LVL-балки, применение балок из шпона для перекрытий

Процесс изготовления ЛВЛ бруса

Строительный материал под названием LVL брус создан в Америке ещё в начале XX века, хотя широкое использование получил в 60-х годах. В России он появился уже в 2000-х и с тех пор становится все популярней в промышленном и частном строительстве.

Чтобы получить LVL, используют нижнюю, самую толстую часть дерева хвойных пород. Очищенные от коры бревна замачивают в горячей воде приблизительно на сутки. Эта процедура облегчает дальнейшую работу с деревом. Затем его режут на чурки, лущат – разрезают на пластины толщиной не более 3 мм, называемые шпоном. После обработки в воде они имеют повышенную влажность, поэтому их отправляют в камеру для сушки, предварительно отсортировав. Некачественные куски убирают.

Когда шпон высохнет (влажность не больше 10%), его размещают определённым образом. По краям укладывают более качественные и красивые куски, а остальные распределяют равномерно. Куски располагают так, чтобы их края не совпадали в разных слоях. Это позволяет увеличить длину заготовки. Склеивают при помощи формальдегидной смолы. Прессуют, уплотняя слои. Готовый строительный материал нарезают и маркируют.

Маркированные заготовки Источник bouw.ru

Изготовить брус из шпона дома или в подпольном цехе нельзя. Для этого нужно иметь высокоточное оборудование. Все операции, начиная от лущения и заканчивая проверки однородности шпона и готовой продукции, контролируются компьютерными программами с использованием лазерных приборов.

Свойства полученного материала зависят от того, как расположены волокна в отдельных слоях шпона.

• Обычно располагают отдельные куски так, чтобы волокна в каждом из кусков находились параллельно друг к другу. Такой брус называется конструкционным. Недостатком его есть то, что у деталей большой ширины могут скручиваться края.

Использование конструкционного бруса Источник lignumc.ru

• Чтобы сделать материал ещё крепче, увеличить сопротивляемость в двух направлениях, часть листов располагают так, чтобы волокна расположились перпендикулярно к остальным. Обычно это каждый пятый слой. Полученный материал используют для создания широких изделий: панелей, пола, дверей.

Такой структурой брус напоминает фанеру, но там все волокна расположены перпендикулярно. Фанерные слои намного тоньше, их количество меньше.

Что такое LVL-брус и в чем он превосходит цельную и клееную древесину?

LVL-брус не новичок на мировом строительном рынке — за рубежом его активно используют уже более полувека, и спрос на этот материал постоянно растет. А вот у нас он пока не получил широкого распространения. Что ж, давайте поможем LVL-брусу «оБРУСеть»

Брус LVL (англ. Laminated Veneer Lumber) производят путем склеивания семи и более слоев 3-миллиметрового шпона из древесины хвойных деревьев. Кроме сосны, на его изготовление идет также ель и лиственница. Второе название этого материала — брус из клееного шпона.

Как и клееный брус, LVL-брус получают за счет клеевого соединения элементов древесины. Но все дело в том, что это за элементы. В первом случае брус собирают из строганых досок (ламелей), а во втором — из склеенных вразбежку, со смещением, тонких шпоновых пластин, что делает материал однородным, практически монолитным, и придает ему значительно более высокие эксплуатационные свойства по сравнению и с клееным брусом (его прочность ниже, чем у LVL, в 1,5–3 раза), и с традиционным.

Для изготовления LVL-бруса обычно отбирают толстую, надкорневую часть ствола. После первичной обработки брёвна лущат — снимают тонкие слои древесины, получая пластины шпона. Далее шпон подвергают камерной сушке (его влажность должна составлять не более 10%), сортируют по качественным и внешним показателям, отбраковывая материал с пороками; наносят клеящий состав (формальдегидную смолу) и прессуют. Все процессы автоматизированы, а параметры заготовок отслеживаются с помощью лазерных приборов, что обеспечивает готовым изделиям высокие технические характеристики и точность геометрических размеров.

Характеристики материала

Благодаря слоистой структуре LVL-брус отличается особой прочностью и долговечностью. Ближе к поверхностям изделия располагают шпон более высокой сортности, а склейку внутренней части производят таким образом, чтобы шпон разной плотности распределялся по всему объему бруса равномерно и его стыки не совпадали в разных слоях материала. За счет этого изделиям обеспечиваются стабильность (исключена свилеватость, а также продольное и поперечное коробление), износостойкость и отличные физико-механические показатели (по сопротивляемости на изгиб и растяжение вдоль волокон он почти в два раза превосходит массивный брус). Той же цели служит применение сверхпрочного клеевого состава и уплотнение слоев посредством прессовки.

В отличие от массивной древесины, LVL-брус однороден по всей длине, не снижает свои прочностные характеристики с течением времени и не изменяет линейные размеры в зависимости от температурно-влажностных условий. Он не дает усадки, не подвержен растрескиванию, не поражается гнилью.

