Комплексное использование древесины

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство общего и профессионального образования Ростовской области

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

Ростовской области

«Ростовский-на-Дону строительный колледж»

РЕФЕРАТ

На тему: «Комплексное использование древесины: клееные конструкции, шпон, фанера, древесноволокнистые и древесностружечные плиты, фибролит и арболит, цементностружечные плиты»

Специальность 270802 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений»

Выполнил обучающийся гр. С-25 Огинская Софья

Проверил преподаватель Шерстнева Л.В.

г. Ростов-на-Дону 2015 г

Оглавление

Введение

1. Клеёный брус

2. Шпон

3. Фанера

4. Древесноволокнистые плиты

5. Древесно-стружечные плиты

6. Фибролит

7. Арболит

8. Цементностружечные плиты

Заключение

9. 

Введение

Древесина используется в круглом виде как строительный материал, сырьё для производства пиломатериалов, шпал, фанеры, мебели, тары деревянной и т. д. Круглый лесоматериал применяется также в угольной и горнорудной промышленности. Значит, количество пилопродукции поставляется авто-, вагоно- и судостроению. Путём химической переработки древесины получают целлюлозу, бумагу, картон, ткани, сахар, этиловый спирт, кормовые дрожжи, белок, смазочные масла и пр. В 1980-е гг. из древесины изготовляются изделия около 20 тыс. наименований.

Наряду с деловой древесиной в хозяйственный оборот интенсивно вовлекаются кусковые отходы лесопильной и деревообработки промышленности, низкосортная древесина, маломерная древесина от рубок ухода, сыпучие отходы (опилки) и кора, лесосечные отходы (ветки, сучья, пни) всех сортов и видов древесины.

Путём химико-механической переработки низкокачественного древесного сырья и отходов древесины можно получить такие высокоэффективные заменители деловой древесины, как древесноволокнистые, древесностружечные плиты, тарный картон и пр. Кроме того, переработка всех составных частей древесины химическими методами обеспечивает производство такой продукции, которая заменяет с.-х. сырьё и продовольственные товары. Основное направление использования кусковых отходов лесопиления и деревообработки -- производство технологической щепы для целл.-бум. промышленности. Для переработки кусковых отходов лесопиления на щепу требуется на 30--40% меньше капитальных вложений, чем при производстве щепы в леспромхозах из дров и лесосечных отходов. Важное значение имеет полная переработка кусковых отходов фанерного производства для изготовления древесностружечных плит, а также фанеры при формировании её внутр. слоев.

Эффективно также использование в целл.-бум. производстве хвойных технологических дров, щепы, вырабатываемой из них, и топливных дров, хотя переработка их связана с большими эксплуатационными затратами, чем переработка балансовой древесины, из-за повышенного расхода энергии и химикатов, большей длительности производств, цикла и т. д. Низкокачественная древесина и древесные отходы широко применяются и в гидролизной промышленности.

1. Клеёный брус

брус шпон фанера плита

Клеёный брус (клеёный профилированный брус); сокращённое международное обозначение -- Glulam (glued laminated timber) -- строительный материал из древесины. Термин закрепился и прижился в русском техническом языке для обозначения строительных и столярных монолитных материалов, деталей конструкций, изготовленных путем продольного склеивания деревянных фрагментов (ламелей), является одним из типов клеёных деревянных конструкций

Производство клеёного бруса производится составлением отдельных досок (ламели) в пакеты и склеиваются по плоскости. Изготавливается из древесины хвойных пород, преимущественно из ели. В России для производства клеёного бруса, в основном, используется сосна и ель, реже -- сибирская кедровая сосна и некоторые видылиственницы. В США, Канаде и Японии клеёный брус также производится из псевдотсуги Мензиса (дугласовой пихты).

Основным преимуществом клеёного бруса по отношению к цельной массивной древесине является возможность получать продукт с прогнозируемыми свойствами по прочности и визуальному качеству, за счет сортировки и вырезки дефектов из пиломатериалов. Отобранные и сращенные по длине доски называются ламелями. Наибольшим классом прочности обладают конструкции, изготовленные из северной древесины.

Применяется в строительстве (деревянное домостроение), производстве столярных изделий.

Клеёный брус -- одно из самых перспективных направлений развития деревообработки за счёт глубокой и комплексной переработки сырья, высоких свойств продукта и потенциальной широты его применения в различных видах.

