Kaip pasirinkti tinkamą konstrukcinę plokštę SIP ir karkasinių namų gamybai (I)

I. Vienas namas, keturios plokštės: kodėl pasirinkimas prasideda ne nuo kainos?

Įsivaizduokime karkasinių namų gamintoją, kuris laimi trisdešimties namų projektą. Gamyba suplanuota keliems mėnesiams į priekį.

1 pav. Karkasinis namas

Konstruktoriai jau turi tipinius sienų mazgus, pirkimų skyrius renka pasiūlymus, gamybos vadovas skaičiuoja darbo laiką, o projektų vadovas derina terminus su užsakovu. Atrodo, kad sunkiausia dalis jau padaryta. Tačiau lieka vienas sprendimas, kuris iš pirmo žvilgsnio atrodo beveik techninė smulkmena: kokią konstrukcinę plokštę pasirinkti sienoms? Ant stalo atsiranda keturios alternatyvos: OSB, HPL, Cemento drožlių plokštės arba Fibrocementinės plokštės. Pirkimų vadovas atsidaro Excel lentelę. Pirmas stulpelis- kaina už kvadratinį metrą. Natūralu. Medžiagos kaina lengvai palyginama, aiški ir iš karto matoma. Jei vienos plokštės skirtumas yra keli eurai už kvadratinį metrą, o visam projektui reikia kelių tūkstančių kvadratinių metrų, galutinė suma gali skirtis dešimtimis tūkstančių eurų. Atrodytų, pasirinkimas turėtų būti paprastas. Tačiau tada į pokalbį įsitraukia technologas. Jis užduoda pirmą klausimą:

„Kas nutiks plokštei, jei gamybos ar montavimo metu ją dvi dienas plaus lietus?“

Konstruktorius prideda kitą:

„Kiek ji pakeis matmenis dėl drėgmės ir temperatūros?“

Gamybos vadovas:

„Kaip greitai ją pjausime ir kiek kainuos įrankių dėvėjimasis?“

Logistikos vadovas:

„Kiek svers viena siena?“

Architektas:

„Ar paviršių bus galima naudoti matomoje zonoje?“

Priešgaisrinės dalies projektuotojas:

„Kokia reakcijos į ugnį klasė ir kokios išbandytos sienos sistemos?“

Ir staiga paaiškėja, kad €/m² yra tik viena iš daugelio eilučių, kurios lemia tikrąją konstrukcijos kainą.

Plokštė nėra tik plokštė.Žiūrint iš kelių metrų atstumo, dauguma konstrukcinių plokščių atrodo panašiai: stačiakampės,vienodo storio, standaus paviršiaus, visospjaunamos ir tvirtinamos prie karkaso.Tačiau medžiagų mokslo požiūriu tai gali būti visiškai skirtingi pasauliai.Vienoje plokštėje pagrindą sudaro orientuotos medienos skiedros ir polimeriniai rišikliai,kitoje- daugiasluoksnė dervomis impregnuota struktūra, trečioje- cemento matrica, kurioje yra medienos dalelių, ketvirtoje- mineralinė cementinė matrica, armuota pluoštu.Išoriškai jos atlieka panašią funkciją, tačiau viduje jų fizika visiškai skirtinga.O būtent vidinė struktūra lemia, kaip medžiaga elgsis po metų, penkerių ar dvidešimties metų.

Kaina už kvadratinį metrą nepasako, kiek kainuos siena.Įsivaizduokime du gaminius.Pirmasis kainuoja 8 €/m², antrasis – 11 €/m².Pirkimų skyriui atrodo aišku: pirmasis pigesnis beveik 30 procentų.Tačiau gamykloje paaiškėja, kad antrąją plokštę galima naudoti ten, kur reikėtų mažiau papildomų sluoksnių,arba jos nereikia taip kruopščiai saugoti nuo trumpalaikės drėgmės, arba dėl stabilesnių matmenų sumažėja garantinių remontų rizika, arba ji leidžia pasiekti priešgaisrinės sistemos reikalavimus paprastesniu mazgu ir staiga tie 3 €/m² pradeda atrodyti visai kitaip.Todėl SIP ir karkasinių namų gamyboje racionaliau vertinti ne vien:plokštės kainą už m², o: viso sienos sprendimo kainą. Į ją patenka ne tik medžiaga, bet ir darbo laikas, atliekos, įrankiai, transportas, tvirtinimo elementai, papildomi sluoksniai, sandėliavimas, broko rizika ir garantiniai remontai. Čia prasideda tikroji ekonomika. Pigiausia plokštė paletėje nebūtinai yra pigiausia plokštė name, tai viena svarbiausių viso straipsnio minčių.

2 pav. Projekto sprendimų priėmimas

Gamybos įmonėje medžiaga turi pereiti ilgą kelią. Ji atvažiuoja sunkvežimiu, iškraunama, sandėliuojama, pervežama į gamybos liniją, pjaunama, gręžiama, kartais frezuojama, tvirtinama, keliama kartu su visa siena, transportuojama į objektą, montuojama lauke, po to dešimtmečius eksploatuojama. Kiekviename etape skirtingos medžiagos elgiasi skirtingai. Lengvesnės plokštės sumažina sienos masę, lengviau pjaunamos, bei sutrumpina gamybos laiką. Kietesnės plokštės gali greičiau dėvėti pjovimo įrankius. Trapesnės gali reikalauti daugiau atsargumo transportuojant. Drėgmei jautresnės reikalauti griežtesnių sandėliavimo ir montavimo sąlygų. Todėl medžiagos kaina turi būti vertinama kartu su jos gamybine ekonomika.

Projektuotojui svarbiausias klausimas: kokį darbą plokštė turės atlikti? Tai skamba elementariai, tačiau praktikoje būtent čia prasideda daug klaidų. Viena plokštė gali būti naudojama tik kaip apkalos sluoksnis, kita gali dalyvauti standinant karkasą, trečia gali būti labai gera kaip galutinis paviršius, bet visai nebūti skirta konstrukciniam darbui, ketvirta gali būti puikus pagrindas fasado sistemai, tačiau konkrečioje karkasinėje konstrukcijoje jos naudojimas turi būti pagrįstas bandymais ir skaičiavimais. Todėl terminas „konstrukcinė plokštė“ neturėtų būti suprantamas kaip bendrinis marketingo žodis. Projektuotojas turi klausti kokias apkrovas plokštė perduoda ? kokia jos lenkimo ir šlyties elgsena ? kaip ji sujungta su karkasu ar šerdimi? kokios tvirtinimo elementų apkrovos? kokie mazgo bandymai atlikti? Tik tada galima spręsti, ar konkreti plokštė tinkama konkrečiai sistemai.

3 pav. Konstrukcinių sprendinių mazgai

Keturi skirtingi kompromisai.Šiame straipsnyje lyginsime keturias skirtingas medžiagų šeimas ne tam, kad paskelbtume vieną nugalėtoją.Kiekviena jų atsirado todėl, kad sprendžia skirtingą problemą.OSB labai stipri ten, kur svarbūs mažas svoris, paprastas apdirbimas ir racionali kaina.HPL išsiskiria paviršiaus atsparumu, estetika ir lengva priežiūra.Cemento drožlių plokštės sujungia mineralinės matricos ir medienos komponento savybes.Fibrocementinės plokštės eina kitu keliu, jų pagrindas yra mineralinė cementinė matrica, armuota pluoštu, todėl jos ypač įdomios ten, kur svarbūs drėgmė, matmenų stabilumas, ugnis ir ilgalaikė eksploatacija.Būtent šiai technologinei šeimai priklauso ir SHERA Board konstrukcinės fibrocementinės plokštės, tačiau net ir čia svarbu nepadaryti pernelyg paprastos išvados. SHERA Board neturi būti pasirenkama vien todėl, kad fibrocementas skamba techniškiau, ji turi būti pasirenkama tik tada, kai jos fizikinės ir mechaninės savybės geriausiai atitinka konkretaus projekto poreikius.Todėl pradėti reikia ne nuo kainoraščio.

