СИСТЕМА НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ ВАГРОПРОМЫШЛЕННОМ КОМПЛЕКСЕ

МИНИСТЕРСТВА СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВАРОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

ОТРАСЛЕВЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ

 

ИНСТРУКЦИЯ ПО ИЗГОТОВЛЕНИЮ И КОНТРОЛЮ КАЧЕСТВА ДЕРЕВЯННЫХ КЛЕЕВЫХКОНСТРУКЦИЙ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ

 

ОСН-АПК 2.10.16.001-04

 

Министерство сельского хозяйстваРоссийской Федерации

Москва
2004

СОДЕРЖАНИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ

1.РАЗРАБОТАНЫ: ФГУП «ЦНИИЭПсельстрой» Минсельхоз России и ЦНИИСК им. КучеренкоГосстроя России

2.ВНЕСЕНЫ: ФГУП «ЦНИИЭПсельстрой»

3.ОДОБРЕНЫ: НТС Минсельхоза России (протокол от 8 апреля 2004 г, № 22).

4.УТВЕРЖДЕНЫ И ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ: Заместителем Министра сельского хозяйстваРоссийской Федерации. 10.11.2004г.

5.ВЗАМЕН: Руководства по изготовлению и контролю качества деревянных клеёныхконструкций, 1982г.

6.СОГЛАСОВАНЫ: Департаментом экономики и финансов Минсельхоза России (письмо от10 февраля 2004 г. № 237-08/354)

 

 

ИНСТРУКЦИЯ ПО ИЗГОТОВЛЕНИЮ И КОНТРОЛЮ КАЧЕСТВА ДЕРЕВЯННЫХ КЛЕЕВЫХКОНСТРУКЦИЙ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ

 

Дата введения     01.12.04      

1. Общие положения

1.1.Данная Инструкция содержит рекомендации по технологическому процессуизготовления деревянных клееных конструкций или отдельных их элементов,используемых при строительстве сельских производственных и других зданий исооружений.

1.2. ВИнструкции описаны методы испытаний и оценки качества используемых материалов иклеевых соединений, или указаны нормативные документы (ГОСТы, техническиеусловия и др.), где содержатся эти требования.

1.3.Впредь, до вступления в силу соответствующих технологических регламентов,осуществлять применение настоящих отраслевых норм в добровольном порядке, заисключением обязательных требований, обеспечивающих достижение целейзаконодательства Российской Федерации о техническом регулировании (Федеральныйзакон о Техническом регулировании от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ).

1.4.Включенные в Инструкцию положения являются обязательными при производствеклееных деревянных конструкций для производственных сельскохозяйственныхзданий, т.к. нарушение положений при производстве конструкций может привести кснижению их прочности.

1.5.Производство ДКК, при кажущейся простоте, является довольно сложным идорогостоящим процессом. Поэтому принятие решения об организации такогопроизводства должно основываться на тщательно выполненном технико-экономическомобосновании. В нем, в первую очередь, должны быть отражены перспективы сбытапродукции, соотношение суммарных затрат на производство конструкций с ихпланируемой и возможной продажной ценой, наличие кадров и условий дляизготовления сложной, в технологическом отношении, продукции.

Опытсвидетельствует, что многие предприятия организовывались без учетавышеизложенных требований. Поэтому после непродолжительного периода онипрекращали свою деятельность.

Главноеусловие - ДКК должны быть надежными вэксплуатации и конкурентоспособными. Это может быть достигнуто привыполнении изложенных в Инструкции рекомендаций.

1.6.Качественное и рациональное изготовление ДКК возможно при наличии: полностьюподготовленного производства, обеспечивающего выполнение основных операцийтехнологического процесса (прил. 1);

- налаженногои подготовленного к работе оборудования и инструмента; основнойнормативно-технической документации, регламентирующей

-требования к конструкциям и процессу их производства;

-квалифицированных кадров, прошедших обучение и аттестацию;

-материалов (древесины, клеев, защитных материалов и др.) соответствующих покачеству и другим требуемым параметрам, подтвержденным действующими в РФдокументами;

-оборудованных помещений и средств защиты, обеспечивающих безопасную работуперсонала (приточно-вытяжной вентиляции для удаления выделяемых при работе склеями и защитными материалами токсичных веществ);

-условий для поддержания в цехе необходимого температурно-влажностного режима:температуры воздуха - 18-22°С, относительной влажности воздуха - 45-65%;

- площадейдля кондиционирования пиломатериалов после их сушки, помещений для хранениякомпонентов клеев, защитных материалов, а также готовой продукции;

-лаборатории и подготовленного персонала обеспечивающих проведение контрольныхиспытаний и получение их результатов.

1.5Производитель должен разработать документацию и выполнять контроль, чтобы бытьуверенным, что продукция, поставляемая им на рынок, отвечает заявленнымэксплуатационным качествам. Иначе говоря, производственный контроль напредприятии должен включать в себя систему непрерывного внутреннего контроля навсех этапах технологического процесса с тем, чтобы изготавливаемые конструкцииотвечали заявленным в технических условиях или стандартах характеристикам.

1.6.Достоинство ДКК - возможность создания конструкций практически любых размеров иформы. Однако эту возможность следует использовать только при созданииоригинальных конструкций для отдельных зданий и сооружений, в том числеуникальных по своим размерам или техническому решению. В остальных случаяхцелесообразно использовать унифицированные клееные конструкции и их элементы,более доступные для серийного изготовления, чем конструкции индивидуальногоприменения.

1.7.Обязательнымусловием выпуска ДКК является наличие нормативных документов (ГОСТ, ТУ -технических условий), в которых содержатся требования к конструкциям, итехнологического регламента (ТР), в котором регламентируются параметрытехнологического процесса изготовления конструкций.

1.8.Следует учитывать, что обычно в стандартах содержатся общие требования кконструкциям. Специфичные же требования к конкретным конструкциям и процессу ихизготовления должны содержаться в технических условиях и технологическихрегламентах, разрабатываемых применительно к изготовлению конкретных типов конструкций.

1.9.Непременнымусловием успешного производства ДКК является наличие и осуществлениеэффективной системы контроля качества на основных операциях технологическогопроцесса и при приемке готовой продукции. Основную часть системы контролякачества составляет постоянный внутренний (заводской) контроль, осуществляемыйсамим предприятием. Одновременно рекомендуется и периодический внешнийконтроль, включая процедуру аттестации и сертификации на соответствиеконструкций требованиям нормативных документов. Если конструкции предназначеныдля поставки на внутренний рынок, то сертификацию продукции проводит ЦНИИСК им.Кучеренко (тел. 174-79-13). Впериод проведения сертификации выявляются "слабые" местатехнологического процесса и составляются рекомендации по их устранению. Обычноосуществляемый инспекционный контроль за выполнением корректирующих мероприятийтакже способствует совершенствованию технологии изготовления ДКК.

1.10.Если при изготовлении конструкций используются новые отечественные илизарубежные материалы (клеи, защитные материалы), свойства которых неподтверждены действующими Российскими нормативными документами, на них должныбыть получены Технические свидетельства Госстроя РФ (ПостановлениеПравительства РФ от 27 декабря 1997г., № 1636 и Госстроя РФ от 1 июля 2002г, №76 «О порядке подтверждения пригодности новых материалов, изделий, конструкцийи технологий для применения в строительстве»).

ЕслиДКК изготавливаются на экспорт, то кроме выполнения основных требованийРоссийских норм по обеспечению безопасности для людей и окружающей среды,должны обеспечиваться требования нормативных документов страны-импортера.

Допринятия решений по принципиальным вопросам производства и применения ДККцелесообразно получить консультации в ЦНИИСКе им. Кучеренко и ЦНИИЭПсельстрое.

1.11.Результаты контроля выполнения основных операций техпроцесса изготовленияконструкций и достигаемого качества следует заносить в контрольный журнал, чтопозволяет выявлять и своевременно устранять недостатки производства. Журнал долженхраниться на предприятии в течение 5 лет.

2. Нормативные ссылки

- ГОСТ 166-89^*Штангенциркули. Технические условия.

- ГОСТ2140-81^* Видимые пороки древесины. Классификация, термины иопределения, способы измерения.

- ГОСТ3808.1-80^* Пиломатериалы хвойных пород. Атмосферная сушка ихранение.

- ГОСТ7016-82^* Изделия из древесины и древесных материалов. Параметрышероховатости поверхности.

- ГОСТ7307-75^* Детали из древесины и древесных материалов. Припуски намеханическую обработку.

- ГОСТ8242-88 Детали профильные из древесины и древесных материалов длястроительства. Технические условия

- ГОСТ8486-86^*Е Пиломатериалы хвойных пород. Технические условия.

- ГОСТ10587-93^* Смолы эпоксидно-диановые неотверждённые. Техническиеусловия

- ГОСТ15613.4-78 Древесина клеёная массивная. Метод определения предела прочностизубчатых клеевых соединений при статическом изгибе

- ГОСТ19414-90 Древесина клеёная массивная. Общие требования к зубчатым клеевымсоединениям

- ГОСТ19773-84^* Пиломатериалы хвойных и лиственных пород. Режимы сушкив камерах периодического действия

- ГОСТ 20850-84Конструкции деревянные клееные. Общие технические требования.

- ГОСТ 24454-80^*ЕПиломатериалы хвойных пород. Размеры

- ГОСТ25884-83 Конструкции деревянные клеёные. Метод определения прочностиклеевых соединений при послойном скалывании

- ГОСТ27812-88 Древесина клеёная массивная. Метод испытаний клеевых соединений нарасслаивание

- СНиП II-25-80 Деревянные конструкции.Нормы проектирования

3. Деревянные клееные конструкции и их применение всельскохозяйственном строительстве

3.1. Сопределенной долей условности клееные конструкции можно разделить на дваосновных класса:

-несущие

-ненесущие

Несущие(или самонесущие) конструкции, как правило, являются многослойными, т.е.склеенными из отдельных слоев древесины. Иногда многослойные деревянныеконструкции усиливают путем вклеивания в них металлической арматуры. К несущимотносят также комбинированные конструкции, чаще всего двутаврового иликоробчатого сечения; верхний и нижний пояса у них из древесины, а вертикальнаястойка - из фанеры или других плитных материалов.

Основнымтипом ненесущих клееных конструкций являются клееные брусья стен домов. К нимотносятся также панели, которые обычно состоят из цельнодеревянного иликлееного каркаса и приклеенных или прикреплённых механическими связями к нему содной или двух сторон обшивок из фанеры, цементно-стружечных плит или другихплитных материалов. Внутреннюю полость конструкций, при необходимости,заполняют утеплителем.

3.2.Конструкции могут воспринимать силовые или температурно-влажностныевоздействия, а также, в отдельных случаях, их сочетание.

3.3.Наиболее распространенными являются многослойные конструкции балочного типапрямоугольного сечения, состоящие из склеенных между собой слоев цельнойдревесины, у которых высота сечения значительно больше его ширины.

Этиконструкции используются в качестве:

-прямолинейных балок в покрытиях и перекрытиях;

-элементов криволинейного очертания в арках, рамах и т.п. конструкциях;

-брусьев стен малоэтажных домов;

-отдельных элементов нижнего и верхнего поясов, арок, ферм и т.п. сборныхконструкций;

-вертикальных стоек каркасных малоэтажных домов;

-фахверков складов, спортзалов и т.п. сооружений;

-конструкций стропильных систем покрытий;

- каркасовограждающих панелей;

-дверных и оконных блоков.

Изложеннымвыше не исчерпываются варианты применения многослойных клееных конструкцийпрямоугольного сечения, подробно описываемые в специальной литературе.

3.4. Другимтипом являются многослойные клееные конструкции, у которых ширина сечениязначительно больше его высоты. Характерным примером этого являются паркетныедоски и шиты.

3.5. Коднослойным клееным конструкциям относятся:

-склеенные из отдельных заготовок по длине на зубчатом соединении детали,используемые в различных областях строительства;

-склеенные по кромке заготовки щитов широкого спектра применения.

3.6.Наиболее перспективными являются серийно изготавливаемые прямолинейныемногослойные клееные конструкции. Особенно это относится к унифицированнымконструкциям с минимальным числом типоразмеров.

3.7.Конструкции классифицируются по степени ответственности здания или сооружения,в которых они применены (таблица 1), и температурно-влажностными условиямиэксплуатации (таблица2).