Будучи негигроскопичным, LVL-брус даже в условиях повышенной влажности сохраняет неизменными не только свои размеры, но и вес, что особенно важно, например, при перекрытии длинных пролетов. Кроме того, стабильность геометрии изделий гарантирует надежность и точность их соединения с другими элементами конструкций

По устойчивости к агрессивным воздействиям (аммиак, пары солей и др.) LVL-брус превосходит не то что дерево, а металл и железобетон, и потому он идеально подходит для строительства таких объектов, как оранжереи, бассейны и т. п.

Общая беда всех типов древесины — низкая огнестойкость, но и здесь показатели у LVL-бруса выше (огнеупорность класса Е), нежели у его деревянных «конкурентов». Объясняется это той же слоистостью, плотностью и малой пористостью материала. К тому же клеящий состав, используемый при его производстве, не поддерживает горение. Находясь в зоне возгорания, брус будет обугливаться со скоростью 0,7 мм/мин при температуре 300°С и может «продержаться» без потери своей целостности в течение минимум получаса.

По мнению специалистов, LVL-брус позволяет решить сложные архитектурные задачи и при этом соблюсти требования, предъявляемые к теплозащите жилых зданий. Так, балка из промерзающего материала, выступающая за наружную стену дома (например, используемая в качестве консольной опоры для балкона), даже при тщательной герметизации стыков становится мостиком холода. С LVL-брусом, обладающим отличными теплотехническими характеристиками, этого не произойдет.

Изготовленные из клееного шпона несущие конструкции могут выступать и в роли ограждающих, тем более что и звукоизоляционные показатели у этого материала на высоте. В России есть практика его применения для устройства фронтонов; строительства коробки-основания, заменяющей фундамент, под каркасный дом; сооружения быстровозводимых построек жилого и хозяйственного назначения и т. п.

Виды изделий и их применение

На рынке клееный шпон представлен в виде брусьев (балок) или плит разных размеров.

Брус может иметь толщину от 18 до 102 мм, ширину от 100 до 1800 мм, длину — до 18 м (под заказ изготовят и более длинные изделия, причем на цене это сильно не отразится; к слову, стоимость клееного бруса по мере увеличения его длины существенно возрастает).

LVL-брус бывает двух типов. Первый, называемый конструкционным, склеен из шпона так, чтобы волокна всех его слоев были ориентированы в продольном направлении. Благодаря отличным прочностным показателям, он имеет более высокую несущую способность, чем клееный и массивный брус, при меньших размерах поперечного сечения. Материал применяется для возведения каркасных домов, стропильных систем, устройства межэтажных перекрытий.

Важный момент: несущие конструкции из клееного шпона не нуждаются в массивном фундаменте.

Однако слабое место такого бруса — склонность к скручиванию краев у изделий большой ширины.

Материал второго типа отличается по своей структуре: каждый пятый слой шпона в нем уложен поперек направлению волокон в остальных слоях. Это повышает жесткость, а также прочность бруса на изгиб и на сдвиг (что особенно важно для балок). Кроме того, у него отсутствует эффект скручивания, и потому он оптимально подходит для создания широких конструкций: стеновых панелей, межкомнатных перегородок, дверных полотен и т. п.

LVL-брус никогда не покроется трещинами, которые способны безнадежно испортить внешний вид деревянных элементов, и поэтому, например, балки из него можно смело использовать в декоративных целях

Теплоизолирующие свойства и невосприимчивость к влаге делают LVL-брус идеальным материалом для использования в качестве лаг. Это предотвратит появление мостиков холода, а также очагов гниения в конструкции пола. Прочность и стабильность бруса позволяет с успехом применять его для изготовления кровельных ферм, оконных и дверных коробок, лестниц, многоразовой опалубки. Плиты из клееного шпона — прекрасный вариант для обшивки стен каркасных построек.

Материал легок в обработке (нужен обычный плотницкий инструмент), подразумевает использование традиционного крепежа, а благодаря небольшому весу, как правило, не требует задействования при строительстве грузоподъемной техники, тем самым сокращая сроки работ и экономя средства застройщика.

Внешний вид и характеристики

Внешне брус похож на дерево или на клеёный брус, хотя по декоративным свойствам уступает ему. Вид зависит от того, с какой стороны смотреть на заготовку. Лицевая сторона мало чем отличается от цельного дерева. Сбоку хорошо просматриваются тонкие слои шпона, которых может быть от 9 до 24, вперемешку с застывшим клеевым составом.

