О стандартизации в области деревянных клееных конструкций

Председатель секции "Деревянные конструкции"
РосНТО строителей
Заслужен. деятель науки РФ, д.т.н., проф. Ковальчук Л.М.
О СТАНДАРТИЗАЦИИ В ОБЛАСТИ
ДЕРЕВЯННЫХ КЛЕЕНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
В журнале "Строительный эксперт" неоднократно публиковались статьи,
свидетельствующие о довольно интенсивном развитии отрасли деревянных клееных
конструкций. Наряду с этим нельзя не отметить неудовлетворительное состояние
нормативной базы, без которой дальнейшее развитие отрасли будет затруднено.
Особенно это относится к стандартам, большая часть которых не обновлялась 20-25
лет. В то же время в зарубежных странах, особенно странах Европейского Союза,
разработана и применена на практике довольно стройная система стандартизации
деревянных клееных конструкций.
Основным стандартом, которым руководствуется наша промышленность в последние
десятилетия, является ГОСТ 20850-84 ( взамен аналогичного ГОСТ от 1973 года)
"Конструкции деревянные клееные. Технические условия". В нем изложены требования,
которым должны соответствовать изготавливаемые промышленностью конструкции.
Так как надежность клееных конструкций, главным образом зависит от прочности и
стойкости клеевых соединений, в развитие ГОСТ 20850 была разработана система
стандартов по методам испытаний и оценки клеевых соединений . Это ГОСТ 15613.184 " Древесина клееная массивная. Методы определения предела прочности клеевого
соединения при скалывании вдоль волокон", ГОСТ 15613.4-78 "Древесина клееная
масивная. Методы определения предела прочности зубчатых клеевых соединений при
статическом изгибе", ГОСТ 17005-82 "Конструкции деревянные клееные. Метод
определения водостойкости клеевых соединений", ГОСТ 17580-82 "Конструкции
деревянные клееные. Метод определения стойкости клеевых соединений к цикличным
температурно-влажностным воздействиям", ГОСТ 18446-73 "Древесина клееная. Метод
определения теплостойкости морозостойкости клеевых соединений", ГОСТ 25884-83
" Конструкции деревянные клееные. Метод определения прочности клеевых соединений
при послойном скалывании", ГОСТ 27812-88 " Древесина клееная массивная. Метод
испытания клеевых соединений на расслаивание". Разработчиком большей части
указанных стандартов был ЦНИИСК им. Кучеренко. Этим же институтом, с участием
ряда родственных организаций ( фирма МП"ДОМ" и др. ) сейчас подготовлены новые
редакции стандартов, особенности которых изложены ниже.
В новую редакцию ГОСТ 20850 впервые введена классификация конструкций,
используемых при их изготовлении.
Области применения клееных конструкций в последнее время значительно
расширены. Конструкции используются как в большепролетных сооружениях, в том
числе – спортивно-зрелищных, так и малопролетных деревянных домах. Естественно,
что ответственность конструкций для них разная. Кроме того, все чаще клееная
древесина используется в качестве мало напряженных элементов ( например, брусья стен
малоэтажных домов, бруски оконных и дверных коробок), сечение которых выбирается
обычно по чисто конструктивным соображениям, а не по расчету несущей способности,
поэтому в проекте стандарта конструкции разделены на несущие и ненесущие. В
зависимости от назначения конструкций и ответственности зданий и сооружений
введены три класса, к первому из которых относятся конструкции больших размеров
( более 24 м) для зданий и сооружений, где находится большое количество людей (
например, спортивные и зрелищные сооружения). К таким конструкциям на всех этапах
производства, оговоренных в стандарте, должны предъявляться самые высокие
требования. С другой стороны, к третьему классу относятся малонапряженные, в том
числе ненесущие конструкции, нарушение несущей способности которых в процессе
эксплуатации не вызывает каких-либо серьезных последствий. Это, как отмечалось
выше, конструкции малоэтажных домов и детали столярных изделий. Соответственно в
стандарте требования к изготовлению таких конструкций несколько иные, чем при
изготовлении конструкций первого класса. Они отнесены к ненесущим конструкциям.
Немаловажно, что деление конструкций на классы по назначению позволяет
учитывать это при сертификации продукции.
При сертификации по-разному можно подходить к серийному изготовлению
небольших по размеру конструкций, например, малоэтажных домов, и к
индивидуальному изготовлению конструкций, например, для спортзалов, пролетом 80100 метров. Соответственно будут и разные требования по выбору клеев, сортов
древесины и др.