3.8.Дифференцированный подход к организации производства ДКК, учитывающийназначение и условия эксплуатации конструкций, способствует обеспечениюнеобходимой эксплутационной надёжности конструкций и их элементов. Поэтому егоцелесообразно реализовывать на основных операциях технологического процессаизготовления ДКК, что показано на схеме 1.

Таблица 1

Таблица 2

Категорииэксплуатации конструкций

Приведенысредние значения

Схема 1

4. Материалы для изготовления ДКК

4.1 Древесина

4.1.1. Порода древесины

Косновным показателям, характеризующим пригодность древесины для изготовления ДКК,отнесены порода древесины, размеры и качество пиломатериалов.

Действующиминормативными документами для изготовления ДКК рекомендуется использоватьпиломатериалы хвойных пород (ель, сосна) согласно ГОСТ 8486-86^*Ес преимущественной поставкой их в рассортированном виде. Большую часть клееныхконструкций изготавливают из ели. Это безъядерная порода, со спелой древесиной.Поздняя древесина несколько отличается от ранней более темным цветом. Смоляныеходы немногочисленны. Ель хорошо подвергается механической обработке,равномерно высыхает в процессе сушки.

Приемлемойдля изготовления ДКК является сосна. Это ядровая порода со смоляными ходами.Годичные слои хорошо видны на всех разрезах: переход от ранней древесины кпоздней резкий. Смоляные ходы сосредоточены главным образом в позднейдревесине. Наличие смолы в сосне делает ее более устойчивой к биоповреждениюдереворазрушающими грибами (гниению) при неблагоприятных условиях эксплуатации.

Определенныйинтерес для производства ДКК представляет лиственница. Это ядровая порода сосмоляными ходами. Годичные слои очень хорошо выделяются благодаря резкойразнице между ранней и поздней древесиной. Древесина лиственницы отличаетсястойкостью против гниения, сравнительно небольшой сучковатостью; по прочностиона примерно на 30% превосходит сосну и ель. К недостаткам лиственницыприменительно к ДКК, можно отнести большое различие между радиальной итангентальной усушкой, что усложняет процесс сушки, вызывает растрескивание,коробление, трудность механической обработки. Также важно, что большоеколичество смолы затрудняет образование прочных адгезионных связей в клеевомсоединении.

Дляизготовления некоторых клееных конструкций и изделий (например, паркетныхдосок) используется древесина лиственных пород (дуб, бук, береза). Склеиваниетакой древесины имеет определенную специфику, которую следует учитывать впроизводстве. В данной Инструкции она не рассматривается.

4.1.2. Размеры пиломатериалов следуетвыбирать по ГОСТ24454-80^*Е, исходя из необходимых проектных размеров готовыхконструкций и потерь, связанных с выполнением технологических операций (сушки,механической обработки).

Сэкономической точки зрения для изготовления ДКК целесообразно использоватьпиломатериалы максимально возможной длины, толщины и ширины, так как в этомслучае достигается наибольший полезный выход, уменьшается трудоемкостьмеханической обработки и сборки конструкций. Однако, если в отношении длины иширины это положение можно принять без особых оговорок, то использованиепиломатериалов максимально возможной толщины не является бесспорным.

Так,продолжительность сушки толстых пиломатериалов значительно больше, чем тонких,в них более вероятно появление в процессе сушки трещин, покоробленности. Впроцессе запрессовки и последующего склеивания толстых, особенно покоробленныхслоев, в конструкциях возникают большие внутренние напряжения, которые принеблагоприятных условиях (малой адгезионной прочности клея, перепаде влажностив смежных слоях; сочетании слоев древесины с радиальным и тангентальным расположениемволокон и др.) могут вызвать расслоение и разрушение конструкций. Вконструкциях из толстых слоев возникают также большие влажностные напряженияпри неравномерном цикличном увлажнении конструкций в процессе эксплуатации.

Значительноменьше влияние указанных недостатков в конструкциях из тонких слоев. Однакоизготовление конструкций из пиломатериалов малой толщины влечет за собойувеличение отходов за счет фрезерования большого количества досок, повышенныйрасход клея и более высокую трудоемкость изготовления конструкций.

Суменьшением толщины слоев прочность ДКК повышается. Это дает возможностьуменьшить сечение, обеспечив при этом требуемую несущую способностьконструкций, и тем самым компенсировать дополнительные затраты на изготовлениеконструкций из тонких пиломатериалов. Согласно СНиП II-25-80 при толщине слоев 19 мм и менее вводится поправочныйкоэффициент 1,1, в то время как для слоев толщиной 33 мм он равен 1.

Дляизготовления многослойных несущих конструкций применяются, как правило,пиломатериалы толщиной до 40 мм. Для криволинейных конструкций толщинапиломатериалов не должна превышать 1/250 среднего радиуса клееного элемента. Втех же случаях, когда для изготовления клееных конструкций используютсяпиломатериалы большей толщины, в изготавливаемых из них слоях рекомендуетсяпредусматривать продольные компенсационные пазы, расположенные друг от друга нарасстоянии 40мм, но не менее чем на 10-15 мм от кромки слоя. Глубина пазовдолжна быть не более 1/3 толщины слоя, ширина - 2-3см.

Длялиственницы компенсационные прорези следует устраивать при толщине слоев более25 мм.

4.1.3.Различают качество древесиныпиломатериалов и слоев многослойных конструкций. Практически из пиломатериаловлюбого качества, регламентируемого ГОСТ 8486-86^*Е,путем вырезки участков с недопустимыми пороками и дефектами и последующегосклеивания по длине на зубчатом соединении качественных заготовок можнополучить слои для клееных конструкций любого требуемого размера и качества.Поэтому следует регламентировать не качество пиломатериалов, а качество слоевклееных конструкций.

Всовременном механизированном производстве в клееном пакете по высотерасполагают слои одинакового нормируемого качества.

Взависимости от назначения конструкций к качеству древесины слоев предъявляютсятребования, изложенные в таблице 3.

4.1.4.Слои, качество древесины которых соответствует 1-й группе, используются приизготовлении несущих конструкций (балок, стоек, арок, ферм и т.п.); 2-й группы- ненесущих (брусьев стен, настилов, ограждений и т.п.).

Таблица 3

4.2. Клеи

4.2.1.От правильного выбора типа и состава клеев зависит не только прочность идолговечность клеевых соединений и конструкций на их основе, но и себестоимостьвыпускаемой продукции. Поэтому в каждом конкретном случае выбор клея необходимопроводить, тщательно анализируя все факторы, обуславливающие выполнение двухважных требований производства ДКК - обеспечение требуемой эксплуатационнойпрочности конструкций и низкой себестоимости.

4.2.2.Необходимо, чтобы клеи удовлетворяли следующим основным требованиям: клеевыесоединения должны обеспечивать целостность и формоустойчивость конструкции впроцессе всего периода эксплуатации; клеи должны обладать достаточно хорошимитехнологическими свойствами, соответствующими требованиям тех производств, вусловиях которых их будут использовать; вредность клеев для работающих должнабыть минимальной; клеи должны быть дешевыми и малодефицитными.

4.2.3.При изготовлении несущих клееных конструкций для строительства применяют, какправило, термореактивные клеи. Основные представители этих клеев -резорциновые, меламиновые. Распространены совмещенные клеи -карбамидно-меламиновые, фенольно-резорциновые и т.п. Для вклеивания в древесинуметаллических стержней пока единственным типом клеев являются эпоксидные.

4.2.4.Для конструкций и изделий, не воспринимающих значительных силовых нагрузок(класс III)и температурно-влажностных воздействий (категория 1-я), могут использоватьсяполиуретановые и подобные клеи.

4.2.5.Для конструкций Iкласса ответственности и 3-й категории эксплуатации, воспринимающих в процессеэксплуатации значительные силовые и температурно-влажностные воздействия(например, при эксплуатации в наружных условиях) или используемых в особоответственных сооружениях (например, в большепролетных спортивно-зрелищныхсооружениях), следует использовать только резорциновые или феноло-резорциновыеклеи. Допускается также применение меламиновых клеев.

4.2.7. Длясклеивания конструкций II и IIIклассов и 2-й категории целесообразно использовать, наряду сфеноло-резорциновыми, карбамидно-меламиновые клеи. Хорошие технологическиесвойства при относительной доступности обеспечивают им наиболее широкоеиспользование в производстве ДКК.

4.2.8.Карбамидные (мочевино-формальдегидные клеи), обладая хорошими технологическимисвойствами, но, будучи недостаточно водостойкими, могут использоваться приизготовлении столярных изделий (например, паркетных досок и щитов, брусковоконных и дверных блоков), если в процессе эксплуатации они не подвергаютсяувлажнению.

4.2.9.Поливинилацетатные клеи, клеевые соединения которых обладают повышеннойподатливостью, могут применяться только для конструкций и изделий,эксплуатируемых внутри помещений и не воспринимающих каких-либо значительныхсиловых воздействий.

4.2.10.Для изготовления ДКК используются, как правило, двухкомпонентные клеи,состоящие из смолы и отвердителя (жидкого или порошкообразного), а также внекоторых случаях - и наполнителя. Марку клея указывают в рабочих чертежах илидругой технической документации. При отсутствии таких указаний при выборе клеяможно руководствоваться данной Инструкцией.

ВИнструкции приведены ориентировочные рекомендации по клеям (табл.4),.наоснове которых в рабочих чертежах на конструкции следует их указывать условияэксплуатации, а в техдокументации на конкретные марки клеев должны содержатьсяуказания по их применению для изготовления конструкций, предназначенных дляконкретных условий эксплуатации.

Таблица 4

Клеи дляизготовления ДКК

В производстве следует использовать только сертифицированныекомпоненты клеев, срок хранения которых в рекомендуемых условиях не вышеуказанного в техдокументации.

Компонентыклеев, срок хранения которых истек, не допускаются к использованию безпредварительной проверки их технологических характеристик (жизнеспособности,времени отверждения). Рабочая жизнеспособность клея должна быть значительно (в1,5-2 раза) меньше полной. Жизнеспособность измеряется в часах и определяетсяпо изменению вязкости клея.

4.2.11.Количество и соотношение компонентов клеев указываются в техдокументации наконкретные марки клеев. Учитывая, что состав предлагаемых к продаже клеевразных марок, относящихся даже к одному типу, весьма разнообразен, в Инструкциине приводятся рецептуры конкретных марок клеев. Поэтому на практике следуетстрого выполнять рекомендуемые изготовителями клеев условия их приготовления иприменения.

4.2.12.Процесс приготовления клея заключается в перемешивании его компонентов. На этойстадии особое внимание следует обращать на правильное дозирование и тщательное перемешиваниекомпонентов. Даже незначительный недостаток или избыток отвердителя инеравномерное его распределение по объему клеевой композиции приводит кнедоотверждению или преждевременному отверждению клея в отдельных местах или повсей клеевой прослойке, т.е. не обеспечивает образования клеевого соединениятребуемого качества, что может проявиться в процессе длительной эксплуатацииконструкций, т.е. будет причиной их расслоения. Перед приготовлением компонентыследует перемешать.

4.2.13.При нанесении клея на склеиваемые поверхности методом налива приготовление(перемешивание смолы с отвердителем) производится непосредственно вклееналивной установке. Все изложенные выше требования сохраняются.

4.2.14.Допускается, например, при склеивании заготовок по длине на зубчатый шип илидля конструкций IIIкласса 1 и 2-й категории, раздельное нанесение смолы и отвердителя насклеиваемые поверхности. Здесь особенно тщательно необходимо контролироватьтехнологические характеристики компонентов клея и состояние оборудования для ихнанесения.

4.2.15.Так как производство отечественных, хорошо зарекомендовавших себя на практикеклеев типа ФР-12, ФРФ-50, ДФК-100 весьма ограничено, а объёмы производствановых клеёв (Формамол, Формамин) не велики, в современное производстве широкоиспользуются клеи, поставляемые международным концерном "АкзоНобель". Они достаточно хорошо изучены и обладают стабильным качеством.Однако следует еще раз подчеркнуть, что клей - это только одна из целого рядасоставляющих, формирующих необходимое качество конструкций. Поэтому дажеиспользование самого высококачественного клея при неудовлетворительномтехнологическом процессе не обеспечивает высокой эксплуатационной надежностиконструкций.