Grįžkime prie trisdešimties namų projekto.Pirkimų vadovo Excel lentelėje vis dar yra keturios plokštės ir vis dar yra stulpelis €/m².Tik dabar šalia jo atsiranda nauji stulpeliai:
·kg/m²/
·Drėgmės poveikis.
·Matmenų stabilumas.
·Reakcija į ugnį.
·Smūginis atsparumas.
·Tvirtinimas.
·Pjovimas.
·CNC.
·Valymas.
·Remontas.
·Garantinė rizika.
·Gyvavimo ciklo kaštai.

Ir pasirinkimas jau nebeatrodo toks paprastas. Tačiau jis tampa gerokai profesionalesnis, nes konstrukcinė plokštė nėra perkama vien tam, kad uždengtų sieną. Ji tampa pastato sistemos dalimi, o sistemos vertė paaiškėja ne tada, kai paletė atvažiuoja į gamyklą. Ji paaiškėja tada, kai pagamintas namas po dvidešimties metų vis dar dirba taip, kaip buvo suprojektuotas, todėl pirmasis klausimas renkantis konstrukcinę plokštę neturėtų būti: „Kiek ji kainuoja?“ Daug prasmingiau pradėti nuo kito: „Kokias problemas ši plokštė turės išspręsti per visą pastato gyvenimą?“ Nuo atsakymo į šį klausimą ir prasideda teisingas pasirinkimas.

II. Kas iš tikrųjų yra konstrukcinė plokštė?

Statybų aikštelėje žodis „konstrukcinė“ vartojamas labai laisvai. Jeigu plokštė stora, standi ir ją galima prisukti prie karkaso, ji dažnai iš karto pavadinama konstrukcine, tačiau projektuotojui tokio apibrėžimo neužtenka.

4 pav. Konstrukcinės plokštės

Konstrukcinė plokštė nėra tiesiog medžiaga, kuri „atrodo tvirta“, ji turi aiškiai apibrėžtą darbą visoje sistemoje. Tai gali būti karkaso standinimas, šlyties apkrovų perdavimas, vėjo apkrovų perdavimas, paviršiaus stabilizavimas, atrama kitam sluoksniui, arba kelių šių funkcijų derinys. Todėl pirmas klausimas turėtų būti ne „Ar ši plokštė konstrukcinė?“, o „Kokią konkrečią konstrukcinę funkciją ji čia atliks?“ Viena plokštė gali atrodyti taip pat, bet dirbti visiškai kitaip Įsivaizduokime dvi vienodo formato plokštes. Abi 12 mm storio, abi prisuktos prie medinio karkaso, abi vizualiai atrodo beveik vienodai, tačiau vienoje sienoje plokštė tik sukuria lygų pagrindą fasado apdailai. Kitoje ji kartu dalyvauja standinant visą sieną nuo horizontalios apkrovos. Iš pirmo žvilgsnio skirtumo nematyti, tačiau inžineriniu požiūriu skirtumas milžiniškas. Pirmuoju atveju pagrindinis klausimas gali būti ar plokštė lygi? ar atspari drėgmei? ar gerai laiko apdailą? Antruoju atveju jau reikia vertinti plokštės mechanines charakteristikas, tvirtinimo elementų žingsnį, kraštų atstumus, jungčių standumą, karkaso geometriją, apkrovos kelią ir visos sienos bandymus arba skaičiavimo modelį. Todėl tas pats gaminys vienoje konstrukcijoje gali būti tiesiog apkalos sluoksnis, o kitoje- aktyvus konstrukcinis elementas.

Kas yra standinanti plokštė? Karkasinėje statyboje viena svarbiausių plokštės funkcijų dažnai būna sienos standinimas. Medinis ar plieninis karkasas be standinančio sluoksnio savo plokštumoje gali būti gana lankstus. Horizontali vėjo ar kita šlyties apkrova bando stačiakampį karkasą paversti rombu, o plokštė, tinkamai pritvirtinta prie karkaso, gali tam priešintis. Tačiau čia labai svarbu suprasti, kad standina ne vien plokštė. Standina visa sistema: plokštė + karkasas + tvirtinimo elementai + jų žingsnis + jungčių geometrija. Jeigu pakeičiame vieną komponentą, gali pasikeisti ir visos sistemos elgsena, todėl negalima paimti vienos plokštės lenkimo stiprio iš katalogo ir iš jo nuspręsti, kiek standi bus visa siena. Tai būtų per didelis supaprastinimas.

5 pav. Plokščių tolerancija

SIP skydas – dar sudėtingesnė sistema. SIP konstrukcijoje situacija dar įdomesnė. Čia turime ne tik karkasą ir plokštę,turime daugiasluoksnį kompozitą. Dvi išorinės plokštės dirba kartu su šerdimi. Jeigu sluoksniai tinkamai sujungti, gaunamas elementas, kuris savo logika primena I formos siją arba sumuštinį.Išoriniai sluoksniai priima didesnes tempimo ir gniuždymo įtampas, šerdis padeda išlaikyti atstumą tarp jų ir perduoda šlyties jėgas, todėl SIP skydelyje labai svarbi ne tik pati plokštė. Lygiai taip pat svarbu klijų sistema, šerdies mechaninės savybės, sukibimas, gamybos procesas, presavimo kontrolė ir viso skydo bandymai. Dėl to viena plokštė gali puikiai veikti karkasinėje sienoje, bet dar nereiškia, kad ji automatiškai tinkama bet kokiam SIP skydeliui.

„Konstrukcinė“ nėra marketingo žodis. Būtent čia projektuotojas turi būti atsargus. Kataloge gali būti parašyta structural board (lietuv. konstrukcinė plokštė), tačiau reikia klausti Kokia prasme? Ar deklaruotos konstrukcinės charakteristikos? Pagal kokį standartą? Kokioje sistemoje? Kokios leidžiamos apkrovos? Kokio storio plokštei? Kokiais tvirtinimo elementais? Kokiais atstumais? Kokiame karkase? Šie klausimai kartais atrodo pernelyg detalūs, tačiau būtent jie atskiria medžiagos pasirinkimą nuo inžinerinio projektavimo. Reikia sekti apkrovos kelią. Vienas naudingiausių projektuotojo įpročių yra mintyse sekti, kur nueina apkrova. Pavyzdžiui, vėjas spaudžia fasadą, kas vyksta toliau? Apkrova patenka į plokštę, iš jos į varžtus, iš varžtų į karkasą, iš karkaso į perdangą ar pamatus. Jeigu vienoje vietoje šis kelias nutrūksta, stipri plokštė nebeišgelbės sistemos. Lygiai taip pat svarbu ne tik plokštės centrinė dalis. Dažnai kritinės tampa briaunos, kampai, tvirtinimo vietos, jungtys tarp dviejų plokščių ir angų zonos. Todėl tikrasis konstrukcinis projektavimas prasideda ne nuo vieno stiprio skaičiaus, jis prasideda nuo viso apkrovos kelio.