Преимущества

Каркас-фахверк из клееного бруса. Возведение первого в России «Активного» дома. 2012

§ Возможность изготовления конструкций больших размеров (до 84 м в длину -- Wiehag, Австрия);

§ Возможность изготовления балки в том числе изогнутой формы, которая позволяет оптимально распределять нагрузки на конструкцию;

§ Стабильность формы(исключение деформаций) готового изделия в процессе изготовления и эксплуатации;

§ Повышенные, по сравнению с материалом из массива древесины, значенияпрочности (показатель DIN 1052) за счет склеивания из предварительно отсортированных по прочностным и визуальным качествам ламелей;

§ Незначительный собственный вес конструкций;

§ Предварительная сушка досок (ламелей) и снятие древесного напряжения (за счёт распиливания и сборки бруса из отдельных ламелей путём прессования) исключает сквозные растрескивания и искривления готового продукта в процессе эксплуатации;

§ Предел огнестойкости выше, чем у металлических конструкций (В случае пожара клеёные балки, в отличие от стальных опор, дольше сохраняют свою прочность);

§ Минимальная усадка (1-2 %) при применении в срубах домов;

§ Сопротивление теплопередаче выше, чем у цельной древесины;

§ Содержание клея ничтожно мало в сравнении с OSB, LVL, ДСП;

§ Не наносит ущерба окружающей среде при производстве и эксплуатации.

§ Особенно хорошо подходит для агрессивных химической сред (например: склады для минеральных удобрений, сельхозпредприятия, бассейны);

Недостатки

§ относительно высокая начальная стоимость клеёного бруса в сравнении с материалами из цельной древесины;

§ нарушение технологии при изготовлении и применении некачественного клея может привести к расслоению клеёного бруса, его деформации, потере теплоизоляционных, экологических и эстетических качеств;

§ в связи с тем, что древесина при высыхании сокращается неравномерно по срезу радиально и тангенциально, появляются расслоения и неравномерная усадка в поперечном срезе.

2. Шпон

Древесный материал, представляющий собой тонкие листыдревесины толщиной от 0.1 до 10 мм, который обычно клеится на панели (обычно деревянные или ДВП) для производства мебели, дверей, полов и пр. Шпон -- переводится с немецкого языка как щепа (Spдne m pl).

3. Фанера

Фанера (древесно-слоистая плита) -- многослойный строительный материал, изготавливаемый путём склеивания специально подготовленного шпона. Количество слоёв шпона обычно нечётное, от 3 и более. Для повышения прочности фанеры слои шпона накладываются так, чтобы волокна древесины были строго перпендикулярны предыдущему листу.

Классификация

Фанера называется продольной, если волокна в лицевых слоях направлены вдоль длинной стороны, в противном случае -- поперечной

Фанера из древесины как твёрдых, так и мягких пород выпускается нескольких типов и сортов, которые различаются назначением, сроком службы, внешним видом и стоимостью.

По предназначению -- строительная, промышленная, упаковочная, мебельная, и конструкционная.

По видам фанеру часто разделяют на два популярных вида -- ФК (влагостойкая) и ФСФ (повышенной влагостойкости).

По типу обработки -- ламинированная.

По внешнему виду (согласно ГОСТ 3916.1-96)(определяется количеством пороков и дефектов поверхности наружного слоя шпона): E (элита), I, II, III, IV.

По материалу, из которого изготовляется

§ Хвойная фанера (изготавливается из шпона хвойных пород деревьев: лиственницы, сосны, пихты, ели). Иногда для изготовления фанеры используется шпон сибирского кедра -- такая фанера используется в декоративных целях. Для хвойной фанеры обязательным является содержание хвойного шпона в наружных слоях -- внутренние могут содержать шпон лиственных пород древесины.

§ Берёзовая фанера (изготавливается из шпона берёзы) получила распространение практически во всех областях, но из-за относительно более высокой стоимости в строительстве используется не так широко, как хвойная.

По количеству слоев

Фанерные слои

§ трёхслойная

§ пятислойная

§ многослойная

В основном листы фанеры имеют нечётное количество слоёв шпона: в этом случае шпон расположен симметрично относительно среднего слоя. Если слоёв шпона в фанере четыре, то центральные слои располагают и склеивают перпендикулярно наружным, что увеличивает общую прочность и стойкость к деформации.