4.2.16.При использовании как импортных, так и отечественных клеев необходимо наличиеРоссийского сертификата соответствия требованиям Российских нормативныхдокументов на клей (ТУ, ГОСТ). В последних должны содержаться требования кклеям (прочность и стойкость соединений, вязкость, полная и рабочая жизнеспособность, сухойостаток и др.).

4.2.17.Для используемых клеев обязательно наличие гигиенических заключений,разрешающих их применение органами Российского Санэпидемнадзора.

4.3. Материалы для защитной обработки

4.3.1.Вид и марка защитных материалов указываются в рабочих чертежах, техническихусловиях или стандартах на конструкции. Нанесение защитных материалов (составов) производят после механической обработки поверхностей конструкций.

4.3.2.Выбор материалов для защитной обработки ДКК зависит от назначения конструкций,степени их ответственности, от температурно-влажностных условийэксплуатационной среды и ряда других факторов.

4.3.3.Для конструкций 1-й категории эксплуатации, то есть эксплуатации с нормальнымтемпературно-влажностным режимом, для отделки их поверхности с целью сохраненияцвета древесины и требуемого декоративного вида могут быть использованыповерхностно-пропиточные составы или прозрачные лакокрасочные материалы.

4.3.4.Для защиты поверхностей конструкций от эксплуатационного увлажнения (2 и 3-йкатегорий) могут быть использованы влагозащитные поверхностно-пропиточныесоставы на основе различных смол и дисперсий (например, Текстол, Сколтекс Л идр.), прозрачные или укрывистые лакокрасочные материалы (например, лаки и эмалиПФ, ГФ, ХВ, УР и др.)

4.3.5.Для защиты от биоразрушения конструкций могут быть использованы вымываемые илитрудновымываемые антисептические составы на основе фтора, бора, хрома и т.д.или смеси компонентов  (например, ФН,ХМББ, ББ, Крам и др.). При эксплуатации конструкций в условиях 2-й категории, рекомендуетсяиспользование составов комплексного влаго-биозащитного действия (например,Биодекор, Пинотекс и др.).

4.3.6.Для защиты конструкций 3-й категории эксплуатации рекомендуютсятрудновымываемые антисептические составы (например, ХМББ, ТХЭФ, ХМХА и др.) споследующим нанесением лакокрасочных эмалей типа ПФ, УР, УРФ и др.

4.3.7.Для защиты торцов несущих конструкций и прилегающих к ним боковых поверхностей,участков в местах пересечения с ограждающими конструкциями рекомендуетсякомбинированная биовлагозащитная обработка антисептическими составами(например, ХМБ, КФА, ТФБА-и др.) с последующим нанесением тиоколовых мастикУ-30м, УТ-32 или материалов на основе эпоксидных смол К-153, К-115.

4.3.8.Для огнезащиты конструкций могут быть использованы прозрачные лакокрасочныематериалы (например, Пиропласт ХВ, ЛПД, Щит-1 и др.), укрывистые окрасочныесоставы (например, Файрекс-200 и др.), пропиточные составы (например, МС,КЛОД-1, Фенакс и др.).

4.3.9.Для защиты конструкции от атмосферных воздействий на весь период их хранения,транспортирования и монтажа могут быть использованы инвентарные покрытия изполиэтиленовых или других гидрофобных материалов.

4.3.10.По просьбе заказчика допускается выпуск деревянных клееных конструкций беззащитной обработки с последующим ее осуществлением после монтажа при условиивыполнения рекомендаций по п.п. 4.3.8.

5. Изготовление ДКК

5.1. Общие положения

5.1.1.Обязательным условием производства ДКК является наличие персонала, имеющегонеобходимую квалификацию.

5.1.2.Производственные помещения должны быть пригодны для выполнения всех операцийтехнологического процесса в соответствии с требованиями стандартов, техническихусловий и технологических регламентов на изготовление конкретных конструкций.

5.1.3.Температура в производственном помещении должна быть в пределах 18-22°С. Еслитребуется более высокая температура в цехе, её можно создавать на отдельныхучастках.

5.1.4.Относительная влажность воздуха в цехах должна быть в пределах (45-65)%. Отклоненияот указанных требований (t до 15°С и W до 30%) разрешаются лишь на короткое время в течениерабочего дня, что особо оговаривается в технологической документации.

5.1.5.Для доведения пиломатериалов до заданных значений влагосодержания и температурынеобходимо наличие достаточных площадей для их сушки, кондиционирования ихранения.

Приналичии атмосферной сушки и использовании предварительно просушенныхпиломатериалов необходимо наличие достаточных площадей для поддержания в нихвлагосодержания на необходимом уровне, то есть выполнение кондиционирования.

5.1.6.Если технология не предусматривает подачу смолы и отвердителя насосаминепосредственно из емкостей хранения и автоматическое смешивание в процессенанесения, то необходимо обеспечить наличие отдельного помещения дляприготовления клеёв (смешивания смолы с отвердителем). Кроме того, необходимоналичие подходящих площадей для хранения смолы и отвердителя при рекомендуемойтемпературе, а также участка для промывки оборудования от клея.

Складысмолы и отвердителя должны обеспечивать движение материалов по принципу"первым получен - первым выдан".

5.1.7.При изготовлении ДКК обязательно наличие следующих технических средств:

a)оборудования для транспортирования пиломатериалов, досок, заготовок, слоев, готовойпродукции;

b)оборудования для непрерывного контроля температуры и относительной влажностивоздуха (термогигрографа) в складских и производственных помещениях и,особенно, в помещениях, предназначенных для операций по сборке, запрессовке и отверждениюклея;

c)приборов для измерения влажности пиломатериалов и заготовок и проверки(калибровки) измерителей влажности;

d)оборудования для механической и визуальной сортировки пиломатериалов изаготовок;

e)оборудования для получения достаточно прочных зубчатых стыковых соединений вслоях, из которых набираются склеиваемые конструкции;

f)приборов для измерения толщины слоев;

g)оборудования для обработки поверхностей с выдерживанием допусков по толщине икачеству;

h)оборудования для дозировки и смешивания смолы и отвердителя в необходимыхпропорциях; приборов для измерения технологических параметров клеев;

i)оборудования для равномерного нанесения клеёв в необходимом количестве;

j)оборудования для создания и поддержания необходимого давления на клеевуюпрослойку, обеспечения необходимой температуры и относительной влажностивоздуха в процессе отверждения клея; к) оборудования для испытаний прочностизубчатых стыковых соединений в слоях;

k)оборудования для испытания прочности и стойкости пластевых клеевых соединений;

l)приточно-вытяжное оборудование, в первую очередь - на участках склеивания изащитной обработки.

5.2. Сушка пиломатериалов

5.2.1.Сушка пиломатериалов является одним из важнейших этапов технологическогопроцесса изготовления клееных конструкций, в значительной степени определяющимих эксплуатационную прочность. Некачественная сушка вызывает коробление досок иснижение механической прочности древесины, возникновение в ней значительныхостаточных напряжений, является причиной неравномерной влажности досок вотдельных партиях пиломатериалов и большого перепада влажности по толщинедосок. Все это приводит к дополнительным напряжениям в слоях конструкций,снижающим их прочность и, в ряде случаев, вызывающим преждевременноеразрушение. Это значительно усугубляется наличием видимых дефектов сушки -трещин, покоробленности, полностью устранить которые очень сложно. Вырезкадефектных мест и отбраковка непригодных из-за некачественной сушки досокувеличивает расход древесины, увеличивает трудоемкость их изготовления.

5.2.2.Различают три уровня влажности древесины:

- начальная влажность пиломатериалов. Она может колебаться в большихпределах - от 20% и менее до 80-90%;

- транспортная влажность. Величина ее -20-25%;

- технологическая влажность, которая при склеиванииконструкций должна составлять 8-15% .

5.2.3.Пиломатериалы, предназначенные для изготовления конструкций I класса,как правило, следует сушить в две стадии: на первой - до транспортнойвлажности, на второй - до технологической, осуществляя для этой цели на первойстадии преимущественно атмосферную сушку по ГОСТ3808.1-80^* , а на второй - камерную по ГОСТ19773-84^*.

Этонеобходимо для обеспечения гарантированной эксплуатационной надежностиконструкций при их изготовлении. К сожалению, на практике чаще всегоограничиваются только камерной сушкой. При этом не учитываются возможные потерипри эксплуатации конструкций.

5.2.4.Процесс сушки включает ряд операций, начиная от подачи пиломатериалов научастки атмосферной и камерной сушки и формирования штабелей и кончаяосуществлением режимов сушки и кондиционирования. При этом наибольшее значениеимеет технология формирования сушильных штабелей, организация и контроль запроцессом сушки, организация кондиционирования и выдержки пиломатериалов послесушки.

5.2.5.Атмосферная сушка - процесс сложный и трудоемкий, однако относительно небольшиезатраты на сам процесс сушки, обеспечение равномерной влажности пиломатериалови создание их переходящего запаса вполне оправдывает организацию этого - процесса.Желательно, чтобы переходящий запас пиломатериалов, находящихся в условияхатмосферной сушки, составлял 6-12 месяцев.

Сэкономической точки зрения наилучшие результаты достигаются при атмосфернойсушке пиломатериалов примерно до 22-30%. Дальнейшее снижение влажностипроисходит при атмосферной сушке очень медленно. Эффективность атмосфернойсушки в зимнее время мала.

Состояниевоздуха при атмосферной сушке регулируется слабо. Однако благодарясоответствующему размещению штабелей на складе и надлежащей укладке в нихпиломатериалов процесс сушки в определенной степени поддается регулированию.Примерная продолжительность сушки пиломатериалов хвойных пород (ели, сосны)указана в табл.5.

5.2.6. Длядоведения пиломатериалов до технологической влажности используют, как правило,камерную сушку, которая осуществляется в соответствии с ГОСТ19773-84^*. Необходимо также учитывать рекомендации, изложенные,в технической документации на конкретные типы сушильных камер.

5.2.7.При осуществлении камерной сушки правильная укладка пиломатериала в штабелиявляется необходимым условием получения качественных досок.

Таблица 5

Срокисушки пиломатериалов на открытых складах (до влажности не более 22%)

Укладка в штабель должна соответствовать типу камеры иобеспечивать равномерное омывание агентом сушки всего пиломатериала в штабеле,сохранение им первичной формы и предохранение его от коробления, а такженаибольшую загруженность сушильной камеры.

Плохо уложенныйпиломатериал будет неудовлетворительно высушен даже при хорошо выдержанномрежиме сушки.

Горизонтальныеряды пиломатериалов в пакетах и штабелях должны разделяться межрядовымипрокладками, а пакеты по высоте штабеля - межпакетными.

Приформировании штабеля из досок разной длины их укладывают вразбежку. Длинныедоски размещают по краям штабеля, а короткие - в середине. Стыкуемый материалрасполагают не менее чем на двух прокладках, при этом внешние торцы еговыравнивают по торцам штабеля.

Повысоте штабеля прокладки следует укладывать вертикально одна над другой.Крайние прокладки рекомендуется укладывать на расстоянии не более 25 мм отторцов пиломатериалов. Концы прокладок не должны выступать за боковыеповерхности пакета или штабеля более чем на 25 мм. При формировании штабелямежпакетные прокладки должны размещаться в одном вертикальном ряду смежрядовыми прокладками пакетов. Межрядовые прокладки должны иметь сечение:ширину 40±2 мм, толщину 25±1 мм (в штабелях высотой до 3 м допускается применятьпрокладки толщиной 22 мм; высотой 5 м-толщиной до 32 мм и шириной до 50 мм).Длина прокладок 1800±10, 2000±10 мм. Межпакетные прокладки должны иметьсечение: ширину - 75, 100 мм, толщину - 75, 100 мм. Длина и отклоненияпрокладок - как для межрядовых.

Количествопрокладок по длине штабеля 4,0-6,8 м для пиломатериалов толщиной 22-25 ммсоставляет 7-10 штук, толщиной 32-40 мм - 5-7 штук, толщиной 50 и более - 4-6штук.

Присоблюдении указанных выше требований плоская форма досок в штабеле, заисключением двух-трех верхних рядов, фиксируется массой самой древесины.Коробление верхних рядов досок можно существенно уменьшить путем укладки наштабели грузов или использования специальных винтовых или прижимных стяжек.

