LVL брус: что это такое и как его производят

Что такое LVL брус?

LVL (laminated veneer lumber) брус – высокопрочный конструкционный материал. Это одна из разновидностей клееной древесины, получаемая путем склеивания листов однонаправленного лущеного шпона (или комбинации однонаправленных листов шпона с поперечно направленными листами шпона) хвойных (по согласованию – лиственных (береза) пород.

LVL брус производится из 9-ти и более листов шпона толщиной 3,2 мм, которые укладываются в продольном направлении изделия и склеиваются между собой параллельно волокнам смежных слоев. В зависимости от направления волокон и сорта слоев шпона, указанных в технических условиях, LVL брус и LVL плиты производят разных видов.

LVL был изобретен в США в 1930-х гг. Первоначально его использовали в производстве пропеллеров для фюзеляжей самолетов и других высокопрочных авиационных компонентов во время Второй мировой войны. В 1970-х гг. Арт Траутнер и Герольд Томас, основатели компании Trus Joist International, начали использовать балки с параллельно набранными и склеенными между собой листами шпона для формирования поясов строительных двутавровых балок, балок перекрытия, стропильных ферм. В Россию LVL брус пришел из Финляндии. Сегодня на территории нашей страны работают два производителя LVL – заводы «Терра» (г. Торжок, Тверская обл.) и «ЛВЛ-Югра» (г. Ханты-Мансийск, Ханты-Мансийский автономный округ — Югра). Завод «Терра» входит в производственный кластер АО «Новоторжский лесоперерабатывающий комбинат».

Как производят LVL брус?

Расскажем об этапах производства LVL бруса на примере завода «Терра». Процесс производства LVL бруса начинается с базы сырья хвойных и лиственных лесоматериалов, которые сортируются по породам, качеству и размерам. Далее бревна подаются на окорку. Лесоматериалы окоряются, проверяются на наличие металла, измеряются и укладываются в карманы-накопители.

Окоренные бревна проходят гидротермическую обработку: размещаются в бассейне на 24-36 часов при температуре 40-65°С. Это необходимо, чтобы повысить пластичность материала и снизить глубину трещин на внутренней стороне шпона при лущении.

После гидротермической обработки бревна выгружаются на цепной транспортер, который подает их на маятниковую циркулярную пилу с тремя пильными блоками. Пила обрезает торцевые кромки кряжа и разрезает кряж на два равных отрезка – чурака – длиной 2,65 м каждый. Чураки перемещаются на стол-накопитель линии лущения и далее – на линию лущения. Скорость лущения может достигать 18 чураков в минуту.

Лента сырого шпона подается к ножницам. Камера и компьютер определяют дефекты в ленте сырого шпона и момент начала раскроя на форматные листы заданных размеров. Система управления считывает величину содержания влаги и подсчитывает среднее и максимальное значение влажности для данного листа шпона.

Шпон сушится в 6-этажной сопловой роликовой сушке. Циркуляция воздуха в сушке продолжается до тех пор, пока не будет достигнута определенная величина его влажности. После сушки листы шпона направляются на сортировочный конвейер. Шпон сортируется по плотности, качественным показателям, влажности, геометрическому размеру.

Форматные листы шпона подаются на линию усования, неформатные листы и листы шпона с дефектами – на линию вырубки дефектов и ребросклеивания. На линии усования проводится автоматическая разборка пачек сухого шпона, обрезка шпона до нужной длины, непосредственно усование и автоматическое укладывание листов шпона в стопы для дальнейшего использования.

Далее шпон направляется на участок сборки пакетов в двухуровневую скоростную станцию наборки пакетов с применением фенолформальдегидного клея. Она разработана таким образом, чтобы после нанесения клея на шпон, придать листам правильное положение и передать их на транспортер, собирающий слои шпона в один полный пакет. Толщина бруса варьируется от 21 до 90 мм.

Набираемый непрерывный пакет шпона подается на участок предварительного подогрева, входящий в участок горячего прессования. Предварительный нагрев и горячее склеивание осуществляются в 60-метровом прессе Dieffenbacher. Процесс прессования происходит при температуре до +185°C.

После пресса готовая плита проходит через дефектоскоп и толщиномер, направляется на участок обрезки кромок для выравнивания кромок, после чего распиливается на отрезки заданной длины. Стопы плит размещаются на складе для выдержки, как минимум, в течение 24 часов. Это необходимо для снижения температуры, выравнивания влажности и напряжений внутри плиты. После выдержки плиты распиливаются вдоль на многопильном станке. После распиливания брус направляется на участок упаковки, где на пласть бруса обязательно наносится маркировка.

Что строят из LVL бруса?

За рубежом LVL брус уже давно снискал репутацию надежного материала для возведения даже самых сложных конструкций. Среди наиболее известных проектов отметим: WWF Living Centre (Суррей, Великобритания), E3 Housing (Берлин, Германия), Forte Building (Мельбурн, Австралия), Brock Commons (Ванкувер, Канада), Mjøstårnet (башня «Мьёс», Брумунндал, Норвегия), Social housing via Cenni (Милан, Италия) и другие.

В России доверие к LVL как строительному материалу находится в стадии формирования. Тем не менее, именно из LVL бруса выполнен каркас 4-этажного и двух 3-этажных многоквартирных домов в Торжке (Тверская обл.), 45,5 м пролет выездкового манежа ГБУ «Конноспортивный комплекс «Битца», ряд социальных проектов (летние лагеря, центры занятости, культурные центры), частные дома, малые архитектурные формы и не только. LVL был успешно применен в проектах реконструкции, например, когда в Санкт-Петербурге восстанавливали стропильные фермы и балки Военно-медицинской академии.

Таким образом, сферы применения LVL бруса:

1. Несущие конструкции (фермы, рамы и т.д.) большепролетных зданий и сооружений спортивного, культурно-развлекательного, коммерческого, сельскохозяйственного, промышленного назначения.
2. Частное и многоквартирное домостроение.
3. Элементы зданий и сооружений: стропильные системы, перекрытия, мансарды, обрешетка стен и кровель, лаги под напольные покрытия, купола, элементы отделки фасада и др.
4. Малые архитектурные формы: веранды, навесы, патио, детские площадки и др.
5. Дверное и мебельное производство.
6. Сооружения транспортной инфраструктуры.
7. Объекты культурного наследия.

LVL брус, как строительный материал, обладает серьезным потенциалом. В следующем материале расскажем о его преимуществах и технических характеристиках, которые будут полезны при проектировании конструкций и узлов.