Konstrukcinė plokštė ir pagrindas apdailai- ne tas pats. Dar viena dažna painiava, plokštė gali būti labai gera kaip pagrindas tinkui, klinkeriui, ventiliuojamam fasadui ar hidroizoliacijai. Tačiau tai dar neatsako į klausimą, ar ji turi atlikti pagrindinį sienos standinimo darbą. Ir atvirkščiai. Plokštė gali labai gerai standinti karkasą, bet būti ne pati patogiausia tam tikrai galutinei apdailai. Todėl projektuotojas turėtų atskirai užrašyti visas funkcijas, kurių tikisi iš vieno sluoksnio. Pavyzdžiui:

·standinti karkasą;
·atlaikyti periodinę drėgmę;
·būti nedegi;
·priimti fasado apdailą;
·išlaikyti matmenų stabilumą;
·atlaikyti transportavimą.

Kuo daugiau funkcijų norime patikėti vienai plokštei, tuo kruopščiau reikia tikrinti, ar jos savybės tikrai tai leidžia.

Kur čia atsiranda SHERA Board? SHERA Board konstrukcinė fibrocementinė plokštė gali būti naudojama įvairiose karkasinių ir surenkamų pastatų sistemose, tačiau jos konkreti konstrukcinė funkcija visada turi būti vertinama pagal realų mazgą, deklaruojamas savybes, tvirtinimą ir projekto reikalavimus. Tai svarbi pozicija, nes techniškai stiprus produktas neturėtų būti pristatomas kaip universalus vien todėl, kad turi geras mechanines savybes. Kur kas profesionaliau sakyti: „Pirmiausia nustatome, kokį darbą plokštė turi atlikti. Tik tada tikriname, ar SHERA Board savybės tam darbui tinkamos“. Būtent taip ir turėtų būti pasirenkama bet kuri konstrukcinė medžiaga.

Projektuotojo kontrolinis sąrašas

Prieš įrašant konkrečią plokštę į projektą verta atsakyti:

·Ar ji tik dengia karkasą, ar jį standina?
·Kokias apkrovas perduoda?
·Ar jos mechaninės charakteristikos deklaruotos tam naudojimui?
·Kaip apkrova perduodama iš plokštės į karkasą?
·Ar tvirtinimo elementų žingsnis ir kraštų atstumai pagrįsti?
·Ar jungtys tarp plokščių dalyvauja konstrukciniame darbe?
·Ar sistemoje yra klijuotų jungčių?
·Ar reikalingi visos sienos arba SIP skydo bandymai?
·Ar plokštė atlieka ir kitas funkcijas: drėgmės, ugnies, apdailos?
·Kas nutiktų, jei vieną sluoksnį pakeistume kitu?

Jeigu į šiuos klausimus atsakymas aiškus, terminas „konstrukcinė plokštė“ įgauna realią inžinerinę prasmę.

Pagrindinis akcentas. Konstrukcinė plokštė nėra tiesiog tvirta plokštė, ji yra viena apkrovų perdavimo sistemos grandis, todėl geriausia konstrukcinė plokštė nėra ta, kuri laboratorijoje turi didžiausią vieną skaičių. Geriausia yra ta, kurios mechaninės, fizikinės ir eksploatacinės savybės leidžia visai konkrečiai sienai arba SIP skydui patikimai atlikti numatytą darbą.

III. OSB- kodėl ši medžiaga tapo karkasinės ir SIP statybos standartu?

Jeigu šiandien nueitume į karkasinių namų gamyklą, labai tikėtina, kad OSB pamatytume beveik visur. Ji sandėliuojama paletėmis. Pjaunama staklėmis. Sukama prie karkaso. Naudojama sienoms standinti, grindims, stogams, SIP skydų išoriniams sluoksniams ir daugybei kitų mazgų. Daugeliui gamintojų OSB yra tapusi tokia įprasta, kad jos pasirinkimas net nebekeliamas kaip atskiras klausimas. Tačiau taip buvo ne visada. OSB atsiradimas buvo labai logiškas atsakas į vieną statybos pramonės problemą „kaip iš medienos pagaminti didelio formato, pakankamai stiprią, vienodesnių savybių ir pramoninei gamybai tinkamą plokštę, kuri leistų karkasinę statybą padaryti greitesnę ir labiau prognozuojamą.“ Ir būtent čia OSB tapo labai sėkminga. Ne todėl, kad ji yra tobula, o todėl, kad jos savybių balansas daugelyje konstrukcijų yra labai racionalus. OSB nėra tiesiog „suspaustos drožlės“ Pažvelgus į nupjautą OSB briauną, pirmiausia matyti stambios medienos skiedros. Tačiau svarbiausias žodis jos pavadinime yra ne „strand“, o oriented. Skiedros plokštėje išdėstomos kryptingai, išoriniai sluoksniai dažniausiai orientuojami daugiausia viena kryptimi, o vidiniai kita. Tokiu būdu gamintojas ne tik suklijuoja medienos daleles į plokštę, bet ir sąmoningai valdo jos mechanines savybes. Tai labai panašu į faneros logiką. Mediena yra anizotropinė medžiaga, jos savybės priklauso nuo pluošto krypties. Išilgai plaušo ji elgiasi vienaip, skersai kitaip. Orientuodami skiedras gamintojai šią natūralią medienos savybę paverčia inžineriniu įrankiu. Todėl OSB turi aiškią pagrindinę ir skersinę kryptį, o jos stiprumo ir standumo charakteristikos gali skirtis priklausomai nuo apkrovos krypties. Projektuotojui tai labai svarbu. Plokštė nėra tiesiog „12 mm OSB“. Svarbu ir kaip ji orientuota konstrukcijoje.

6 pav. OSB plokštė

Kodėl OSB taip gerai tiko karkasinei statybai? Tam susidėjo keli labai praktiški dalykai. Pirmiausia- svoris. OSB yra santykinai lengva. Tai reiškia mažesnes transportavimo apkrovas, paprastesnį rankinį montavimą ir mažesnę visos sienos masę.Antra-apdirbimas, ji pjaunama beveik tais pačiais įrankiais kaip įprasta mediena.Diskinis pjūklas, CNC, gręžimas ar frezavimas. Statybos ir gamybos pramonei tai milžiniškas privalumas. Nereikia visiškai naujos įrangos ar specializuotų pjovimo linijų.Trečia- tvirtinimas. Varžtai, vinys ir kiti medienai skirti tvirtinimo elementai su OSB yra gerai pažįstama technologija. Ketvirta- prieinamumas. OSB gaminama didžiuliais kiekiais ir naudojama visame pasaulyje. Dėl to tiekimo grandinės, projektavimo praktika ir montavimo patirtis yra labai išvystytos. Būtent šių savybių kombinacija lengvumas, mechaninis efektyvumas, paprastas apdirbimas ir konkurencinga kaina padarė OSB tokia svarbia karkasinės statybos dalimi.

SIP gamyboje OSB turi dar vieną svarbų pranašumą. SIP skydas yra kompozitinė konstrukcija, išorinės plokštės kartu su šerdimi dirba kaip viena sistema.Tokioje sistemoje svarbu ne tik tai, kad plokštė yra stipri.Ji turi būti:

·pakankamai standi;
·gerai klijuojama;
·pakankamai lengva;
·prognozuojamai apdirbama gamykloje;
·ekonomiška dideliems kiekiams.