5.2.8. Основнымэтапом сушки является выбор и осуществление режимов сушки пиломатериалов,которые определяют конечную влажность древесины, равномерность ее распределенияпо сечению и длине досок, наличие в них внутренних напряжений, не превышающихнормируемых значений.

Режимысушки, регламентирующие изменяющиеся по ходу процесса параметры сушильногоагента в зависимости от влажности древесины, выбирают в соответствии с ГОСТ19773-84^* и, как отмечалось, технической документацией наконкретные типы сушильных камер.

Впроизводстве клееных конструкций I и IIклассов рекомендуется использовать мягкие и нормальные режимы сушки по ГОСТ19773-84^*, не оказывающие отрицательного влияния на прочностьвысушиваемой древесины.

5.2.9.Показателями качества сушки являются: соответствие средней влажностипиломатериалов заданной конечной, величина отклонений влажности отдельных досокв партии от средней в штабеле, перепад влажности по толщине досок, наличиеостаточных внутренних напряжений. Качество сушки определяется также наличием видимыхдефектов, к которым относятся трещины, покоробленность, выплавление смолы,изменение цвета древесины.

Полностьюизбежать в древесине внутренних напряжений при камерной сушке невозможно.Однако при соблюдении правильных режимов сушки, а также соответствующейвлаго-теплообработке древесины в конце сушки внутренние напряжения могут бытьдоведены до безопасной величины, при которой пиломатериалы почти не будут иметьтрещин и коробления.

5.2.10.По завершении процесса сушки необходимо выгруженные из камер штабелипиломатериалов выдерживать (кондиционировать) не менее 3-х суток в закрытыхпомещениях с температурой и влажностью воздуха соответственно 16-22°С и 45-60%.При этом в пиломатериалах частично релаксируются внутренние напряжения.

5.2.11.Не допускается после камерной сушки штабели досок хранить на открытом воздухе,т.к. это приводит к ухудшению их качества.

5.2.12.Выше изложены общие рекомендации по осуществлению процесса сушки. Однако,сейчас, когда в промышленности начали широко использоваться новейшие типысушильных камер с автоматическим осуществлением и контролем процесса сушки, впервую очередь необходимо строго соблюдать рекомендации изготовителей ипоставщиков сушильных камер.

5.3. Раскрой и механическая обработкапиломатериалов и заготовок

5.3.1.Предназначенные для изготовления ДКК пиломатериалы (далее - доски) подвергаютмеханической обработке, т.е. раскрою и фрезерованию поверхностей для получениязаготовок необходимых размеров и качества. Если оно у досок ниже требуемого длясклеиваемых слоев конструкций, производят вырезку недопустимых дефектов споследующим сращиванием заготовок по длине, при помощи зубчатых соединений.

Приизготовлении многослойных конструкций процессы механический обработки включаютпоперечный и продольный раскрой досок и слоев.

5.3.2.На предприятиях, где операции раскроя и механической обработки максимальномеханизированы и автоматизированы, используют метод, при котором начальныеоперации по оценке качества древесины выполняют вручную бракеры-операторы, авсе остальные технологические и транспортные операции механизированы иавтоматизированы.

Оценкукачества и раскрой досок должны выполнять высококвалифицированные рабочие, т.к.от этого зависит не только полезный выход древесины, но и качество готовойпродукции. Если это требование не соблюдается, после раскроя в дальнейшуюобработку поступают заготовки с недопустимыми дефектами, что снижает прочностьи, особенно, долговечность конструкций.

5.3.3.В зависимости от мощности предприятия, его состава и других факторов в цеха ДККмогут поступать доски различных размеров и качества, поэтому в технологическомпроцессе используют следующие варианты раскроя досок на заготовки: поперечный,поперечно-продольный, продольно-поперечный.

Приоптимальном варианте, когда для изготовления конструкций используют доски,ширина и толщина которых соответствуют сечению требуемых заготовок (с учетомприпусков на механическую обработку), применяют наиболее простуютехнологическую схему с поперечным раскроем. В этом случае достигается наибольшийполезный выход заготовок. Операция раскроя сводится только к выполнениюпоперечных резов для удаления дефектов и формирования заготовок требуемойдлины.

5.3.4.При относительно небольшом объеме производства для раскроя можно использоватьсерийно выпускаемые станкостроительной промышленностью круглопильные станкиобщего назначения.

В цехахбольшой мощности, в том числе предназначенных для массового выпускаунифицированных клееных элементов, необходимо использовать автоматические иполуавтоматические линии, состоящие из специализированных станков, в том числесерийно выпускаемых станкостроительной промышленностью.

5.3.5.Выпиленные заготовки должны иметь припуски на механическую обработку всоответствии с ГОСТ7307-75^*. Предельные отклонения размеров заготовок отноминальных не должны превышать ограничений, указываемых в соответствующихнормативных документах.

5.3.6.Припуски на торцовку досок с двух сторон, согласно ГОСТ7307-75^*, устанавливают по таблице 6.

Таблица 6

5.3.7. При небольшом (например, менее 3 тыс. куб. метров вгод) объеме производства разгрузку поступающих в цех после сушки пиломатериалови подачу их на транспортёр для поперечного раскроя производят вручную.

В цехахс большим объемом производства в линию встраиваются расштабелёры для подачидосок со штабелей на транспортер для последующего контроля и отбраковки досок снедопустимыми отклонениями по влажности, дефектам и качеству формы.

5.3.8.Поперечный раскрой, как отмечалось, может производить непосредственно станочникили указанная операция осуществляется автоматически по выделенным специальныммаркировочным карандашом местам.

5.3.9.Механическая обработка (фрезерование) поверхностей слоев, как правило,производится после сращивания заготовок по длине. Для лучшего вскрытия порокови дефектов древесины и уменьшения разнотолщинности заготовок не исключаетсятакже фрезерование поверхностей досок и до сращивания.

Фрезерованиеповерхностей производят в пределах припусков на обработку, величина которыхрегламентируется ГОСТ7307-75^*.

Таблица 7

Поверхности подлежащих склеиванию слоев в многослойныхклееных конструкциях обрабатывают по 1 группе обработки, обеспечивающейобработку двух плоскостей заготовок без непрофрезерования. Припуски, т.е.толщина снимаемого слоя при фрезеровании древесины хвойных пород, приведены втаблице 8 .

Таблица 8

Припускина фрезерование заготовок с двух сторон без предварительного фугования

Фрезерование поверхностей слоев желательно производитьнепосредственно перед их склеиванием по пласти. Допускается, однако, этот срокувеличивать до 24 часов, если существующие в цехе условия не допускают изменениясостояния поверхности (пересушивания, загрязнения и т.п.). Для слоев излиственницы, как трудно склеиваемых с большим содержанием смолы, максимальноевремя не должно превышать 6 часов.

5.4. Приготовление и нанесение клеев

5.4.1.В производстве ДКК, как правило, применяются двухкомпонентные клеи, состоящиеиз клеящих смол и отвердителей. В отдельных случаях, например, для эпоксидныхклеев, применяемых для вклеивания в древесину металлической арматуры, в составклея входит также наполнитель.

5.4.2. Дляотверждения клея необходимо тщательное перемешивание смол с отвердителями инаполнителями с тем, чтобы отвердитель был равномерно распределен в массесмолы. От равномерности распределения отвердителя в общей массе смолы зависитпрочность клеевого соединения (в меньшей степени - начальная, в большей -эксплуатационная).

Следуетотметить, что большое количество типов конструкций из клееной древесины,различные по объемам производства предприятия, разнообразие применяемыхтехнологических процессов и применяемого оборудования не позволяютсформулировать конкретные рекомендации по процессам приготовления и нанесенияклеев. Поэтому ниже приводятся общие положения, которые могут быть полезнымикак для небольших производств, где принято предварительное приготовление клеевв клеемешалках и нанесение их на склеиваемые поверхности ручными илимеханическими вальцами, так и для самых совершенных поточных производств, гдесмешивание компонентов клеев происходит непосредственно в клееналивнойустановке или же при раздельном нанесении смолы и отвердителя на одну изсклеиваемых поверхностей.

5.4.3.В процессе приготовления и нанесения необходимо учитывать технологическиесвойства клеев и их изменение во времени.

5.4.3.1.Продолжительность и условия хранениясмол. Химическая природа клея играет основную роль в образовании прочныхи долговечных клеевых соединений. Однако клей на основе одной и той же смолыможет иметь разные технологические свойства и использоваться в самых различныхусловиях, без учета которых невозможно получать качественное клеевое соединениедаже при наличии идеальных по химической структуре клеев. Технологическиесвойства клеев обычно не являются стабильными и изменяются в процессеиспользования клея. Это изменение можно не только учитывать, но и направленнорегулировать.

Клеящиесмолы во время хранения изменяют свои свойства, что необходимо учитывать впроизводстве. Этот срок при температуре 5-8°С колеблется от 3 до 6 месяцев, апри температуре 25-28°С сокращается в три раза. Обычно срок и условия хранениякомпонентов клея указываются в паспорте. Их необходимо строго выполнять иучитывать при осуществлении процесса склеивания.

5.4.3.2.Вязкость является важнейшейтехнологической и реологической характеристикой клеев. На практике вязкостьвыражается в условных единицах, исчисляемых чаще всего временем истечениязаданного количества клея через отверстие вискозиметра определенного диаметра.

Можноотметить два этапа процесса склеивания, на которых вязкость является решающим фактором.Первый - нанесение клеев. Здесь вязкость предопределяет выбор способа нанесенияклея и тем самым определяет конструктивные особенности и производительностьоборудования.

Существенновлияние вязкости на втором этапе - при образовании адгезионно-когезионныхсвязей, т.е. формировании клеевого соединения. Чем выше вязкость клея, тем хужеон смачивает поверхность материала, уменьшая возможность проникновения в поры поверхности и сокращая площадьадгезионного контакта. При малой же вязкости клей интенсивно впитывается вдревесину, «обедняя» клеевую прослойку и ухудшая тем самым качество склеивания.

Допустимыепределы вязкости указываются в техдокументациина конкретные клеи и способы склеивания.

5.4.3.3.Второй технологической характеристикой клея является жизнеспособность. После введения в клей отвердителя вязкостьначинает - увеличиваться в результате интенсивного протекания завершающегоэтапа отверждения смолы. К концу этого процесса наступает моментгелеобразования клея, т.е. перехода его из вязкотекучего в твердое состояние.Время с момента введения отвердителя до начала гелеобразования характеризуетполную жизнеспособность клея. Время, в течение которого вязкость клея непревышает определенного предельного значения, и клей может быть использован в условияхданного конкретного производства, определяет рабочую жизнеспособность клея.Если после нанесения клея склеиваемые поверхности сразу контактируются изапрессовывается конструкция, то рабочая жизнеспособность может приближаться кполной, так как до приложения внешнего давления нет опасности, что произойдетпреждевременное отверждение клея. В тех случаях, когда период сборкизначителен, т.е. поверхности с нанесенным клеем долго не соприкасаются и незапрессовываются, рабочая жизнеспособность должна быть значительно меньшеполной. Жизнеспособность измеряется в часах.

5.4.3.4.Третьим показателем, характеризующим технологическое свойства клеев, является время отверждения.

По ГОСТ20501-75 время отверждения определяют при 100°С. Если конструкции склеиваютбез нагрева, т.е. в нормальных условиях, целесообразно определять интенсивностьотверждения отливок клея при той же температуре, при которой осуществляетсясклеивание. Хрупкое разрушение тонких отливок при изгибе характеризует этовремя отверждения.

5.4.3.5.Так как процесс приготовления клея заключается в перемешивании компонентовклея, особое внимание следует обращать на точное дозирование и тщательноеперемешивание компонентов. Опыт показывает, что даже незначительный избытокотвердителя или неравномерное его распределение по объему клеевой композицииприводит к недоотверждению или преждевременному отверждению клея в отдельныхместах или по всей клеевой прослойке, что непременно проявится в процессеэксплуатации конструкций, т.е. будет причиной их расслоения. Даже в техслучаях, когда достигается требуемая начальная прочность.

5.4.4.Перед приготовлением компоненты клея следует перемешать. Это же требованиеотносится и к уже готовым клеям перед их употреблением, так как входящие в ихсостав компоненты даже во время кратковременного хранения могут оседать на дноемкости или скапливаться на поверхности.

