При производстве используют как хвойные, так и лиственные деревья. Наиболее распространен брус из древесины хвойных пород — сосны, ели, лиственницы, кедра. Такое изделие считается более качественным, чем из древесины лиственных пород.
Виды бруса: а) двухкантный,
б) трехкантный, в) четырехкантный
Самые популярные размеры — 100х100 150х150 и 200х200 мм. Длина может достигать 6 м (в случае с клееным за счет искусственного сращивания возможна длина до 18 м). Стандартные соотношения толщины и ширины устанавливаются СТБ 1713-2007 «Пиломатериалы хвойных пород. Технические условия» и СТБ 1713-2007 «Пиломатериалы лиственных пород. Технические условия». На заказ может изготавливаться брус других размеров.
В зависимости от числа пропиленных сторон брусья бывают двухкантные, трехкантные и четырехкантные.
По качеству древесины и обработки различают четыре сорта изделия хвойных пород. Допустимые для данных сортов пороки древесины описываются в СТБ 1713-2007 «Пиломатериалы хвойных пород. Технические условия» (см. таблицу 1).
Таблица 1
Сорта брусьев из хвойных пород древесины
Пороки древесины
Нормы ограничения пороков для сортов:
1 -го
2-го
3-го
4-го
Сучки:
сросшиеся здоровые, частично сросшиеся, несросшиеся здоровые
О
О
О
+
загнившие, гнилые и табачные
–
О
О
О
Трещины:
пластевые и кромочные, в том числе выходящие на торец
О
О
О
+
пластевые сквозные, в том числе выходящие на торец
О
О
О
О
торцовые (кроме трещин усушки)
О
О
О
+
Наклон волокон
–
+
+
+
Крень
О
О
О
+
Кармашки
О
О
О
+
Сердцевина и двойная сердцевина
О
+
+
+
Прорость
О
О
О
+
Рак
–
О
О
+
Грибные ядровые пятна (полосы)
–
О
+
+
Заболонные грибные окраски и плесень
–
О
О
+
Червоточина
–
–
О
О
Инородные включения (проволока, гвозди, металлические осколки и др.)
–
–
–
–
Обзол
О
О
О
О
Скос пропила
Отклонение от перпендикулярности торца к пласти и кромке допускается до 5 % ширины и толщины
Риски, волнистость, вырыв
О
О
О
+
Покоробленности
О
О
О
+
Условные обозначения, применяемые в таблице: «+» — допускается, «–» — не допускается, «О» — допускаются с некоторыми ограничениями и условиями по ГОСТ 2140-81.
Брусья из лиственных пород по качеству древесины разделяются на 3 сорта: 1-й, 2-й и 3-й. Ограничения по наличию в данных сортах пороков древесины зафиксированы в СТБ 1713-2007 «Пиломатериалы лиственных пород. Технические условия» (см. таблицу 2).
Таблица 2
Сорта из лиственных пород древесины
Пороки древесины
Нормы ограничения пороков для сортов:
1 -го
2-го
3-го
Сучки:
сросшиеся здоровые
О
О
О
частично сросшиеся и несросшиеся здоровые
О
О
О
выпадающие, загнившие, гнилые и табачные
–
О
О
Трещины:
пластевые и кромочные (на обрезных кромках), в том числе с выходом на торец
О
О
О
пластевые, выходящие на оба торца
–
О
О
пластевые сквозные, в том числе выходящие на торец
О
О
О
отлупные
–
О
О
торцовые
О
О
+
Наклон волокон
О
О
+
Свилеватость
О
+
+
Кармашки
Прорость односторонняя
О
О
+
Прорость сквозная
–
О
+
Внутренняя заболонь
–
+
+
Грибные ядровые пятна и полосы
–
О
+
Побурение
–
О
О
Плесень
О
+
+
Заболонные поверхностные грибные окраски (синева и цветные заболонные пятна)
О
+
+
Заболонные глубокие грибные окраски (синева и цветные заболонные пятна)
–
О
О
Ядровая и зоболонная гнили
–
О
О
Наружная трухлявая гниль
–
–
–
Повреждения паразитными растениями и червоточина
О
О
О
Механические повреждения и пороки обработки
О
О
+
Инородные включения
–
–
–
Скос пропила
Отклонение от перпендикулярности торца к пласти и кромке допускается до 5 % ширины и толщины
Тупой обзол
О
О
О
Острый обзол
–
О
О
Покоробленность
О
О
О
Условные обозначения, применяемые в таблице: «+» — допускается, «–» — не допускается, «О» — допускаются с некоторыми ограничениями и условиями по ГОСТ 2140-81.
В обрезных дубовых досках не допускаются гнилые сучки, червоточина, гниль, обзол, покоробленность, сквозная прорость и внутренняя заболонь.
Применение
Брус применяют для следующих целей:
строительство домов, бань, беседок,
возведение перегородок, перекрытий,
производство окон и дверей,
устройство кровли,
устройство полов,
создание каркасных систем для гипсокартона,
создание каркасных систем для мебели,
изготовление упаковки,
изготовление опалубки.
Характеристики
Свойства определяются следующими характеристиками:
Влажность — величина, характеризующая наличие в древесине воды. Оценивается в процентах. Материал может иметь естественную влажность либо подвергаться дополнительной естественной или промышленной сушке. Сухим считается брус деревянный с влажностью не более 22 %. Методы определения влажности устанавливаются ГОСТ 16588-91.
