Puidu eelised ja puudused konstruktsioonmaterjalina ... · kasutada SNiP, kus on toodud vastavalt...

42
Puu ehitusmaterjalina ................................................................................................................... 1 Ümarpuit....................................................................................................................................... 8 Saetud puitmaterjalid ja saematerjali kvaliteediklassid ............................................................... 9 Saematerjali sorteerimine tugevuse järgi ................................................................................... 14 Vineer ......................................................................................................................................... 16 Puitlaast- ja puitkiudplaadid ....................................................................................................... 18 Puitkiudplaadid....................................................................................................................... 18 Puitlaastplaadid ...................................................................................................................... 20 OSB plaat ............................................................................................................................... 23 Tsementpuitplaadid .................................................................................................................... 26 Kerdopuu .................................................................................................................................... 30 Liimpuitkonstruktsioonid ........................................................................................................... 34 Täisseinalised talad .................................................................................................................... 41 Puu ehitusmaterjalina Puidu eelised ja puudused konstruktsioonmaterjalina Eelised: 1) Puidu väike erikaal suhteliselt suure tugevuse juures s.t suur eritugevus. Puit on tugev tõmbele piki kiudu. Eritugevusnäitaja ületab terase näitajat 2) Puidul on suhteliselt madal soojusjuhtivus. Teda kasutatakse siseviimistlusmaterjalina ning uste ja akende materjalina. 3) Puit on kergelt töödeldav 4) Puidul on suhteliselt suur jäikus 5) Puittoodete valmistamine nõuab suhteliselt vähe energiat ja ta on taastuv. Puudused: 1) Puidu omaduste suur anisotroopsus 2) Mõõdu ja kuju muutlikkus temperatuuri ja niiskuse muutudes 3) Puidu kuivamisel tekivad kuivamislõhed 4) Mitteküllaldane biokindlus (mädanemisoht, kõdunemisoht) 5)Põlemisoht 6) Raskused sõlmede kostrueerimisel- Tabel. Mõnede materjalide tootmiseks vajalik energia (kWh/kg) Tabel. 1987.a. USA-s valmistatud materjalid 1

Transcript of Puidu eelised ja puudused konstruktsioonmaterjalina ... · kasutada SNiP, kus on toodud vastavalt...

Page 1: Puidu eelised ja puudused konstruktsioonmaterjalina ... · kasutada SNiP, kus on toodud vastavalt vähendustegurid. Põhjamaade normid ja Eurocode ei näe ette lehtpuu kasutamist

Puu ehitusmaterjalina ...................................................................................................................1 Ümarpuit.......................................................................................................................................8 Saetud puitmaterjalid ja saematerjali kvaliteediklassid ...............................................................9 Saematerjali sorteerimine tugevuse järgi ...................................................................................14 Vineer .........................................................................................................................................16 Puitlaast- ja puitkiudplaadid.......................................................................................................18

Puitkiudplaadid.......................................................................................................................18 Puitlaastplaadid ......................................................................................................................20 OSB plaat ...............................................................................................................................23

Tsementpuitplaadid ....................................................................................................................26 Kerdopuu....................................................................................................................................30 Liimpuitkonstruktsioonid ...........................................................................................................34 Täisseinalised talad ....................................................................................................................41

Puu ehitusmaterjalina Puidu eelised ja puudused konstruktsioonmaterjalina Eelised: 1) Puidu väike erikaal suhteliselt suure tugevuse juures s.t suur eritugevus. Puit on tugev tõmbele piki kiudu. Eritugevusnäitaja ületab terase näitajat 2) Puidul on suhteliselt madal soojusjuhtivus. Teda kasutatakse siseviimistlusmaterjalina ning uste ja akende materjalina. 3) Puit on kergelt töödeldav 4) Puidul on suhteliselt suur jäikus 5) Puittoodete valmistamine nõuab suhteliselt vähe energiat ja ta on taastuv. Puudused: 1) Puidu omaduste suur anisotroopsus 2) Mõõdu ja kuju muutlikkus temperatuuri ja niiskuse muutudes 3) Puidu kuivamisel tekivad kuivamislõhed 4) Mitteküllaldane biokindlus (mädanemisoht, kõdunemisoht) 5)Põlemisoht 6) Raskused sõlmede kostrueerimisel- Tabel. Mõnede materjalide tootmiseks vajalik energia (kWh/kg)

Tabel. 1987.a. USA-s valmistatud materjalid

1

Page 2: Puidu eelised ja puudused konstruktsioonmaterjalina ... · kasutada SNiP, kus on toodud vastavalt vähendustegurid. Põhjamaade normid ja Eurocode ei näe ette lehtpuu kasutamist

Puidu täielik kuivamiskahanemine tangentsiaalsuunas on 6-12%, radiaalsuunas 3-5%. Massiivpuidust detailide kokkuliimimisel lamellidest tuleb arvestada aastarõngaste kulgemise suunda ja lamellide laiust. Kui massiivpuidust detaili ristlõige üks mõõde ületab 100 mm, tuleks detail valmistada liimituna väiksematest lamellidest laiusega mitte üle 100 mm (soovitavalt 60-70 mm).

Joonis. Aastarõngaste orientatsiooni mõju pundumisest tingitud deformatsioonidele

Joonis. Detailide kõverdumine kokkuliimimisel. Õige asetus c. Puit ei deformeeru kõigis suundades ühesuguselt. Okaspuidu taielikul kuivamisel on pikisuunaline lühenemine 0,1 – 0,3%, ristikiudu ja radiaalsuunas 3-5%, tangensiaalsuunas 6-10% . Tehnilisest seisukohast on olulised risti kiudu tekkivad deformatsioonid. Tangensiaal- ja

2

Page 3: Puidu eelised ja puudused konstruktsioonmaterjalina ... · kasutada SNiP, kus on toodud vastavalt vähendustegurid. Põhjamaade normid ja Eurocode ei näe ette lehtpuu kasutamist

radiaalsuunaliste deformatsioonide suhe on: ligikaudu 2:1, millest tingituna saetud materjal kuivamisel kaardub (joon 3.3). Teiseks paheks on radiaalsuunalised kuivamispraod, sest puidu kuivamisel annavad välimised kihid kiiremini vee ära ja püüavad tangensiaalsuunas kahaneda, see aga on sisemise märja puidu tõttu takistatud. Siit tungituna tekivad tangensiaalsuunalised

tõmbepinged, mis ületavad puidu tõmbetugevuse ja lõhestavad puitu radiaalselt.

oonis 3.3. Puidu kuivamine

uitu kui ehitusmaterjali iseloomustavad suurused ja nende muutumine keskkonna

kust väljendatakse veehulgaga protsentides puidu kuivkaalust

J Pfaktorite mõjul Niiskus Puidu niis

100m

mmw 0w ⋅

−= ( 3.1 )

0

kus mw on puidust proovikeha mass enne kuivatamist, amist.

madusi

ab sisemised tühikud rakkude vahel,

l töötlemisel

intes, olenemata puidu liigist, on

eb puidu tugevus eriti paindel ja

iirides, olenedes puidu tihedusest ja

>25%, mida

s 8-15%. Eriti rangelt tuleb niiskuse sisaldust jälgida

m0- puidu proovikeha mass peale püsiva kaaluni kuivatNiiskus mõjutab olulisel määral puidu füüsikalis-mehaanilisi oVesi esineb puidus kolmel kujul: kapillaarvesi (ehk vaba vesi) - täidhügroskoopne vesi (e. seotud vesi)- imendunud raku seintesse; keemiliselt seotud vesi - ainete koostises ning eraldub keemiliseKapillaar-ja hügroskoopne vesi eemaldatakse kuivatamise teel Maksimaalse hügroskoopse vee (seotud vesi) hulk rakkude se20ìC juures keskmiselt 30%, seda seisundit nimetatakse kiudude küllastusastmeks ja ta sõltub vähe puidu liigist. Nimetatud niiskuse protsent on olulise tähtsusega, sest niiskuse vähenemisel alla 30% muutuvad puidu mitmesugused omadused tunduvalt. Vee hulga suurenedes kuni rakuseina küllastuspunktini vähensurvel, vähem nihkel ja eriti vähe tõmbel ja löökkoormusel Puidus leiduv maksimaalne niiskus kõigub väga suurtes pkeskkonna tingimustest. Näiteks värskelt raiulud puidu niiskus võib olla 50-100%. Õhukuivaks loetakse puitu niiskusel 10-18%, poolkuivaks 18-25% ja tooreks ehituskonstruktsioonides kasutada ei tohi. Ehituspuidu niiskus peab olema vahemikuliimpuidu korral.

3

Page 4: Puidu eelised ja puudused konstruktsioonmaterjalina ... · kasutada SNiP, kus on toodud vastavalt vähendustegurid. Põhjamaade normid ja Eurocode ei näe ette lehtpuu kasutamist

Puit on hügroskoopne materjal. Seega ohu käes annab niiske puit soodsate ilmastiku-tingimuste korral oma vee ümbritsevale keskkonnale, kuiv puit hakkab niiskes keskkonnas endasse vett imema. Puidu niiskuse muutumisel 0-30% muutub puidu maht ja lineaarmõõtmed, s.t. toimub puidu paisumine ja mahukahanemine. Puidu kuivamisel eraldub kergesti rakkudes ja rakkudevahelistes tühemikes leiduv vaba vesi. Rakkude seintest seotud vee eraldumisega kaasneb puidu mahukahanemine. Vastupidine nähtus – puidu paisumine esineb siis kui rakkude seinad hakkavad veega täituma. Puidu tihedus (mahumass) Puitaine - rakuseina - erikaal kõigub väga väikestes piirides ja on keskmiselt 1,54 g/cm3. Puidu tihedus on eri puiduliikidel erinev ja oleneb puitaine ja vee hulgast mahuühikus. Puidu

kus β

mahumasse võrreldakse puidu niiskusel 12% ja määratakse järgmiselt:

vam. Puidu tihedust ja seega tema kvaliteeti saab hinnata puu

ise normidest, kus eskkonnas 500 ja niiskes keskkonnas 600 kg/m3 (vt

v - mahulise paisumise tegur. Suurema mahumassiga puit on tugeaastaringide arvu järgi tüve ristlõike radiaalsuuna 10 mm ulatuses, mis konstruktsioonipuidul peaks olema 5-20. Puitkonstruktsioonide arvutamisel kasutatakse normidekohaseid normatiivseid puidu tihedusi, mis erinevatele puiduklassidele on leitavad järgmiselt (analoogiliselt tugevusväärtuste leidmisega) 12% puidu niiskuse juures.

puidu mahumassiks võetakse kuivas kasutuskEPN 1.2). Värskelt raiutud puidu mahum

Puitkonstruktsioonide omakaalu arvutamisel tuleb aga lähtuda omakaalu leidm

ass on 800-1000 kg/m3.

Temperatuuripaisumise koefitsient on ehituspuidul 5,5x10-6 piki kiudu ja risti kiudu 6-7 korda suurem. Temperatuuripaisumine võrreldes niiskuspaisumisega on väike. Temperatuuripaisumine 1/o C: Siit tulenevalt puitkonstruktsioonides temperatuuripingeid ei arvestata ning temperatuurivuuke ei tehta.

Temperatuuripaisumise tegur puidus piki kiudu on 2 ... 3 korda väiksem terasest. Soojajuhtivus Seoses puidu poorse ehitusega juhib materjal halvasti soojust. Soojajuhtivus on

oja htivus piki puidus piki kiudu suurem kui risti kiudu. Näiteks standardniiskusel on puidu so jukiudu ca 0,22 W/mK ja risti kiudu ligikaudu 1,8 korda väiksem (λ=0,12 W/mK). Väike soojajuhtivus lubab puitu kasutada nii kande- kui ka piirdekonstruktsioonides. Nii on 15 cm paksune pruss soojajuhtivuse seisukohalt ekvivalentne 2,5 kivi paksuse tellisseina soojajuhtivusega.

4

Page 5: Puidu eelised ja puudused konstruktsioonmaterjalina ... · kasutada SNiP, kus on toodud vastavalt vähendustegurid. Põhjamaade normid ja Eurocode ei näe ette lehtpuu kasutamist

Puidu elastsusmoodul (piki kiudu)on umbes 10 GPa ja sõltub ka oksakohtadest. Võib varieeruda 8…14 GPa. Elastsusmoodul ristikiudu on umbes 400 MPa (varieerub 200…500 MPa). Helijuhtivus. Heli levib puidus 2-17 korda kiiremini kui õhus. Puidu mehaanilised omadused

määratakse väikeste vigadeta roovikehadel (small clear specimens) – neid ei saa arvutustes kasutada, 2)suurte vigadega

puidu purustav koormus kõigis olukordades on u. 20-25 MPa.

e

iseloomustab plastse deformatsiooni puudumine. Seejuures purunemine toimub

tlõikes sisemise ekstsentrilisuse ja pingete

aja arvestada.Puidu tugevuse sõltuvust jõu mõjumise suunast

Puidul on kahte sorti tugevusomadusi: 1) tugevus, mispproovikehade tugevus. Vigadega Pikaajalisel koormamisel selgub, et koormuse mõjul puidu tugevus väheneb 60%-ni. Koormamise aeg varieerub 1 kuust kuni aastani sõltuvalt koormuse liigist (surve, paine). Kestvuse (ja niiskuse) mõju võtab arvesse Kmod. Kui võtame arvesse vead ja koormuse kestvuson puidu normatiivne tugevus u. 10-20 MPa. Puidu arvutuslik tugevus on 10 MPa. Tõmme Tugevuspiiriks tõmbel vigadeta männipuidul piki kiudu normaaltingimustel on saadud ft =100 N/mm2 ja suhteline deformatsioon on u. 1%. Tõmmet elemendi telje suunas pikemas piirkonnas järk-järgult. Puidu tugevust vähendavad oluliselt looduslikud vead, mis põhjustavad riskontsentratsiooni. Eriti ohtlikud on oksakohad, mis paiknevad elemendi servadel. Nii näiteks oksa läbimõõdu puhul 1/4 elemendi küljepikkusest on tugevusnäitaja selles ristlõikes ainult 27% standardse proovikeha tugevusest. Tõmbetugevus ristikiudu ft,90 (tingituna materjali anisotroopsusest) on 20-25 korda väiksem kui tõmbetugevus pikikiudu ft,0. Siit järeldub, et väga suur osa puidu vigadest on puidu kiudude kiivus, mida materjali valikul on vkiudude suhtes iseloomustab järgmine graafik.