Еслиприготовление клея не совмещено с его нанесением, для приготовления клея следуетприменять клеемешалки с механическим приводом. Лопасти мешалок должны вращатьсяс частотой не более 50-80 мин^-1. Повышение числа оборотов лопастеймешалок против указанного не рекомендуется во избежание вспенивания клея.Наиболее целесообразно применять механические клеемешалки со сменнымиемкостями. Клеи с порошковыми отвердителями или наполнителями лучшеперемешивать в клеемешалках с планетарным вращением лопастей.

Некоторыеклеи, например, резорциновые, в процессе приготовления и последующего примененияразогреваются. При приготовлении большого их количества может быть выделеномного тепла, поэтому при неудовлетворительных условиях теплоотвода температураклея достигает значения, при котором происходит его быстрое загустевание. Такойзатвердевший клей очень трудно удалить из клеемешалки или клеенаносителя. Всвязи с этим емкости, в которых находится большое количество (более 2-3 кг)клея, должны иметь двойные стенки с циркулирующей между ними водой или другойохлаждающей жидкостью, позволяющей поддерживать температуру клеевой композициив пределах 15-18°С.

Прималом объеме производства находят применение также съемные портативныеклеемешалки, которые при помощи винтовых зажимов могут быть быстро прикрепленык любой емкости. В качестве съемных мешалок используют также ручнойэлектрифицированный инструмент - дрели, гайковерты, шуруповерты и т.д. К нимкрепятся крышки, диаметр которых больше диаметра емкости. Через крышкупропускают вал с лопастями. Верхние лопасти перемещают массу клея ко днуемкости, а нижние - к поверхности. Вал соединяется с гайковертом или другимподобным инструментом при помощи переходной втулки. Мешалка подвешивается нароликовой каретке с блоком и может перемещаться по монорельсу, обслуживаянесколько емкостей. Благодаря противовесу мешалку можно легко поднимать иопускать.

5.4.5.Наряду с приготовлением, нанесение клея - одна из основных операций втехнологическом процессе изготовления клееных конструкций. Равномерность егонанесения определяет расход клея и качество склеивания. Клей можно наносить наодну или обе склеиваемые поверхности. Наиболее высокое и стабильное качестводостигается при двухстороннем нанесении клея, так как в этом случае жидкий клейнаносится на каждую склеиваемую поверхность древесины и пропитывает ее; важно также,что при сборке и запрессовке соприкасаются две однородные поверхности. В случаеодностороннего нанесения находящиеся в составе клея жидкие фракции могутинтенсивно впитываться древесиной, в связи, с чем клей плохо смачивает вторуюсклеиваемую поверхность и тем самым не создает условий для образования хорошегоадгезионного контакта и образования клеевой прослойки необходимой толщины.Поэтому сразу после одностороннего нанесения необходимо плотное соприкасаниеповерхностей и запрессовка с минимальными открытыми выдержками.

Нанесениеклея на подлежащие склеиванию поверхности следует производить механизированнымспособом при помощи клеенаносителей, обеспечивающих равномерное распределениена поверхности требуемого количества клея. При небольшом объеме производствадопускается ручное нанесение клея при помощи валиков, кистей, шпателей.

Клеенаносящееоборудование должно обеспечивать:

-возможность точного дозирования наносимого количества клея;

-равномерность нанесения на поверхности заданного количества клея;

-ограниченное время нанесения;

-возможность быстрой смены и легкой очистки и замены частей оборудования,соприкасающихся с клеем.

5.4.6.Так как одностороннее нанесение клея более технологично, оно широкоиспользуется, в первую очередь, при нанесении на поверхности методом наливаполос клея, расположенных на некотором (3-5 мм) расстоянии друг от друга.Полосы клея имеют полуовальное сечение, в связи, с чем из них в меньшей степенииспаряются и впитываются в древесину жидкие фракции клея, что улучшает условиясмачивания другой поверхности, когда при запрессовке полосы будут «раздавлены»,и клей равномерно будет распределен по всей площади склеивания.

5.4.7.В последнее время используется раздельное нанесения смолы и отвердителя насклеиваемую поверхность. Достоинства этого технологического приема бесспорны:отпадают операции перемешивания компонентов клея, ограничение продолжительностиего хранения, практически исключаются открытые выдержки, существеннооблегчается очистка оборудования.

Вместес тем при таком способе нанесения требуются весьма тщательная подготовка исодержание оборудования, строгое дозирование наносимых на поверхностькомпонентов, т.к. их перемешивание происходит при сжатии склеиваемых слоев.Поэтому этот способ пока можно рекомендовать только для склеивания конструкций III класса,к эксплуатационной прочности клеевых соединений которых не предъявляютсяповышенные требования. Это относится также к зубчатым клеевым соединениямконструкций всех классов.

5.4.8.Для достижения максимальной прочности наносимый на склеиваемые поверхности клейдолжен обеспечивать определенную толщину клеевой прослойки (0,1-0,2 мм), чтодостигается установлением требуемого расхода клея. Чем толще слой клея,особенно высоковязкого, тем больше требуется внешнее усилие при запрессовке дляравномерного распределения его в прослойке. В толстой клеевой прослойке большевероятность появления воздушных пузырей и других очагов концентрации напряженийи ослабления клеевых соединений. Вместе с тем, стремясь к минимальному расходу,а, следовательно, и минимальной толщине клеевой прослойки, используя маловязкийклей, нельзя допускать «голодного» склеивания.

Величинаудельного расхода клея не может быть установлена единой для всех случаевсклеивания, так как она зависит от целого ряда факторов: обработки соединяемыхповерхностей слоев, размеров склеиваемых заготовок, вида соединения, вязкостиклея, способа и режимов его нанесения, продолжительности сборки и запрессовки.Поэтому в каждом конкретном случае расход клея следует устанавливать с учетомуказанных факторов. Опыт показывает, что суммарный расход клея при нанесенииего на одну или обе склеиваемые поверхности колеблется в пределах от 250 до 500г/м².

5.4.9.Оборудование для приготовления и нанесения клея необходимо систематическиочищать от клея (до потери клеем полной жизнеспособности - гелеобразования),так как часто клеи, перешедшие в гелеобразное состояние, теряют растворимость имогут очищаться только механическим путем или едкими жидкостями. В этомотношении наиболее приемлем способ раздельного" нанесения смолы иотвердителя, так как очистка оборудования от отдельных компонентов клеязначительно проще, чем от приготовленного заранее клея.

5.5. Сращивание заготовок по длине

5.5.1.В современном механизированном производстве для торцевого склеивания заготовокпо длине используют зубчатые соединения. Малая длина зубчатых шипов ивозможность полной автоматизации процесса склеивания обусловили применениеэтого вида соединения практически на всех отечественных и зарубежных предприятиях.

Формированиешипов производится методом фрезерования, который обеспечивает хорошее качествои точность обработки поверхности.

5.5.2.Технологический процесс склеивания заготовок на зубчатом соединении включаетвыполнение следующих операций: торцовку заготовок с последующим формированиемзубчатых шипов на их концах, нанесение клея на боковые поверхности шипов,сборку, запрессовку и склеивание заготовок в непрерывную ленту с последующим еераскроем на слои заданной длины.

Сращиваниепроизводят двумя путями: выполнением указанных выше операций на отдельныхстанках или установках, не связанных между собой транспортно-передаточнымиустройствами, или на специальных линиях, включающих отдельные агрегаты илиузлы, на которых поочередно производится каждая операция. В последнем случаепроцесс движения склеиваемых заготовок и выполнение операций частично илиполностью автоматизированы, а линии представляют собой единый комплексмеханизмов.

Выбор тогоили другого направления механизации процесса сращивания зависит от условий иобъема производства, возможностей приобретения оборудования и т.п.

Первыйпуть наиболее простой, т.к. позволяет использовать серийно выпускаемоедеревообрабатывающее оборудование, а также несложное нестандартноеоборудование, обычно изготавливаемое силами самого предприятия. Такое решениецелесообразно использовать при небольших объемах производства клееныхконструкций.

Использованиеспециализированных линий является наиболее рациональным решением, т.к. онопозволяет максимально механизировать процесс изготовления ДКК. Однако этотэффект достигается только при условии достаточной загрузки оборудования, т.е.на предприятиях большой мощности.

5.5.3.На практике применяют зубчатые соединения с различными параметрами, от которыхзависит не только прочность клеевых соединений, но и производительностьоборудования.

ГОСТ19414-90 регламентирует параметры наиболее приемлемых соединений. Впроизводстве клееных конструкций преимущественно используются вертикальныесоединения.

5.5.4.Регламентированные ГОСТ19414-90 параметры зубчатых соединений приведены в табл. 9.

Таблица 9

Параметрызубчатых соединений

Учитывая, что не везде требуются соединения максимальной прочности,при выборе их параметров необходимо кроме прочности учитывать и сложностьосуществления процесса сращивания, определяемую, в частности, необходимымдавлением запрессовки соединений, требуемой величиной разборной прочности,стойкостью режущего инструмента, удобством сборки соединений, их внешним видоми т.д.

Привыборе параметров зубчатого соединения следует также учитывать, что увеличениедлин шипов облегчает сборку соединения и при небольшом усилии прессования даетвысокую прочность, однако приводит к увеличению потерь древесины. Более того, высокопрочное соединениеполучается при сборке шипов с малым углом скоса и острыми концами. Призначительных затупленных концах шипов прочность понижается, так как уменьшаетсяобщая площадь склеивания и увеличивается доля поверхности, склеиваемой в торец.

Вместес тем, наибольшее распространение в производстве ДКК для сращивания заготовокпо длине для конструкций I и IIклассов имеют соединения с длиной шипов 20 мм. Меньшую прочность имеютсоединения с длиной шипов 10 мм; также для запрессовки они требуют повышенногодавления, что усложняет запрессовочное оборудование, особенно при большомсечении стыкуемых заготовок. Эти соединения могут использоваться приизготовлении конструкций III класса, а также столярно-строительных изделий.

5.5.5.При склеивании зубчатых соединений наиболее высокая прочность достигается, есликлей наносится на обе склеиваемые поверхности. Причем важное значение имеетвязкость клея. Клей малой вязкости интенсивно впитывается в торцевую частьдревесины, ослабляя соединение. Высоковязкие клеи хотя и требуют некоторогоувеличения давления при запрессовке, но они более благоприятно влияют наформирование клеевого соединения. В современных линиях открытые и закрытыевыдержки нанесенного клея практически отсутствуют, так как сразу посленанесения клея зубчатые соединения запрессовывают.

Способнанесения должен обеспечить полное покрытие клеем всех поверхностей шипов всоединяемом стыке. Это требование считается выполненным, если в момент приложенияторцевого давления происходит равномерное выдавливание клея по всей поверхностишипового соединения.

Послезапрессовки заготовок, склеенных по длине на зубчатом соединении в слои, ихнеобходимо выдерживать в неподвижном состоянии до отверждения^- клея идостижения разборной прочности клеевых соединений. Эта продолжительностьопределяется свойствами применяемых клеёв и может быть уменьшена, еслииспользуются быстроотверждаемые клеи или применяется раздельное нанесение смолыи отвердителя.

5.5.6.В зоне фрезерования зубчатых шипов не должно быть сучков диаметром более 5 мм.Допускаемые в заготовках сучки должны быть удалены от основания шипов нарасстояние не менее трех их диаметров. Фрезерование шипов можно производить наконцах каждой заготовки или пакета заготовок.

5.5.7.Существенное влияние на прочность образуемых зубчатых соединений имеет величиназапрессовочного давления, которая обычно равна 0,5-0,8 МПа на площадьпоперечного сечения заготовок.

Отклонениеот рекомендуемого давления отрицательно отражается на прочности соединений:недостаточное давление не обеспечивает требуемого контакта по всей склеиваемойповерхности и необходимого перераспределения клея в клеевой прослойке;повышенное давление, кроме усложнения оборудования, способствует излишнемувыдавливанию клея и возникновению в вершинах шиповых соединений трещин ибольших остаточных напряжений.

Наибольшийзазор в вершине шипа зубчатых соединений с длиной шипа 20 мм не долженпревышать 1 мм.

5.5.8.Прочность зубчатых соединений при испытании образцов, вырезанных из слоев послеих технологической выдержки, должна быть в пределах 25-30 МПа для конструкций I и II классов ине менее 20 МПа для конструкций III класса.