Испарение влаги из древесины вызывает изменение ее объема. Данное явление называется усушкой. В зависимости от величины коэффициента объемной усушки древесные породы делят на малоусыхающие (пихта, кедр, ель, сосна, белый тополь), среднеусыхающие (бук, ясень, дуб, вяз, осина, черный тополь, мелколистная липа) и сильноусыхающие (граб, лиственница, береза, клен остролистный).
Помимо изменения объема, при сушке из-за неравномерного испарения влаги, вызывающего растяжение на поверхности и сжатие внутри, на древесине могут проявиться трещины.
Теплопроводность — способность древесины проводить тепло. Характеризуется коэффициентом теплопроводности.
В соответствии с ТКП 45-2.04-43-2006 (02250) «Строительная теплотехника» коэффициент теплопроводности пиломатериалов из сосны и ели составляет 0,14–0,18 Вт/(м°С), а из дуба — 0,18–0,23 Вт/(м°С).
Размер бруса и коэффициент теплопроводности определяют его теплоизолирующие способности: чем толще изделие и чем меньше коэффициент теплопроводности, тем лучше теплоизоляция. Повышение влажности ухудшает теплозащитные свойства.
Для обеспечения необходимого сопротивления теплопередаче (отношение толщины стены к коэффициенту теплопроводности материала) в соответствии с ТКП 45-2.04-43-2006 (02250) «Строительная теплотехника» толщина стен из бруса должна быть очень велика. В связи с этим для улучшения их теплотехнических характеристик используют различные утеплители, а в некоторых случаях создают облицовочный слой из кирпича.
Прочность при изгибе и сжатии — характеристика, которая зависит от следующих факторов:
толщины бруса (чем он толще, тем он прочнее),
структуры (см. виды) (клеееный прочнее, чем цельный),
типа древесины (например,из ели прочнее, чем из сосны, а из лиственных пород древесины менее прочен, чем из хвойных пород).
В результате неправильного хранения, а также нарушения технологии и режимов сушки прочность может снижаться.
Плотность — показатель, который влияет на прочность, теплопроводность и сложность обработки древесины. Зависит от влажности: чем выше влажность, тем больше плотность древесины. Более плотная древесина, как правило, является более прочной.
Такие породы дерева, как ель и сосна, из которых чаще всего изготавливают брус, имеют малую плотность — около 0,45–0,53 г/куб. см. Они легко обрабатываются и обладают малой теплопроводностью, но имеют относительно небольшую прочность.
Твердость — способность древесины сопротивляться проникновению в нее твердых тел.
По степени твердости различают три группы древесных пород: мягкие (сосна, ель, кедр, пихта, тополь, липа, осина, ольха), твердые (лиственница сибирская, береза, бук, вяз, ильм, карагач, клен, яблоня, ясень) и очень твердые (акация белая, береза железная, граб, кизил, самшит).
Твердость бруса важна в тех случаях, когда он подвергается истиранию: чем выше твердость, тем медленнее он изнашивается.
Достоинства
Экологически чистый материал.
Благодаря низкой теплопроводности, а также способности древесины аккумулировать тепло, зимой в доме из такого материала тепло, а летом прохладно.
Использование бруса позволяет легко увеличивать жилую площадь и менять архитектуру дома.
Ввиду легкости материала не требуется возведение глубокого фундамента.
Возможность строительства дома при любой температуре, в том числе минусовой.
Быстрота возведения. Монтаж из профилированного вида можно завершить за несколько дней.
Долговечность: при благоприятных условиях дом из бруса может прослужить около 100 лет.
При применении профилированного бруса, а также непрофилированного клееного не требуется дополнительная внешняя и внутренняя отделка.
Организация микроклимата в доме: стены обладают хорошей воздухо- и паропроницаемостью.
Недостатки
Подвержен гниению, воздействию микроорганизмов, насекомых, поэтому нуждается в обработке специальными составами, что ухудшает его экологические качества.
Легковоспламеняемость. Несмотря на большое число антипиренов для обработки деревянного дома, применение такого строительного материала не может сделать деревянные дома полностью негорючими.
Под воздействием атмосферных условий (дождя, снега, солнца) могут ухудшаться теплоизоляционные свойства и внешний вид: меняется цвет древесины, появляются трещины и др.
Дома могут давать усадку. Так, например, усадка бруса, имеющего естественную влажность, может составить около 3–7 %. В связи с этим после сборки сруба, прежде чем начать отделку и прокладку коммуникаций, необходимо сделать перерыв на 6–12 месяцев.
Для минимизации усадки может подвергаться камерной сушке. Альтернативное решение данной проблемы заключается в использовании клееного пиломатериала.
Брус естественной влажности продолжает сохнуть в процессе строительства, поэтому трудно обеспечить высокую точность сопряжения бревен. Также в процессе высыхания на поверхности древесины могут образовываться трещины.
Брусчатые стены имеют плоские горизонтальные швы, более продуваемые и уязвимые для проникновения атмосферных осадков. Данную проблему помогает решить применение профилированного вида, который обеспечивает плотное соединение элементов за счет системы шипов и пазов.
Виды
В зависимости от структуры разделяют на:
цельный,
клееный.
В зависимости от архитектуры цельный или клееный брус может быть:
непрофилированным,
профилированным.
Любой по структуре брус может быть обычной формы — прямоугольной или квадратной (непрофилированный) — или подвергаться дополнительной обработке (профилированию) с целью придания ему определенной формы.
Одним из видов является полубрус.
Часто среди разновидностей данного строительного материала выделяют брус оцилиндрованный, однако в этом случае речь идет о таком изделии, как бревно оцилиндрованное.