Joonis. Puidu tugevuse sõltuvus puidu kiudude suunast. Surve

5

Page 6: Puidu eelised ja puudused konstruktsioonmaterjalina ... · kasutada SNiP, kus on toodud vastavalt vähendustegurid. Põhjamaade normid ja Eurocode ei näe ette lehtpuu kasutamist

Katsed näitavad et puidust proovikehade survetugevus fc,0 pikikiudu on 2-2,5 korda lühiajalisel oormamisel väiksem kui tõmbel (joon 3.5), elastsusmoodul on aga sama kui tõmbel. Puruneb u.

juures. k40 MPa

Joonis 3.5. Puidu mehaanilised omadused piki ja risti kiudu. Survele avaldavad puidu vead vähem mõju kui tõmbel. Näiteks maksimaalselt lubatava oksa

survetugevus 60-70% standardse roovikeha tugevusest.

evadpuidu kihtidesse (joonis). Survel esinevad puidus suured plastsed

vigadeta katsekeha puhul on 60-70 N/mm2

agu nähtub graafikult (joon 3.5) on paindejoon tõmbe ja surve vahel. Elastsusmoodul on sama bel. Paindekatse algul deformeerub surutud pool ja siis tõmmatud pool puruneb ja

igu satuks vähem tõmbetsooni

läbimõõdu puhul survele 1/3 elemendi küljepikkusest onpSeega puit töötab survele paremini, kui tõmbele, siit - puitmetall-sõrestikud. Survepurunemisel tekib puidus tugevamate ja jäigemate kiugruppide väljanõtkumine – nad surutakse pehmetesse kdeformatsioonid, mistõttu habrast purunemist ei teki. Paine Puidu keskmine paindetugevus fm standardse väikese Nkui tõmlõheneb. Puidu vigade (oksa max d = l/3 küljepikkusest) korral tugevus langeb umbes poole võrra moodustades 45-50% normikohaste puidust proovikehade paindetugevusest. Tuleb alati jälgida, et puidu v

6

Page 7: Puidu eelised ja puudused konstruktsioonmaterjalina ... · kasutada SNiP, kus on toodud vastavalt vähendustegurid. Põhjamaade normid ja Eurocode ei näe ette lehtpuu kasutamist

Joonis 3.8. Puidu survepurunemine Muljumine Puidu tugevus survele risti kiudu fc,90 on tunduvalt väiksem kui pikikiudu fc,0 ning deformatsioonid on nii suured, et proovikeha võidakse õhukeseks suruda. Seetõttu kujutab muljumistugevus endast tinglikku suurust, mida piiratakse deformatsiooniga. Selgub, et muljumistugevus, mis sisuliselt on survetugevus, saadakse puidu deformatsiooni põhjal selle töötamisel elastses staadiumis. Punkt, kus deformatsioonide lineaarsus lõpeb ja algab diagrammi kõverjooneline osa, on tinglik puidu tugevus survel ristikiudu. Tavaliselt on puidu survetugevus ristikiudu umbes 5…10 N/mm2. Lõige (nihe) Puidu nihe võib tekkida puidu tasapinnas piki ja põiki kiudu, aga samuti kiudude suhtes nurga all. Okaspuidu puhul on katsete teel puidu lõiketugevuseks piki kiudu saadud fv = 7N/mm2. Põhilised puidu kasutusalad ehitus- ja muudes konstruktsioonides oleksid: • Ümarpuit - põllumajandushooned, sh ka ruumilised süsteemid - palkmajad - sillad, eriti jalgtee-ja jalgrattasillad, aga ka kergetranspordi sillad - telefoni ja ka kõrgepingeliinide postid - tornid, mastid • Saematerjal: laud, plangud, prussid - laudkonstruktsioonid (jäikusdiafragmad, talad, ogaplaatsõrestikud, koorikud) - voodrilaud, kõikvõimalikud muud vooderdised, ripplaed jne. - ühe kuni 4-5 korruseliste elamute puitkarkassi postid, talad ja muud elemendid - kergete tootmishoonete puitkarkassid

7

Page 8: Puidu eelised ja puudused konstruktsioonmaterjalina ... · kasutada SNiP, kus on toodud vastavalt vähendustegurid. Põhjamaade normid ja Eurocode ei näe ette lehtpuu kasutamist

- puit-teras-betoon komplekskonstruktsioonid, - katuse- ja vahelaepaneelid • Liimpuitelemendid ja konstruktsioonid - talad, postid (sh sildkraana talad) - ühiskondlike hoonete suureavalised kande-konstruktsioonid (raamid, kaared sõrestikud, ruumilised süsteemid) - tööstushoonete kandekarkassid, selle hulgas ka sildkraanade talad - sillad, nii jalakäijate kui maanteesillad, kus konstruktsiooni- tüüpideks võivad olla talasillad, kaarsillad, sõrestsillad ripp- ning vantidega toestatud sillad - puitkarkassil telkkonstruktsioonid • Puidupõhjalised materjalid - vineer, väga erineva paksuse, struktuuri ja tugevuse ning veekindlusega (mitmesugused paneelid, hoonete diafragmad, kergete puittalade ja -raamide seinad) - laastplaat, samuti väga erinevate omadustega, ka lamineeritud (mitmesugused paneelid, hoonete diafragmad, kergete puittalade ja -raamide seinad) - puitkiudplaat - vineerkiht- (Kerto)ja vineerribapuit (parallam) nõuavad aga eri tehnoloogia olemasolu. • Puitelamud - Kergel puitkarkassil ühe- ja mitmekorruselised elamud ja hooned (hotellid, kontorihooned jne) 1.) Ajaloolised puitkarkassil (seintel) elamud ja hooned Ühe kuni 4-ja korruselised. Kas horisontaalpalkidest püstpalkidest (prussidest) täisseinaga või puitkarkassiga täidisseinaga, sh ka eriti laialt Saksamaal ja Kesk-Euroopas tuntud fahwerkhooned. 2.) Ehitusplatsil ehitatava puitkarkassiga elamud ja hooned - läbimineva süsteemiga (postidega) elamud - platformjätkuga korruselamud. 3.) Tehases valmistatavate seinaja vahelae (ka katuslagi või maapealse korruse põrand) paneelidest hooned ehk tasapinnalistest elementidest hooned. Need elamud ja hooned on näiteks Matek tüüpi majad ja võivad üdiselt olla ühe kuni kolmekorruselised (ehk ka 4-ja korruselised). 4.) Tehases valmistavate ruumilistest elementidest (moodulitest) monteeritavad elamud ja hooned Seda tüüpi elamud või hooned on näiteks Tartus firma Kodumaja tüüpi majad. Samuti ühe kuni kolmekorruselised. Puidu töötlemiseks/valmistamiseks kulub vähe primaarset energiat. Allpool on toodud energiakulu võrdlustabel teiste materjalidega. Saematerjal 0,5 - 1,7 kWh/kg, hööveldatud puit 0,6 - 2,8 “, liimpuit 1,1 - 3,2 “, vineer 2,0 - 5,4 “, tsement 1,1 - 2,7 “, betoon 0,3 - 1,3 “, tellis 0,8 ”, PVC plastik 15 – 6 ”, teras 7 – 10 ”, alumiinium 35 – 60 ”.

Ümarpuit Eestis ja kogu euroopas kasutatakse valdavalt kuuske (fir, spruce, picea abies – tavaline kuusk, ель). Mänd läheb valdavalt Lõuna-Euroopa tisleri- ja mööblitööstusele. Kohalikke lehtpuid kasutatakse suhteliselt vähe, kuna ta kipub mädanema ja tugevus sõltub liigist. Lehtpuud lubab

8

Page 9: Puidu eelised ja puudused konstruktsioonmaterjalina ... · kasutada SNiP, kus on toodud vastavalt vähendustegurid. Põhjamaade normid ja Eurocode ei näe ette lehtpuu kasutamist

kasutada SNiP, kus on toodud vastavalt vähendustegurid. Põhjamaade normid ja Eurocode ei näe ette lehtpuu kasutamist konstruktsioonipuiduna. Eesti rahvaehituses kasutati kase- ja pajulatte katuseroovidena. USA-s, Austraalias ja Aasiamaades kasutatakse ehituses väga palju kohalikku lehtpuud (hardwood vs softwood). Lääne-Euroopasse on 80% ehituspuidust sisse toodud Rootsist ja Soomest. Baltikumist ja Venemaalt alla 10%. Nõukogude liidu ajal lõigati maha 6,5m pikkuseid palke. Tegelikult on mõistlikum lõigata lühemaid umbes 3m juppe, mida on lihtsam ka metsast välja vedada. Kokkuvõttes saab rohkem saematerjali. Kõik Eesti firmad, kes toovad välja 6m palke on pankrotti läinud (Räpina metsamajand). Palgi kasutusalad: 1)ümarpalkmajades, 2)saematerjali tootmisel. Ümarmaterjalid Palgid diam. >140 mm, pikkus 4…7 m Peenpalgid diam. 80…140 mm, pikkus 3…7 m Ümarlatid diam. 30…80 mm, pikkus 3…7 m Laastupakud diam. >140 mm, pikkus 0,5…0,7 m Vineeripakud diam. >200 mm, pikkus 1…2 m Ümarmaterjal valmistatakse peamiselt okaspuidust, vineeripakud lehtpuust Mõõtühikuks m3 (tihumeeter) – palkide tegelik maht ilma palkidevahelist ruumi arvestamata. EPN5 (Eurocode 5 ja Timber Engineering Step 3) puuduvad andmed ümarpuidu tugevuse kohta. SNiP-is olid ümarpuidule eraldi tugevusnäitajad, mis on 1. sordi saematerjalist umbes 1,5 korda suuremad. Kuna puidu äärmised kuid on läbi lõikamata, siis suurim erinevus tugevusnäitajate osas on paindel. Sorteerimata saematerjalile on soovitav tugevuseks võtta C24 samas kui ümarpuidule on soovitav võtta C30. Põhjamaades jaotatakse saepalk kvaliteedi järgi 3 sorti: A, B ja C. Ka Eestis on soovitatav kasutada sama süsteemi. Saksa (DIN) ja Inglise (BS) süsteemis ei ole palgi materjal seotud saematerjali kvaliteediga nii hästi kui põhjamaades (kvaliteedi omavaheline seos ei ole selge).

Saetud puitmaterjalid ja saematerjali kvaliteediklassid Saematerjal saadakse palkide pikisaagimisel. Tähtsamad saematerjalid on: a)poolpalgid, b)servatud palgid, c)servamata lauad, d)servatud lauad, e)prussid, f)latid, g)liiprid.

9

Page 10: Puidu eelised ja puudused konstruktsioonmaterjalina ... · kasutada SNiP, kus on toodud vastavalt vähendustegurid. Põhjamaade normid ja Eurocode ei näe ette lehtpuu kasutamist

Ümarmaterjalist saematerjali tegemiseks kasutatakse a)raamsaagi (Põhjamaades 40-45% toodangust), b)ketassaagi (Põhjamaades 40-45% toodangust), c)lintsaagi (Põhjamaades 5-10% toodangust). Raamsaag on vastupidav ja traditsiooniline. Puuduseks on suurim saetee laius, mis tingib suured kulud. Ketassael on suhteliselt odav ostmine ja tootmine. Lintsaag on kerge, suhteliselt õhukese lindiga (kallist puitu) ja võimaldab väga suurt ristlõiget kvaliteetselt lõigata. Puuduseks on kallidus, kulub kergelt ja raske hooldada. Eestis on ketassaagidel suurimad perspektiivid. See nõuab suurt kvaliteeti ja organiseerimist. Suurimad tootjad Eestis: AS Imavere Saeveski ~ 200 000 m3 saematerjali aastas (täiesti uus tehnoloogia, tunnelkuivatid, kuid senini puudub veel mehaaniline sorteerimine), Paikuse saeveski ~ 140 000 m3 aastas, Rakvere saeveski 60 000 m3 aastas jne. Tehnoloogia: Kõigepealt saetakse südamik läbi, suure ristlõike puhul jäetakse südamik sisse ja võimalikult keskele. Saematerjali hindamisel tuleb aru saada, milline on südamiku-poolsem külg, milline mitte. Puitkarkassi ehitusel on oluline, et saematerjal oleks kuivatatud 16 … 18 niiskusprotsendini ehk kasutuskeskkonna keskmise niiskustasemeni, et vältida mõõtmete muutuse vähenemine hilisemal kuivamisel. Kuivatatud saematerjali peaks enamasti ladustama kinni kaetuna või katuse all. Saematerjal jaguneb vastavalt niiskusesisaldusele: mööblikuiv 6... 8 %, tislerikuiv 8...12 %, sisekuiv 10...14 %, ehituskuiv 16...20 %, niiske 22...27 %, märg >27 %. Saematerjali kvaliteediklassid. Põhjamaades on ühesugune süsteem – klassid A1, A2, A3, A4 (vastab ümarpalgi A-le), B, C, D. Mida tähestikus tagapool, seda rohkem puidurikkeid, mis määravadki kvaliteedi. (Vana Põhjamaade süsteem oli 1, 2, 3, 4, 5, 6). A1, A2 ja A3 läheb mööbli- ja eriotstarbelisse tööstusse. Põhiline ehitusmaterjal on B, C (vana 5 ja 6) ja osaliselt A4. D on ilma kvaliteedita klass. EHITUSLIKU SAEMATERJALI KVALITEET Kvaliteet Iseloomustus

C Täiskantne ehituslik saematerjal (kuivatamata kujul üldjuhul palgist saetud täiskantne saematerjal, mida nimetatakse ka sordiks ABC, sobib

10

Page 11: Puidu eelised ja puudused konstruktsioonmaterjalina ... · kasutada SNiP, kus on toodud vastavalt vähendustegurid. Põhjamaade normid ja Eurocode ei näe ette lehtpuu kasutamist

kandvatesse konstruktsioonidesse). Lubatud väike poomkant. D Lubatud suur poomkant ja/või vähene värvimutus (kuivatamata kujul

üldjuhul palgist saetud poomkantne (kuni 1/3 paksusest) saematerjal saalungid km)

Kasutuskoht

A1

A2

A3

A4

B

C

D

Puusepatooted, nõudlikud kasutuskohad Aknalengid ja –raamid, ukselengid Mööbel, liimpuitkilp Kandekonstruktsioonid, sarikad, teised tugikonstruktsioonid Välisvoodrilauad Sisevoodrilauad Liistud Välisvoodri kinnituselemendid (alusroovitis) Põranda aluslaudis Põrand Poomkantlaudis (pindalauad) Aiad, tuule- ja lumetõkked Saalungilauad Pakendid Käsitöö ja puunikerdused Saunavooder

* * * *

* * * *

* * * * *

* * * * * *

* * * * * * * * *

* * * * * * * *

* *

Sorteerimisel on tähtsaim vaadata okste suurust ja arvu saematerjali halvimal meetril, normeeritud on ka teised esinevad rikked. Eesti keeles on sorteerimisjuhend kaardil RT 21-10750-et, soomekeelne RT-kaart on saadaval ka Internetis aadressil www.woodfocus.fi, Ammatilaiset, Ohjeet ja RT-kortit, Sahattu ja höylätty puutavara (RT 21-10626). Tabeli 1 järgi saab valida, millise sordi puitu millises kohas peaks kasutama. A1-sordi männipuit on kuuse C-sordist 4-5 korda kallim.

