Способ изготовления клееного бруса
GLUED LAMINATED TIMBER MANUFACTURING METHOD

Заявленное решение относится к производству клееного бруса для деревянного малоэтажного домостроения и может быть использовано при изготовлении стен, перегородок и несущих конструкций.
Известен способ изготовления строительных конструкций, состоящий из двух различных операций: склеивания по длине и склеивания по толщине и ширине [1, 330 стр.].
Известен способ изготовления деревянной клееной доски при котором отпиливают от заготовки, сформированной путем склеивания планок, желаемое количество клееных досок, существенно более тонких, чем заготовка. Далее планки формируют в виде слоя планок путем склеивания между собой, по меньшей мере, двух частей, так что стороны годичных колец указанных частей располагаются с противоположных сторон друг от друга в горизонтальном и/или вертикальном направлении. При этом сформированные таким образом слои планок склеивают в требуемом количестве один поверх другого. Заготовка для изготовления клееных досок, подлежащих отпиливанию от заготовки практически более тонкими, нежели заготовка, содержит несколько планок, склеенных одна поверх другой. Заготовка существенно толще, чем законченные клееные доски. По меньшей мере, часть планок представляют собой слои планок, которые сформированы из, по меньшей мере, двух частей. Причем стороны годичных колец указанных частей расположены с противоположных сторон друг от друга в горизонтальном и/или вертикальном направлении. Направления волокон различных частей в слое планок внутри слоя и между слоями планок, установленными один над другим, выбраны так, что годичные кольца смежных слоев практически всех подлежащих отпиливанию клееных досок расположены на противоположных сторонах клееной доски [2].
Известен способ изготовления клееных брусьев из древесины, который заключается в сборке многослойного пакета из откалиброванных по толщине в каждом слое высушенных досок, со стороны широких пластей которых выполнены шагово смещенные продольно-ориентированные компенсационные пазы-прорези, в нанесении клеевого состава на широкие пласти досок при сборке пакета, в опрессовке пакета досок до полимеризации клея, в механической обработке склеенного после полимеризации пакета с формированием строительного бруса. При формировании внутренних слоев пакета используют разнокалиберные по ширине пластей доски, которые стыкуют между собой в образующем слое пакета по боковым кромкам, или/и используют необрезные доски, которые предварительно продольно распиливают и стыкуют между собой по необрезным кромкам в образующемся слое пакета. Стыкуемые зоны досок заполняют клеевым составом и зоны стыковки соответствующих досок в каждом последующем слое смещают относительно зоны стыковки досок в предыдущем слое пакета или зоны стыковки досок в формируемом слое пакета перекрывают досками, откалиброванными по ширине формируемого пакета [3].
Известен способ изготовления клееных конструкций, содержащий древесный материал, который включает в себя следующие технологические операции: сушка пиломатериалов, сортировка пиломатериалов, раскрой и механическая запрессовка ДКК, механическая и защитная обработка конструкций [4].
Известна технология изготовления клееных конструкций, включающая операции сушки, отбора и сортировки пиломатериалов, обработки поверхностей для склеивания, нанесения клея, запрессовки и выдерживания в прессах под давлением, обработки поверхностей готовых элементов [5, 101 стр.].
Известен способ получения деревянных клееных конструкций и пилопродукции, включающий сушку пиломатериалов, удаление дефектных участков, сращивание ламелей по длине в слои, механическую обработку слоев, нанесения клея, запрессовку клееных пакетов, механическую их обработку, отличающийся тем, что при наборе клееной конструкции заготовленные слои фиксированной длины формируют, чередуя устанавливают одну заготовку, из качественной древесины - другую заготовку, сращенную зубчато-клиновыми шипами, полученную из переработанного низкосортного сырья путем удаления дефектных участков: сучки, прорость, смоляные карманы, синеву, трещины, сердцевину, кривизну, покоробленность, обзол, слои подбирают и устанавливают сращенные места очередного заготовленного слоя по возможности посредине между сращениями предыдущего слоя, и для сращивания зубчато-клиновыми шипами используют ламели с оптимальной фиксированной длиной 180-1000 мм [6].