OSB šiuos reikalavimus dažnai atitinka labai gerai. todėl jos dominavimas SIP gamyboje yra visiškai logiškas. Tačiau kuo labiau gilinamės į ilgalaikę eksploataciją, tuo svarbesnis tampa kitas klausimas. „Kas atsitinka medienos pagrindo plokštei, kai pasikeičia drėgmės režimas?“ Mediena niekada nėra visiškai „negyva“. Net ir išdžiovinta, susmulkinta, suklijuota ir suspausta mediena išlaiko vieną pagrindinių savo savybių- higroskopiškumą. Tai reiškia, kad ji sąveikauja su ore esančiais vandens garais. Kai aplinkos santykinė drėgmė padidėja, mediena sugeria dalį drėgmės, kai oras sausėja, ją atiduoda, šis procesas vyksta nuolat. Ir būtent todėl medienos pagrindo plokštės nėra visiškai matmeniškai neutralios. Vandens molekulės patenka į medienos ląstelių sienelių struktūrą ir keičia atstumus tarp tam tikrų molekulinių grandinių. Rezultatas- medžiaga šiek tiek brinksta. Džiūdama- traukiasi. OSB gamybos technologija šį judėjimą labai sumažina, palyginti su masyvia mediena, tačiau visiškai jo nepanaikina, todėl projektuotojui svarbi ne tik pati plokštė, bet ir drėgmės režimas, kuriame ji dirbs.

Kodėl OSB kraštai dažnai būna jautresni? Jeigu plokštė trumpam gauna vandens, jos kraštai dažnai reaguoja greičiau nei centrinė dalis.Tam yra kelios priežastys: per briauną drėgmė gali patekti giliau į plokštės struktūrą, be to, būtent ten yra atviros medienos dalelių galinės zonos ir daugiau mikrokanalų, kuriais vanduo gali judėti.Todėl net ir geros kokybės OSB projektavime labai svarbūs:

·kraštų apsauga;
·teisingi tarpai tarp plokščių;
·montavimo drėgmė;
·apsauga nuo ilgalaikio tiesioginio vandens poveikio.

Čia svarbu neperlenkti lazdos. OSB nėra medžiaga, kurios negalima naudoti drėgnomis sąlygomis. Yra skirtingos OSB klasės, pritaikytos skirtingoms eksploatacijos sąlygoms. Tačiau medienos pagrindo plokštės visada reikalauja sąmoningo drėgmės valdymo.

OSB klasės- kodėl svarbu ne tik storis? Projektuotojas neturėtų specifikuoti tiesiog „OSB 12 mm“,tai per mažai informacijos. Svarbu ir produkto klasė.Skirtingos OSB klasės skirtos skirtingoms apkrovoms ir drėgmės sąlygoms.Praktikoje tai reiškia, kad plokštė, tinkama sausai vidaus pertvarai, nėra automatiškai tinkama sienai, kuri gamybos, transportavimo ar montavimo metu gali periodiškai gauti drėgmės, todėl specifikacija turi būti susieta su realia naudojimo klase, o ne vien su geometrija.Tai atrodo elementaru, tačiau būtent tokiose vietose dažnai prasideda pigesnio pasiūlymo paieškos „Juk ir viena, ir kita OSB.“Taip, tačiau ne visos OSB plokštės projektuojamos vienodam darbui.

Ką vanduo padaro OSB mechanikai? Čia atsiranda svarbi detalė.Drėgmė keičia ne tik plokštės matmenis, ji gali paveikti ir jos mechaninį elgesį.Mediena, didėjant drėgniui, paprastai tampa mažiau standi. Keičiasi medienos ir rišiklių sąveika, atsiranda papildomų vidinių deformacijų.Trumpalaikis sudrėkimas nebūtinai reiškia žalą.Problema atsiranda tada, kai medžiaga ilgą laiką dirba netinkamame drėgmės režime arba nuolat kartojasi stiprūs sudrėkimo ir išdžiūvimo ciklai, todėl OSB sistemoje labai svarbu ne tik neleisti lietui tiesiogiai pasiekti plokštę.Svarbu užtikrinti, kad konstrukcija galėtų išdžiūti.Tai tas pats principas, kurį jau nagrinėjome kalbėdami apie garantinius remontus.Ir vis dėlto- kodėl tiek daug namų iš OSB puikiai tarnauja dešimtmečius?Nes teisingai suprojektuota medžiaga dirba labai gerai, tai svarbu pabrėžti.Medžiaga nėra problema, problema atsiranda tada, kai jos savybės neatitinka naudojimo sąlygų.Jeigu OSB parinkta pagal tinkamą klasę, sienos sluoksniai teisingai suprojektuoti, garo ir oro sandarumo sluoksniai veikia, vanduo neturi galimybės ilgai kauptis, o konstrukcija gali išdžiūti, OSB yra labai racionalus konstrukcinis sprendimas.Būtent todėl ji ir tapo standartu.

Ugnis- ką iš tikrųjų daro mediena? Gaisro metu mediena nėra neutrali medžiaga.Kylant temperatūrai prasideda sudėtingi cheminiai procesai.Pirmiausia išgaruoja drėgmė, toliau, kylant temperatūrai, prasideda terminis organinių komponentų skilimas -pirolizė, išsiskiria degios dujos, paviršius pradeda anglėti.Ir čia atsiranda įdomus paradoksas.Mediena dega, tačiau susidaręs anglies sluoksnis kartu tam tikru mastu apsaugo gilesnius medžiagos sluoksnius nuo greito kaitimo.Masyvios medienos konstrukcijose ši savybė gali būti labai svarbi projektuojant atsparumą ugniai. Plonos plokštės atveju situacija kitokia, tačiau fizikinė logika ta pati. Todėl projektuotojas turi atskirti du dalykus plokštės reakciją į ugnį ir visos sienos atsparumą ugniai.Tai nėra tas pats. OSB gali būti naudojama sienoje, kuri pasiekia konkrečią EI ar REI klasę, jeigu visa sistema tam suprojektuota ir išbandyta, tačiau pati OSB dėl organinės sudėties nėra mineralinė nedegi plokštė.

Smūgiai ir kasdienis gyvenimas. Mechaniniu požiūriu OSB turi vieną labai praktišką savybę- ji nėra trapi, ji gali priimti tam tikrus smūgius ir lokalų poveikį ne taip, kaip labai standi, bet trapesnė mineralinė plokštė.Tai naudinga gamyboje, transportuojant, montuojant, bei techninėse zonose. Jeigu į kraštą atsitrenkiama, OSB dažnai nepatiria staigaus lūžio, ji gali lokaliai deformuotis ar pažeisti paviršių, tačiau ne visuomet lūžta trapiai.Būtent šis „atlaidumas“ gamykloje yra labai vertingas.

Valymas ir eksploatacija. Čia jau reikia atskirti konstrukcinę plokštę nuo galutinio paviršiaus.Neapdailinta OSB paprastai nėra pasirenkama ten, kur paviršių reikia dažnai plauti, dezinfekuoti ar intensyviai valyti, jos paviršius tam nėra pagrindinė stiprybė.Tačiau padengus tinkama apdailos sistema, eksploatacinės savybės gali labai pasikeisti, todėl projektuotojas turi vertinti ne vien plokštę, bet ir visą paviršiaus sluoksnių sistemą.

Gamyklai OSB vis dar yra viena patogiausių medžiagų. Jeigu kalbėtume tik apie gamybos procesą, OSB turi labai daug privalumų.Jigreitai pjaunama, lengvai gręžiama, tinkama CNC staklėms, gerai pažįstama darbuotojams, nereikalauja sudėtingos dulkių kontrolės kaip kai kurios mineralinės plokštės ir santykinai lengva. Didelėje SIP gamykloje tai gali reikšti labai reikšmingą ekonominį pranašumą.Vienas papildomas pjovimo minutės skirtumas, padaugintas iš tūkstančių plokščių, tampa darbo valandomis, todėl vien medžiagos €/m² palyginimo ir čia neužtenka.