11

Page 12: Puidu eelised ja puudused konstruktsioonmaterjalina ... · kasutada SNiP, kus on toodud vastavalt vähendustegurid. Põhjamaade normid ja Eurocode ei näe ette lehtpuu kasutamist

SORTEERITUD SAEMATERJALI KVALITEET Kvaliteet Vastavus

Skandinaavia standardile

Iseloomustus

A U/S Täiskantne terveoksaline materjal, lubatud üksikud mustad oksad mitte üle 8mm

B V Täiskantne terveoksaline materjal, lubatud vähesel määral musti oksi üle 8mm

AB SF(U/S+V) Täiskantne terveoksaline materjal, lubatud vähesel määral musti oksi üle 8mm, A kvaliteet välja sorteerimata

ABC SF+VI (U/S+V+VI)

Täiskantne materjal, lubatud mustad oksad, A ja B kvaliteet välja sorteerimata

C VI Täiskantne materjal Põhjamaade süsteemi eeliseks on seotus tugevuse järgi sorteerimise süsteemiga. DIN jagab puidu 3 klassi: sorteerimisklass 7, 10 ja 13, aga neid on raske Eurocode’iga siduda. Kogemuste põhjal vastab S13 ligikaudselt A1, A2 ja A3-le; S10 vastab umbes A4 B ja C-le; S7 vastab D-le. Saematerjali erinevate mõõtude kättesaadavus (Puumarket):

12

Page 13: Puidu eelised ja puudused konstruktsioonmaterjalina ... · kasutada SNiP, kus on toodud vastavalt vähendustegurid. Põhjamaade normid ja Eurocode ei näe ette lehtpuu kasutamist

Höövelmaterjalid. Üha enam kasutatakse ehituses hööveldatud saematerjali, sest see on täpsemate mõõtmete tõttu mugavam. Hööveldamisel väheneb ristlõige veelgi, näiteks 50 x 150 mm-lt 45 x 145 mm-le, kuid kõnepruuki on juurdunud lihtsalt “hööveldatud 50 x 150”. Höövelmaterjalid on valmistatud eelkuivatatud puidust ning peale hööveldamist pakendatud kilesse. See tagab paremini puidu niiskussisalduse säilimise ladustamisel ja enne kasutamist ehitusobjektil. Voodrilauad Enimkasutatud lauaprofiilidel on kolmetäheline tähistus: 1. täht: kasutuskoht, 2. täht: sulunditüüp, 3. täht: ühenduse või profiili tüüp. Voodrilaudade kvaliteediklassid on männil EM (erivalikmänd) - sisuliselt oksavaba; ühel meetril lubatud kuni 2 oksa maksimaalse läbimõõduga 8 mm, VM (väheokslik mänd), TM (terveoksaline mänd) ja OM (okslik mänd). Kuusepuidu kvaliteediklassid on VK (väheokslik kuusk), TK (terveoksaline kuusk) ja OK (okslik kuusk).

13

Page 14: Puidu eelised ja puudused konstruktsioonmaterjalina ... · kasutada SNiP, kus on toodud vastavalt vähendustegurid. Põhjamaade normid ja Eurocode ei näe ette lehtpuu kasutamist

Saematerjali sorteerimine tugevuse järgi

Eesti projekteerimisnormide järgi peab puitkarkassis kasutama tugevussorteeritud puitu. Kandekonstruktsioonides (näiteks sarikate ja põrandatalade jaoks) kasutatav ehituspuit liigitatakse kas visuaalselt või masinaga katsetatult tugevusklassidesse (INSTA-tugevusklassid). Saematerjali sorteerimine kvaliteediklassidesse ei lähtu tema tugevusest: A-sordi materjal ei pruugi C-sordi materjalist oluliselt tugevam olla, kõrgem kvaliteet tähendab okste ja rikete vähesust ja paremat sobivust tisleritöödeks või mööbli valmistamiseks, tugevuse jaoks on okste paiknemine nende arvust ja suurusest olulisemgi. Seepärast peab ehitiste karkassis kasutama tugevuse järgi sorteeritud saematerjali. Kasutusel on kaks normi: 1) EN 518 – visuaalne sorteerimine (kirjeldab puidu rikkeid, aga ei ole õpetatud kuidas hinnata), 2) EN 519 – masinaga sorteerimine. Saematerjali tugevussorteerimisel lubatakse kasutada Põhjamaade T süsteemi (soovitav kasutada), DIN-i ja Briti standardit.

14

Page 15: Puidu eelised ja puudused konstruktsioonmaterjalina ... · kasutada SNiP, kus on toodud vastavalt vähendustegurid. Põhjamaade normid ja Eurocode ei näe ette lehtpuu kasutamist

Tugevusklasside vastavus: Põhjamaad: T40 T30 T24 T18 T10 Eurocode: C40 C35 C30 C24 C22 C18 C16 Number tähendab puidu paindetugevust N/mm2.

Puit on materjal, mille tugevust mõjutavad tihedus, oksakohad, keerdkasv jms kasvukohast ja -tingimustest põhjustatud tegurid. Kandvates konstruktsioonides on puidu tugevus tähtis. Saematerjalide ja liimpuidu tootjad müüvad tugevusklassi tähisega märgistatud puitu. Saematerjalil määratakse klass tugevussortimise teel, mida teostab vastava väljaõppe saanud töötaja (visuaalne sortimine), või määratakse masinaga (masinsortimine). Liimpuidu tugevuse määravad kasutatavate lamellide tugevused. Tugevusklasse tähistatakse tähe ja numbri kombinatsiooniga. Täht näitab puidu liiki: C – okaspuit (coniferous), D – lehtpuit (decidous), GL – liimpuit (glulam), ning arv normatiivset paindetugevust (N/mm2).

Eestis on kättesaadav järgmiste tugevusklassidega sorteeritud puit: Saematerjal C16, C24. Liimpuit GL28c, GL28h (c- kombineeritud, h - homogeenne). Tugevusklassiga on määratud nn normatiivne puidu paindetugevus. Arvutustugevus sõltub veel ka kasutuskohast (kliimast) ja koormuse iseloomust. Tugevussorteeritud puit märgistatakse templiga, millel on näha tugevusklass, valmistaja, sorteerija ja puidu nimipaksus. Templite abil eraldatakse puitmaterjalist tugevusnõuetele vastav osa. Serval olev tempel näitab ära puidu tugevama serva. Sel viisil võtab tootja endale vastutuse selle eest, et materjal tõepoolest tagab nõutud tugevuse.

15

Page 16: Puidu eelised ja puudused konstruktsioonmaterjalina ... · kasutada SNiP, kus on toodud vastavalt vähendustegurid. Põhjamaade normid ja Eurocode ei näe ette lehtpuu kasutamist

Masinsorteerimine – machine strength grading (MSG). Masinsorteerimise põhimõte: Puidu painutamisel (tugede vaheline kaugus 10-11cm) mõõdetakse läbivajum ∆ , mille järgi arvutatakse elastsusmoodul E. Elastsusmoodulist omakorda saadakse puidu keskmine tugevusklass. Kui masin sorteerib, siis tähis on näiteks MT40. Igal pool tuleb masinat tareerida vastavalt maa normidele. Lisaks painutamisele on ka läbivalgustamise meetod, kuid siiani pole paremaid lahendusi eriti välja tulnud. Kui võrrelda visuaalset ja masinaga sorteerimist, siis masinsorteerimine annab alati varu – umbes ühe klassi võrra (masin ütleb MT30, visuaalselt ütleks T40). Tugevussorteerimise seade maksab umbes 8 miljonit krooni (tootjad Kanada, USA ja Soome firmad).

Vineer (PLYWOOD, VENEER, ΦEΗEΡΑ) Vineer on kihiline materjal, mis valmistatakse õhukeste puitlehtede – spoonide – kokkuliimimise teel. Spoonid asetatakse vineertahvlisse üksteise suhtes kiudude suunaga risti nii, et kihtide arv tahvlis oleks paaritu. Paaritu arvu spoonikihtidega tagatakse, et vineertahvli väliste spoonide kiud on ühesuunalised, mis on vajalik vineertahvli kaardumise tõkestamiseks. Kiudude risti asetamisega vähendatakse tunduvalt puidu anisotroopsust ja ühtlustatakse mahudeformatsioone erinevates suundades. Vineerid erinevad omavahel spooni paksuse poolest. Vineeri valmistatakse põhiliselt kasest või kuusest või kombineerituna neist mõlemast. Vineerile on omased kõrged tugevusnäitajad, väike mass (näiteks 4x väiksem alumiiniumist), madal soojus- ja helijuhtivus ja kasutatavus keemiliselt agressiivses keskkonnas. Aastatel 1700-1820 toodeti vineerist vaid mööblit. 1793.a. võttis inglane Samuel Benthan patendi vineeritootmisele. Ehituslikku vineeri hakati valmistama 19 sajandi keskel Šveitsis, Prantsusmaal ja Saksamaal. Esmalt kasutati toormena vaid kasepuitu. Esimene vineeritehas Baltimaades avati Tallinnas. AS TVMK on 1877 aastal vineeri ja vineermööbli tootmist alustanud ettevõtte - Eesti Mehhaanilise Puutööstuse Aktsiaseltsi A.M.Luther (Lutheri Mööblivabrik) järeltulija. Toodangut hakati andma 20. sajandi algul. (Esialgu toodeti vineerist mööblit). Nõukogude ajal toodeti vineeri väga suurtes mahtudes. 1960...70 hakati Soomes tootma lisaks kasevineerile ka kuusevineeri. Kuusevineer levis kiiresti ka ehitusse.

Joonis nr. 1 Spoonileht Levinuimad vineeri liigid:

1) Kasevineer (ALL BIRCH või Throughout Birch), tihedus 700 kg/m3; Spooni paksus on üldjuhul 1,4...1,5 mm

16

Page 17: Puidu eelised ja puudused konstruktsioonmaterjalina ... · kasutada SNiP, kus on toodud vastavalt vähendustegurid. Põhjamaade normid ja Eurocode ei näe ette lehtpuu kasutamist

2) Okaspuuvineer (CONIFER) 1,4; 1,85; 2,1; 2,5; 2,8 mm paksused spoonid, tihedus 510 - 520 kg/m3; Nii pindmised kui sisekihid üksnes okaspuuspoonist.

3) Segavineer (COMBI; COMBI-MIRROR) Segavineeris kasutatakse lisaks kasespoonile ka okaspuuspooni, peaasjalikult kuuske. Combi-segavineeris on välispind kasespoonist (tugevam) ning seesmistes kihtides vahelduvad okaspuuspooni ja kasespooni kihid. Combi mirror – mõlemad välispinnad on kasest. Twin vineeris on kasest vaid pindmised kihid ning kogu sisemus koosneb okaspuuspooni kihtidest.

Sordid sõltuvad kasutatavast liimist: 1) Sisekasutuseks (INTERIOR) - mitte veekindlad. 2) Väliskasutuseks (EXTERIOR;WBP) – veekindlad, ka NSVL-s valmistatud veekindel

vineer. Euroopa kvaliteediklassid E (eliit), I, II, III, IV. Vineeri kvaliteediklassi määratakse pindmiste kihtide järgi ning see oleneb okste arvust ja läbimõõdust ning nende iseloomust, liitekohtade kvaliteedist, värvuse varieerumisest ning tootmisvigade olemasolust. Nõukogude Liidus liigitati vineer sideaine järgi: tavaline, niiskuskindel, veekindel. NSVL kvaliteediklassid: I, II. III. Probleemiks olid fenoolide baasil tehtud liimid, kuna nad on mürgised. Vineeritahvli mõõdud – kask 1500x1500; 1500x1800, kuusk 1200x1200; 1200x2400. Paksused: DIN 4-29 mm (4, 6, 9, 10, 12, 15, 18 ja 21 mm on põhjamaades levinud intervall). Tugevusnäitajad. Iga vineeri tootev ettevõte määrab oma toodetele ise tugevuse. Üldreegel on see, et vineeri tugevusomadused on 1,5...2 korda suuremad kui tavalisel saematerjalil. Vineeri tugevus välimiste spooni kiudude asetusel piki sillet on oluliselt suurem, kui pikisuunas. Samas vineeri lõiketugevus pindade vahel võib olla ligi 2,5x suurem kui puidu lõiketugevus piki kiudu, mis on tema oluliseks eeliseks puidu ees. Bakeliseeritud vineeri välised pinnad on töödeldud piirituses lahustuvate vaikudega, mis teeb temast veekindla vineeri. Bakeliseeritud vineeri normaalpinged piki vineeri tahvleid on 2,5 ja põiki kuni kaks korda suurem, kui okaspuidu tugevus piki kiudu. Lõiketugevus on ligi 4,5x ja nihketugevus kuni 1,5x suurem puidu nihketugevusest piki kiudu. Vineeri toore peab olema ümarpakuna – vineeripakkudena, mis ei tohi olla liiga koonilised, kõverad või ovaalsed. Pakk peab olema värskelt raiutud, väikese arvu kinnikasvanud okstega, sobiva tihedusega, sirge süüga. Puit peab olema kergelt liimitav, väikese kuluga, heade lõike ja lihvimisomadustega, hea värvitavuse ja tugevusega, vastupidav mädanemisele ja putukatekahjustustele. Vineeripakkude leotamise eesmärgiks on puidu sulatamine (talvel), puidu pehmendamine ja puhastamine (väljastpoolt), niiskuse tasakaalustamine. Leotamise käigus soojendatakse vineeripakud sellise temperatuurini, mis võimaldab ümara paku pealispinnalt lõigatava spooni lahti kerida sileda lehena, ilma et see praguneks. Mida kõrgem on temperatuur (soovitav 70°C), seda parem spoon, kuid see tähendab ka suuremat energiakulu. Spooni lõikamiseks peab puidu niiskus olema vähemalt 30%. Tegelikult on see 60…80% kuiva puidu massist (mis nõuab hiljem suuremat energiakulu kuivatamiseks. Vineeripakkude ettevalmistamisel puit esmalt järgatakse, et suurendada kvantitatiivset ja kvalitatiivset väljatulekut. Pakkude pikkused peavad vastama pinkide võimalustele (Soome vabrikutes paku pikkused 132, 162 ja 260cm). Kasutamine. Tänapäeval leiab vineer laialt kasutust monoliitbetooni raketistes ja USA-s monteeritavate majade ehitamisel. Vineeri kasutatakse välis- ja siseseinapaneelides, betoonkonstruktsioonide raketistes, töölavades, fassaadides ja pôrandakonstruktsioonis. Konstruktsioonides leiavad kasutamist vineerspoonidest liimitud karp- ja nurkristlõikega talad, torud ja lainelise ristlõikega plaadid. Vineeri positiivsed omadused võimaldavad vineeri kasutada

17

Page 18: Puidu eelised ja puudused konstruktsioonmaterjalina ... · kasutada SNiP, kus on toodud vastavalt vähendustegurid. Põhjamaade normid ja Eurocode ei näe ette lehtpuu kasutamist

mitmekihiliste piirdekonstruktsioonide valmistamiseks, nagu puitvineerpaneelid, ribilised kaared, koorikud- hüparid, konoidid jne.