По пропитке

Водостойкая фанера -- материал, обработанный специальным образом для увеличения сопротивления влаге. Максимально увеличить влагостойкие характеристики фанеры может помочь ламинирование.

§ ФБА - это листы фанеры, которые проклеены натуральным альбуминоказеиновым клеем. Преимущество фанеры ФБА в том, что она является экологически чистым строительным материалом, но ее небольшая влагостойкость ограничивает применения этой марки.

§ ФСФ (фанера, изготавливаемая с применением смоляного фенолформальдегидного клея). Эта фанера характеризуется относительно высокой износоустойчивостью, механической прочностью и высокой водостойкостью. ФСФ -- один из самых популярных видов фанеры, используется в строительстве, производстве, кровельных работах.

§ ФСФ-ТВ (фанера огнезащищенная). Обладает свойствами фанеры марки ФСФ, но не подверженная горению, относится к группе трудногорючих материалов. Применяется в пассажирском вагоностроении и промышленном/гражданском строительстве.

§ ФК (фанера, получаемая при приклеивании шпонов карбамидным клеем). Обладая меньшими водостойкими характеристиками, ФК используется преимущественно при внутренней отделке помещений, в мебельном производстве, при изготовлении деревянной тары, при работе с конструкциями внутри помещения.

§ ФБ (фанера, пропитанная бакелитовым лаком, впоследствии склеивается). Этот вид обладает максимальной сопротивляемостью воздействию агрессивной среды и может использоваться в условиях тропического климата, при повышенной влажности и даже под водой.

§ БС (фанера, пропитанная бакелитовым клеем, С -- спирторастворимый). Эта фанера обладает фантастическими свойствами -- сверхвысокой прочностью, стойкостью к агрессивным средам, гибкостью, упругостью, водонепроницаема, не гниет, не раскисает. Ее ещё называют авиационная фанера за то, что раньше использовалась только в авиа- и судостроении.

§ БВ (фанера, пропитанная бакелитовым клеем, В -- водорастворимый). Эта фанера обладает теми же свойствами, что и предыдущая, за исключением влагостойкости, т.к. клей, применяемый при склеивании слоев, водорастворим.

По виду обработки поверхностей

§ НШ -- нешлифованная фанера

§ Ш1 -- материал, шлифованный с одной стороны

§ Ш2 -- материал шлифованный с двух сторон

4. Древесноволокнистая плита

Разделяются на ДВП общего и специального назначения.

ДВП специального назначения в свою очередь разделяется на:

§ битумированные

§ биостойкие

§ трудносгораемые

§ плиты с облицованной или окрашенной поверхностью -- также называемые «оргалитом».

В зависимости от назначения ДВП подразделяют на твердые и мягкие.

Сырьё

Сырьём для производства ДВП служат переработанные в волокно при помощи дефибраторов древесная щепа,дроблёнка, костра растений. В древесную массу добавляют гидрофобизаторы: парафин, канифоль (повышаетвлагостойкость). Для повышения физико-механических свойств в композит вводят синтетические смолы (количество смолы варьируется от 4 % до 8 %, в зависимости от соотношения хвойных-лиственных волокон). При производстве мягких плит, связующее может не применяться, ввиду склейки лигнина, входящего в состав волокон, при высоких температурах. Также применяются специальные добавки, такие как антипирены, антисептики. Для производства сверхтвердых древесноволокнистых плит (марка СТ) применяют пропитку побочным продуктом переработкиталлового масла -- пектолом. Прочность плит возрастает на 20-30 %.

Используется в строительстве, вагоностроении, в производстве мебели, столярных и других изделий и конструкций, защищенных от увлажнения, а также при производстве тары; как основа для картин в масляной живописи.

5. Древесно-стружечная плита

Древесно-стружечная плита (официальная аббревиатура -- ДСтП, неофициально -- ДСП) -- листовой композиционный материал, изготовленный путем горячего прессования древесных частиц, преимущественно стружки, смешанных со связующим веществом неминерального происхождения с введением при необходимости специальных добавок (6-18 % от массы стружек) на одно- и многоэтажных периодических прессах (0,2-5 МПа, 100-140 °С) или в непрерывных ленточных, гусеничных либо экструзионных агрегатах.