Kada projektuotojui OSB yra labai racionalus pasirinkimas? OSB dažniausiai projektuojama, kai prioritetai yra maža konstrukcijos masė, didelis gamybos greitis, lengvas apdirbimas, gerai išvystyta karkasinės statybos technologija, ekonomiškumas ir kai konstrukcija turi gerai kontroliuojamą drėgmės režimą. Tokioje situacijoje OSB pasirinkimas yra visiškai logiškas.Tačiau jeigu projekto prioritetai pasislenka link kitų savybių, tokių kaip didelio atsparumo periodinei drėgmei, kuo mažesnio matmenų judėjimo, nedegios mineralinės medžiagos ar agresyvesnės eksploatacinės aplinkos, tuomet verta pradėti vertinti ir kitas plokščių technologijas.

Projektuotojo kontrolinis sąrašas renkantis OSB. Prieš nurodant OSB projekte verta atsakyti:

• Kokia konkreti OSB klasė reikalinga?
• Ar plokštė dalyvaus konstrukciniame standinime?
• Kokia jos pagrindinė stiprio kryptis?
• Koks bus eksploatacinis drėgmės režimas?
• Ar montavimo metu galimas lietaus poveikis?
• Ar konstrukcija galės išdžiūti?
• Ar tinkamai apsaugotos briaunos ir mazgai?
• Kaip bus sprendžiamos plokščių deformacijos?
• Ar reikalinga konkreti gaisrinė sienos klasė?
• Ar pasirinkta sistema tai pagrindžia?
• Ar galutinio paviršiaus eksploatacija atitinka numatytą apdailą?
• Kokia yra visa sienos, o ne tik OSB plokštės, gyvavimo ciklo kaina?

Projektuotojo žinutė. OSB neatsitiktinai tapo viena svarbiausių karkasinės ir SIP statybos medžiagų, ji išsprendė labai daug problemų vienu metu ir padarė konstrukcijas lengvesnes, gamybągreitesnę, projektavimą labiau standartizuotą ,o statybą ekonomiškesnę. Tačiau didžiausia OSB stiprybė kartu parodo ir svarbiausią jos projektavimo principą. Tai vis dar yra medienos pagrindo medžiaga. Todėl jos ilgalaikį patikimumą labai stipriai lemia tai, kaip projektuotojas valdo drėgmę, vandens patekimą, džiūvimą ir visos sienos fizikinį darbą. Kai tai padaryta gerai, OSB gali tarnauti dešimtmečius, kai ignoruojama, problema dažniausiai slypi ne pačioje OSB, ji slypi tame, kad iš medienos buvo tikėtasi elgesio, kuriam ji nebuvo suprojektuota.

IV. HPL- kai paviršius tampa inžinerine medžiaga

Įsivaizduokime naują mokyklą. Koridoriais kasdien praeina šimtai vaikų. Į sienas atsitrenkia kuprinės, kėdės, kartais kamuolys. Ant paviršių lieka pirštų žymės, purvas, maisto dėmės. Valytoja kiekvieną vakarą tas pačias sienų vietas valo drėgna šluoste ir valymo priemonėmis. Praeina metai, tada penkeri. Ir projektuotojui svarbiausias klausimas jau nėra „Ar siena pakankamai stipri?“ Atsiranda kitas „Kaip padaryti, kad paviršius po tūkstančių prisilietimų, smūgių ir valymo ciklų vis dar atrodytų gerai?“ Būtent tokioje vietoje labai aiškiai atsiskleidžia HPL filosofija. Jeigu OSB istorija prasidėjo nuo klausimo, kaip iš medienos sukurti ekonomišką ir efektyvią konstrukcinę plokštę, tai HPL istorija prasideda nuo visai kitos problemos, kaip sukurti labai tankų, stabilų ir intensyviai eksploatacijai tinkamą paviršių? Ir šis skirtumas labai svarbus renkantis plokštę SIP ar karkasiniam namui.

HPL nėra tiesiog plastiko plokštė. Iš pirmo žvilgsnio HPL gali atrodyti kaip vientisa sintetinė medžiaga, tačiau jos struktūra daug įdomesnė.HPL (High pressure laminate), arba aukštu slėgiu presuotas laminatas- gaminamas iš kelių sluoksnių pluoštinės medžiagos, dažniausiai specialaus popieriaus, impregnuoto termoreaktyviomis dervomis.Šie sluoksniai aukštoje temperatūroje ir esant dideliam slėgiui suspaudžiami į tankią struktūrą, šop proceso metu dervos kietėja ir atskiri sluoksniai susijungia, bei susiformuoja standus kompozitas.Todėl HPL savybės atsiranda ne dėl vienos „stebuklingos“ žaliavos, o dėl medžiagų, slėgio, temperatūros ir cheminio kietėjimo kombinacijos. Ir būtent tai leidžia sukurti paviršių, kuris gali labai gerai atlaikyti kasdienę eksploataciją.

7 pav. HPL plokštės

Kodėl HPL toks atsparus paviršiaus poveikiui? Grįžkime į mūsų mokyklą.Vaikas atsitrenkia kuprine į sieną, valytoja nuvalo dėmę, kitą dieną kažkas per paviršių perbraukia kėde.Tai nedidelės apkrovos.Tačiau jos kartojasi tūkstančius kartų.Čia svarbi tampa ne vien plokštės laikomoji galia, bet ir paviršiaus kietumas, atsparumas dilimui, braižymui, dėmėms bei valymo priemonėms, o HPL būtent tam ir sukurtas. Tankus išorinis sluoksnis neleidžia nešvarumams lengvai įsiskverbti į medžiagos struktūrą, todėl tinkamai parinktas HPL gali būti lengvai prižiūrimas. Dėl šios priežasties tokius paviršius sutinkame ne tik gyvenamuosiuose pastatuose. Jie naudojami mokyklose, viešosiose erdvėse, baldų gamyboje, persirengimo kambariuose, sanitarinėse patalpose ir kitose intensyviai eksploatuojamose vietose. Tačiau čia atsiranda pirmoji svarbi mūsų straipsnio pamoka, Labai geras paviršius dar nereiškia, kad turime geriausią konstrukcinę plokštę. Vanduo- čia HPL parodo vieną didžiausių savo stiprybių. Jeigu vandens lašą užlašintume ant nepažeisto HPL paviršiaus, jis nesusidurtų su tokia atvira porėta struktūra kaip kai kuriose kitose plokštėse, tankus paviršius labai apriboja vandens patekimą. Tai viena priežasčių, kodėl HPL mėgstamas vietose, kur paviršiai dažnai valomi arba periodiškai susiduria su drėgme, tačiau projektuotojui reikia būti atsargesniam su fraze: „HPL atsparus vandeniui.“ HPL gaminių yra skirtingų. Plonas dekoratyvinis laminatas, priklijuotas prie kitos pagrindo plokštės, ir masyvi kompaktinė HPL plokštė yra du skirtingi sprendimai. Pirmuoju atveju visos sistemos elgseną gali lemti ne HPL paviršius, o po juo esantis pagrindas. Jeigu vanduo patenka per briauną ar pažeistą jungtį, būtent pagrindo savybės gali tapti kritinės. Todėl projektuotojui neužtenka specifikacijoje parašyti tiesiog „HPL“. Reikia žinoti, kokio tipo HPL ir kokios konstrukcijos gaminį projektuojame.