Joonis nr. 2 Erinevad vineeri struktuurid. Vineertooted. Kasutatakse liitplaatisid, kus kahel pool on vineer ja keskele jääb südamik. 1)(Battenboard, lautalevy) Südamik puidust, mis võib olla nii liimitud kui liimimata. 2) (Blockboard, rimalevy). Südamik koosneb 2-10mm puitribadest, mis ei ole kokku liimitud. 3) (Laminboard, Sälilevy). Kitsad kokku liimitud ribad. 4) (Cellural board, kennolevy). Südamik koosneb kahes eri suunas kokkuliimitud lattidest 5) (Composite plywood, yhtistelmalevy). Vineerplaat, mille südamik on tehtud muust materjalist (soojaisolatsioon).

Puitlaast- ja puitkiudplaadid Puidupõhiste materjalide eelised:

1) taastuvast toorainest 2) saab ära kasutada puidutöötlemisjääke

Puidupõhiste materjalide miinused: 1) tuleohtlikud 2) mõõtmete muutumine niiskuse tõttu paksuse suunas (vt. alljärnevat tabelit).

Tabel. Materjalide niiskusdeformatsioonid õhuniiskuse muutumisel 40…80% Materjal Mahumuutus mm/m Puit pikikiudu 1 Okaspuit radiaalsuunas 10 Okaspuit tangentsiaalsuunas 20 Puitlaastplaadid oma tasandis <5 Puitlaastplaadid paksuse suunas

100

Kipsplaadid 0,4

Puitkiudplaadid (FIBREBOARD)

18

Page 19: Puidu eelised ja puudused konstruktsioonmaterjalina ... · kasutada SNiP, kus on toodud vastavalt vähendustegurid. Põhjamaade normid ja Eurocode ei näe ette lehtpuu kasutamist

Puitkiudplaadi all mõistetakse puidukiududest valmistatud plaate. Kiudude omavaheline sidumine baseerub kiudude karestamisel vilditaoliseks massiks ning seega kiudude omavahelisel loomupärasel hõõrdumisel ning kleepuvusel. PKP margi määrab ära peamiselt valmistusmeetod, liimimisviis ning plaadi tihedus. Puitkiudplaate hakati valmistama 19. sajandi lõpul paberitööstusest järgi jäänud kiududest (koostisosad jäme puidukiud, vesi). Valmistatakse peamiselt märgtehnoloogial, mille puhul puit lahutati koos veega püdelaks kiumassiks, millest vesi hiljem välja filtreeritakse, surudes massi selleks tihedalt kokku. Puitkiudplaadid jagunevad:

pehmed plaadid (tihedus <350 kg/m3, paksus 8-50mm), poolkõvad plaadid (tihedus 350-800 kg/m3, paksus 6-12mm) kõvad plaadid (tihedus >800 kg/m3, paksus 2-4mm)

Pehmeid plaate kasutatakse soojusisolatsiooniks ja tuuletõkkeks. Pehmed plaadid on kehvade mehaaniliste omadustega, kuid head heli- ja soojaisolaatorid. Eestis on levinuim Pärnus toodetud tuuletõkkeplaat. Kõvermate plaatide tootmisel rakendatakse kõrgemat temperatuuri ja suuremat survet kui pehmete puhul. Kõvad plaadid leiavad kasutust peamiselt põrandaehituses, samuti uste ja seinte kattematerjalina. Eestis valmistatud plaadid on loodussõbralikud – liimita – kasutatakse puidu enda vaike sideainena. Lisanditena kasutatakse vaid värvaineid. Eestis tootjad: Pärnus AS Viisnurk (tihedus 230-260 kg/m³. Vabriku maksimaalne tootmismaht ulatub 12000 tonnini aastas) ja Püssi alevis AS Repo Vabrikud (toodetav paksus: 3,2 mm, press mõõt AS-is Repo Vabrikud: 2140 X 6100 mm, tihedus: 800 - 1000 kg/m3, Püssis toodetud puitkiudplaati (PKP vabrik alates 1982.a.) kasutatakse kõige enam pakenditööstuses).

Joonis nr.3 AS Repo Vabrikud toodetud puitkiudplaat.

ISOTEX on AS Viisnurgas toodetav dekoratiivne puitkiudplaat, mida kasutatakse lagede ning seinte lõppviimistluseks. Plaadid on kaetud paberi või tekstiiliga, mille pealispinnale on pressitud reljeefne muster. Tootmine: Puiduhakke jahvatamisel tekkinud kiudmassi pressimise ja kuivatamise tulemusena saadakse puitkiudplaadid, mille sideaineks on puidus sisalduvad looduslikud vaigud. Plaatide pealistamiseks kasutatakse vaid veepõhiseid liime. Laeplaate toodetakse nelja erineva disainiga, paberkattega seinaplaate on valida kaheksa ja tekstiilkattega viis varianti. Omadused: õhumüra isolatsioonivõime – keskmiselt 22 dB. Plaatide soojusjuhtivustegur on 0,045...0,05 W/mK. Dekoratiivpaberi all asuv fooliumikiht teeb plaadi raskesti süttivaks. Laeplaatide ISOTEX süttivustundlikkus vastab Eesti Standardiameti EVS 620-10:1998 klassi V1/- nõuetele. Kuivtehnoloogial maailmas valmistatavad puitkiudplaadid jagunevad:

1) MDF (MEDIUM DENSITY FIBREBOARD) – kesktihe puitkiudplaat 2) HDF (HIGH DENSITY FIBREBOARD) – kõrgtihe puitkiudplaat

MDF-plaatide levik väga kiire maailmas, hinnanguliselt kasv 20% aastas. Tootmismahtude kasv jätkub. Puidu lahutamine kiududeks toimub termomehaaniliselt, mis tähendab puidu peeneks jahvatamist kahe ketta vahel, rakendades samal ajal surve all aurutamist. Seega on kiudude suund puhtjuhuslik, millest tulenevalt plaadi struktuur väga homogeenne. Toorainena kasutatakse nii

19

Page 20: Puidu eelised ja puudused konstruktsioonmaterjalina ... · kasutada SNiP, kus on toodud vastavalt vähendustegurid. Põhjamaade normid ja Eurocode ei näe ette lehtpuu kasutamist

okaspuu- kui lehtpuitu. MDF-i pind on tasane ja selle katmine värviga või spooniga on küllaltki hõlbus. Kuna plaat on tihe, on teda võimalik saagida ning töödelda analoogselt massiivpuuga. Kuna plaat koosneb väga peentest kiududest, saab talle sisse pressida mustreid ja ornamente. MDF plaat on võimalik vormida mitmesuguseks täispuitu imiteerivaks materjaliks (akna ja ukseliistud). MDF-i tugevusomadused pole eriti head ning niiskudes kaotab ta veelgi ja deformeerub (ei kõlba kasutada välistingimustes). Seega ei ole ta kõlbulik kasutamiseks ehituskonstruktsioonides välistingimustes, kuid kuivades ruumides on ta küllalt stabiilne. Peamiseks tarbijaks on ka mööblitööstus (hea töödeldavus). MDF-plaadi tootmiseks on võimalik kasutada oksapuu ja lehtpuu peenpuitu. MDF plaadid on heade akustiliste omadustega, mistõttu neid kasutatakse ka helitehnikas. HDF plaadid on suure tiheduse ja kõvadusega. Enamasti on üks plaadi külgedest sile ja läikiv, teine aga mitte, mis tuleneb tootmistehnoloogiast. Enim tuntud HDF plaat on nn. Soome papp. Kasutatakse samuti mööblitööstuses ja sisekujunduses viimistlusmaterjalina, samuti pakendite valmistamisel kaubanduses. HDF plaadi kasutamine on väga populaarne Jaapanis.

Puitlaastplaadid PARTICLE BOARD, ДΡΕΒΕCΗΟ-CΤΡУЖEЧHЫE ПЛИТЫ Puitlaastplaadi (PLP) all mõeldakse kas puidust või puidusarnaste taimede osakestest toodetud plaati, kus laastud on omavahel seotud laastumassiga segatud orgaanilise sideaine abil, kasutades kuumpressimist. PLP valmistamiseks on võimalik ära kasutada väikeseläbimõõdulisi, harvendusraietelt saadavaid ümarsortimente või puidutöötlemisjäätmeid. Seega on PLP odavam ehitusmaterjal kui vineer. Erinevused erinevate plaadimarkide vahel tulenevad peamiselt tootmistehnoloogiast: kasutatavate laastude fraktsioonist, laastukihtide hulgast ning liimimistehnikast. Ühekihilises PLP-s jagunevad eri suurusega laastud ühtlaselt kogu plaadi ulatuses. Kihilistes plaatides paiknevad suuremad laastud plaadi keskosas ning väiksemad väliskülgedel, mis annab siledama pinna. PLP-del ei ole nii häid tugevusomadusi kui vineeridel ning lisaks on neil kalduvus niiskudes paisuda. Siiski on PLP homogeenne materjal, mille pindamine on hõlbus, PLP-le pakub aga mitmel juhul konkurentsi MDF-plaat, millel on parem pinna kvaliteet ning ka servad hõlpsamini töödeldavad. PLP põhilisi kasutusvaldkondi ehitustegevuses on põrandate ning uste pinnad ning sisse ehitatud mööbliesemed (odavam kui MDF). PLP ei ole mitte mingil juhul tootmisest ja turult taanduv toode, vaid töö tema omaduste parandamiseks jätkub. Praegu on uurimislaborite töö suunatud uute toormeliikide kasutuselevõtmisele: Põhja-Ameerikas valmistatakse PLP-sid, mille tooraineks on tarbijatelt kogutud puit sekundaarses kasutuses. Uuritakse ka näiteks suhkruroo varte, lina ja kanepi, õlgede, džuudi ning puuvillavarte kasutamise võimalusi PLP tootmiseks. Nendele materjalidele aga tuleb tugevusomaduste parandamiseks lisada siiski mõnevõrra puitu. Tootmisprotsess. PLP valmistusprotsessi etapid on järgmised: laastumine, laastu hoidmine, (esimene) sõelumine, helvestamine, kuivatamine, teine sõelumine, jahvatamine ehk rafineerimine, kolmas sõelumine, hoiustamine, parafiini doseerimine, sideaine lisamine, segamine, laastuvaiba formeerumine, eelpressimine, lõikamine, laadimisriiulitele paigaldamine, kuumpressimine, väljalaadimine. PLP niiskust tuleb hoida vahemikus 6-12%. Ajalugu. Maailmas on PLP uuem toode kui vineer. Puitlaastplaati hakati tootma 19 saj. lõpus. Sakslane Ernst Hubbart 1887. aastal võttis kasutusele albumiinliimiga saepurust plaatide meetodi pressimise ja kuumuse abil. Kaks aastat hiljem sai sakslane H. Kammer patendi tehnoloogiale,

20

Page 21: Puidu eelised ja puudused konstruktsioonmaterjalina ... · kasutada SNiP, kus on toodud vastavalt vähendustegurid. Põhjamaade normid ja Eurocode ei näe ette lehtpuu kasutamist

milles linase riide vahele on liimitud puitlaastud. Massiliselt levis kahe sõja vahelisel ajal. Kiiremalt hakkas kasutamine kasvama peale II Maailmasõda. PLP areng kiirenes pärast 1950. aastat, kui leiutati sünteetilised vaigud. Aastal 1950 toodeti 20 000 m3 plaate, 1990.a. üle 50 miljoni m3. Soomes ehitati esimene PLP tehas 1956.a. Viialas. Maksimum saavutati 1993.a., kui tehas tootis 439 000 m3. Toodang on kogu maailmas suurenenud, võites vineerilt turuosa. Põhjamaad ja Saksamaa on suurimad puitlaastplaatide tootjad. Kasutatakse märgtehnoloogiat, mille käigus pressitakse kokku puiduosakesed puidukiud, saepuru, laastud), lisatakse liim- ja täiteaine (suhe ligikaudu 1:1). Keskosas jämedam laast, äärtes peenem fraktsioon. 90% puitu 10% sideaineid. Tihedus 600-800 kg/m3. Elastsusnäitajad on oluliselt väiksemad (pikaajalisel koormamisel väga deformeeruv). Paksused: 5 – 40 mm. Sordid põhjamaades E1, A, B, L. Venemaalt Eestisse ei tooda, sest sealne toodang ebaühtlane, imeb niiskust. Liigitus. PLP jagunevad lammepressituteks ja ekstrussiooni meetodil pressituteks. Tiheduse järgi jaotatakse: madala tihedusega – alla 500 kg/m3, keskmise tihedusega – 500…800 kg/m3 ja kõrge tihedusega – üle 800 kg/m3. Reeglina valmistatakse mitmesuguse struktuuriga: ühekihilised, komekihilised, viiekihilised ja gradueeritud. Kasutus. Ehituses seinte ja lagede vooderdusmaterjal ja aluspõrandate kattematerjal. Mööblitööstuses korpusmööbli värvi, kilede või naturaalspooniga pinnatud põhikonstruktsioonid; pehme mööbli siseelemendid. Pakenditööstuses pakendite konstruktsioonelemendid. PLP toodetakse Eestis Püssis Repo vabrikutes ja Pärnu plaaditehases AS Repo Vabrikud. Baltimaade suurim kõrgekvaliteedilise PLP tootja. 84% toodangust ekspordiks (Soome ja Skandinaaviamaad). 2003. aastal ostis ettevõtte enamusaktsiad Šveitsi investeerimisfirma Sorbes AG. Sertifikaadid VTT-st. Annab tööd u. 580 inimesele. Käive: 2003.a. – 404,3 milj kr. 2004.a. – 495,4 milj. kr. Toodetakse puitlaastplaati (alates 1974.a.) ja lamineeritud puitlaastplaati (1977.a). Toodetavad paksused: 15; 16; 18; 19, 22, 25 ja 28 mm. Standardmõõt: 1830 X 2750/5500 mm Kvaliteediklassiks: E1. Tihedus: 680 kg/m3.