5.6. Сборка и запрессовка конструкций

5.6.1. Склеенныеиз заготовок разной длины слои, после их выдержки для отверждения клея взубчатых соединениях, подлежат механической обработке. Фрезерованиюподвергаются поверхности склеиваемых пластей слоев с тем, чтобы придать имтребуемую чистоту обработки и обеспечить равнотолщинность слоев.

Всовременных поточных механизированных производствах фрезерование пластей слоеви нанесение на их верхнюю пласть клеев методом налива производятся в однойлинии, т.е. непосредственно за строгальным расположен клееналивной станок.

5.6.2.Технологическое время с момента нанесения клея до окончания запрессовкивключает продолжительность так называемых открытых и закрытых выдержек, которыеявляются неизбежными при изготовлении клееных конструкций. Под открытойвыдержкой понимается период после нанесения клея на склеиваемые поверхности доих плотного соединения по всей плоскости при сборке подлежащих склеиваниюслоев.

Закрытаявыдержка определяется временем с момента контактирования склеиваемыхповерхностей слоев до их запрессовки, т.е. приложения внешнего давления.Продолжительность открытых и закрытых выдержек зависит от принятоготехнологического процесса и может колебаться от десятков секунд при непрерывномсклеивании до 0,5-1,0 часа и более при изготовлении крупноразмерных строительныхконструкций.

Какправило, открытые выдержки меньше закрытых, так как обычно сразу посленанесения клея на поверхности слоев их приводят в соприкосновение. И только втех местах, где в результате коробления слоев есть зазоры, клеевая поверхностьостается открытой в течение всего времени сборки склеиваемого пакета.

Вовремя открытых выдержек клей впитывается в древесину, а имеющиеся в нем летучиерастворители интенсивно испаряются, в результате чего клей становится болеегустым и менее подвижным. Естественно, что в этом случае при контактировании сдревесиной смачиваемость и растекаемость клея на поверхности, а такжепроникновение его в поры материала недостаточны для образования прочнойадгезионной связи. Однако и недостаточные выдержки могут в ряде случаев снизитьпрочность клеевого соединения, так как за короткое время клей не успеваетпропитать поверхность древесины и создать тем самым необходимую длякачественного склеивания пропитанную клеем поверхностную зону древесины.

5.6.3.Ввиду многообразия клеев, видов клеевых соединений и способов их склеиваниятрудно установить для всех случаев склеивания какую-либо одну оптимальнуюпродолжительность открытых и закрытых выдержек, так как она зависит от многихфакторов, в том числе и взаимосвязанных. Поэтому по мере изменения вязкостиклея после введения отвердителя следует изменять и продолжительность сборочныхопераций. Ориентировочно почти для всех случаев можно принять, чтопродолжительность сборочных и запрессовочных операций должна быть в 1,5 разаменьше рабочей жизнеспособности клея, определенной при той же температуре, прикакой осуществляется процесс склеивания. Учитывая ограниченную рабочуюжизнеспособность новых быстроотверждаемых клеев, необходимо выполнять сборочныеоперации в короткий срок. Наиболее приемлемой является схема производства, прикоторой слои сразу после нанесения на них клея контактируются и ихзапрессовывают.

Значительнохудшие условия склеивания многослойных конструкций в тех случаях, когда послеформирования пакетов их транспортируют в пресс, это не позволяет, даже прииспользовании самых совершенных механизмов для сборки пакетов, сократитьпродолжительность сборочных операций.

На техпроизводствах, где процесс набора пакетов механизирован, не возникает проблемыс недостаточными по времени открытыми выдержками. Такие проблемы такжеотсутствуют при раздельном нанесении на склеиваемую поверхность смолы иотвердителя, хотя в этом случае при даже незначительном отклонении отрекомендуемых технологических режимов имеется реальная угроза, что не будетобеспечена эксплуатационная прочность клеевых соединений.

5.6.4.Запрессовку многослойных конструкций следует производить, как правило, впрессовых установках периодического действия, а при массовом выпуске однотипныхэлементов - в установках непрерывного Действия проходного типа. Прямолинейныеконструкции запрессовывают в вертикальных или горизонтальных прессах (клеевыепрослойки расположены соответственно горизонтально или вертикально).Криволинейные конструкции следует запрессовывать, как правило, в горизонтальныхпрессах.

5.6.5.Независимо от способа запрессовки и применяемого оборудования должно бытьобеспечено приложение и поддержание равномерного по всей площади склеивания ивысоте пакета давление величиной 0,5-1,0 МПа. Верхний предел давления относитсяк склеиванию криволинейных, нижний - прямолинейных конструкций.

Примассовом выпуске многослойных конструкций следует в первую очередь применятьгидравлические прессы, имеющие большую производительность и обеспечивающиеточное приложение и поддержание величины запрессовочного давления.

Учитываябольшую стоимость такого оборудования, допускается при относительно небольшомобъёме выпуска конструкций применение винтовых прессов при наличии в нихкомпенсационных пружин или других механизмов, позволяющих поддерживатьтребуемое давление.

5.6.6.Для склеивания криволинейных конструкций необходимо, как правило, использоватьгоризонтальные секционные гидравлические или винтовые прессы, позволяющиепроизводить запрессовку нескольких (до 4) рядов конструкций и осуществлятьбыструю переналадку оборудования при изменении размеров и конфигурацииконструкций. Эти прессы состоят из отдельных секций, прикрепляемых при помощиболтов к рельсам силового пола таким образом, чтобы их опорные части соответствовалипрофилю склеиваемого изделия. В тех случаях, когда профиль изделия неизменяется, т.е. при склеивании однотипных изделий, силовые секции могут бытьжестко соединены между собой и приварены к основанию пресса. Силовой пол в этомслучае не требуется. На вертикальных стойках секций в нужных по высоте местахзакрепляются расположенные горизонтально гидродомкраты или винты с захватамиили упорами для тяг, посредством которых с помощью прижимных башмаковохватывают и запрессовывают конструкции.

5.6.7.При расстановке секций необходимо учитывать, что после распрессовкикриволинейных конструкций происходит некоторое их распрямление. Поэтому радиусустановки базовых поверхностей секций с учетом распрямления конструкций послеих распрессовки должен быть меньше требуемого радиуса прилегающей к ним поверхности конструкции.

Определяетсяон по формуле:

R_б=R_э(1–1/n²),

где

R_э - радиус внутренней поверхностиконструкции, см;

n- количество слоев в конструкции, шт.

5.6.8.В гидравлических и винтовых прессах расстояние между точками приложениядавления не должно превышать 50-70 см, а свободные промежутки между прижимнымибашмаками не должны быть более 20-25 см. Между опорными поверхностями стоек изапрессовываемой конструкцией и башмаком должны быть компенсационные прокладки.

5.6.9.Запрессовку, т.е. приложение давления, следует начинать от середины длинысклеиваемых конструкций в направлении к их концам, с предварительнымвыравниванием слоев. Показателем равномерности приложения заданного давления являетсяравномерное выдавливание клея из клеевых прослоек по их длине.

Призапрессовке конструкций с малым радиусом изгиба вначале следует запрессоватьболее длинную прямолинейную часть, затем короткую криволинейную часть. Через10-15 мин после достижения необходимого давления следует осуществитьподпрессовку, так как из-за происходящих в пакете релаксационных процессовдавление в пакете может быть снижено. Это же требование относится и кзапрессовке прямолинейных конструкций, если в прессах постоянно не поддерживаетсядавление запрессовки.

5.7. Режимы склеивания

5.7.1.Для обеспечения качественного склеивания отверждение клея с образованиемтребуемых адгезионно-когезионных связей должно осуществляться при плотномконтакте склеиваемых поверхностей с нанесенным между ними слоем клея.Выполнение этого условия обеспечивается правильным выбором режимов склеивания,то есть продолжительностью выдержки склеиваемых конструкций в запрессованномсостоянии.

5.7.2.Основную часть операций склеивания конструкций следует выполнять в помещении стемпературой воздуха не ниже 18°С при исходной температуре древесины слоев нениже 18°С и не выше 22°С. Особенно опасно пересушивание слоев; относительнаявлажность воздуха в зоне склеивания должна быть .45-65%.

5.7.3.Время выдержки склеиваемых конструкций в запрессованном состоянии приопределенной температуре и влажности воздуха зависит от технологических свойствприменяемого клея, размеров и жесткости склеиваемых слоев и других факторов.Так как значения указанных факторов могут существенно изменяться,температурно-временные режимы склеивания необходимо устанавливать применительнок конкретным условиям данного производства, в первую очередь - исходя изтехнологических свойств применяемого клея.

5.7.4.После введения в клей отвердителя, контактирования склеиваемых поверхностей иприложения внешнего давления начинается нарастание прочности клеевогосоединения. Это может происходить с разной скоростью: наибольшей - приускоренном склеивании с нагревом, наименьшей - при склеивании в нормальныхусловиях.

Прочностьклеевых соединений можно контролировать на различных этапах склеивания: вмомент распрессовки изделий (разборная прочность), после необходимойтехнологической выдержки (начальная прочность) и после достижения клеевымсоединением наибольшей прочности и водостойкости (конечная прочность). Эторазделение условное. Например, некоторые режимы ускоренного склеиванияобеспечивают уже в момент распрессовки почти конечную прочность соединения,т.е. величины разборной и начальной прочности могут совпадать. Условно такжепонятие конечной прочности, так как вследствие постоянно происходящих в клеевомсоединении физико-химических процессов прочность во времени изменяется.

Разборнаяи начальная прочность определяют продолжительность процесса склеивания. Однакои конечная прочность (хотя она и не оказывает прямого влияния натехнологический процесс) во многом зависит от технологии склеивания.

Если,например, изделие распрессовать до достижения клеевым соединением достаточнойразборной прочности, возникающие в процессе склеивания внутренние напряжения,нарушают целостность клеевого соединения, а это, в свою очередь, повлечет засобой и снижение конечной прочности.

Привыборе режимов склеивания необходимо стремиться к максимальному сокращениюпродолжительности цикла запрессовки, так как от этого зависитпроизводительность оборудования и общая эффективность принятоготехнологического процесса склеивания. Однако при этом необходимо соблюдать идругое, не менее важное условие: в момент распрессовки клеевое соединениедолжно быть настолько прочным, чтобы после снятия внешнего давления достигнутаяпрочность клеевого соединения не снизилась.

5.7.5.При изготовлении многослойных конструкций наиболее распространенным являетсясклеивание в нормальных условиях, т.е. при температуре воздуха в цехе. Несмотряна большую длительность и необходимость вследствие этого наличия большего, чемпри других способах, количества запрессовочного оборудования, этот способ проств осуществлении.

5.7.6.Сокращение продолжительности склеивания достигается при использованииконвекционного нагрева, т.е. нагрева конструкций горячим воздухом в специальныхкамерах с заданным температурно-влажностным режимом.

Следуетиметь в виду, что попытки применить конвекционный нагрев без поддержания вкамере определенной влажности (60-70%) могут сопровождаться пересушиваниемдревесины в наружных зонах пакета, что способствует появлению большихвнутренних напряжений, приводящих к расслоению конструкций.

5.7.7.Продолжительность выдержки конструкций под давлением зависит от температуры,технологических свойств клеев, толщины и покоробленности слоев и другихфакторов.

Опытнымпутем установлено, что разборная прочность для прямолинейных элементов можетсоставлять около 50% конечной ее величины, т.е. около 3,0-3,3 МПа при послойномскалывании и 60-70% при склеивании криволинейных элементов - около 4-5 МПа.

5.7.8.На практике в каждом конкретном случае выбирают наиболее оптимальные режимысклеивания, учитывающие свойства клея, производительность оборудования итребуемую прочность клеевых соединений. В качестве основы при выборе режимовсклеивания в нормальных условиях и с конвекционным нагревом могут бытьиспользованы данные, приведенные в табл. 10 и 11.

Так какзначения указанных факторов могут существенно меняться, приведенные температурно-временные режимы склеиванияявляются ориентировочными и их необходимо уточнять применительно к конкретнымусловиям данного производства, особенно- свойствам применяемого клея.

Таблица 10

Режимысклеивания многослойных конструкций без нагрева

Таблица 11

Режимы склеивания многослойныхконструкций с конвекционным нагревом

5.7.9. Необходимо подчеркнуть, что отверждение клеяпродолжается и после снятия давления, поэтому выгрузка из пресса,транспортирование и складирование пакетов должны производиться без ударныхвоздействий.

