Деревянный брус как неотъемлемый элемент строительных работ

Несмотря на обилие современных высокотехнологичных материалов, сейчас по-прежнему трудно представить любое строительство без использования дерева.

Не профилированный прямоугольный брус

Среди широкого ассортимента изделий из дерева, брус занимает лидирующие позиции, он используется повсеместно для самых различных целей:

• Металлический или деревянный поперечный брус – для несущих конструкций и перекрытий;
• Обычный цилиндрованный и обрезной брус для строительства домов, сооружения опор и крупных элементов лестниц;
• Клееный брус – для строительства более прочных и дорогих построек:
• Профилированный брус – для прочной стыковки деталей между собой, позволяющей возводить ровные и не продуваемые ветром стены с высокими теплоизоляционными показателями;
• Деревянный брус 50 на 50 (обычно называют полубрус) – для монтажа обрешетки под внутреннюю и внешнюю отделку, а также в качестве несущей основы для заборов и других облегченных конструкций.

Что собой представляет брус, как он изготавливается и из чего, какие размеры деревянного бруса – все эти и другие вопросы будут рассмотрены далее в этой статье.

Исходный материал

Чаще всего для производства бруса используются хвойные породы древесины, такие как ель, сосна, пихта, кедр и лиственница. В меньших объемах его производят из таких лиственных пород как дуб, береза и осина.

Например, в старину лучшим срубом для бани считался осиновый, дубовые потолочные балки перекрытия из бруса во все времена подчеркивали респектабельность хозяина, а береза использовалась для внутренних работ. В наше время также многие придерживаются старинных правил при выборе материала, потому что они проверены временем.

Кроме традиций и предпочтений, сейчас очень важно чтобы при производстве была соблюдена технология и продукция соответствовала заявленному качеству. Вся необходимая информация: сертификат на брус, требования к внешнему виду, сортности, размерам и физико-механическим свойствам изложены в стандартах ГОСТ.

Технология производства

Заготовки обрабатываются на круглопильных станках путем продольной обрезки с бревна от двух до четырех сторон, для придания ему необходимой формы и размера с последующим высушиванием. Клееный же брус проходит более сложный путь, но на выходе получается самый прочный из всех видов (на 50-70% лучше обычного).

• Распиловка бревен на отдельные доски;
• Сушка до влажности 10-15% в специальных камерах;
• Обработка досок антисептическим средством, и антикоррозийной пропиткой (для более долгого срока службы);
• Калибровка соответственно размерам;
• Соединение заготовок, ориентация элементов по направлению волокон, что бы позже готовый брус не «крутило» и не «вело»;
• Полученные заготовки склеивают под прессом с помощью специального клея для древесины;
• Профилирование – последний этап, который задает параметры.

При необходимости, с помощью выгибания в промышленных условиях, изделиям придается необходимая для конкретных целей форма.

Гнутая деталь из дерева

Как выгнуть древесину? Прежде всего, гнутье сопряжено с деформацией внутренних и наружных слоев материала. Внутренние – сжимаются, наружные – растягиваются.

Технологический процесс производства включает в себя такие этапы как:

• Гидротермическая обработка (для улучшения пластических свойств);
• Гнутье;
• Сушка после гнутья (для закрепления формы).

Гидротермическая обработка – пропаривание в котлах насыщенным паром под низким давлением.

Классификация брусьев

Если доски подразделяются на обрезные и не обрезные, то степень опиловки брусьев измеряется кантами.

• Двухкантный брус . Две стороны остаются в виде бревенчатых закруглений. Две противоположные стороны обработаны;
• Трехкантный брус . Продольно обрабатываются только три поверхности, последняя остается в исходном состоянии;
• Четырехкантный брус . Обработанный со всех четырех сторон, такой как мы привыкли его видеть.

По рельефу поверхности:

• Непрофилированный (простой),с ровными кромками и пластями;
• Профилированные . Две противоположные стороны идеально гладкие (достигается путем шлифования, строгания или фрезеровки). Оставшиеся две имеют специальные бороздки (пазы и гребни).