Drėgmė ir matmenų stabilumas – paviršius nėra vienintelė fizika. HPL yra tanki medžiaga, tačiau tai nereiškia, kad ji visiškai nejuda, temperatūra ir drėgmė veikia ir ją, todėl dideliuose paviršiuose reikia numatyti plėtimosi tarpus, teisingą tvirtinimą ir laikytis konkretaus produkto montavimo reikalavimų.Tai ypač svarbu fasaduose.Įsivaizduokime tamsią HPL plokštę pietinėje pastato pusėje.Žiemos naktį jos temperatūra gali būti gerokai žemiau nulio, o vasaros saulėje tas pats paviršius stipriai įkaista.Per metus tokie ciklai kartojasi šimtus kartų.Jeigu plokštę pritvirtinsime taip, kad ji neturės galimybės atlikti numatytų mikrojudesių, įtempiai niekur nedings.Jie persikels į tvirtinimo taškus, briaunas arba pačią plokštę.Vėl grįžtame prie principo, kurį jau aptarėme ankstesniuose straipsniuose, jog gera medžiaga nepakeičia gero mazgo.

Ugnis- HPL negalima vertinti vien pagal pavadinimą. Čia situacija tampa dar įdomesnė. HPL sudėtyje yra organinių komponentų ir termoreaktyvių dervų. Todėl kylant temperatūrai jo elgsena nėra tokia pati kaip mineralinių cemento pagrindo plokščių. Tačiau būtų klaida teigti, kad visi HPL gaminiai gaisro metu elgiasi vienodai. Egzistuoja skirtingos sudėties ir skirtingų reakcijos į ugnį klasių produktai, įskaitant specialiai pagerintų gaisrinių charakteristikų HPL. Todėl projektuotojui vėl reikia žiūrėti ne į tris raides HPL, o į konkretaus gaminio dokumentaciją. Ir, kaip jau žinome „Reaction to fire“ nėra tas pats, kas „Fire resistance“. Lietuviškai, vien plokštės reakcijos į ugnį klasė nepasako, kiek minučių visa siena išlaikys vientisumą, izoliacines ar laikomąsias savybes. EI ar REI yra visos konstrukcijos klausimas.

Smūgiai- viena stipriausių HPL sričių. Čia HPL jaučiasi labai gerai.Tankus ir kietas paviršius gali puikiai atlaikyti kasdienius mechaninius poveikius, todėl grįžkime dar kartą į mokyklą.Koridoriaus siena nėra laikančiosios konstrukcijos laboratorija, ji yra kasdienio gyvenimo laboratorija: kuprinės, batai, kėdės, valymo vežimėliai, pirštai, drėgmė, valikliai, bei tūkstančiai kontaktų.Tokioje aplinkoje paviršiaus atsparumas gali būti svarbesnis už daugelį kitų techninių parametrų.Ir būtent čia HPL gali būti labai racionalus pasirinkimas.

Valymas- savybė, apie kurią projektuojant kalbama per mažai. Konstrukcinių medžiagų lentelėse dažniausiai matome tankį, lenkimo stiprį, šilumos laidumą ir reakciją į ugnį, tačiau retai matome klausimą „Kas nutiks, kai šią sieną išvalysime 2 000 kartų?“Viešbučiui, mokyklai, gydymo įstaigai ar komercinėms patalpoms tai gali būti daug svarbiau nei kelių megapaskalių skirtumas laboratoriniame bandyme.HPL paviršiaus tankumas ir priežiūros paprastumas yra viena didžiausių jo stiprybių.Todėl jis ypač įdomus ten, kur plokštė lieka galutiniu matomu paviršiumi.

O kaip gamyba? Čia HPL pradeda rodyti kitą savo pusę, medžiagą galima tiksliai pjauti, gręžti ir apdirbti CNC įranga.Tai labai patogu pramoninei gamybai, tačiau HPL nėra OSB.Tankesnė ir kietesnė struktūra kelia didesnius reikalavimus pjovimo įrankiams, jų kokybei ir apdirbimo parametrams.Svarbi ir briaunų kokybė, jeigu galutinis paviršius lieka matomas, nekokybiškai nupjauta briauna tampa ne tik techniniu, bet ir estetiniu defektu, todėl gamykloje svarbu vertinti ne tik:„Ar galime nupjauti?“, bet ir „Kokiu greičiu, kokia įranga, kokia briaunos kokybe ir už kokią kainą galime tai daryti tūkstančius kartų?“

Ar HPL tikrai turėtų ir galėtų būti SIP konstrukcinė plokštė? Ir čia prieiname prie svarbiausio klausimo.HPL gali turėti puikias mechanines ir eksploatacines savybes, tačiau tai dar nereiškia, kad kiekvienas HPL gaminys automatiškai gali pakeisti įprastą standinančią plokštę SIP ar karkasinėje konstrukcijoje.Reikia tikrinti konkretaus produkto mechanines charakteristikas, paskirtį, tvirtinimo sistemą, jungčių elgseną, projektavimo dokumentaciją ir visos sienos arba SIP skydo bandymus. Todėl HPL ypač įdomus tada, kai vienas sluoksnis turi atlikti ne tik techninę, bet ir paviršiaus eksploatacinę bei estetinę funkciją. Kartais tai gali leisti atsisakyti papildomo apdailos sluoksnio. O tada aukštesnė pačios plokštės €/m² kaina gali atrodyti visai kitaip. Vėl grįžtame prie mūsų pagrindinės ekonominės taisyklės „Lyginti reikia ne plokštės, o užbaigtos sienos kainą.“

Projektuotojo kontrolinis sąrašas renkantis HPL. Prieš pasirenkant HPL verta atsakyti:

·Ar kalbame apie kompaktinę HPL plokštę, ar laminuotą pagrindą?
·Ar HPL bus galutinis matomas paviršius?
·Ar plokštė turės atlikti konstrukcinę funkciją?
·Kokios jos deklaruojamos mechaninės charakteristikos?
·Koks bus vandens ir drėgmės poveikis?
·Ar tinkamai suprojektuotos briaunos ir jungtys?
·Ar palikta galimybė temperatūriniams ir drėgminiams judesiams?
·Kokia konkretaus produkto reakcijos į ugnį klasė?
·Ar projektui reikalinga EI arba REI klasifikuota sistema?
·Kokie valymo ir cheminio poveikio reikalavimai?
·Kaip plokštė bus pjaunama ir gręžiama gamykloje?
·Kiek kainuos ne pati plokštė, o visas užbaigtas sienos sprendimas?

Pagrindinis akcentas. HPL labai gerai parodo, kodėl konstrukcinių plokščių negalima vertinti pagal vieną parametrą.Ji gali būti brangesnė, gali kelti didesnius reikalavimus apdirbimui ir ne kiekvienas HPL produktas yra skirtas konstrukciniam darbui, tačiau ten, kur svarbūs smūgiai, intensyvus naudojimas, valymas, paviršiaus ilgaamžiškumas ir galutinė estetika, HPL gali išspręsti kelias problemas vienu sluoksniu.Todėl HPL stiprybė nėra bandymas tapti „geresne OSB“.Jos stiprybė visai kitur.HPL parodo, kad kartais plokštės paviršius pats tampa inžinerine pastato funkcija.Tačiau dabar ženkime dar vieną žingsnį.Kas nutinka, kai iš medienos ir dervų pasaulio pereiname prie medžiagos, kurioje susitinka du iš pirmo žvilgsnio labai skirtingi komponentai- medienos drožlės ir cementas?Būtent čia prasideda cemento drožlių plokščių istorija.