Слои шпона хорошо различимы на срезе Источник green-ply.ru

Смотрите также: Каталог компаний, что специализируются на строительстве загородных домов под ключ

Толщина бруса или пласта колеблется от 1,8 см до 10 см 2 мм. Минимальная ширина бруса 10 см, максимальная ширина пластины – 1 м 80 см. Стандартная длина не превышает 18 м, но можно заказать балки длиной до 30 м. При этом цена изделия увеличится незначительно.

Наряду с LVL в строительстве используется клеёный брус. Он отличается способом изготовления и характеристиками. Его создают, склеивая ламели одной длины. Это не позволяет получать заготовки большой длины, хотя внешне клеёный брус больше похож на цельное дерево. Его прочность в 1,5-3 раза меньше, чем у LVL.

Клеёный брус Источник infobrus.ru

Стоимость LVL бруса

Производство материала энергоёмкое, требует установки дорогостоящей аппаратуры, что сказывается на цене продукции. Но использование бруса LVL в конечном счёте позволяет экономить. При установке каркасных конструкций из него не требуется особого оборудования, возводятся они быстро, а служат долго. Это снижает затраты на ремонт.

Цена ЛВЛ бруса зависит от толщины и длины, отличается в зависимости от производителя. Стоимость 1 м³ начинается от 55 тыс. руб. Может показаться тем, кто не знает преимуществ ЛВЛ бруса, что это дорого.

Производство и его особенности

На предприятиях сегодня процедура изготовления lvl бруса выглядит следующим образом:

1. Вначале приготовленные бревна соответствующей длины обрабатываются на окорочном станке (удаляется кора)
2. Потом в особых бассейнах происходит гидротермический процесс, благодаря которому упрощаются стадии дальнейшего лущения. В воде бревна держат примерно сутки, иногда чуть больше
3. Из бревен делают чурки, получают шпон в результате дальнейшей обоработки
4. Шпон нарезают, сортируют в зависимости от степени влажности и отправляют сушиться
5. После этого процесса материал снова перебирают в завивисости от характеристик плотности и качества. Те листы, что в результате изменили свои параметры, склеивают посредством специального оборудования. Получают кленный lvl брус.
6. Материал прессуют, нарезают
7. Затем проверяют готовые изделия, маркируют их и упаковывают

Важно: брус, изготовленный на отечественных предприятиях, соответствует строжайшим условиям по качеству и не уступает импортным аналогам

Свойства заготовок из LVL бруса

LVL брус отличается такими особенностями:

• В процессе производства нарушается природная структура дерева. Она становится однородной по всей длине. Но это идёт на пользу готовому материалу, который не боится перепада температур. Из-за отсутствия пор он не вбирает влагу из воздуха, не выделяет конденсата. Поэтому изделие не коробится, не изменяет форму и размеры. Его можно использовать в любой климатической зоне, включая регионы с повышенной влажностью.

• Не поражается грибком, не гниёт, его не повреждают насекомые.

• Строения из бруса LVL защищают от шума.

Уютный дом из ЛВЛ бруса Источник best-dom.su

LVL-брус торговой марки Ultralam (Ультралам)

Торговая марка Ultralam (Ультралам) принадлежит и под ней выпускается продукция на предприятии «Талион Терра» (г. Торжок).

Отличительными особенностями продукции данной компании являются такие показатели, как то:

• процесс производства основан на технологии непрерывного прессования с микроволновым подогревом;
• пресс, установленный на данном предприятии, является одним из самых длинных, что позволяет производить продукцию длиной до 55 метров.

Важно! Использование высокотехнологичного оборудования ведущих мировых производителей, позволяет производить LVL-брус высокого качества и по безотходной технологии.

LVL-брус бывает просто незаменим при изготовлении сложных строительных конструкций оригинальной формы

Применение

При возведении зданий LVL брус идёт на изготовление:

• длинных пролётов;
• лаг;
• перекрытий;
• каркасов стен;
• коньковых балок;
• стропильных систем;
• ограждений.

ЛВЛ брус применяют при строительстве одно-трёхэтажных домов, стадионов, торговых зданий. То, что размеры и вес изделия со временем не изменяются, позволяет использовать его для создания пролётов большой длины, надёжно соединять с другими элементами конструкции при сооружении гаражей, ангаров без установки дополнительных колонн.

Спортивное сооружение, построенное без использования колонн Источник best-dom.su

Разновидности и сферы применения

Материал используют при строительстве объектов в разных отраслях промышленности, из них делают цеха, офисы, строят дома из ЛВЛ бруса. Плитную разновидность ставят в качестве силовой несъемной опалубки.

В основном клееные балки используют для сооружения несущих элементов строений:

• перекрытий с установкой прогонов;
• стеновых каркасов;
• коньковых и балконных балок;
• стропилин, элементов междуэтажных мембран.

Элементами перекрывают большие пролеты длиной до 36 метров, балки невосприимчивы к вредным воздушным компонентам, сырости, ультрафиолету.

