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

Партнеры журнала:

Материалы

Создание в России нового специализированного центра исследований клеевых систем для несущих деревянных конструкций

В последнее время на рынке РФ появляются новые, в том числе экологически чистые, клеевые системы для производства несущих деревянных конструкций. Исследования прочностных характеристик клеевых соединений древесины, а также плитных материалов на основе древесины, созданных с применением клея, и их стойкости к температуро-влажностным воздействиям является актуальной задачей с точки зрения обеспечения эксплуатационной надежности и долговечности несущих клееных деревянных конструкций. Для исследований новых клеевых систем и последующего контроля их качества при лаборатории несущих деревянных конструкций ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко АО «НИЦ "Строительство"» создан центр исследований древесины и древесных материалов.

Клеи являются основным связующим компонентом, используемым для производства «инженерной древесины», из которой изготавливаются несущие. К «инженерной древесине» относятся клееные деревянные конструкции (КДК), брус многослойный клееный из шпона (LVL/ДКШ), древесина перекрестно клееная (ДПК/CLT), ориентированно-стружечные плиты (OSB), фанера и другие.

Рис. 1. Универсальная испытательная электромеханическая машина РКМ 10.1 (слева) и испытание по определению предела прочности клеевого соединения при скалывании вдоль волокон древесины (справа)
Рис. 1. Универсальная испытательная электромеханическая машина РКМ 10.1 (слева) и испытание по определению предела прочности клеевого соединения при скалывании вдоль волокон древесины (справа)

Основным нормативным документом, в котором определены требования к клеевым системам для несущих КДК, является ГОСТ 33122–2014 «Клеи для несущих деревянных конструкций. Общие технические условия». В соответствии с этим стандартом клеевые системы условно подразделяются на три типа (I, II и III). Для производства несущих конструкций пролетом от 60 м должны применяться клеи только I и II типа, успешно прошедшие квалификационные испытания в аккредитованной организации. В рамках квалификационных испытаний по ГОСТ 33122–2014 определяются параметры теплостойкости, морозостойкости, водостойкости клеевой системы, ее стойкость к циклическим температурно-влажностным воздействиям, показатель общего расслоения, предел прочности на скалывание при растяжении вдоль волокон древесины и, самое главное, длительная прочность клеевого соединения под нагрузкой. Клеи I и II типа, в отличие от клеев III типа, должны обеспечивать несущую способность конструкций в течение 100 и 50 лет соответственно. Для изготовления конструкций с пределом огнестойкости R45 и выше должны применяться клеи повышенной теплостойкости.

В 2021 году в рамках инвестиционного проекта АО «НИЦ "Строительство"» на базе лаборатории несущих деревянных конструкций (ЛНДК) ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко приступили к созданию Центра сертификационных, приемочных, квалификационных испытаний древесины и древесных материалов для строительства с учетом международных требований и его оснащению современным оборудованием. Одним из направлений работы центра является исследования клеевых систем для производства несущих КДК по всем видам испытаний ГОСТ 33121 и ГОСТ 33122.

Рис. 2. Комплект оборудования EasyQ для испытания клеевых соединений на расслаивание
Рис. 2. Комплект оборудования EasyQ для испытания клеевых соединений на расслаивание

Созданное в ЛНДК подразделение укомплектовано современным оборудованием мирового уровня – здесь универсальные испытательные машины мощностью 10 и 50 кН (рис. 1), аппарат для испытаний на расслаивание клеевых соединений, климатическая камера «тепло-влага-холод» с диапазоном изменения температуры от -70 до +100°С, сушильный шкаф, ротационный вискозиметр Брукфильда DV2TRV, стационарный pH-метр FaveEasy и многое другое. Оборудование для кипячения и вымачивания образцов, а также стенды для проведения длительных испытаний были специально разработаны и произведены для этого проекта. Отдельно необходимо отметить приобретение аппарата Delamination test machine ЕasyQ DLA Compact Embedded (рис. 2), который был впервые поставлен из Германии в исследовательский центр в России. Аппарат ЕasyQ представляет собой автоматизированный комплекс и позволяет выполнять исследования клеевых соединений на расслаивание в соответствии с российскими, европейскими и североамериканскими стандартами.

Техническое оснащение центра на сегодняшний момент позволяет проводить на современном высоком уровне исследования свойств клеевых соединений и клеев в соответствии с требованиями ГОСТ 33120-2014 «Конструкции деревянные клееные. Методы определения прочности клеевых соединений», ГОСТ 33121–2014 «Конструкции деревянные клееные. Методы определения стойкости клеевых соединений к температурно-влажностным воздействиям». При этом появилась возможность проводить испытания клеев, выпускаемых не только по ГОСТ 33122–2014, но и в соответствии с зарубежными нормативными документами EN 302, EN 14080, JAS 1587, ASTM D 2559, AS/NZS 1328, AITC T110 и другими.

Рис. 3. Длительные испытания образцов клеевых систем Akzo Nobel (слева) на стенде и общий вид образцов для длительных испытаний (справа)
Рис. 3. Длительные испытания образцов клеевых систем Akzo Nobel (слева) на стенде и общий вид образцов для длительных испытаний (справа)

Для проведения длительных испытаний по ГОСТ 34349–2017 «Конструкции деревянные клееные. Методы определения длительной прочности клеевых соединений» по проекту, разработанному в лаборатории несущих деревянных конструкций, были изготовлены специальные стенды (рис. 3). Для соблюдения требований к температурно-влажностным условиям при проведении длительных испытаний было оборудовано специальное помещение, в котором поддерживаются и контролируются требуемые температурно-влажностные условия.

Лаборатория несущих деревянных конструкций ЦНИИСК АО «НИЦ «Строительство» получила аттестат аккредитации на соответствие требованиям ГОСТ ISO/IEC 17025-2019 и является участником системы «РегистрСтройСтандарт».

ЛНДК уже много лет успешно сотрудничает с компанией Akzo Nobel, которая активно участвовала в подготовке нормативных документов в области клеев для КДК. В этом году клеевые системы Akzo Nobel 1249/2579, GripPro Flex и GripPro Heat успешно прошли очередные сертификационные испытания. В настоящие время идет подготовка к квалификационным испытаниям клеевых систем Akzo Nobel с новыми отвердителями для определения их соответствия требованиям ГОСТ 33122–2014. 

Павел Смирнов, канд. техн. наук, заведующий лабораторией несущих деревянных конструкций
Клим Устименко, старший научный сотрудник ЦНИИСК ИМ В. А. Кучеренко АО «НИЦ "Строительство"»