V. Cemento drožlių plokštė- kai vienoje medžiagoje susitinka medis ir cementas

Įsivaizduokime karkasinio namo gamintoją, kuris daugelį metų dirbo su medienos pagrindo konstrukcinėmis plokštėmis. Technologija pažįstama. Plokštės lengvai pjaunamos, greitai tvirtinamos, gamybos linija pritaikyta, darbuotojai žino kiekvieną operaciją. Tačiau atsiranda naujas projektas. Užsakovas kelia didesnius reikalavimus drėgmės poveikiui ir gaisrinei saugai. Gamintojas nenori visiškai pereiti prie sunkios mineralinės sistemos, todėl ant jo stalo atsiranda cemento drožlių plokštė. Iš pirmo žvilgsnio pavadinimas skamba beveik prieštaringai. Mediena ir cementas. Viena medžiaga organinė, pluoštinė, santykinai lengva ir higroskopinė, kita mineralinė, kieta, sunki ir nedegi. Kodėl reikėtų jas jungti? Atsakymas slypi viename pagrindinių kompozitinių medžiagų principų: „Jeigu dvi skirtingos medžiagos turi skirtingų stiprybių ir silpnybių, tinkamai jas sujungus galima gauti produktą, kurio elgsena skiriasi nuo abiejų pradinių medžiagų.“ Būtent taip reikėtų suprasti cemento drožlių plokštę.

8 pav. Cemento drožlių plokštė

Kas iš tikrųjų yra cemento drožlių plokštė? Šiame straipsnyje, kaip ir sutarėme, konkrečių kitų gamintojų pavadinimų nenaudosime. Tačiau kategorijos technologijai suprasti verta pažvelgti į tipišką sudėtį.Vieno plačiai Europoje naudojamo cemento drožlių plokščių tipo techniniuose duomenyse nurodoma apytikslė masės sudėtis:
apie 63 % medienos drožlių,
apie 25 % cemento,
apie 10 % vandens,
apie 2 % mineralizacijos ir hidratacijos priedų.

Vien šie skaičiai labai daug pasako. Tai nėra medienos plokštė, į kurią įmaišyta truputis cemento. Pagal masę cementas kaip komponentas sudaro 25%. Daugiau kaip pusę sudaro mediena, todėl jos įtaka medžiagos elgsenai ypatingai reikšminga. Čia ir prasideda įdomioji fizika. Ką šiai medžiagai duoda cementas? Cementas sudaro mineralinę matricą. Sumaišius cementą su vandeniu prasideda hidratacijos reakcijos. Cemento dalelės nėra tiesiog „suklijuojamos“ išgaravus vandeniui. Vyksta cheminiai procesai, kurių metu formuojasi nauji hidratacijos produktai. Vienas svarbiausių jų- kalcio silikato hidratai, dažnai žymimi C-S-H. Supaprastintai juos galima įsivaizduoti kaip mikroskopinį mineralinį tinklą, kuris palaipsniui sujungia medžiagos struktūrą. Būtent todėl cementas kietėja, o ne tiesiog džiūsta. Šis skirtumas labai svarbus. Cementinė matrica cemento drožlių plokštei suteikia didelę dalį jos standumo, masės, atsparumo aplinkos poveikiui ir visiškai kitokią reakciją į ugnį nei įprastos medienos pagrindo plokštės. Tačiau vien cemento neužtenka paaiškinti visos plokštės elgsenos. Joje vis dar didžiąją dalį sudaro mediena.

O ką daro medienos drožlės? Mediena į kompozitą įneša visiškai kitokią mikrostruktūrą, ji yra pluoštinė, santykinai lengva, gali deformuotis kitaip nei trapi cementinė matrica.Todėl medienos drožlės padeda formuoti kompozitą, kurio elgsena skiriasi nuo vientiso cemento pagrindo gaminio.Tai viena priežasčių, kodėl cemento drožlių plokštę galima pjauti, gręžti ir mechaniškai apdirbti.Tačiau yra ir kita medalio pusė.Mediena išlaiko savo higroskopinę prigimtį.Ji sąveikauja su drėgme.Ir čia susiduria du pasauliai.Mineralinė cementinė matrica ir organinės medienos dalelės.Kas atsitinka, kai cemento drožlių plokštė gauna vandens?Įsivaizduokime statybvietę, penktadienį sumontuojama dalis karkasinio namo išorinių sienų. Stogo dar nėra.Naktį prasideda lietus.Lyja iki sekmadienio.Pirmadienį statybų vadovas ateina į objektą ir pamato šlapias plokštes.Pirmas klausimas:

Ar jas reikia keisti?

Atsakymas nėra toks paprastas, kaip „cementas vandens nebijo“. Nes plokštėje yra ne tik cementas. Vanduo gali patekti į porėtą medžiagos struktūrą. Medienos komponentas taip pat gali reaguoti į drėgmės pokytį. Tačiau cementinė matrica stipriai apriboja laisvą medienos dalelių judėjimą. Todėl cemento drožlių plokštė į drėgmę reaguoja visai kitaip nei įprasta medienos pagrindo plokštė. Čia labai svarbu atskirti dvi sąvokas: vandens įgeriamumą ir matmenų stabilumą. Jos nėra tas pats. Sugerti vandenį nereiškia suirti. Tai viena dažniausių klaidų vertinant statybines plokštes. Žmogus techniniame lape pamato: vandens įgeriamumas- X %. Ir instinktyviai galvoja: „kuo skaičius mažesnis, tuo medžiaga geresnė.“ Tačiau medžiagų fizikoje situacija sudėtingesnė.Svarbu klausti ne tik: „kiek vandens medžiaga priėmė?“ Bet ir: „ką tas vanduo jai padarė?“ Ar pasikeitė storis? Ar pasikeitė ilgis? Ar sumažėjo mechaninis stipris? Ar po išdžiūvimo matmenys sugrįžo? Ar pakartotiniai šlapimo ir džiūvimo ciklai sukelia mikroįtrūkimus? Ar keičiasi tvirtinimo elementų laikymas? Būtent todėl projektuotojui vien vandens įgeriamumo procentas nėra pakankamas kriterijus.Reikia žiūrėti į visą medžiagos elgseną drėgmės ciklo metu.Mediena viduje niekur nedingsta. Cemento matrica apsaugo ir stabilizuoja medienos daleles, tačiau jų cheminės prigimties nepanaikina.Tai svarbi mintis.Kartais cemento drožlių plokštės dėl savo išvaizdos priskiriamos tiesiog „cementinėms plokštėms“. Tačiau medžiagų mokslo požiūriu tiksliau jas vertinti kaip cemento ir medienos kompozitą.Tai tampa ypač svarbu lyginant jas su fibrocementinėmis plokštėmis.Abiejose galime rasti cementinę matricą.Tačiau armuojančio komponento forma, kiekis, išsidėstymas ir funkcija yra kitokie.Todėl vien faktas, kad dviejų plokščių pagrindinė rišamoji medžiaga yra cementas, dar nereiškia, kad jos vienodai elgsis veikiamos vandens, temperatūros ar mechaninių apkrovų.Prie šio skirtumo dar labai išsamiai grįšime kitame skyriuje.

