Часть 3. Деревянные конструкции.

65. Древесные пластики, слоистая древесина из клееного шпона (LVL). Марки и сорта строительной фанеры. Применение фанеры в строительных конструкциях

Древеснослоистые пластики

Одним из наиболее эффективных методов повышения технических свойств древесины является пластификация, основанная на её химической и пьезотермической (давление и нагрев) обработке. Древесные пластики, полученные при химическом и пьезотермическом воздействии на фанерный шпон, пропитанный или покрытый различного рода связующими веществами называются слоистыми пластиками. Наибольшую известность и широкое применение в СССР получил лигнофоль и его разновидности.

Лигнофоль

Лигнофоль представляет собой слоистый древесный пластик, изготовленный из лущеного шпона который обрабатывается формальдегидной смолой. Обработанный шпон складывается в пакеты определённой толщины, которые затем подвергают прессованию. В зависимости от способа предварительной обработки шпона, качества смолы и способа укладки в пакеты получают различные типы лигнофоля, имеющие названия: дельта древесина, баланит, акслид, ДСП- 10 (дельта-древесина авиационная) и др. Наиболее распространёнными типами лигнофоля являются дельта-древесина и балинит. Дельта-древесина авиационная (ДСП-10) представляет собой древесный слоистый материал, изготовленный путём горячего прессования из берёзового шпона, пропитанного водноспиртовым раствором феноло - или креозоло-формальдегидной смолы марок СБС1, СКС1 и СКС-2 (иногда встречается под названием лигнофоль или пермали). Пропитанный смолой и высушенный шпон собирается в пакеты, размеры которых должны обеспечить получение досок шириной до 1300 мм и длиной до 5600 мм. По толщине пакете через каждые 10 листов шпона с продольным направлением волокон один лист укладывают в поперечном направлении. Толщина шпона 0.5+0.05 и 0.55+0.05 мм. Шпон по качеству должен быть не ниже сорта А. По длине и ширине листы шпона соединяются встык. Общее число продольных слоёв шпона в пакете по толщине составляет в среднем 50 слоёв. Собранные пакеты шпона закладываются между плитами гидравлического пресса и запрессовываются под давлением до 150 кг/см2 при температуре 140-1500. Общий цикл запрессовки плиты толщины 18-20 мм длится около 3 часов. Содержание шпона в дельта-древесине от 80 до 88%. В зависимости от основных физико-механических свойств дельта-древесина разделяется на четыре сорта А, А1, Б и В. Механические качества зависят от влажности. Влажность дельта-древесины при приёмке 4-6%. Эксплуатационная влажность 5.5-7%. Доски дельта-древестины делятся на две группы: короткие и длинные. Размер по длине определяется по направлению волокон наружных слоёв шпона.

Размеры коротких досок:

длина 1400-1600 мм, толщина 15 и 17 мм, ширина 200 мм и более.

Размеры длинных досок:

длина от 1650-5000 мм, толщина 15 и 17 мм, ширина 200 мм и более.

Отклонения от стандартных размеров:

по длине + 50 мм, по ширине + 10 мм, по толщине +2 мм, - 1 мм.

Отклонения в размерах одной доски по толщине допускаются в пределах 1 мм для коротких досок и 3 мм для длинных. Дельта-древесина склеивается с дельта-древесиной белковыми и смоляными клеями после механической обработки и очистки поверхности от масляных пятен (ацетоном) и пыли. Подвергается весем видам механической обработки на деревообрабатывающих станках резцами повышенной стойкости. Дельта-древесина ДСП 10 применяется в силовых авиационных конструкциях. Сорта А, А1 и Б идут на лонжероны, усиленные шпангоуты и т.п. Короткие доски (длиной до 1650 мм ) повышенных механических качеств применяют для комлевой части лопастей воздушных винтов. Сорт В применяется для штампов при холодной штамповке алюминиевых и магниевых сплавов и для ответственных приспособлений. Дельта-древесину всех сортов можно применять в качестве электроизоляционного материала в электроаппаратуре при частоте до 50 Hz.

Дельта-древесина листовая представляет собой слоистый материал, изготовленный в виде листов толщиной до 10 мм путём горячего прессования берёзового шпона, пропитанного феноло-формальдегидной или креозоло-формальдегидной смолой СБС1, СКС1 и СКС-2. Для изготовления листовой дельта-древесины применяется берёзовый шпон толщиной 0.35-0.55 мм ( в зависимости от толщины изготовляемых листов). Прессование производится при температуре 140-1500 под давлением 110-120 кг/см2. Время выдержки при запрессовке – 5 мин. на каждый миллиметр толщины готового листа. По физико-механическим свойствам листовая дельта древесина аналогична балиниту и вполне его заменяет.

Балинит листовой конструкционный (ДСП-20) - древесный слоистый пластик, изготовленный путём горячего прессования берёзового шпона, пропитанного водно-спиртовым раствором феноло-или крезоло-формальдегидной смолы Шпон для изготовления балинита предварительно выщелачивают в растворе едкого натра (NaOH), чем балинит отличается от дельта-древесины. Балинит изготовляется в виде плит толщиной от 10 до 30 мм (с градацией через 5 мм) и от 30 до 60 мм (с градацией через 10мм) и в виде листов толщиной от 1 до 6мм. Длина и ширина балинита зависит от оборудования завода и требований заказчика. Содержание древесины в готовом материале -75-80%. Наружные слои (рубашки) балинита делают из шпона, бумаги или ткани. По толщине применяемого шпона и типу рубашки балинит выпускается десяти марок. Балинит обрабатывается аналогично дельта-древесине и взаимозаменяем с листовой дельта-древесиной. Он применяется в авиастроении для выравнивающих прокладок, законцовок силовых бобышек. Кроме того, балинит широко применяется для обшивки лонжеронов, закрылков, предкрылков, щитков, лючков, плоскостей и носков стабилизатора, туннелей радиатора, гаргротов фюзеляжей, обшивки крыльев и центроплана и носков крыла и центроплана. Балинит марки ДСП-м предварительно пропитывается минеральным маслом. Как правило, он применяется при изготовлении деталей, подвергаемых трению, смазка которых затруднена. Детали, в частности подшипники, изготовленные из этого древеснослоистого пластика, самосмазываются.

Балинит плиточный (ДСП-31) выпускается в плитках толщиной 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50 и 60 мм с габаритными размерами согласно заказу. Баланит плиточный предназначается для изготовления гибочных штампов, оправок и формблоков

Лигнофоль графитизированный – слоистый древесный пластик, изготовленный в виде плит путём горячего прессования берёзового шпона, пропитанного бакелитовым лаком с примесью серебристого графита. Он в основном предназначается для изготовления ползунов лесопильных рам. Шпон набирается в пакеты с чередованием через каждые 25 листов с направлением волокон параллельно длине плиты одного листа с поперечным направлением. Размеры плит: длина - 700, 920, 1130 и 1350 мм; ширина – 620 и 920 мм и толщина – 40 и 50 мм. Влажность плит должна быть в пределах 5-7%, объёмный вес - от 1.3.

Акслид - авиафанера изготовленная из листов берёзового шпона пропитанного клеем ВИАМ (на основе фенол-формальдегидной смолы).