5.8. Механическая обработка конструкций

5.8.1. Механическая обработка конструкций включает обрезку торцов ифрезерование пластей многослойных конструкций, торцовку и сверление отверстий подболты, и закладные детали, а также вклеивание металлических стержней. Есликонструкции предназначены для отделки прозрачными покрытиями, видимые их частидолжны иметь хорошую чистоту обработки, шероховатость не более 300 мкм по ГОСТ7016-82^* и небольшие, до 0,1 мм, уступы смежных слоев. Допускилинейных размеров должны соответствовать 5 классу по ГОСТ21779-82, а припуски на фрезерование боковых поверхностей многослойныхконструкций должны быть при длине конструкций до 12 м - не более 15 мм, свыше12 м - не более 20 мм.

5.8.2.Когда к внешнему виду клееных конструкций не предъявляются особые требования,например, при использовании их в складах минеральных удобрений, фрезерованиебоковых поверхностей и нанесение защитно-декоративных покрытий не требуется.Однако в местах опорных и узловых соединений элементы конструкций должны бытьна заводе доведены до проектных размеров, обеспечивающих сборность конструкций.

5.9. Вклеивание в конструкции металлическихстержней

5.9.1.Выполнение операции по вклеиванию металлических стержней указывается впроектной документации, что необходимо для усиления конструкций илиформирования узловых соединений.

^*)Изложенные ниже рекомендацииоснованы на работах С.Б. Турковского и А.А. Погорельцева.

^*)Допускается использованиедругих клеев при согласовании с ЦНИИСК

смолаЭД-20 (ГОСТ 10587-84) - 100 в.ч.

пластификатор(дибутилфталат) - 15-24 в.ч.

отвердитель- полиэтиленполиамин (ТУ 6-02-594-70) - 12 .в.ч.

портландцементили молотый песок - 5-100 в.ч.

5.9.3.Для вклеивания используются металлические стержни из арматуры периодическогопрофиля классов А-II,А-IIIи А-IV.Если предполагается сварка или гнутье, то термически упрочненная арматуракласса А-IVне допускается. Стержни не должны иметь погибь по длине и должны быть беззаусенцев, очищены от окалины, ржавчины, грязи, краски и обезжирены. На них повсей вклеиваемой длине должны быть рифы полного профиля. Очистку лучшепроизводить пескоструйным или химическим способами.

Допускаетсяиспользовать высокопрочную арматуру с винтовой формой профиля и специальнымигайками без сварки. Может использоваться и арматура класса А-I (гладкая)после нарезки на ней резьбы на вклеиваемой части. Стержни могут бытьоцинкованы.

Стержнимогут быть сварены с закладными деталями перед вклеиванием или после него,допускается также комбинированный вариант.

5.9.4.Перед сверлением отверстий в клееных элементах производится разметка осейстержней и направление их мелом на боковой поверхности.

Определяетсяпорядок сверления, чтобы отверстия, в случае пересечения внутри, не привели кутечке клея. Лучше сверление производить только с одной стороны элементов,затем, после вклеивания стержней и выдержки - с противоположной. Наклонотверстий не должен быть меньше 30° для удобства заполнения клея самотеком.

Диаметротверстий должен быть больше наружного диаметра стержней на 3-4 мм, аминимальное расстояние до боковой плоскости от края отверстия не должно бытьменьше 25 мм при глубине отверстия до 700 мм и 30 мм - при большей глубине. Присверлении отверстий должны использоваться шаблоны.

Послесверления отверстия следует продувать сжатым воздухом или прочищать специальнымершом от опилок.

Длинасверл регулируется путем наращивания арматурными стержнями диаметром 12-14 ммна сварке. При этом центрирование легко достигается проковкой стыка в горячемсостоянии. Конус нужного калибра также присоединяется на сварке.

Длясверления используются ручные дрели мощностью не менее 600 Вт, обязательно сдвумя ручками.

5.9.5.Перед заполнением клеем для контроля глубины и диаметра отверстия необходимо внего опустить стержень насухо. Заполнение клеем и погружение стержняпроизводится последовательно, только в одно - два отверстия, чтобы избежатьнеконтролируемого отверждения клея. Одновременно с заполнением отверстий должныизготавливаться контрольные образцы для испытания качества склеивания.

5.9.6.Сразу после заполнения клеем производится погружение стержня вдавливанием свращением. Операция упрощается и качество возрастает, если погружение производитсявибратором (со специальной насадкой). Если после погружения из отверстияизбыток клея не появился, то стержень необходимо приподнять и установитьвеличину и причину недостатка клея. Если отверстие оказалось незаполненнымдоверху на 2-3 диаметра самого отверстия, то допускается недостачукомпенсировать подливкой, если же следов клея не будет обнаружено более чем на1/3 длины стержня, то его необходимо вынуть полностью, произвести заполнениеотверстия дополнительным количеством клея и погрузить стержень повторно. Приэтом обязательно выявить и устранить причину «голодного» вклеивания. Причинаможет состоять в ошибках при дозировании клея или в утечке клея в трещины или всоседние отверстия.

5.9.7.После вклеивания соединения должны находиться в неподвижном состоянии притемпературе (18-20)°Cне менее 10-12 часов для достижения соединением разборной прочности.

Нагружатьсоединения усилием в 70% от расчетной нагрузки допускается после выдержки втечение трех суток.

5.10 Защитная обработка конструкций

5.10.1.Перед осуществлением защитной обработки поверхность конструкций должна бытьочищена от пыли и другого рода загрязнений. Высота ее неровностей должна бытьне более 300 мкм при использовании прозрачных лакокрасочных иповерхностно-пропиточных составов, не скрывающих текстуру древесины, и не более800 мкм при использовании укрывистых защитных материалов.

5.10.2.Перед нанесением защитных материалов рекомендуется кромки и углы конструкцийзакруглить радиусом не менее 10мм, что способствует получению равномернойтолщины защитного покрытия.

5.10.3.Нанесение окрасочных и поверхностно-пропиточных составов может осуществлятьсяручным инструментом (кистью, валиком, с учетом основы защитного состава) илимеханизированными способами (пневматического или безвоздушного распыления) встационарных камерах или без них.

Взависимости от формы и размеров обрабатываемой поверхности используюткраскораспылители с плоской и круглой формой факела. При обработке большихсплошных поверхностей используют плоский факел, для конструкций небольшихразмеров и сложной формы - круглый факел. Расстояние от краскораспылителя доокрашиваемой поверхности должно быть 250-350 мм, скорость перемещениякраскораспылителя должна быть равномерной и составлять 14-18 м/мин.

5.10.4.Повторность обработки зависит от выбранного способа нанесения, общего расходазащитного состава, температурно-влажностных условий в производственномпомещении.

Какправило, при ручном нанесении лакокрасочных материалов требуется 1-2-х кратное,для поверхностно-пропиточных составов 2-3-х кратное, для огнезащитных составов2-4-х кратное нанесение. При использовании способов распыления кратностьнанесения возрастает.

5.10.5.После нанесения каждого слоя защитного состава осуществляется сушка покрытийконструкций в условиях цеха или при повышенной температуре.

Технологическиепараметры высушивания зависят от вида защитного материала, используемогооборудования и его технических возможностей.

Послезащитной обработки до вывоза из цеха конструкции должны быть выдержаны не менеесуток.

6. Оценка качества при изготовлении ДКК

6.1.Общая система контроля качества включает три этапа: контроль материалов,используемых для изготовления клееных конструкций, операционный контрольпроцесса производства и контроль готовой продукции. Специфичностью процессасклеивания является возможность появления скрытых дефектов, которые невозможновыявить при окончательном контроле готовой продукции, поэтому особеннотщательно должен быть организован операционный контроль и контроль материалов,в первую очередь - древесины и клеев.

Следуетотметить, что даже самая совершенная система контроля не сможет полностьюгарантировать выпуск конструкций с высокой эксплуатационной прочностью, еслидля изготовления конструкций будут использоваться несоответствующие материалы,оборудование или неподготовленные кадры.

Незначительныенарушения технологической дисциплины при выполнении основных операций, которыечасто трудно или невозможно полностью проконтролировать в период изготовленияконструкций, проявятся в процессе их эксплуатации, т.е. снизят прочность илиприведут к расслоению и разрушению конструкций. Поэтому наряду ссовершенствованием контроля необходимо стремиться к осуществлению такоготехнологического процесса, который бы максимально исключал возможность нарушениязаданных технологических режимов и отрицательного влияния субъективныхособенностей работающих на качество выполняемых ими работ.

6.2. Накаждый участок производства изготовитель должен назначать сотрудника,обладающего достаточными полномочиями, знаниями и опытом, с тем, чтобы он могнести ответственность за руководство и контроль выполнения требованийнормативных документов.

6.3.Следует особенно тщательно контролировать следующие параметры:

-температуру и влажность воздуха в зонах механической обработки и склеивания;

-влажность древесины, особенно склеиваемых слоев;

-пороки и дефекты заготовок;

-покоробленность и разнотолщинность слоев, качество фрезерования поверхностейсклеивания;

-вязкость, рабочую жизнеспособность и время отверждения клея;

- удельныйрасход и равномерность нанесения клея;

- времяс момента приготовления клея до окончания запрессовки;

-открытые и закрытые выдержки;

-величину и равномерность приложения давления;

-продолжительность выдержки под давлением;

-прочность зубчатых и пластевых клеевых соединений;

-стойкость клеевых соединений при расслаивании;

-качество защитных покрытий;

-размеры и форму конструкций.

6.4.Качество древесины контролируют при поступлении пиломатериалов в цех послесушки и на стадии поперечного раскроя и вырезки пороков и дефектов всоответствии с требованиями, изложенными в данной Инструкции.

6.4.1.Пороки древесины контролируют визуально по ГОСТ2140-81^*, размеры дефектов строения и формы замеряют с помощьюштангенциркуля, рулетки и линейки.

6.5.Контроль клеев следует производить в "соответствии с рекомендациями ихпоставщиков.

Всовременных механизированных производствах с большим объемом выпуска продукцииобычно используются хорошо проверенные клеи. Компоненты клея быстрорасходуются, поэтому нет необходимости производить постоянный контроль их. Вдругих случаях компоненты клеев могут храниться длительное время, в течениекоторого их свойства меняются. Такие клеи без тщательного контроля использоватьне рекомендуется.

6.6.При поступлении на предприятие компонентов клеев необходимо проверять следующиепоказатели:

а)рабочую жизнеспособность клея;

б)условное время отверждения клея;

в)прочность клеевого соединения.

Дляпроверки качества поступивших партий компонентов клеев пробы отбирают от 10% местпартии, но не менее чем из трех мест общим количеством около 1 кг. Пробу смолотбирают с помощью металлической трубки или пробоотборника в равных количествахот каждого места, тщательно перемешивая друг с другом. Перед отбором пробысмолу следует перемешать. Приготовленную среднюю пробу проверяют насоответствие нормируемым показателям.

Задва-три дня до использования необходимо определить рабочую жизнеспособность,время отверждения клеевой отливки при той же температуре, при которой будетиспользоваться клей.

Выборочно,один раз в смену, необходимо контролировать рабочую жизнеспособностьприготовленного клея при температуре рабочей зоны, где используется клей. Вслучае неудовлетворительных результатов проверки выясняют причину и вносятпоправки в процесс приготовления и применения клея.

6.7.Операционный контроль осуществляется во время выполнения или по завершенииосновных технологических операций. Показатели, оказывающие непосредственноевлияние на прочность и долговечность конструкций, заносятся в журнал контроля.При неблагоприятных результатах контроля в журнале указываются мероприятия поустранению выявленных недостатков и отмечается их выполнение.

6.8.Влажность древесины контролируют по завершении процесса сушки и, особенно,перед склеиванием.

Влажностьзаготовок перед их сращиванием по длине, а также слоев перед склеиванием попласти измеряют электровлагомерами в соответствии с инструкциями по работе сконкретными влагомерами.

Периодичностьи места контроля влажности в зависимости от принятого технологического процессауказываются в технологическом регламенте, который является обязательной частьюнормативно-технической документации.