Известен способ изготовления клееного строительного бруса который заключается в образовании пакета из деревянных ламелей, смежно сопряженных по широким пластям с использованием клея, при этом широкие пласти крайних ламелей имеют продольно-ориентированные волокна древесины. Широкие пласти ламелей для внутреннего объема пакета или для его части образуют при распиле щита, который формируют из продольно-ориентированных сопряженных между собой по боковым поверхностям ламелей, при этом плоскости распила щита ориентированы под углом α≤90° к боковым поверхностям сопряжения ламелей в щит. Технический результат изобретения - улучшаются физико-механические свойства бруса вследствие различного сопротивления волокон древесины крайних ламелей и ламелей внутреннего объема бруса к действующим силовым нагрузкам, снижаются расколы, трещины, уменьшается осадка здания из бруса [7]. Ближайший аналог.
Недостатком известных решений является большая материалоемкость изделия, что снижает экономическую эффективность производства.
Задача, решаемая заявленным предложением, заключается в повышении рационального использования древесины, за счет применения во внутреннем слое отрезков досок с образованием выступа с одной стороны и впадиной с другой по отношению к смежным слоям из цельных досок, вследствие чего можно получать конструкционный материал для деревянного домостроения. Предложенное решение позволяет: изготавливать клееный брус при снижении расхода цельных досок; повышать возможность изготовления клееного бруса заданной толщины; обеспечивать изготовление клееного бруса без дополнительной обработки (изготовление профилированного бруса) при необходимой прочности клееного бруса. Кроме того, чередование направления годичных колец древесины уравновешивает внутренние напряжения в клееном брусе при его изготовлении.
Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что внутренний слой клееного бруса выполняют из чередующихся слоев из цельных досок и отдельных слоев из отрезков досок, которые укладывают с образованием промежутков между ними, внутренний слой из отрезков досок выполняют с образованием выступа с одной стороны и впадиной с другой по отношению к смежным слоям из цельных досок, при этом формирование слоев из отрезков досок и внутренних слоев клееного бруса из цельных досок осуществляют с чередованием направления годичных колец древесины.
На фиг. 1 изображена схема способа производства клееного бруса.
Клееный брус изготавливается следующим образом. Для получения внутреннего слоя клееного бруса на цельную доску 1 с нанесенным на ее поверхность клеем укладываются отрезки досок 2 с образованием промежутков между ними S, а также с образованием выступа 3 с одной стороны и впадиной 4 с другой. Затем укладывается цельная доска 1 аналогично предыдущей цельной доске 1, после этого укладываются отрезки досок 2 с образованием промежутков S между ними, а также с образованием выступа 3 с одной стороны и впадиной 4 с другой, после этого укладывается последующая цельная доска 1 аналогично предыдущей цельной доске 1. Формирование внутреннего слоя клееного бруса выполняют с чередованием направления годичных колец древесины для обеспечения необходимой прочности клееного бруса. Наружные слои клееного бруса выполнены из цельных досок, например, аналогично цельной доске 1 внутреннего слоя. Процесс формирования пакета осуществляется до необходимой ширины клееного бруса. После этого пакет направляется в пресс для склеивания.
В настоящее время при изготовлении клееного бруса расходуется большое количество древесины, примерно, для изготовления 1 куб.м клееного бруса расходуется 1,6-1,8 куб.м древесины [8]. Поэтому данное решение позволит удешевить способ изготовления бруса за счет уменьшения материалоемкости изделия, за счет снижения требований к качеству исходных пиломатериалов и точности (разные длины отрезков) их обработки перед формированием пакета клееного бруса.
Литература:
1. Гончаров Н.А., Башинский В.Ю., Буглай Б.М., Технология изделий из древесины Учебник для вузов-2 изд., испр. и дополн. - М, Лесная промышленность, 1990, - 528 с.
2. Патент на изобретение №2424112 Способ изготовления деревянной клееной доски и заготовки для ее изготовления
3. Патент на изобретение №2410504 Способ изготовления клееных строительных брусьев из древесины и строительных изделий из них
4. Ковальчук Л.М. Производство деревянных клееных конструкций. М., Изд. Лесн. пром-сть, 1987 г., 48 с.
5. Запруднов В.И., Стриженко В.В. Основы строительного дела Учебник для лесотехнических ВУЗов. - М.: ГОУ ВПО МГУлеса, 2008. - 472 с., Ил.
6. Патент на изобретение №2383434 Способ получения древесных клееных конструкций и пилопродукции.
7. Патент на изобретение №2565312 Способ изготовления клееного строительного бруса
8. Рыкунин С.Н., Пятков В.Е. Методы составления и расчета поставов М., изд. МГУЛеса, 2005 г.,70 с.