AS Repo Vabrikud toodetud puitlaastplaat.

AS Repo Vabrikud toodetud lamineeritud puitlaastplaat. Toodetakse erinevate tekstuuridega plaate, vastavalt tellimustele. AS Repo Vabrikud toodetud puitlaastplaadi füüsilised ja mehhaanilised näitajad: Füüsilised ja mehhaanilised iseloomustused

Mõõteühik Tegelikud mõõtmis- ja katsetusnäitajad

Paksus mm 15 16 18 19 22

Tihedus kg/m³ 710 700 690 685 670

Paindetugevuse piir MPa > 13 > 13 > 13 > 13 > 11,5

Pinna tõmbetugevus MPa 0,8

21

Page 22: Puidu eelised ja puudused konstruktsioonmaterjalina ... · kasutada SNiP, kus on toodud vastavalt vähendustegurid. Põhjamaade normid ja Eurocode ei näe ette lehtpuu kasutamist

Sisesidetugevus MPa 0,35 0,35 0,35 0,35 0,3

Pundumine paksuses 24 tunni möödumisel % < 22

Formaldehüüdi sisaldus mg/100 gr £ 8,0

Niiskussisaldus % 5 – 13

Lubatud paksuse tolerantsid mm ± 0,3

Lubatud pikkuse ja laiuse tolerantsid mm ± 5

Lubatud kõrvalekalle sirgnurgast mm/m 2

AS Pärnu plaaditehas. Toodetakse plaate paksusega 6, 8, 9, 10, 11, 12, 15, 16, 18, 19, 22, 25, 28 mm. Formaadid: Lähteformaat enne lahtilõikust 4830 x 2600 mm. Standardformaadid 2600 x 1600 mm ja 2600 x 1200 mm. Võimalik on saagida lähteformaadist kliendi poolt soovitud formaati. Erinevad plaaditüübid esitatuna EN 312 tootestandardite kaudu. Üldotstarbeline plaat - tähis P2 vastavalt EN 312-2 "Nõuded kuivades tingimustes kasutatavatele üldotstarbelistele plaatidele". Mööbliplaat - tähis P3 vastavalt EN 312-3 "Nõuded sisustuses (kaasa arvatud mööbel) kuivades tingimustes kasutatavatele plaatidele". Kandekonstruktsiooni plaat - tähis P4 vastavalt EN 312-4 "Nõuded kuivades tingimustes kasutatavatele kandekonstruktsiooni plaatidele". Niiskuskindel plaat - tähis P5 vastavalt EN 312-5 "Nõuded niisketes tingimustes kasutatavatele kandekonstruktsiooni plaatidele". Põhistandard - EVS-EN 13986:2002 " Ehituses kasutatavad puitlaastplaadid".

Nõue Paksus Omadus Standard Plaadi tüüp

6 kuni 13 13 kuni 20 20 kuni 25 25 kuni 28P1 12,5 11,5 10,0 8,5 P2 13,0 13,0 11,5 10,0 P3 15,0 14,0 12,0 11,0

Paindetugevus N/mm2 EN 310

P4 16,0 15,0 13,0 11,0 P1 - - - - P2 1800 1600 1500 1350 P3 2050 1950 1850 1700

Elastsusmoodul N/mm2 EN 310

P4 2300 2300 2050 1850 P1 0,28 0,24 0,20 0,17 P2 0,40 0,35 0,30 0,25 P3 0,45 0,45 0,40 0,35

Tõmbetugevus N/mm2 EN 319

P4 0,40 0,35 0,30 0,25 P1 - - - - P2 0,8 0,8 0,8 0,8 P3 - - - -

Pinnatugevus N/mm2 EN 311

P4 - - - - P1 - - - - P2 - - - - P3 14 14 13 13

Pundumine % (24h) EN 317

P4 16 15 15 15

22

Page 23: Puidu eelised ja puudused konstruktsioonmaterjalina ... · kasutada SNiP, kus on toodud vastavalt vähendustegurid. Põhjamaade normid ja Eurocode ei näe ette lehtpuu kasutamist

Profileeritud servaga põrandakilpe PÄRNU FLOOR toodetakse paksusega 22 ja 25 mm. Põrandakilpide materjaliks on kandekonstruktsiooni plaat P4, mis on mõeldud kasutamiseks kuivades tingimustes. Formaadid: 22 x 620 x 2420 mm - 1,5 m2 ja 22 x 620 x 1770 mm - 1,1 m2 Melamiinplaat - Puitlaastplaat, mille pind on kaetud õhukese (0,2mm) sileda immutatud melamiinpaberi kihiga. Plaate on erineva paksusega, põhiliselt kasutatatakse 12, 16, 18, 22mm paksusega plaati. Melamiinplaadist valmistatakse põhiliselt mööbli korpuse detailid. Värvi valik on üpris lai, kasutusel on ka erinevad puiduimitatsioonid. Melamiinmööbel jääb madalamasse hinnaklassi. Laminaatplaat on kõrgsurve laminaatplastiga kaetud puitlaastplaat, mis on veekindel ning sõltuvalt tüübist praktiliselt kulumatu. Plaadist on saadaval palju eri värve, mustreid ja fraktuuritüüpe. Laminaatplaati kasutatame tööpindade ja suurt vastupidavust nõudvate mööblidetailide valmistamiseks. Kõrgsurve laminaatplastiga on võimalik katta ka näiteks köögimööbli uksed.

OSB plaat ORIENTED STRAND BOARD. OSB klassifitseeritakse statistilistes väljaannetes tavaliselt PLP-de hulka kuuluvaks. Siiski erineb OSB viimatinimetatuist eelkõige oma tugevusnäitajate poolest. Seega ei ole PLP ja OSB samastamine õige. OSB, nagu ka PLP, koosneb laastudest, kuid lisaks laastu normaalmõõtmetes fraktsioonile sisaldab ta veel ka ülipikki laastusid, mis on pigemini pikikiudu puiduribad kui laastud ning nende pikkus võib ulatuda kuni 10cm-ni. OSB puhul (erinevalt PLP-st) paiknevad pikad laastud just plaadi pindmistes kihtides ja normaallaastud siseosas. Iseloomulik OSB valmistamise tehnoloogiale on et laastu suund orienteeritakse tootmisprotsessi käigus. Pindmised laastud orienteeritakse plaadi pikkuse suunas ning siseosa laastud võivad olla kas sellega risti või hoopis juhuslikult. Tootmiseks kasutatakse veekindlaid liime. Laastude suuna orienteeritus OSB-plaadis ning samuti nende suur süüsuunaline pikkus annavad OSB-le eriti head tugevusomadused (2...2,5 korda tugevam kui saematerjal), nii et ehitustegevuses on ta oma tugevuselt võrreldav okaspuuvineeriga. OSB-d kasutatakse seina, lae ning põranda kandekonstruktsioonides. OSB head omadused leiavad rakendamist ka ehituskonstruktsioonielementide tootmises, nagu sarikar ja I-talad. OSB plaati on kerge töödelda (lihvida, koolutada, saagida, hööveldada) ning liimida tavaliste, puidu jaoks mõeldud liimidega ning värvida. Tähelepanuväärne on OSB mõõtude stabiilsus piki- ja ristisuunas. Nõrgaks küljeks on niiskuspaisumine paksusesse. OSB on välja töötatud Põhja-Ameerikas ning on seal väga levinud. OSB tootmine on seal kasvanud võrdeliselt okaspuuvineeri vabrikute sulgemisega. Põhja-Ameerikast on OSB tootmise tehnoloogia levinud ka Euroopa riikidesse. Plaati toodetakse palju Kanadas, Poolas ja Põhjamaades ning viimasel ajal ka Saksamaal. OSB tootmiseks kasutatakse nii okaspuitu kui lehtpuitu. OSB suur eelis okaspuuvineeri ees on et ta pole tundlik tooraine kvaliteedi suhtes. OSB-d toodetakse Põhja-Ameerikas muuks otstarbeks kõlbmatust papli- ja haavapuidust, oksapuuvineeri tootmiseks aga vajatakse parimat vineeripakku. Seega kujuneb OSB hind madalamaks vineeri omast.

23

Page 24: Puidu eelised ja puudused konstruktsioonmaterjalina ... · kasutada SNiP, kus on toodud vastavalt vähendustegurid. Põhjamaade normid ja Eurocode ei näe ette lehtpuu kasutamist

OSB PLAAT (tõlkes - orienteeritud lameda laastuga plaat) on materjal, mida valmistatakse ristkülikuliste puitlaastude pressimise teel kõrge rõhu ja temperatuuri tingimustes liimivat veekindlat fenoolkarbamiid-formaldehüüdvaiku kasutades. Ehituses asetatakse OSB plaat normeerivates trükistes kasutuse põhjal vineeriga samal kohale. OSB sisaldab üle 90% puitu. Seda toodetakse spetsiaalselt töödeldud väikese diameetriga puutüvedest. Tüved kooritakse ja lõigatakse seejärel lamedateks laastudeks. Laasturibad paiknevad OSB väliskihtides plaadi pikkusega paralleelselt, sisemistes - risti. Jõuplaadi laastud paiknevad risti-rästi, millega saavutatakse plaadi suur paindetugevus ja kõrge elastsusmoodul. Need ületavad puitlaastplaadi omi 2,5 korda. OSB on vett-tõrjuv, vesi eemaldub sellelt tilkadena. See omadus avardab materjali kasutusvõimalusi märgatavalt – need plaadid sobivad ka niiskete ruumide ehitamiseks nii sise- kui välitingimustes. Tabel. OSB plaadi füüsikalised ja mehaanilised omadused.

24

Page 25: Puidu eelised ja puudused konstruktsioonmaterjalina ... · kasutada SNiP, kus on toodud vastavalt vähendustegurid. Põhjamaade normid ja Eurocode ei näe ette lehtpuu kasutamist

Tabel. OSB plaatide soovitatavad paksused erinevate karkassisammude puhul

Põrand Katus Prusside vahe (mm) ~400 ~500 ~600 ~600 ~800 ~1000 OSB3 plaadi paksus (mm) 15-18 18-22 22 12 15 18 OSB plaadile on iseloomulik ühtlane sisemine struktuur mõlema pinna ühesugune kvaliteet. OSB plaati toodetakse kaasaegse tehnoloogia järgi, tema parameetrid on võrreldavad vineeriga, kuid seejuures on ta ilmselgelt odavam. USA-s ja Kanadas ongi veekindel vineer jäänud jõuplaadi varju. Kuna plaati on kerge töödelda, kuluvad tööriistad vähem ja tänu suurele kulumiskindlusele ei teki probleeme kruvide ja ehitusklambrite kinnitamisel. OSB plaat kuulub raskestisüttivate materjalide hulka ja hügieeniklassi E1. OSB plaati (Kronoply) valmistatakse järgmistes paksustes: 6, 8, 10, 12, 15, 18, 22 ja 25 mm. Standardmõõtmed on 2440 x 1220 ja 2500 x 1250mm või nende kordarvud. Maksimaalne pikkus on 7500mm ja laius 2800 mm. Täidetakse ka eritellimusi (minimaalne kogus 100 m3) ning sel juhul ulatub suurim paksus 38 millimeetrini. OSB plaate toodetakse eurostandardi EN 300 alusel kolme sorti:• OSB/2 on ette nähtud kuivadesse ruumidesse; • ehitustel on enim levinud

25

Page 26: Puidu eelised ja puudused konstruktsioonmaterjalina ... · kasutada SNiP, kus on toodud vastavalt vähendustegurid. Põhjamaade normid ja Eurocode ei näe ette lehtpuu kasutamist

niiskuskindel OSB/3; • OSB/4 kannatab samuti niiskust ning ka suuremaid koormusi. Eestis on levinud (ja pakutakse edasimüüjatelt) OSB3 plaat. OSB eelkäijaks oli ameerika plaat “Wafer-plaat”, mida oli ehitusel kasutatud juba 30 aastat ja mida on üksikasjalikult kirjeldatud ja registreeritud kõigis Ameerika ja Kanada eeskirjades ja ehitusstandardites. Wafer-plaat kujutab endast suuremõõtmelisest lehtpuu lõikelaastust valmistatud plaati. Toote väljaarendamise mõtteks oli, et suurendades laastu mõõtmeid väheneb liimi kulu ning seega ka tootmise maksumus. Ühtlasi peeti silmas suurte lehtpuuvarude (nagu pappel) majanduslikku vääristamist. Wafer- plaati tehakse ka okaspuulastust. Wafer-plaat erineb OSB-st selle poolest, et laastu suunda ei orienteerita, vaid ta paikneb juhuslikult.