Профиль брусьев увеличивает площадь контакта элементов конструкции и увеличивает прочность. Так же дом из профилированных деталей нужно меньше утеплять, уходит меньше времени на монтаж, у него отличная теплоизоляция и звукоизоляция.

Размеры

Сортамент деревянного бруса достаточно широк. В основном длина 6 метров, но диапазон составляет от 2 до 8 метров. Клееный брус опять же впереди всех, т.к. из-за технологии производства его можно изготовить практически любой длины (если это имеет смысл), но максимальная эффективная длина – 18 м.

• Толщина: 100 мм, 125 мм, 150 мм, 175 мм, 200 мм, 250 мм;
• Ширина от 100 мм до 275 мм.

Производитель может изготавливать продукцию и других размеров, например 188×140, 195×145, 400×400 и др.

Наиболее популярным является квадратное сечение 150 на 150 по нескольким причинам:

• Что бы возвести стену, например высотой в 1,2 метра нужно 12 элементов по 100 мм, а если брать детали по 150 мм, то их потребуется всего восемь. Так же уменьшается количество венцов (ровно в 1.5 раза), это значит что затраты на утеплитель, трудозатраты и время монтажа уменьшаются;
• Толщина стен в 150 мм хуже пропускает звуки.

Совет: Толщина и высота в 150 мм являются оптимальными потому, что 100 мм это мало для стен, а 200 мм – много. Двухсотмиллиметровый брус увеличивает общую нагрузку на фундамент, усложняет процесс установки своими руками, а значит от этого пострадает бюджет.

Брусьям присваивают сорность, в зависимости от качества поверхностей и влажности.

По влажности деревянные брусы классифицируются на:

• Обычной (естественной влажности) 82-87%;
• Сухой, 10-15%.

Брус естественной влажности легко превращается в сухой, это достигается путем сушки в специальных сушильных камерах. Соответственно возрастает и стоимость, но качество стоит того. В сухом состоянии обычный материал более близок к клееному.

Усадка «мокрого» материала очень продолжительна (12-18 месяцев), и в это период нельзя производить внутреннюю отделку и устанавливать внутренние перекрытия. Усадка «сухого» позволяет отделывать помещения практически сразу.

Характеристики

Средняя прочность всех пород древесины — 450 кг/см². Этот показатель зависит от породы древесины, вида нагрузки, продолжительности воздействия, площади сечения, условий использования.

Показатель зависит от влажности, возраста и породы дерева.

Плотность отдельных пород (в сухом состоянии):

• Ель – 445;
• Сосна — 500;
• Пихта – 375;
• Дуб – 700.

• Мягкие лиственные и хвойные — 850 кг/м³;
• Твердые лиственные – 1000 кг/м³\

Для сосны — 0,09-0,18; Для дуба — 0,10-0,23. Свойства теплопроводности увеличиваются вследствие увеличения толщины и уменьшения влажности, и уменьшаются при высокой влажности и малой толщине.

Повышение влажности, контакт с зараженными деревьями, плохой температурный режим, отсутствие воздуха – все это может привести к грибковым заболеваниям, гнили, плесени и биоповреждениям. Дабы избежать этих проблем, нужно пропитывать дерево специальными растворами.

При перепадах температуры или влажности дерево может менять свою форму (скручиваться, трескаться). Сухой материал менее подвержен изменениям, но пересушка тоже грозит проблемами. Так же могут проявиться дефекты, заложенные в момент роста самого дерева, или из-за неправильного строительства, неправильным изготовлением.

Пороки и дефекты древесины

• Обычного – 40-80 мм\м;
• Обычного профилированного – 15-20 мм\м;
• Клееного – 5-10 мм\м.

Время до загорания стенки толщиной в 15 см (оштукатуренной с двух сторон) – 45 мин. Для защиты от горения наносят антипирены.

Сухой брус может впитывать до 30% в сутки.Коэффициент водопоглощения зависит от степени насыщения древесины водой, чем больше там уже есть воды, тем меньше она сможет впитать.