Различают виды ЛВЛ материала:

• конструкционный;
• с поперечными волокнами.

Брус применяют в конструкциях бассейнов, сельскохозяйственных строений, складов с химически агрессивной продукцией, производственных цехов с химическими выбросами в атмосферу. Материал хорошо эксплуатируется в сейсмически-опасных районах.

Конструкционный

Конструкционный брус
В этом виде бруса последующие пласты шпона размещают так, чтобы их волокна были повернуты в одном направлении (вдоль). Это увеличивает несущую способность изделия. Благодаря высокой прочности конструкционные бруски ставят в качестве элементов остова каркасного здания, наравне с металлическими иди деревянными стойками и перекладинами.

Конструкционный тип бруса не только выдерживает вес перекрытия, кровли, стенового заполнения между элементами каркаса, но и предохраняет внутреннее пространство дома от холода. Например, балконная консольная балка из чувствительного к влаге материала выступает наружу за стену и в морозное время становится проводником холода. Использование ЛВЛ бруса решает такую проблему, т. к. материал сухой и не замерзает.

С поперечными слоями

С поперечными слоями
Второй тип продукции отличается внутренней структурой. Изменение укладки слоев способствует повышению прочности на изгиб и растяжение. У такого материала отсутствует скручивание по продольной линии, который иногда возникает в конструкционных изделиях.

Способ склеивания:

• четыре первых слоя укладывают волокнами в направлении продольной линии изделия;
• пятый пласт располагают волокнами поперек сечения;
• остальные слои ставят, как первые.

Так чаще производят плитный ЛВЛ. Панели применяют для обшивки стен, строительства внутренних перегородок, из них делают полотна дверей. Поверхность плит выглядит привлекательно, поэтому часто стеновой слой дополнительно не декорируют.

Размеры бруса

Прочность ЛВЛ материала по сравнению с простыми клееными брусками выше. Это выражается в том, что размеры поперечного сечения меньше, а несущая способность больше.

Поперечные размеры бруса:

• самый тонкий имеет толщину 18 мм, а самый массивный — 102 мм;
• ширина колеблется в пределах 100 – 1800 мм;
• длина по нормам не может быть больше 18 м.

Для сравнения, сечению простого композитного бруса 80х240 и 160х320 соответствует по прочности клееный брус ЛВЛ сечением 45х280 и 69х400, соответственно.

Недостатки LVL бруса

Как у любого строительного материала, есть у ЛВЛ бруса и недостатки:

• Изделия выделяют пары формальдегида. Если технология изготовления нарушена, их количество превышает допустимые нормы. Поэтому возможно негативное влияние на здоровье жильцов. Хотя мало шансов при использовании качественного LVL бруса, что это произойдёт.
• Стены из ЛВЛ плиты «не дышат», не пропускают воздух.
• Не стоит использовать брус для строительства сруба. Теплоизоляции его даже при максимальной толщине недостаточно, чтобы можно было обойтись без дополнительного утепления.
• Высокая цена строительного материала.

Сферы использования LVL-бруса: изучаем вопрос

Благодаря своим физическим свойствам и хорошим характеристикам LVL-брус используется при строительстве домов и иных сооружений, в случае необходимости создания прочных строительных конструкций, как то:

• стропила и прочие конструктивные элементы кровли;
• каркасное домостроение;
• несущие конструкции зданий и сооружений сложной геометрической формы.

Кроме этого, данный материал используется при изготовлении отдельных элементов строительных конструкций, которые при эксплуатации подвергаются значительных механическим нагрузкам, это:

• лестничные марши и проемы;
• арки и прочие лёгкие открытые конструкции, используемые при строительстве летних веранд и кафе.

Высокая прочность и стойкость к внешним воздействиям позволяют использовать LVL-брус при изготовлении сложных конструкций, эксплуатируемых в тяжёлых условиях

Точка зрения эксперта

Дмитрий Холодок

Технический директор ремонтно-строительной

Задать вопрос

«В связи с высокой стоимостью, данный строительный материал не целесообразно использовать при индивидуальном жилищном строительстве в качестве основного, используемого для изготовления ограждающих конструкций».

Коротко о главном

ЛВЛ брус – строительный материал, внешне напоминающий дерево. Но по своим свойствам он во многом превышает его. Создаётся склеиванием шпона, полученного из дерева хвойных пород.

Материал имеет однородную структуру. Лёгкий, не деформируется, не изменяет размеров. Не боится воды и агрессивной среды. Не пропускает тепло. Горит очень медленно. Лёгок в обработке. Можно монтировать без грузоподъёмной техники.

Используется в основном для создания несущих конструкций. Внутри жилого дома не применяют из-за большого содержания клеящих веществ.

Недостатки: высокая цена и низкая экологичность.

Оценок 0

Прочитать позже