Tsementpuitplaadid (CEMENT PARITCLEBOARD, ЏЕМЕНТО-СТРУЖЕЧНЫЕ ПЛИТЫ) Tsementpuitplaadi tootmine sai alguse 1930-ndatel Šveitsis. Massiliselt toimus plaatide levik 1970-ndatel. Tegemist on plaatidega, mis sisaldavad täiteainena puitlaastu või puitkuidu ning sideainena on kasutatud tsementi. Vastavalt eeltoodule võib olla nimetus tsementpuitlaastplaat või tsementpuitkiudplaat. Plaate on võimalik toota väga erinevatest puiduosakestest, kuid üldjuhul kasutatakse tsementplaatide tootmiseks pikka laastu. Oluline on valida õige puuliik, kuna mitmete liikide suhkrusisaldus või ekstraktid võivad takistada mineraalsete lisandite kõvastumist või seda oluliselt pikendada. Eeliseks teiste puidupõhiste plaatide ees väiksem tuleoht. Samuti muudab plaat niiskuse mõjudes oma mõõtmeid 10 korda vähem kui teised puidupõhised materjalid. Ehitusplaadid kui konstruktsioonimaterjal sobivad eriti hästi kasutamiseks tingimustes, kus on vajalikud mehaaniline tugevus, niiskuskindlus, helipidavus, tulekindlus, keskkonnasõbralikkus ja hügieenilisus. Tsementlaastplaadid ei sisalda asbesti ega formaldehüüde ning on putuka- ja hallituskindlad. Puudused Võrreldes liimiga kulub tsementi sideainena oluliselt rohkem, mistõttu on plaadid rasked (suur kaal) ja transport on tülikas. Tsementplaatidele ei mõju hästi ka kiirelt vahelduvad läbikülmumis- ja sulamistsüklid. Ka mõõtulõikamine ning kinnitamine on vaevarikas. Ehitusplaadid valmistatakse okaspuu laastudest (63%), portlandtsemendist (25%), veest (10%) ning hüdratsiooniprotsessi kiirendavatest lisaainetest (2%). Plaatide tootmise tehnoloogiline skeem: 1 - puidumassi ettevalmistamine 2 - segu ettevalmistamine 3 - segu valamine metallvormidesse 4 - plaatide pressimine ja kõvendamine 5 - plaatide järelvalmimine ja kuivatamine 6 - lõikamine standardmõõtmetesse 7 - ladustamine 8 - plaatide väljasaatmine Eestis saadavad plaadid: Soome päritolu: LUJA, MINERIT – kivipuruga kaetud (toodetakse nii sise- kui ka välisviimistlusplaate, maaletooja OÜ SP). Tšehhi plaadid CETRIS (maaletooja AS Tempsi). TEMPSI plaat - loodusliku kivipuruga kaetud.

26

Page 27: Puidu eelised ja puudused konstruktsioonmaterjalina ... · kasutada SNiP, kus on toodud vastavalt vähendustegurid. Põhjamaade normid ja Eurocode ei näe ette lehtpuu kasutamist

Ungari-Austria: BETONYP (maaletooja OÜ VESPELT) Vene päritolu plaadid: TEP plaadid 50 ja 75 mm paksused. Leedus valmistatud tsement puitlaastplaadid on väga kehva kvaliteediga. Nt. Emajõe ääres Veeteede ameti hoone sokkel. Cetris plaat. CETRIS® ehitusplaatide standardformaat on 1250 x 3350 mm (4,19 m2). Plaatide paksus on 8 mm kuni 40 mm, paksus muutub intervalliga 2 mm. Kõik ülejäänud CETRIS® plaadid toodetakse standardplaadi baasil. Cetris plaatide arvutuslik paindetugevus on 9…10 N/mm2, survetugevus 15 N/mm2, soojajuhtivustegur: λ ≤ 0,277 W/m.K (niiskussisalduse korral 9 ± 3%). Tõmbetugevus risti plaadi pinnaga 0,4 MPa, tõmbetugevus paralleeleselt plaadi pinnaga 4 MPa. Lõiketugevus (risti plaadiga) 7,96 MPa, lõiketugevus (paralleelselt) 3,48 MPa. Tabel. Cetris ehitsplaadi füüsikalised ja mehaanilised põhiomadused

Mahukaal 1150 – 1450 kg/m3

Katkemoodul plaatidel paksusega 8 – 32 mm: ≥ 9,0 MPa

plaatidel paksusega 34 – 40 mm: ≥ 7,5 MPa

Elastsusmoodul ≥ 4500 MPa

Seesmine nakketugevus ≥ 0,4 N/mm2

Tasakaaluniiskus temperatuuril 20°C ja suhtelise

õhuniiskuse korral 50%

9 ± 3%

Joonpaisumine temperatuuril 20°C suhtelise

õhuniiskuse muutumisel 30%-lt 85%-le.

≤ 0,2%

Temperatuurpaisumise koefitsient 0,011 mm/m °C

Veeimavus 24 tunniks vette asetamisel ≤ 32%

Paksuse suurenemine 24 tunniks vette asetamisel ≤ 1,5%

Külmakindlus min 15 tsüklit

Tulepüsivusklass vastavalt Saksa normidele (DIN

4102, Part 2)

tulekindel, klass B1

Tulepüsivusklass vastavalt Tšehhi normidele

ČSN 73 08 62

A – mittepõlev

Helipidavus vastavalt Tšehhi normidele

ČSN 73 05 13

8 mm plaat: 30 dB, 12 mm plaat: 31 dB, 20 mm

plaat: 32 dB

Radioaktiivsus 27 Bq/kg

Veeauru difusioon 0,239 x 10-11 s

Vertikaalsete konstruktsioonide katmisel Cetris plaatidega tuleb nende vahele jätta paisumisvuugid laiusega 4 kuni 5 mm iga 1250 mm järel või laiusega 12 mm iga 3350 mm järel. Horisontaalsetes konstruktsioonides, nagu näiteks põrandad, paigaldatakse CETRIS® plaadid tihedalt üksteise vastu ja paisumisvuugid laiusega vähemalt 10 mm jäetakse ümberringi piki ruumi seinu.

27

Page 28: Puidu eelised ja puudused konstruktsioonmaterjalina ... · kasutada SNiP, kus on toodud vastavalt vähendustegurid. Põhjamaade normid ja Eurocode ei näe ette lehtpuu kasutamist

Cetris tsementkiudplaate toodetakse alates 1974-st aastast. Esimesed prooviplaadid on paigaldatud välisfassaadile üle 20 aasta tagasi ja need on säilinud täiesti tervetena. Prooviplaate on ka maa alla maetud aastateks-ka need on säilinud täiesti tervetena. Cetris tsementkiudplaate testitakse erinevates Jaapani ja Euroopa instituutides kaks korda aastas. Cetris tsementkiudplaat koosneb: 1.peenestatud puumaterjali kokkusurutud massist, 2.okaspuulaastudest, 3.sideainest (portlandtsement), 4.alumiiniumsulfaat (hoiab eemale kahjurid ja hallituse), 5.vesiklaas (tugevdab puidu ja tsemendi ühildumist). Cetris plaat on täiesti ilmastikukindel, kuna puulaastu osad on kaitstud tsemendiga väliste kahjulike mõjude eest. Plaati on testitud mõõtmiste seerias, mis koosnevad 150-st tsüklist, mille puhul temperatuur on +20°C kuni –20°C juures ning niiskus sealjuures on muutuv.

Joonis. Cetris plaat CETRIS® põrandaplaate mõõtmetega 625 x 1250 mm (0,78 m2) valmistatakse paksustega 16 – 24 mm. Põrandaplaadid on varustatud tapikeelte ja soontega kõikides servades. Üldmõõdus sisaldub ka tapikeele mõõt. Ühtlase sileda põrandapinna tagamiseks on CETRIS® põrandaplaatide alumine pool templiga tähistatud. Betonyp tsementlaastplaadid. Toormaterjaliks männipuit. Paindetugevus min. 9 N /mm2, tõmbetugevus min. 0,5 N /mm2, elastsusmoodul 4500 N /mm2, paksus paisumisel 1,5% peale 25h ligunemist, niiskusdeformatsioonid pikuti ja põigiti max 0,3%, termiline paisumine 1 0-5 /K, soojajuhtivus 0,26 W /mK, pH 11, helitakistus 12mm plaat 30 dB. Standardmõõtmed (mm) 3200 x 1250, 2800 x 1250

Standardpaksused 8 10 12 14 16 18 20 24 28 40

Võimalik hälve (mm) ± 0,7 ± 1,0 ± 1,2 ± 1,5

Ligikaudne kaal (kg/m2) 11 14 17 19,5 22,5 25 28 33,5 39 56

Tihedus 1350 ± 75 kg/m3

Minerit tsementkiudplaadid. Minerit siseplaadid: Minerit LW (mittepõlev), Minerit SP (niiskuskindel), Promatek (metallkonstruktsioonide tuuletõke). Minerit fassaadiplaadid: Classic Minerit HD (Iõppviimistluseta), Minerit Grafiit (tumehall - lihvitud pinnaga), Minerit CW (valge -lihvitud pinnaga), Minerit CG (helehall-lihvitud pinnaga). Minerit LW. Mittepõlev ja kulumiskindel sisetöödeplaat. Standardmõõdud: 1200x2550 ja

28

Page 29: Puidu eelised ja puudused konstruktsioonmaterjalina ... · kasutada SNiP, kus on toodud vastavalt vähendustegurid. Põhjamaade normid ja Eurocode ei näe ette lehtpuu kasutamist

1200x3000, paksused 8, 10 ja 12mm. Mahumass kuivana u. 11 00 kg/m3. Kaal: 8mm plaat u. 8,6 kg/m2, 10mm u. 10,7 kg/m2, 12mm u.12,8 kg/m2. Paindetugevus pikisuunas u. 12,0 MPa, ristisuunas u. 8,0 MPa (märjal plaadil pikisuunas 5MPa ja ristisuunas 4 MPa). Tõmbetugevus (30-50% niiskus) pikisuunas 5 MPa, ristisuunas 4 MPa. Ristitõmbetugevus otse plaadi vastas on 0,3MPa. Survetugevus on 20 MPa. Väljatõmbetugevus plekikruvile on 400N 8mm plaadil, 500N - 10mm ja 700N - 12mm. Lõiketugevus plekikruvile on 600N - 8mm, 900N - 10mm, 1100N - 12mm. Elastsusmoodul pikisuunas on 5 GPa, ristisuunas 4GPa, pH u. 12, niiskuspaisumine (R H 30-90%) 1,2mm/m. Soojusjuhtivus 0,25 W /mK. veeimavus 32%. Soojuspaisumine 7x1 0-6 /K. Kasutustemperatuur max 150 CC. Paksus paisumisel 0,25% peale 25h ligunemist. Heliisolatsioon 10mm plaat u. 24 dB. Minerit SP. Kiviainepõhjaline veetõkkematerjal, mis tänu pikale tootearendusprotsessile ja toormaterjalidele ei reageeri vee mõjule. Standardmõõdud: 1200x2600mm, paksus 8mm. Tihedus u. 1 400 kg/m3. Kaal: 8mm plaat u. 11,5 kg/m2. Paindetugevus pikisuunas u. 13,0 MPa, ristisuunas u. 9,0 MPa, pH u. 12, niiskuspaisumine (R H 30-90%) 0,3mm/m. Fassaadiplaadid Minerit kujutavad endast pinnatud või pindamata tsementkiudplaate. Fassaadiplaadid Minerit sisaldavad umbes 1 0% tselluloosi- ja plastkiudu ning umbes 90% tsementi ja mineraalseid täiteaineid. Pindamata Classic Minerit HD on hinnalt soodsaim. Võib ka objektil värvida. Värvitud Minerit HD toodetakse kas esipool pindvärvituna ja taustpool krundituna või mõlemalt poolelt pindvärvituna. Valge täismassiga Minerit CW, helehalli täismassiga Minerit CG ja tumehalli täismassiga Minerit GRAFIIT on lihvitud pinnaga tsementkiudplaadid, millest saadakse koheselt valmisfassaad. Plaate on võimalik tellida ka mõlemalt poolelt lihvituna.

29

Page 30: Puidu eelised ja puudused konstruktsioonmaterjalina ... · kasutada SNiP, kus on toodud vastavalt vähendustegurid. Põhjamaade normid ja Eurocode ei näe ette lehtpuu kasutamist

Vähem kasutatavad fassaadiplaadid on Minerit Pastell (pigmenteeritud täismassiga - 6 tooni), CemStone (loodusliku kivipuruga kaetud, alusplaat Classic Minerit HD), CemColour (polüuretaanvärvkattega tsementkiudplaat, alusplaat Classic Minerit HD], Cynop (akrülaatvärvkattega, alusplaat Classic Minerit HD).

Kerdopuu ehk spoonliimpuit ehk vineerkihtpuit (Kerto, LVL (laminated veneer lumber), kertopuu, microlam) Spoonliimpuidu või vineerkihtpuidu töötati välja erinevates maailma punktides (Soome ja Kanada) peaaegu samaaegselt. Selgelt ei ole teada kumb maa jõudis teisest ette. Igatahes võttis Soome tootele ja selle nimetusele „kertopuu“ esimesena patendi, mistõttu kõikides muudes riikides, kuhu see materjal hiljem jõudis, kasutatakse nimetust „kerto või kertopuu“. Samas on Põhja-Ameerika juhtivad riigid (USA, Kanada) jäänud loomulikult truuks nimetusele LVL – Laminated veneer lumber või mikrolam. Konkurents üle maailma selle materjali tootjate vahel on äärmiselt tihe. Kerdopuu (kui kasutada edaspidi laenu Soome keelest) on ehitiste kandekonstruktsioonide valmistamiseks välja töötatud talakujuline puitmaterjal, mis koosneb paljudest pöörlevalt puidult kooritud spoonikihtidest (nagu vineer). Kasutatakse kvaliteetsest puidust lõigatud spoone. Spoonikihid ei ole üksteisega risti nagu vineeris, vaid nad on paigutatud üksteise peale samasuunaliselt (va. Kerto Q) ning puusüü suund ühtib tala pikitelje suunaga.