Ugnis- čia cementas labai pakeičia situaciją. Dabar įsivaizduokime tą pačią sieną ne lietuje, o gaisro metu. OSB atveju turėjome daug organinės medžiagos. Cemento drožlių plokštėje situacija kitokia. Didžiąją jos masės dalį sudaro mineralinė cementinė matrica, ji pati nėra degimą skatinanti, tačiau plokštėje vis dar yra medienos. Todėl vėl neturėtume naudoti pernelyg paprasto apibūdinimo: „Tai cementas, vadinasi, plokštė nedega.“ Reikia vertinti konkretaus produkto deklaruojamą reakcijos į ugnį klasę.Tačiau bendras principas aiškus: didelis mineralinės matricos kiekis leidžia cemento drožlių plokštėms pasiekti gerokai kitokias gaisrines charakteristikas nei įprastoms medienos pagrindo plokštėms.Ir čia dar kartą būtina atskirtiplokštės reakciją į ugnįnuovisos sienos atsparumo ugniai.Net labai gerą reakcijos į ugnį klasę turinti plokštė savaime nesukuria EI60 ar REI60 sienos.Tam vertinama visa konstrukcija.Smūgis- kai tam tikras „atlaidumas“ tampa privalumu.Cemento drožlių plokštės mechaninė elgsena taip pat įdomi.Cementas suteikia standumą ir kietumą.Medienos komponentas padeda sukurti ne visai tokį pat trapų elgesį, kokio tikėtumėmės iš paprasto cementinio elemento.Tai gali būti naudinga gaminant, transportuojant ir eksploatuojant plokštes.Tačiau čia svarbios briaunos, didelė plokštė gali puikiai atlaikyti tolygiai paskirstytą apkrovą, bet būti daug jautresnė lokaliam smūgiui į kampą.Kas kada nors nešė didelio formato statybinę plokštę pro duris, žino šią situaciją.Visa plokštė sveika.Vienas neatsargus kampo prisilietimas prie betoninių grindų ir atsiranda pažeidimas.Todėl laboratorinis lenkimo stipris ir realus atsparumas statybvietėje nėra visiškai tas pats dalykas.

Apdirbimas- vieta, kur gamykla pradeda skaičiuoti minutes. Cemento drožlių plokštės turi labai praktišką privalumą- jas galima pjauti, gręžti, frezuoti ir kitaip mechaniškai apdirbti. Tačiau mineralinė matrica reiškia, kad jos nėra tas pats, kas OSB. Pjovimo įrankiai susiduria su abrazyvesne medžiaga, atsiranda daugiau mineralinių dulkių, reikia tinkamai parinktų diskų ir dulkių surinkimo. Didelėje SIP ar karkasinių namų gamykloje tai tampa ne smulkmena, o ekonominiu klausimu. Tarkime, vieną plokštę apdirbti užtrunkame vos minute ilgiau.Vienam namui tai beveik nieko, bet jeigu gaminame trisdešimt namų ir apdirbame tūkstančius plokščių? Minutės tampa valandomis, diskų keitimai tampa sąnaudomis, dulkių surinkimas tampa investicija.Todėl vėl grįžtame prie mūsų pagrindinės taisyklės: Plokštės kaina už kvadratinį metrą dar nėra jos kaina gamykloje.

Svoris- parametras, kurį lengva pamiršti. Cemento pagrindo plokštės paprastai yra gerokai tankesnės už medienos pagrindo plokštes.Viename kvadratiniame metre skirtumas gali neatrodyti dramatiškas, bet dabar padauginkime jį iš visos sienos, tada iš viso namo, tada iš sunkvežimio.Masė pradeda veikti transportą, kėlimo mechanizmus, darbuotojų ergonomiką, gamybos liniją, montavimo greitį, kai kuriais atvejais ir pačią konstrukciją.Todėl projektuotojas ir gamintojas turi klausti ne tik:kiek kainuoja m²?bet ir:kiek sveria m²?

O kaip valymas ir galutinis paviršius? Čia cemento drožlių plokštė nėra tiesioginis HPL konkurentas.Jeigu HPL stiprybė gali būti galutinis, tankus ir lengvai valomas paviršius, cemento drožlių plokštė dažnai tampa pagrindu kitai sistemai.Ji gali būti dažoma, tinkuojama ar naudojama kaip pagrindas kitoms apdailoms- priklausomai nuo konkretaus produkto ir sistemos.Todėl valymo savybes dažnai lemia jau ne pati konstrukcinė plokštė, o galutinė paviršiaus danga.Tai dar kartą parodo, kodėl negalime vienoje lentelėje tiesiog pažymėti:„lengvai valoma- taip/ne“.Reikia vertinti visą sienos sistemą.

Projektuotojo kontrolinis sąrašas renkantis cemento drožlių plokštę. Prieš ją nurodant projekte verta atsakyti į kelis klausimus:

• Kokia konkreti plokštės paskirtis konstrukcijoje?
• Ar ji standina karkasą, ar yra tik pagrindas kitam sluoksniui?
• Kokios deklaruojamos mechaninės charakteristikos?
• Kaip jos keičiasi drėgnoje būsenoje?
• Koks vandens įgeriamumas?
• Dar svarbiau – kokie matmenų pokyčiai sudrėkus ir išdžiūvus?
• Ar numatyti plokščių deformaciniai tarpai?
• Kaip sprendžiamos briaunos ir jungtys?
• Kokia reakcijos į ugnį klasė?
• Ar reikalinga konkreti EI arba REI sienos sistema?
• Kokie tvirtinimo elementai naudojami?
• Kaip plokštė bus pjaunama gamykloje?
• Ar įvertintos dulkės ir įrankių dėvėjimasis?
• Kiek svers visas pagamintas elementas?
• Kokia bus galutinė paviršiaus sistema?
• Ir galiausiai – kokia viso sienos sprendimo, o ne vien plokštės kaina?

Projektuotojo išvada. Cemento drožlių plokštė yra labai įdomus kompromisas.Ji pasiima dalį medienos pasaulio savybių ir dalį mineralinių medžiagų pasaulio savybių.Cementinė matrica suteikia standumą, masę, atsparumą aplinkos poveikiui ir palankesnę reakciją į ugnį.Medienos drožlės įneša kitokią mechaninę struktūrą ir leidžia sukurti plokštę, kurią galima gana racionaliai integruoti į karkasinės statybos gamybą.Tačiau pats šių dviejų medžiagų derinys reiškia, kad projektuotojas turi suprasti abi jų prigimtis.Negalime cemento drožlių plokštės vertinti kaip paprastos medienos plokštės, bet negalime jos vertinti ir kaip vientisos mineralinės plokštės.Ji yra kompozitas.Ir būtent tai yra jos stiprybė bei kartu priežastis, kodėl reikia suprasti jos fiziką.Tačiau dabar galime užduoti dar įdomesnį klausimą.Kas pasikeistų, jeigu iš cementinės matricos pašalintume stambias medienos drožles, o jos struktūrą formuotume ir armuotume smulkiau paskirstytu pluoštu?Čia jau pereiname į kitą medžiagų šeimą.

Fibrocementą. Ir būtent kitame skyriuje galėsime labai giliai išnagrinėti, kuo skiriasi cemento drožlių ir fibrocementinės plokštės- nuo jų mikrostruktūros iki to, kaip jos reaguoja į vandenį, temperatūrą, ugnį ir dešimtmečius trunkančią eksploataciją.

Tęsinys:

Kaip pasirinkti tinkamą konstrukcinę plokštę SIP ir karkasinių namų gamybai (II)

Kaip pasirinkti tinkamą konstrukcinę plokštę SIP ir karkasinių namų gamybai (III)