6.9.Прочность зубчатых соединений контролируют после завершения технологическойвыдержки. Вырезанные из слоев образцы испытывают на изгиб по ГОСТ15613.4-78^*.

Еслипоказатели прочности ниже требуемой, проверку производят на удвоенномколичестве образцов. При отрицательных результатах выпущенная в течение сменыпартия несущих конструкций не принимается и может использоваться дляизготовления других, менее ответственных изделий.

6.10.Чистоту обработки конструкций по утвержденным образцам - эталонам проверяют всоответствии с ГОСТ8242-88, ГОСТ24454-80^*Е.

6.11.Разнотолщинность слоев проверяют после фрезерования подлежащих склеиваниюслоев. Замеры производят штангенциркулем по ГОСТ 166-89^*.

6.12.Равномерность нанесения клея и его удельный расход контролируют при переналадкеоборудования, не менее 1 раза в смену.

6.13.Открытые и закрытые выдержки фиксируют при каждой запрессовке конструкций.

6.14.Величину давления при запрессовке конструкций необходимо контролироватьпостоянно по показаниям манометров гидравлических прессов и с помощьюдинамометрических ключей при использовании винтовых прессов. Вспомогательныйконтроль осуществляется по равномерности выдавливания клея.

6.15.Оценку прочности склеиваемых конструкций производят по результатам механическихиспытаний на послойное скалывание по ГОСТ25884-83^* образцов, вырезанных из торцевых частей элементов(полного поперечного сечения) при доведении их до проектных размеров.

Еслипоказатели прочности клеевых соединений при испытании образцов на послойноескалывание будут ниже требуемых, то проводят повторные испытания на удвоенномколичестве клеевых соединений.

Еслипри повторных испытаниях показатели прочности клеевых соединений будутсоответствовать требуемым, то считают прочность конструкций удовлетворительной.

Еслипри повторных испытаниях средний и минимальный показатели прочности клеевыхсоединений будут ниже требуемых, то подготовленные к приемке клееные элементыпринимают поштучно.

Методикииспытаний подробно описаны в «Рекомендациях по контролю клеевых соединенийдеревянных строительных конструкций» ЦНИИСК им. Кучеренко, 2003г.

Испытаниявырезанных из конструкций образцов на расслаивание проводят не ранее чем через3 суток после склеивания. До получения результатов испытаний конструкциивывозить из цеха не рекомендуется.

6.16.Температуру и влажность воздуха в рабочих зонах механической обработки исклеивания следует поддерживать и контролировать постоянно при помощиавтоматических приборов, оснащенных самопишущими устройствами.

6.17.При использовании в качестве защитных составов лакокрасочных материаловкачество покрытия оценивается по следующим показателям:

-соответствие декоративного вида покрытия

-толщина покрытия

-адгезия покрытия к поверхности древесины.

Прииспользовании водорастворимых био и огнезащитных составов качество обработкиконтролируется по показателю удержания раствора или сухой соли антисептика (антипирена)на 1 м² поверхности.

6.18.Приемку готовых клееных конструкций и их элементов производит отделтехнического контроля предприятия с целью установления соответствия прочности,размеров, формы и внешнего вида выпускаемой продукции требованиям рабочихчертежей, ГОСТ 20850-84или технических условий.

6.19.При приемке готовых конструкций производятся:

-визуальный осмотр;

-проверка фактических размеров конструкций и отклонения от заданных;

- проверкапрочности клеевых соединений по результатам испытаний образцов при послойномскалывании и расслаивании;

-оценка качества защитных покрытии.

6.20.Визуальному осмотру и инструментальному обмеру, а также оценке качествазащитных покрытий следует подвергать все принимаемые конструкции.

6.21.При визуальном осмотре и инструментальном обмере определяют пороки древесины,толщину клеевых прослоек, размер непроклееных участков, высоту неровностей,величину уступов смежных слоев конструкций, а также величины их отклонений отпроектных размеров.

Обмерконструкций следует производить с точностью до 1 мм при измерении сечения и до5 мм при измерении длины и радиуса изгиба. При этом размеры сечения необходимоконтролировать не менее чем в трех местах по длине конструкции.

Допускаемыеотклонения от проектных размеров конструкций указывают в рабочих чертежахконструкций.

6.22.Конструкции, соответствующие по результатам контроля при приёмке, должны иметьчёткую маркировку или прочную этикетку, в которой должна содержаться следующаяинформация:

-название или логотип производителя;

- классответственности и категория эксплуатации конструкции;

- типприменённого при производстве клея; дата производства;

- номерсертификата соответствия.

Внекоторых случаях Заказчик из эстетических соображений может потребовать, чтобымаркировка не была проставлена в полном виде, а ограничилась только номеромконструкции.

Вдополнение к изложенному поставляемая продукция должна содержатьсопроводительную информацию с указанием:

- номераи даты выдачи сертификата соответственно;

-названия и адреса заказчика;

-номера заказчика;

-размерови количества поставляемой партии конструкций.

6.23.Для оценки прочности конструкций, предназначенных для эксплуатации в условиях срезкими колебаниями температуры и влажности воздуха (3-й категории) или особоответственных конструкций индивидуального применения, кроме контроля напослойное скалывание следует производить испытание клеевых соединений нарасслаивание по ГОСТ27812-88. Необходимость проверки указывают в технических условиях илидругих документах на конструкции.

Дляиспытаний образцы выпиливают с торцов каждого клееного элемента. После 1-го цикла испытания расслоение клеевыхпрослоек не должно превышать 3-5%. При большем проценте расслоения производяттри цикла испытаний, после которых расслоение не должно превышать 8%. Испытанияна расслаивание можно производить на предприятиях или направлять образцы в НИИили другие организации, где имеется оборудование для испытаний.

6.24.Оснащение лаборатории должно позволять проводить основные контрольные испытанияи осуществлять проверку требований к материалам используемых в производстве.Примерный состав оборудования и приборов лаборатории приводится ниже:

- шкафвытяжной;

- шкафсушильный лабораторный;

-универсальная испытательная машина типа Р-5;

-приспособления для проведения различных испытаний;

-секундомер;

- весы;

- щуп(ГОСТ 882-75), линейка металлическая (ГОСТ 427-75),штангенциркуль (ГОСТ166-89) с погрешностью измерения не более 0,1 мм;

- влагомер;

-комплекс оборудования и приспособлений для испытаний на расслаивание.

6.24.Кроме внутризаводского контроля целесообразно предусматривать внешний контролькачества изготавливаемых конструкций. Это осуществляется, как правило, при сертификации продукции.Основным органом сертификации ДКК является ЦНИИСК им. Кучеренко (тел.174-79-13)

7.Обеспечение техники безопасности

7.1. Впроцессе изготовления ДКК должны соблюдаться "Правила техники безопасностии промышленной санитарии в деревообрабатывающей промышленности" и"Правила и нормы техники безопасности пожарной безопасности ипроизводственной санитарии для окрасочных цехов".

7.2.Основные требования относящиеся к безопасности работы деревообрабатывающихстанков, и общие требования по пожарной безопасности и санитарии воздухарабочей зоны отражены в соответствующих нормативных документах.

7.3.При организации производства обязательно должны быть установлены достаточные помощности приточно-вытяжные вентиляционные системы:

-обслуживающие технологическое оборудование,

-обеспечивающие допустимый уровень вредных и пожароопасных веществ в помещенияхдля приготовления клеев и защитных материалов, а также на участках склеивания.

7.4.Отопительно-вентиляционные устройства должны обеспечивать в рабочей зонепроизводственных помещений требуемый по санитарным и технологическим нормамтемпературно-влажностный режим.

7.5. Содержание в воздухе рабочих помещений вредных паров,газов и пыли, пожаро-взрывоопасных веществ и температурно-влажностныепоказатели должны систематически контролироваться. В качестве примера приведеныниже допускаемые уровни выделения вредных веществ для различных типов клеев:

7.7. При увеличении концентрации вредных веществ в воздухерабочей зоны выше предельно-допустимых концентраций работы должны бытьприостановлены до устранения причин, вызвавших это увеличение.

7.8. Запрещаетсяработать при выключенных вентиляционных установках.

7.9.Участки хранения, приготовления и нанесения клея и защитных материалов должныбыть обеспечены соответствующими технологическими инструкциями и плакатами попроизводственной санитарии, технике безопасности и пожарной безопасности,которые должны быть расположены на видных местах.

7.10.Рабочие и инженерно-технический персонал допускаются к работе только послеинструктажа и проверки знаний по технике безопасности, пожарной безопасностиспециальной квалификационной комиссией.

7.11.Повторный инструктаж и контрольная проверка знаний по технике безопасности ипроизводственной санитарии должны производится не реже одного раза в полгода.

7.12. Рабочие,связанные с токсичными составами, должны регулярно (не реже одного раза вполгода) подвергаться медицинскому осмотру. Указанная категория рабочих должнабыть обеспечена средствами индивидуальной защиты, соответствующими требованиям ГОСТ12.4.011-87.

7.13.Производственные помещения должны быть обеспечены средствами пожарооповещения ипожаротушения, в том числе и ручным инвентарем.

8. Рекомендации по хранению, транспортированию имонтажу конструкций

8.1.Клееные конструкции в период хранения и монтажа не должны подвергатьсяувлажнению и действию прямых солнечных лучей. Это требование вызвано тем, чтопри увлажнении и последующем высушивании в конструкциях возникают внутренниенапряжения, понижающие прочность клеевых соединений и являющиеся причиной разрушенияконструкций.

8.2.Так как полностью предохранить конструкции от увлажнения в периодтранспортирования, хранения и монтажа невозможно, следует продолжительностьтакого воздействия сводить к минимуму.

Целесообразнов заводских условиях обеспечивать хотя бы временную защиту конструкций отувлажнения, например, путем нанесения водоотталкивающих покрытий. Кроме того,следует использовать навесы, складские помещения и другие средства для защитыконструкций от увлажнения.

8.3.Хранить конструкции желательно в таком положении, чтобы клеевые прослойки былирасположены горизонтально и тем самым меньше подвергались прямому увлажнению.Конструкции должны быть уложены на прокладки, предохраняющие от соприкосновенияс землей или другими источниками увлажнения. По высоте штабелей прокладкиукладывают между конструкциями строго вертикально.

8.4.Для обеспечения сохранности конструкций при их транспортировании рекомендуетсяприменять соответствующие инвентарные устройства (для пакетноготранспортирования, оборудование автотранспорта ложементами, хомутами и т.д.;поддоны, мягкие стропы и др.) с установкой в местах опирания и соприкосновениядеревянных конструкций с металлическими частями мягких прокладок и подкладок(прорезиненная ткань, губчатая резина и др.), обеспечивающих сохранность гранейи эстетический вид конструкций.

8.5.Элементы сборных деревянных клееных конструкций, поступающие на строительнуюплощадку, должны быть максимальной заводской готовности и соответствоватьрабочим чертежам, стандартам или техническим условиям на конкретные видыконструкций. Степень готовности конструкций должна соответствовать проектной иоговариваться в паспорте.

8.6.Монтаж сборных конструкций можно производить после окончания работ нулевогоцикла по всему сооружению или его части в соответствии с проектом производстваработ или технологическими картами.

Строповкаконструкций должна производиться в местах, обозначенныхпредприятием-изготовителем в соответствии с рабочими чертежами, а приотсутствии их места строповкиопределяются из условий исключения перенапряжения, потери устойчивостиконструкций, а также появления остаточных деформаций.

8.7.Если конструкции на месте монтажа собираются из унифицированных элементов,необходимо на специально подготовленном месте произвести сборку конструкций,проверку соответствия их размеров проектным. При наличии узловых соединений сиспользованием вклеенных стержней при сборке конструкций может производитьсясварка металлических деталей узловых соединений. В этом случае особое вниманиедолжно быть уделено соблюдению правил техники безопасности при сварке, т.е.предупреждению нагрева и обугливания примыкающей к металлическим деталямдревесины.

8.8.Монтаж деревянных клееных конструкций рекомендуется производить преимущественноукрупненными элементами или блоками, собираемыми на площадках укрупнительнойсборки. Желательно, чтобы площадки укрупнительной сборки были спланированы,пронивелированы и оборудованы стендами или кондукторами, позволяющимификсировать положение, осуществлять выверку и рихтовку конструкций в процессесборки. Размещение площадок укрупнительной сборки определяется проектомпроизводства работ.