30

Page 31: Puidu eelised ja puudused konstruktsioonmaterjalina ... · kasutada SNiP, kus on toodud vastavalt vähendustegurid. Põhjamaade normid ja Eurocode ei näe ette lehtpuu kasutamist

Tootmistehnoloogia on põhimõtteliselt sama, mis vineeri tootmiselgi. Kõigepealt valmistatakse paks PLV-plaat (Parallel Laminated Veneer), millest saetakse välja soovitavate mõõtmetega talad või prussid. LVLNimetus on levinud Põhja-Ameerikas. Kerdopuu kui selline leiutati 1920ndatel Kanadas ja Soomes. Põhimõtteliselt on tegu materjaliga, mis valmistatakse okaspuidust spoonide kokkuliimimise teel. Kertopuu eelised saematerjali ja lamell-liimpuidu ees: 1)suurem tugevus, ühtlasemad ja sirgemad mõõtmed, ühtlane kvaliteet, 3)parem tulepüsivus. Puudus: 1)Kõrgem hind Eestis, mis on tingitus vähesest levikust. Kerdopuud kasutatakse eelkõige serviti asetatud lae- ja põrandataladena, aga ka teiste ehituskomponentide struktuurielementidena, nagu näiteks I-profiil talad. Talade pikkus võib-olla kuni 20m ning ta võib asendada terastalasid. Eestis veel vineerkihtpuitu ei toodeta. Peamiselt toodetakse seda materjali Soomes. Üks põhilisi tootjaid seal on Lohja Kertopuutehas (Metsä-Serla), mis toodab vineerkihtpuitu alates 1980. a. Lisaks ka FinnForest. Vineerkihtpuitu loetakse Soomes keskkonnasõbralikuks ja teda on lubatud kasutada ehituses. Seda materjali kasutatakse ka Rootsis, Norras, Taanis, Saksamaal, Hollandis ja USA-s. Teda kasutatakse eelkõige serviti asetatud lae- ja põrandataladena, aga ka teiste ehituskomponentide struktuurielementidena, nagu nõiteks I-profiiltalad. LVL-talade pikkus võib olla kuni 26 meetrit ning ta võib asendada terastalasid. Kerdopuu sildeava on tavaliselt 5... 12 m. Kerdopuu valmistamine toimub hobuseraua kujulisel töölaual:

Joonis . Kerdopuu valmistusprotsess. 1)Pikijärkamine, 2)spoonide lõikamine, 3)spoonide tükeldamine, 4)spoonide kuivatamine, 5)spoonide katmine liimiga, 6)spoonide paigaldamine teineteise suhtes (spoonide lappimine), 7)osade ühendamine (kokkusurumine) kuumapressi all, 8)kerdopuu pikijärkamine, 9)põikijärkamine ja 10)pakkimine ja ladustamine. Kerdopuu spoonid on kuusepuidust paksusega 3,2 mm. Soomes kasutatava spooni pikkus on

31

Page 32: Puidu eelised ja puudused konstruktsioonmaterjalina ... · kasutada SNiP, kus on toodud vastavalt vähendustegurid. Põhjamaade normid ja Eurocode ei näe ette lehtpuu kasutamist

vähemalt 1200 mm, ja spoonid jätkatakse kaldjätkuga. Jätkukohtade vahekaugus kõrvutiasetsevates spoonikihtides peab olema vähemalt 100 mm. Jätkukohad lähevad ühest kihist teise nii, et samas ristlõikes olevad jätkud on toote erinevatel pooltel. Kerdopuu talade paksus kõigub vahemikus 27 mm kuni 75 mm. Talade standardkõrgused on 200, 225, 260, 300, 360, 400, 450, 500, 600 ja 900 mm. Tabel . Kerdopuu standardmõõdud

Laius/kõrgus (mm) Toote nimetus

Paksus (mm) 200 225 260 300 360 400 450 500 600

S/Q 27 x x S/Q 33 x x x S/Q 39 x x x x S/Q 45 x x x x x S/Q 51 x x x x x x S/Q 57 x x x x x x x S/Q 63 x x x x x x x S/Q 69 x x x x x x x x x S 75 x x x x x x x x x

Kerto – Q erineb teistest Kerto toodetest selle poolest, et 1/5 spoonikihtidest on paigutataud risti, tõstmaks vastupanuvõimet pikaajalisele koormusele, selle käigus väheneb otsene koormustaluvus, kasutades näiteks taladena. Niiskusest tingitud muutused on minimaalsed. Kasutatakse seina- ja põrandapaneelidena, kuna see annab ehitisele stabiilsuse ja tugevuse. Samuti tagab hea tulekindluse, seda just siis, kui valitakse õige plaadi paksus.

Tabel 4. Kerto – Q struktuur

Paksus z x Kerto

struktuur (mm) tk tk

27 7 2 ||-|||-|| 33 9 2 ||-|||||-|| 39 10 3 ||-|||-|||-|| 45 12 3 ||-||||-||||-|| 51 14 3 ||-|||||-|||||-|| 57 15 4 ||-|||-|||||-|||-|| 63 16 5 ||-|||-|||-|||-|||-||

z- spoon on pikkupidi põhipaneeliga |

x- spoon on ristipidi põhipaneeliga – Kerdopuu füüsikalised omadused: Kerdopuu ehk spoonliimpuidu eelisteks on tema mõõdutäpsus ja sirgus. Kerdopuu veesisaldus tehasest lahkumisel on 10%. Veesisalduse muutumisel tema mõõtmed eriti ei muutu. Kerdopuu mõõtmete muutumise koefitsient (veesisalduse muutus % x mõõtmete muutumise koefitsient x ristlõike mõõdud mm) paksuse suunas on 0,0024; laiuse suunas 0,0032 (Kerto Q-l 0,0003) ja pikkuse suunas 0,0001. Kerdopuu mahumass on 9..10% niiskuse juures umbes 500 kg/m3. Kertopuu tulepüsivust mõõdetakse

32

Page 33: Puidu eelised ja puudused konstruktsioonmaterjalina ... · kasutada SNiP, kus on toodud vastavalt vähendustegurid. Põhjamaade normid ja Eurocode ei näe ette lehtpuu kasutamist

söestumise kiirusega, mis on 0,6 mm minutis. Tabel . Kerdopuu füüsikalised omadused

Tehniline näitaja Kerto - S Kerto - Q Kerto - TNiiskusesisaldus 10% 10% 10%Mõõtude kõikumine (mm)

-paksus 0,0024 0,0024 0,0024- laius 0,0032 0,0003 0,0032

- pikkus 0,0001 0,0001 0,0001Tihedus (kg/m3) 480 480 480Tule leviku kiirus (mm/min) 0,6 0,6 0,6

Kerdopuu mehaanilised omadused. Alljärgnevas tabelis on toodud normatiivsed väärtused vastavalt Eurocode 5-le. Ühikud on MN/m2. Tugevus võrreldes saematerjaliga on 2...2,5 korda suurem. Tabel 2. Kerdopuu mehaanilised omadused.

Kerto - S Kerto - Q Kerto- T Tugevused Paine serviti 48 36 32Paine lapiti 48 36 32Tõmme pikikiudu 38 27 26Tõmme ristikiudu 0,8 6,7 0,8Surve paralleel kiududega 38 27 26Surve risti kiududega

- serviti 7 12 5- lapiti 3,5 3,5 2,5

Nihkepinge serviti 6 5,5 3,5Nihkepinge lapiti 4 1,5 2 Elastsusmoodul serviti 12000 8800 8800Elastsusmoodul lapiti 12000 8800 8800Jäikusmoodul 400 400 310Maailmas on Kerdopuu võrreldes liimpuiduga odavam, Eestis veel mitte. Kerto-S (Puukeskuses) – 16000 EEK/m3. Parallamtalad (OSL), mille sünonüümiks on PSL – Parallel Strand Lumber, on puidust ehitusmaterjal, mis on toodetud 20…30cm pikkuste puiduribade või veelgi pikemate spooniribade plaadiks või prussiks kokkuliimimise teel, kasutades liimimisprotsessi hõlbustamiseks soojust. Toormaterjalina kasutatakse vineeri ja mikrolami (kerdopuu) tootmisel tekkivaid jääke. Plaadist saetakse välja sobivate mõõtmetega talasid. Nimetus on pärit Kanadast.

33

Page 34: Puidu eelised ja puudused konstruktsioonmaterjalina ... · kasutada SNiP, kus on toodud vastavalt vähendustegurid. Põhjamaade normid ja Eurocode ei näe ette lehtpuu kasutamist

Liimpuitkonstruktsioonid Liimpuiduks nimetatakse talasid, poste, või muid massiivkonstruktsioone mis koosnevad, vähemalt neljast kokkuliimitud puitelemendist, ehk lamellist. Lamellide süüd ehk aastarõngad asetsevad pikisuunaliselt. Sellest tulenevalt nimetatakse tavalist liimpuitu veel ka lamell-liimpuiduks. Sõltuvalt lamellide tugevusest võib liimpuit olla nii homogeenne (nt. GL28h) kui kombineeritud (GL28c). Homogeenses liimpuidus on kõik lamellid ühesuguse tugevusega, mille tõttu kasutatakse seda postide tegemiseks. Homogeenset liimpuitu kasutatakse postides, kuna kogu ristlõikepind on ühtlaselt surutud. Kombineeritud liimpuidu puhul on kummaltki poolt 1/6 ristlõike ulatuses kasutatud tugevamat puitu ja ristlõikes sees 4/6 ulatuses nõrgema tugevusklaasiga puitu. Paindele töötavates talades on otstarbekam kasutada kombineeritud liimpuitu. Kasutatakse paindele töötavate talade valmistamiseks. Tooraineks kasutatakse tugevussorteeritud peamiselt kuuse- ja männipuidust lamelle (niiskussisaldusega 12 ± 2%), mis võivad koosneda laiuses ühest või mitmest osast, kuid lamellide kiudude suunad peavad olema paralleelselt. Männipuitu kasutatakse harvem, sest pruuni liimi tõttu jääb tala interjööris liiga kirjuks ning silmatorkavaks. Sügavimmutatud männipuidust valmistatakse aga ilmastikule eriti vastupidavaid talasid. Liimid liimpuidu valmistamiseks põhiliselt harilikku kuuske ja kahekomponendilisi veekindlaid liime (nii resortsiin- kui ka melamiinliimi), mis on tunnistatud välistingimustes töötavate liimpuidust kandekonstruktsioonide jaoks sobivaks. Hammastappühendused tehakse heleda liimivuugi jätva melamiinliimiga, lamellid liimitakse kokku pruuni liimivuugi jätva resortsiinliimiga, mis sobib heleda kuusepuiduga ideaalselt. Samas on võimalik tellida ka heledavuugilisi talasid. Sellisel juhul silm liimivuuki kaugelt ei erista, näha on vaid puitlamellide erinev tekstuur.

34

Page 35: Puidu eelised ja puudused konstruktsioonmaterjalina ... · kasutada SNiP, kus on toodud vastavalt vähendustegurid. Põhjamaade normid ja Eurocode ei näe ette lehtpuu kasutamist

Valmistamine Valmistamisprotsess võib olla eri riikides erinev. Tüüpiline tehaseskeem on joonisel 3.19.

oonis 3.19. Liimpuidu valmistamise skeem.

Prusside ettevalmistus (piirkond A) m pikkused prussid tuuakse laost ja kuivatatakse kambris

rmjätkudega ühtseks liistuks. Tüüpiline sõrmjätk on näidatud

takse plangud kokku vähemalt kaheks sekundiks (7). iisav nake, mis hoiaks plangud nende töötlemise ajaks koos, lõigatakse jätkuliist

J −Maksimaalsed 50 mm paksused 1,5 – 5(1). Üks kuivatamise põhjustest on see, et liim nõuab maksimaalset 15% puidu niiskust. Pärast kuivatamist prussid eel-hööveldatakse (2) ja sorteeritakse klassideks (3). Kontrollitakse niiskuse sisaldust, prusside otsad lõigatakse ära sõrmjätkude tegemiseks (4) ja plangud asetatakse riita (5). − Sõrmjätkamine (piirkond B) Plangud jätkatakse pikisuunad sõjoonisel 3.20.

Et saavutada pSõrmjätkule kantakse liim (6), seejärel suru

35

Page 36: Puidu eelised ja puudused konstruktsioonmaterjalina ... · kasutada SNiP, kus on toodud vastavalt vähendustegurid. Põhjamaade normid ja Eurocode ei näe ette lehtpuu kasutamist

vajaliku pikkusega (8) ja asetatakse hoiule (9) vähemalt kaheksaks tunniks, et kindlustada liimjätku tugevus edasiseks töötlemiseks. − Liimimine (piirkond C) Plangud hööveldatakse (10), et eemaldada kõverused ja sõrmjätku ebatasasused. Seejärel

). Liimimiseks asetatakse prussid serviti üksteise kõrvale ja surutakse

atakse (13), et eemaldada väljasurutud liim ja saavutada sile välispind. (15). Siia alla kuuluvad näiteks erinevad immutamised, aukude

i segamine), kui vaiku ja segata automaatselt liimi pealekandmise ajal. Ruumis

inimaalsed nõuded liimpuidust elementide tootmise kohta on antud Euroopa standardis prEN

ja pikkusega 30 – 40 m pole erandid. Talade mõõtmeid piiravad

ahu kahanemist peaaegu ei esine.

õtude väda väiksed tolerantsid.

uroopa standardi prEN 1194 järgi on liimpuidul viis tugevusklassi (vt tabel 3.4).

kantakse prussidele liim (11kokku. Survejõud on üldiselt 0,4 – 1,2 N/mm2. Suuremad surved on vajalikud kõverate elementide ja lehtpuidust liistude liimimiseks. Surveseadmed võimaldavad toota sirgeid (12.1) ja kõverdatud (12.2) talasid. Liimitud talad hoitakse vähemalt kuus tundi teatud kliimatingimustel (temperatuur 12°C ja suhtelisel õhuniiskusel 65%) surve all. Seejärel talad vabastatakse surve alt ja asetatakse riita (13). − Lõppviimistlus (piirkond D) Talad ja küljed hööveldViimaks talad lõppviimistletaksepuurimised, värvimised, lakkimised ja vajadusel elemendid pakitakse. − Liimide eelvalmistamine (piirkond E) Vajalik on ka eraldi ruum liimide eelvalmistamiseks (vaigu ja kõvendkõvendit ei pumbata otse mahutitest ja eipeavad olema ka seadmed töövahendite puhastamiseks liimist. Liimpuidu eelised M386. − Tala mõõdud. Jätkuvliistude kasutamise tõttu on teoreetiliselt talade mõõdud piiramatud. Liimpuidust talad kõrgusega 2 mmasinate suurused, liimi kuivamise kiirus, transpordivõimalused ja tehase suurus. − Suurem tugevus. Tootmisprotsessis on võimalik eemaldada oksakohad ja nii saavutatakse homogeensem materjal. − Kuiv puit. Prussid on eelkuivatatud ja seetõttu on niiskus neis vaid 12%. Kuna sisetingimustes on niiskus u 9-20%, siis m− Mõõtude täpsus. Liistude kuivatamine ja tootmisprotsess võimaldab liimpuidu täpseid mõõtmeid. Liimpuitu on hea kasutada seal, kui on nõutud mõ Tugevusklassid E Tabel 3.4. Liimpuidu tugevusklassid.

