного слоя, так и поперек.

Плиты OSB появились в 90­-х годах прошлого века и быстро завоевали рынок строительных плит. Они стали серьезным конкурентом строительной фанере (марки ФСФ), и уже к 2000 году их мировое производство превысило производство фанеры. Несмотря на низкую цену плит ввиду более дешевого сырья (крупные отходы лесозаготовок и лесопиления, использование мягколиственных пород), новый материал получился довольно прочным (примерно вдвое прочнее обычных ДСП) и долговечным, так как в качестве связующего в нем используются только водостойкие клеи, главным образом полиуретановые. Строительство первого в России завода по выпуску плит OSB начато в Карелии в 2010 году.

Таблица. Показатели древесных строительных плит
Посмотреть в PDF-версии журнала. Таблица. Показатели древесных строительных плит

Цементно­-стружечные плиты (ЦСП) − наиболее распространенный вид плит на минеральном связующем. Они изготавливаются из цемента и древесной стружки, в смесь которых вводится небольшое количество химической добавки для минерализации древесной стружки. Минерализованная древесная стружка − это, по сути, органический материал, трансформированный в состояние, в котором он приобретает устойчивость к биологическим воздействиям, эрозии и гниению. Этим и объясняются эксплуатационные достоинства ЦСП: их высокая сопротивляемость влаге и гнили, грызунам, насекомым и грибкам, огню и химикатам и т. п. Содержание стружки в этих плитах не превышает 30%, поэтому иногда цеха по производству ЦСП относят не к деревообрабатывающей промышленности, а к промышленности строительных материалов. Плиты выпускаются с необлагороженной поверхностью, но по заказу возможна их облицовка либо отделка лакокрасочными материалами. ЦСП относятся к группе трудносгораемых материалов (группа горючести Г­-1) с повышенной водостойкостью и предназначены для применения в строительстве.

Их используют в качестве стеновых панелей, покрытий, подоконных досок, при устройстве подвесных потолков, вентиляционных коробов, полов и других строительных узлов. Сегодня в нашей стране работают около десятка заводов по производству этих плит. В основном это бетонные заводы, заводы ЖБИ и подобные им.


Рис. 1. Древесная шерсть и древесно-цементные плиты

Из других показателей, характеризующих ЦСП как строительный материал, следует назвать среднюю удельную теплоемкость 1,15 кДж/кг•°С и гарантийный срок эксплуатации в строительных конструкциях − 50 лет.

Индекс распространения пламени у них нулевой (пламя по поверхности не распространяется), предел огнестойкости − 50 мин, группа дымообразующей способности Д (токсичные газы и пары не выделяются).

К недостаткам ЦСП следует отнести их высокую плотность (до 1,4 т/м3) и невысокую прочность при изгибе.

Близкий по показателям к ЦСП материал выпускает фирма Eltomation под маркой GreenBoard. Его особенность − использование в качестве древесного наполнителя древесной шерсти (рис. 1). Это лентовидное волокно толщиной 0,2–0,5 мм, шириной 1–8 мм и длиной до 250 мм, нарезанное на специальном оборудовании − древошерстных станках. Фирма предлагает плиты различной плотности, в том числе марки GB3, прочность на изгиб которых до 20 МПа.

Твердые волокнистые плиты (ДВП­-т, или HDF). Это плиты стандартной толщины 3,2 мм и плотностью до 1,1 т/м3. Лицевая поверхность плит очень высокого качества и не требует дополнительной обработки, так как сформирована при контакте с полированными стальными листами в горячем прессе при температуре до 200 °С. Плиты используют для покрытий пола, при изготовлении щитовых дверей и в других конструкциях, где можно применить тонкий и прочный листовой материал.

Сравнение показателей различных древесных плит приведено в таблице.

Анализ данных таблицы показывает, что для деталей деревянных домов, эксплуатируемых в атмосферных условиях, можно использовать три вида плитных материалов: фанеру ФСФ, плиты OSB и цементно­-стружечные плиты (ЦСП).

Фанера является наиболее качественным продуктом в этой тройке. В ней использована натуральная древесина − тонкие слои шпона, склеенные фенольной смолой горячего отверждения, дающей атмосферостойкий и долговечный клеевой шов. Поэтому неудивительна и высокая цена этой продукции. Плиты OSB являются довольно эффективной заменой фанере ФСФ. К сожалению, в России до сих пор нет ни одного завода по производству этих плит, и строители вынуждены довольствоваться сравнительно дорогой импортной продукцией из Канады, Германии, Польши. В этих условиях цементно­-стружечные плиты можно считать оптимальным вариантом конструкционного материала для каркасного домостроения. Он обладает достаточной прочностью при изгибе, надежно противостоит всем атмосферным и биологическим воздействиям. Такие недостатки плит, как повышенная жесткость и хрупкость материала, низкое сопротивление выдергиванию шурупов, сравнительно высокая теплопроводность, не являются препятствием для использования ЦСП в деревянном малоэтажном строительстве.

С использованием ЦСП выполняется внешняя и внутренняя отделка помещений, в частности:

  • облицовка фасадов;
  • утепление зданий и сооружений;
  • изготовление конструкций сборных жилых домов, административных зданий и т. д.;
  • изготовление несъемной опалубки при монолитном строительстве;
  • сооружение внутренних перегородок типа «сэндвич» с заполнением минеральной ватой и т. д.;
  • сооружение оснований под мягкую кровлю, вентиляционные короба, заборы;
  • изготовление элементов конструкций наружных рекламных стендов;
  • изготовление шумозащитных панелей;
  • возведение звукоизоляционных и огнестойких перегородок и полов;
  • внутренняя облицовка жилых и нежилых помещений;
  • устройство черновых полов, потолков, подоконников.

В ряде конструкций толщина обшивки может составить 10–12 мм. Цена ЦСП такой толщины 140–150 руб./м2. Стеновые панели каркасного дома могут иметь наружную обшивку из атмосферостойкого материала типа ЦСП, а внутреннюю − из более «теплого» материала, например фанеры ФК, плит OSB, реечных щитов или просто досок обшивки (вагонки). Толстые ЦСП нашли широкое применение в качестве подоконных досок. Здесь они удачно сочетаются с современными пластиковыми окнами.

В России сегодня действуют около десяти заводов, выпускающих цементно­-стружечные плиты: в Ленинградской области (г. Лодейное Поле), в Москве, Костроме, Стерлитамаке, Тамбове, Омске, Уфе, Новосибирске.

По данным сайта www.uralint.ru, прогноз спроса на цементно­-стружечные плиты вполне благоприятен. Учитывая, что доля малоэтажного жилья в общем объеме строительства растет, минимальный прирост потребления оценивается примерно в 10% в год.

Хотя на ситуацию влияет рост производства фибролита − одного из самых главных конкурентов цементно­-стружечных плит, а также высокая конкуренция импортных плит­-аналогов, ожидается высокая динамика потребления ЦСП в России (рис. 2).

Производство цементно­-стружечных плит сегодня − одно из наиболее перспективных направлений инвестиций. Рынок находится на начальном этапе жизненного цикла. Для него характерны высокие темпы роста, огромный потенциал развития, слабая конкуренция и высокая прибыльность.

Владимир ВОЛЫНСКИЙ