Древесно-стружечную плиту создал в 1940-х годах немецкий изобретатель и пилот истребителя Люфтваффе Макс Химмельхебер в качестве альтернативы фанере, которую в то время стало трудно производить в связи с дефицитом древесины. Первый коммерческий образец был изготовлен на фабрике в Бремене во время Второй мировой войны.

В настоящее время является широко распространенным конструкционным материалом для производства мебели, применяется в строительстве и др.

Недостатки

§ Материал плохо удерживает гвозди и шурупы, особенно при повторном закручивании.

§ Материал экологически небезопасен: связующие смолы, которые применяются при его производстве, выделяют вредный для человека формальдегид. Поэтому немаловажным параметром плит является предельно допустимая концентрация вредных веществ на удельный объём, определяемый санитарными нормами. В России довольно часто производители выпускают низкосортную, дешевую плиту, выделение формальдегида из которых значительно превышает ПДК (до 40 раз) и хуже, чем у плит класса Е1 (в Е1 до 8 раз больше формальдегида чем в рекомендациях ГОСТ). За рубежом плиты такого класса уже не выпускают, а производят лишь «сверхбезопасные» плиты класса «Super E».

Е1 отличается большей экологической чистотой, показатель эмиссии формальдегида у неё заметно ниже. А вот Е2 запрещается использовать в производстве детской мебели.

6. Фибролит

Свойства

По плотности -- делятся на марки Ф-300 (теплоизоляционный фибролит) и Ф-400, Ф-500 (тепло изоляционно-конструктивный фибролит). Теплопроводность -- 0,08--0,1 Вт/(мК).

Фибролит не горит открытым пламенем. Легко обрабатывается: его можно пилить, сверлить и вбивать в него гвозди. Водопоглощение цементного фибролита -- не более 35--45 %. При влажности выше 35 % он может поражаться домовым грибом, поэтому его нужно защищать от увлажнения -- в частности путем оштукатуривания. Шероховатая поверхность фибролита способствует хорошему сцеплению со штукатуркой.

Использование

Магнезиальный фибролит

Изготавливают без специальной минерализации, так как каустический магнезит затворяется водными растворами магнезиальных солей, которые связывают содержащиеся в древесине водорастворимые вещества. Прочность его несколько выше, чем цементного. Это связано с тем, что кристаллизующиеся при сушке в клетках древесины соли препятствуют её усушке, а это положительно сказывается на сцеплении магнезиального камня с волокнами. Магнезиальный фибролит обладает, по сравнению с цементным, меньшей водостойкостью и большей гигроскопичностью.

Его применяют для утепления стен и покрытий, конструкционный -- для перегородок, каркасных стен и перекрытий только в сухих условиях. В настоящее время основное применение фибролита -- установка несъемной опалубки в строительстве. Фибролитовые плиты не удаляются, как некоторые другие виды опалубки, а остаются конструктивной частью или стены, или любого перекрытия.

7. Арболит

Арболит (от фр. arbre «дерево») -- лёгкий бетон на основе цементного вяжущего, органических заполнителей (до 80-90 % объёма) и химических добавок. Также известен как древобетон. Важнейшей характеристикой арболита, как и любого строительного материала, является предел прочности на сжатие. Предел прочности на сжатие арболита варьируется от М5-М10 для теплоизоляционного до М25-М50 и даже до М100 -- для конструкционного. Арболит обладает повышенной прочностью на изгиб, очень хорошо поглощает звуковые волны. Арболит не поддерживает горение, удобен для обработки. Конструкционные виды обладают высоким показателем прочности на изгиб, могут восстанавливать свою форму после временного превышения предельных нагрузок.

8. Цементно-стружечная плита

Цементно-стружечная плита (ЦСП; англ. cement bonded particle board) -- композиционный листовой строительный материал, изготавливаемый из тонкой древесной стружки, портландцемента и химических добавок, снижающих вредное воздействие экстрактов древесины на цемент.

Применение

Используется для наружной и внутренней обшивки стен (например, при изготовлении вентилируемых фасадов, в каркасном строительстве и производстве сэндвич-панелей), в качестве несъёмной опалубки, как настил под кровлю или основа для пола, в виде подоконников. Конкурирует с ДСП, фанерой, плоским шифером, гипсокартоном, гипсоволокнистым листом, ОСП.

Заключение

Таким образом, древесина нашла широкое применение в строительстве и продолжает набирать обороты ее безотходное производство.

Размещено на Allbest.ru