36

Page 37: Puidu eelised ja puudused konstruktsioonmaterjalina ... · kasutada SNiP, kus on toodud vastavalt vähendustegurid. Põhjamaade normid ja Eurocode ei näe ette lehtpuu kasutamist

Liimpuidu põlemiskiirus on 0,7 mm/min, sest põlemisel tekkiv söekiht takistab hapniku juurdepääsu. Fermi puhul võib pind söestuda, kuid sisemine osa n-ö töötab kandjana edasi. Puitu saab immutamisega tulekindlamaks muuta, kuid selle töö otstarbekus on küsitav. Kui tulekahju kustutamine venib pikaks, ei jää ka immutatud puitferm püsima. Liimpuitu kasutatakse peaaegu kõikides kandekonstruktsioonides, nendeks on: suureavalised ripp- või lintsillad, s.h kiirteesillad, suureavalised spordirajatised – staadionid, ujulad, rippkatused, tööstushoonete kandekonstruktsioonid, põllumajandushooned ja- ehitised – loomakasvatushooned, viljapunkrid, virtsahoidlad, koolimajade, sööklate, büroohoonete vahelaetalad ja postid, laod, sadamarajatised, tornid, mastid, s.h kõrgepingemastid, pereelamud, korruselumajad – kergkonstruktsioonis ühe- ja eriti mitmekorruselised elamud (eriti levinud Kanadas, USAs Soomes, Rootsis). KONSTRUKTSIOONITÜÜBID Lihttalad. Silded kuni 30 m. Kahekaldega tala – mõõdud: 10 – 30 m. Kõige lihtsam konstruktsioonisüsteem, mis koosneb postidest ja nendele liigendina toetuvatest taladest. Lihttala sillet piirab suhteliselt suur läbipaine. Lihttalasid on lihtsam valmistada ja kerge paigaldada, kuid puidu kulu on suhteliselt suur. Mitme järjestikuse ava katmisel jätkatakse lihttalasid kas viltuse hamba või tugipadja abil, seega seotisena või ots-otsaga ühendatuna. Materjali kokkuhoiu tõttu kasutatakse suurte avade puhul ka muutuva ristlõikega ja kõveraid talasid. Muutuva kõrgusega talade ristlõike laius on soovitav võtta minimaalne lähtudes paneelide toetuspikkusest. Tala kõrgus toel määratakse lähtudes põikjõust toel. Talad, mis ei jää nähtavale, võivad olla kalibreeritud liimpuidust. Neil, mis jäävad vaatevälja, eraldatakse silmatorkavad vaigupesad ja suuremad mustad oksad ning asendatakse freespunnidega. Liittalad. Lihttala mahu vähendamiseks kasutatakse sprengeltalasid, millel on eraldi tõmbe- ja survevöö. Armeeritud liimpuittalad on epoksüüdainete baasil valmistatud, mis annab hea nakkumise nii puiduga kui terasega. Selle tõttu suurendab talade piiratud kõrguse puhul suurendada nende kandevõimet ja deformatsiooniomadusi terasvarrastega (ka plastvarrastega) armeerimise teel.

37

Page 38: Puidu eelised ja puudused konstruktsioonmaterjalina ... · kasutada SNiP, kus on toodud vastavalt vähendustegurid. Põhjamaade normid ja Eurocode ei näe ette lehtpuu kasutamist

Jätkuvtalad. Silded kuni 25 m. Mitmeavalised ehk jätkuvtalad võimaldavad materjali ökonoomselt ära kasutada. Postid. Postid võivad olla koormatud kas ainult survejõuga või survejõu ja paindemomendiga (ekstsentriline surve). Vähem esineb ekstsentrilist tõmmet. Post kinnitatakse katuse kandekonstruktsiooni külge harilikult liigendtugedega. Vundamendiga kinnitatakse postid tavaliselt paindejäigalt, mis on vajalik hoone põiksuunas mõjuvate koormuste vastuvõtmiseks. Fermid. Lihtkolmnurkferm – mõõdud 15 – 50 m, Sprengelferm – mõõdud: 20 – 60 m. Kolme liigendiga ferm on sobivaks lahenduseks juhul, kui sildeavad on massiivsete talade jaoks liiga suured ning kui kaared ja raamid ei ole soovitud. Kõige lihtsamal kujul koosneb nimetatud ferm kahest kaldu talast, mis toetuvad üksteise vastu, on harjas ühendatud liigendiga ja tugedel kinnitatud vundamenti või ühendatud tõmbiga. Sõlmed on lihtsamalt teostatavad, kui massiivsel sõrestikul. Talasid konstruktsiooni ülemises vöös võib teha ka sprengeltaladena

Joonis 1. Kolme liigendiga ferm

Kaared. Kaar – mõõdud: 20 – 80 m, Kaarsõrestik – 30 – 150 m. Liimpuidust võib teha ka kõveraid konstruktsioone. Iga koormuse jaoks võib leida nn survejoone, mis on ökonoomseim kuju selle koormuse jaoks. Näiteks ühtlaselt jaotatud koormuse jaoks on see parabool, punktkoormuse jaoks polügoon. Praktikas tuleb konstruktsioon dimensioneerida erinevate koormuskombinatsioonide jaoks. Sellist kaare kuju pole, mis sobiks kõigile koormustele ideaalselt. Sel juhul valitakse kaare kuju lähtuvalt esteetilistest, funktsionaalsetest, tootmistehnilistest ja tugevusnõuetest.

Suuremate avade puhul on ökonoomsem paraboolkaar. Kaare ristlõige on tavaliselt ca 1/3

vastavast lihttalaristlõikest samadel tingimustel. Kaare telg jälgib üldiselt hästi survejoont,

mistõttu on dimensioonimisel mõõtuandvateks sisejõududeks pikijõud ja paindemoment.

Kasutatakse kahe või kolme liigendiga nii täisseinalisi kui ka sõrestikkaari. Kaarte toed

lahendatakse tavaliselt liigendina. Toel tekkivad horisontaalreaktsioonid võetakse vastu kas

betoonvundamendi või tugedevahelise terastõmbiga. 3-liigendiga kaarel on ka harjasõlm

liigend. Taoline konstruktsioon on staatikaga määratud.

38

Page 39: Puidu eelised ja puudused konstruktsioonmaterjalina ... · kasutada SNiP, kus on toodud vastavalt vähendustegurid. Põhjamaade normid ja Eurocode ei näe ette lehtpuu kasutamist

Joonis 2. Liimpuidust kaared Raamid Funktsionaalsetel, esteetilistel või muudel põhjustel on tihti vajadus mitmesuguste kaarekujude järgi, mis erinevad ökonoomsetest ring- ja paraboolkujudest. Kui vajalik hoone kõrgus peab olema tagatud juba üsna seina ääres, siis kasutatakse liimpuitraame. Raam on geomeetriliselt muutumatu varrassüsteem, mille elemendid (postid ja riivid) on kõigis või mõnedes sõlmedes omavahel jäigalt ühendatud. Raamkonstruktsioonid erinevad kaarkonstruktsioonidest oma kuju poolest, mis avaldavad mõju paindemomentide jaotusele avas. Momendi muutus on raamis intensiivsem kui kaares ja sellest tingituna tuleb arvestada ka põikjõudu. Raamkonstruktsioonid on suutelised vastu võtma horisontaalseid koormusi, tagades seejuures hoone põikjäikuse ilma postide ühendussõlmede jäigastamiseta või jäikade põikseinte rajamiseta. Raami elemendid võivad olla nii sirg- kui kõverjoonelised. Tavaliselt tehakse kolme liigendiga raamid, mille eelisteks on lihtne dimensioneerimine ja vundeerimine. Levinumad raami tüübid on kas kõvera nurgaga raamid või postist ja talast koosnevad jäiga naagelühendusega raamid. Kumera nurgaga raam – mõõdud: 15 – 50 m. Liimpuit on terasele suureks konkurendiks, eriti, mis puudutab massiivseid konstruktsioone. Hoolimata puidu omadusest põleda, on liimpuitkonstruktsioonid suhteliselt tulekindlad, võrreldes terasega, kuna viimane kaotab kuumenedes kiiremini kandevõime. Liimpuitkonstruktsioonidel on aga iseloomulik säilitada kandevõime, hoolimata pinnakihi söestumisest. Samuti saan puitu immutades tulekindlamaks muuta, kuid selle töö otstarbekus on küsitav AS Liimpuit. Liimpuidu tootmisega alustati 1979. aastal endise Põlva KEK nime all. Alates 1999. aasta detsembrist toodetakse lisaks liimpuitkonstruktsioonidele sõrmjätkatud ja hööveldatud konstruktsioonpuitu. AS-s Liimpuit töötab 30 inimest. 2004. aastal toodeti 1800 m³

39

Page 40: Puidu eelised ja puudused konstruktsioonmaterjalina ... · kasutada SNiP, kus on toodud vastavalt vähendustegurid. Põhjamaade normid ja Eurocode ei näe ette lehtpuu kasutamist

liimpuitu ja 7500 m³ konstruktsioonpuitu. Valdav osa toodetud liimpuidust leidis kasutamist Eestis, samas kui peaaegu kogu valmistatud konstruktsioonpuit eksporditi Saksamaale. Euroopa modernsed ettevõtted on võimelised tootma isegi kuni 80 000 m3 liimpuitu. Sellise tootmismahuga firmat peaks kindlasti varustama kaks Eesti suurimat saeveskit. Liimpuidu tootmine on sertifitseeritud Saksamaal ja vastab DIN 1052 nõuetele. Konstruktsioonpuit on Saksamaa ehitusmaterjalide arendus- ja kontrollimisinstituudi FMPA (Forschungs- und Materialprüfungsanstalt, Baden-Württemberg, Stuttgart, Saksamaa) poolt tunnustatud ja vastab DIN 68140 sertifikaadile. Toodangu vastavust nii tellijapoolsetele nõudmistele kui ka kvaliteedinormidele kontrollitakse pidevalt laboris. Põhiliselt valmistatakse tugevusklassi GL 28 h (EN) kuuluvat liimpuitu, kuigi pikaajalised kogemused näitavad, et materjali tugevusnäitajad annavad välja ka klassi GL 32 h.

AS Liimpuit toodanguks on liimpuidust: talad, postid, sarikad, fermid, poolkaared, akna-aluslauad, massiivsed lauaplaadid, trepidetailid, mänguväljakute detailid. Liimpuit on paralleelselt kiudude suunaga kokku liimitud puitlamellidest ehituselement. Liimimiseks kasutatakse spetsiaalseid niiskuskindlaid Dynea melamiinliime. Standardlaiusteks on 60-220 mm sammuga 20 mm, kõrgusteks 80-2000 mm sammuga 40 mm (lamelli paksus) ja maksimaalseks pikkuseks 27,0 meetrit. Fermina saab katta kuni 49 m sildeid. Mittestandardsete ristlõigete puhul arvestatakse hind suurema lähima standardristlõike alusel.

Liimpuittalade standardristlõiked Laius

Kõrgus 60 80 100 120 140 160 180 200 220 120 X X X X 160 X X X X X X 200 X X X X X X X X 240 X X X X X X X X X 280 X X X X X X X X X 320 X X X X X X X X 360 X X X X X X X X 400 X X X X X X X X 440 X X X X X X X ... X X X X X X

X X X X 40 mm sammuga X X X X

... X X X X 1920 X X X X 1960 X X X X 2000 X X X X

X - soovitatavad dimensioonid; mõõtmed on antud mm-tes

40

Page 41: Puidu eelised ja puudused konstruktsioonmaterjalina ... · kasutada SNiP, kus on toodud vastavalt vähendustegurid. Põhjamaade normid ja Eurocode ei näe ette lehtpuu kasutamist

Võimalik on tellida 3 erinevat lõppviimistlust: 1)mittenähtav kvaliteet, kui talad peidetakse konstruktsiooni sisse, 2)nähtav kvaliteet, kui talad jäävad nähtavale ning tellija soovib teha ise lõppviimistluse, 3)puidukaitsevahendiga töödeldud talad.

LIIMPUITTOOTED

Liimpuittoodeteks loetakse sõrmjätkatud saematerjali, liimpuitu (kõik eelnev osa) ning liimplaati.

Sõrmjätkatud saematerjal (Finger Joined Lumber) valmistatakse kammipiide kujuliselt sälgutatud otstega saematerjalitükkide omavahelise kokkuliimimise teel. Operatsiooni eesmärgiks on saavutada saematerjali nõutav pikkus (mõnikord 12m ja enamgi), kasutades selleks väikesemõõtmelist, suhteliselt madalakvaliteedilist saematerjali. Tänu sellele, et meetod võimaldab saematerjalist välja lõigata vigade ja riketega kohad, tuleb lõpptulemus parema kvaliteediga kui tooraine. Sõrmjätkatud saematerjali kasutusvaldkonnad on samad, mis tavalisel saematerjalilgi st. kandvad ja mittekandvad konstruktsioonid. Tuleb arvestada sõrmjätkatud saematerjali suhteliselt väikese paindetugevusega, kuna jätkukohad võivad painde mõjul järele anda. Materjal peab aga väga hästi vastu survele pikisuunas, mis lubab teda kasutada seinakonstruktsioonide vertikaaldetailina. Ka katusefermide ja I-profiiltalade valmistamiseks on ta sobiv. Laialdaselt kasutatakse sõrmjätkatud saematerjali akna- ja uksepiitade valmistamiseks, kusjuures tema mõõdud mängibad vähem võrreldes tavalise saematerjaliga. Sõrmjätkatud saematerjali kasutatakse ka liimplaatide (Edge Glued Panel) tootmiseks. Liimplaat valmistatakse suhteliselt kitsatest saematerjalitükkidest, mis ühendatakse omavahel servadest ja niiviisi moodustubki plaadikujuline toode. Liimplaadi mõõdud on küllalt püsivad, kuna pinged, mis tekivad plaadi ühes osas, kompenseeruvad ja tasanduvad tema teises osas. Liimplaadi dekoratiivsust saab tõsta, kasutades tema valmistamiseks eri puuliikidest saetud lamelle. Liimplaat leiab kasutust eelkõige mööblitööstuses ja tisleritööstuses.

Täisseinalised talad

41

Page 42: Puidu eelised ja puudused konstruktsioonmaterjalina ... · kasutada SNiP, kus on toodud vastavalt vähendustegurid. Põhjamaade normid ja Eurocode ei näe ette lehtpuu kasutamist

Täisseinalisi talasid on kahte liiki olenevalt seina materjalist. Täiseinaliste talade seinamaterjalina

kasutatakse puitlaastplaati (enamasti OSB plaati, nagu ka pildil) või vineeri. Ülemine ja alumine

vöö on tehtud microlamist (Kerdopuu).

Eelised: 1)Külmasilla vähendamine, 2)Kuivamisel stabiilsem. Probleemid: Üldstabiilsusega st.

kui h>50cm, siis õhuke sein nõtkub läbi. Sellele on lahendused: 1)ribide juurdepanek (kuid siis

tuleb hind kõrgem), 2)Nihkejõudude vastuvõtmiseks kasutatakse suuremat liimitavat pinda

(Kodumaja).

42