В проекте стандарта предусмотрено также деление конструкций по намечаемым
условиям эксплуатации. Приняты 3 категории, к первой из которых отнесены
температурно-влажностные условия, при которых влажность древесины
эксплуатируемых конструкций не будет превышать 12%, ко второй – влажность может
достигать 20%. В третьей категории не ограничивается влажность при любых условиях
эксплуатации. Здесь, как и в предыдущем случае, все технологические параметры
изготовления устанавливаются с учетом условий эксплуатации конструкций.
Введена новая или уточнена существующая система классификации качества
используемой древесины ( 3 сорта) и типа клея ( 3 типа).
Эта классификация также
учитывается при установлении технологических параметров изготовления конструкций.
В новой редакции уточнены требования к обработке склеиваемых слоев, прочности
клеевых соединений, методам контроля на основных операциях процесса изготовления
конструкций.
Основные требования предъявляются к готовым конструкциям при завершении их
изготовления. Однако при этом учитываются также результаты внутризаводского
контроля в процессе изготовления конструкций.
Следовательно, в проекте стандарта заложена возможность дифференцированного
подхода к требованиям и методам их осуществления при производстве конструкций
различного назначения. Кроме экономического эффекта такая система в большой
степени будет гарантировать качество конструкций, предназначенных для применения в
различных температурно-влажностных условиях, в зданиях и сооружениях разного
назначения.
Сформулировав в указанном выше стандарте более четкие требования к выполнению
технологических операций, как это было сделано в действующем стандарте,
немаловажно иметь действенную систему контроля качества клеевых соединений. Эта
задача решается в проекте нового стандарта "Конструкции деревянные клееные. Методы
оценки прочности и стойкости клеевых соединений".
Выше отмечалось, что этот стандарт заменяет серию стандартов на отдельные виды
испытаний. Это вызвано тем, что некоторые положения этих стандартов устарели, часть
из них повторяется. Немаловажно, что сами стандарты стали малодоступными для
потребителя, буквально стали библиографической редкостью . Поэтому главным
назначением проекта стандарта является объединение в одном документе всего
комплекса испытаний по оценке прочности и стойкости клеевых соединений.
Структурно стандарт разделен на два раздела: первый касается заводских
контрольных испытаний, производимых в процессе изготовления конструкций. Второй –
в большей степени относится к лабораторным испытаниям, используемым при
разработке новых клеев, отработке технологических режимов склеивания и т.п. Важно,
что эти методы также могут использоваться для оценки стойкости клеевых соединений
конструкций, предназначенных для использования в сложных температурновлажностных условиях.
К заводским испытаниям отнесены определение прочности соединений при
изгибе их по пласти ( взамен ГОСТ 15613.4-78), прочности пластевых соединений при
послойном скалывании ( взамен ГОСТ 25884-83), оценка стойкости пластевых клеевых
соединений при испытании образцов на расслаивание ( взамен ГОСТ 27812-88).
Важно отметить, что принятые в отечественной практике методы заводского
контроля мало отличаются от аналогичных стандартных методов испытаний, принятых
в Европейском Союзе.
Включенные в проект стандарта лабораторные методы оценки стойкости клеевых
соединений основываются на использовании, в качестве базового, метода испытаний
малых образцов на скалывание ( взамен ГОСТ 15613.1-84). Подвергая указанные
образцы различным температурно-влажностным воздействиям, режимы которых
приведены в проекте стандарта, можно оценивать водостойкость клеевых соединений
( взамен ГОСТ 17005-82), стойкость при цикличных воздействиях переменных
температур и влажности древесины ( взамен ГОСТ 17580-82), тепло- и морозостойкость
( взамен ГОСТ 18446-73)
Таким образом, полученные при испытаниях результаты могут использоваться не
только, как отмечалось, при разработке и оценке клеев и технологических режимов, но
и при нормировании показателей прочности и стойкости клеевых соединений путем
включения их в ГОСТы и ТУ на конструкции и клееные изделия.
Принятые же в стандартах Европейского Союза методы испытаний относятся
только к оценке клеев и полученные показатели не могут использоваться как
нормативные величины.
Изложенные выше положения после рассмотрения специалистами будут уточнены
во 2-й редакции стандартов, которые затем будут представлены для утверждения.