Что такое плотность фанеры и на что влияет эта характеристика
Плотность фанеры определяет массу материала в единице объема и измеряется в кг/м³. Характеристика косвенно связана с прочностью, жесткостью и удержанием крепежа. При одинаковых размерах более плотный лист весит больше, увеличивая нагрузку на транспорт, подъемное оборудование и несущие конструкции. Чтобы корректно сравнить продукцию разных заводов, проверяют тип древесины для внутренних слоев, влажность и покрытие.
Высокая плотность не означает прочность или качество фанеры. Этот показатель оценивают вместе с толщиной, породным составом, влажностью, качеством склейки и условиями эксплуатации. В статье рассмотрено, какие значения плотности характерны для разных видов фанерных листов, как рассчитать массу листа и какую роль плотность играет при выборе плит для опалубки.
Как вычисляют характеристику
Плотность фанерного листа вычисляется как отношение массы к объему:
ρ = m / V
Здесь ρ обозначает плотность в кг/м³, m обозначает массу в килограммах, V обозначает объем в м³. Плотность 650 кг/м³ означает, что кубический метр материала при указанной влажности имеет массу 650 кг.
Лабораторный метод установлен ГОСТ 9621-72. Плотность определяют на образцах размером 100×100 мм с толщиной испытуемого материала. Образцы взвешивают, измеряют длину, ширину и среднюю толщину. Измерения в нескольких точках учитывают разнотолщинность. Отбор и подготовку образцов выполняют по ГОСТ 9620-94. Для ориентировочной проверки целого листа:
- измеряют фактическую длину, ширину и толщину, переводят значения в метры;
- вычисляют объем, перемножая полученные размеры;
- взвешивают лист и делят массу на рассчитанный объем.
Объем листа 2440×1220×18 мм составляет 2,44 × 1,22 × 0,018 = 0,0535824 м³. При массе 36 кг его плотность равна 36 / 0,0535824 ≈ 672 кг/м³. Сырая фанера тяжелее сухой, поэтому для сравнения используют материал с одинаковой влажностью. В каталогах выражением «удельный вес фанеры» обозначают плотность или массу 1 м³.
От чего зависит плотность фанеры
Плотность листа формируется во время производства и меняется при увлажнении или высыхании. На характеристику влияют следующие факторы:
- порода древесины при сопоставимой влажности, березовый шпон плотнее елового, соснового и тополевого;
- внутренние слои комбинированной фанеры могут сочетать березовые наружные слои с более легким шпоном внутри;
- доля смолы зависит от толщины шпона, числа клеевых прослоек и технологии производства;
- режим горячего прессования при уплотнении пакета шпона уменьшает объем, повышая плотность;
- вода увеличивает массу листа и вызывает разбухание, при оценке плотности учитывают влажность, изменения массы и размеров.
Внутренние пустоты и недостача шпона могут снижать местную плотность и жесткость. Непроклей нарушает связь между слоями и способен уменьшать прочность при почти неизменной массе листа. Небольшие внутренние дефекты трудно обнаружить взвешиванием.
Осмотр кромок позволяет увидеть дефекты на срезе. Простукивание дает ориентировочную оценку состояния листа. Для уточнения расположения и характера внутренних повреждений используют ультразвуковой контроль или распил контрольного образца.
У нас представлена качественная строительная фанера разных сортов, толщин и форматов. Посмотрите в каталоге цены и наличие на складе.
Средняя плотность фанеры по породам и видам
ГОСТ 3916.1-2018 устанавливает требования к фанере общего назначения с наружными слоями из лиственного шпона, ГОСТ 3916.2-2018 относится к фанере с наружными слоями из хвойного шпона. По этим стандартам породу фанеры определяют по наружным слоям и составу всего пакета плиты.
|
Вид фанеры |
Ориентировочная плотность, кг/м³ |
Комментарий |
|
Березовая |
640-700 |
Распространенный диапазон для цельноберезовой фанеры |
|
Хвойная |
примерно 450-550 |
Влияют порода, доля поздней древесины и прессование |
|
Тополевая |
420-480 |
Значение близко к еловой древесине |
|
Комбинированная |
зависит от соотношения пород |
Березовые, хвойные и тополевые слои сочетаются в разных пропорциях |
|
ФК и ФСФ из березового шпона |
часто 640-700 |
При полностью березовом составе плотность обеих марок может совпадать |
|
Ламинированная березовая фанера |
640-700 |
Покрытие мало влияет на плотность |
|
Бакелизированная |
не более 1200 |
Верхний предел по ГОСТ 11539-2014 |
Зависит ли плотность от марки
Обозначения марок ФК и ФСФ характеризуют клеевое соединение и степень водостойкости фанеры. Для ФК применяют карбамидные клеевые составы, для ФСФ используют фенолформальдегидные смолы. Плотность фанеры каждой марки зависит от породного состава, влажности, доли клея и прессования.
Березовая фанера одного производителя при одинаковом составе может иметь общий диапазон плотности. Считать ФСФ тяжелее по обозначению марки некорректно. При равных размерах хвойная ФСФ часто весит меньше цельноберезовой ФК.
Фенольная пленка облицованной фанеры немного добавляет массу покрытия, сохраняя породный состав основы. Относительный вклад пленки в массу листа заметнее при небольшой толщине фанеры.
Посмотрите наш ассортимент фанеры ФСФ для уличных работ и фанерных плит ФК для внутренней отделки!
Как плотность влияет на другие свойства
При неизменном объеме масса листа увеличивается пропорционально плотности. Связь с механическими и эксплуатационными свойствами сложнее: на них влияют структура шпона, клеевые соединения и условия работы материала.
|
Свойство |
Роль плотности |
Дополнительные критерии |
|
Масса листа |
При одинаковых размерах более плотный материал весит больше |
Формат, фактическая толщина, влажность, покрытие |
|
Прочность при изгибе |
Плотный березовый шпон часто обеспечивает более высокие показатели, чем легкий хвойный или тополевый |
Направление волокон, сорт шпона, качество склейки, пустоты и непроклей |
|
Жесткость |
Плотность косвенно связана с модулем упругости |
Толщина листа, число и направление слоев, шаг опор |
|
Удержание саморезов |
Более плотная древесина обычно лучше сопротивляется выдергиванию крепежа |
Диаметр и длина самореза, глубина ввинчивания, расстояние до кромки, предварительное сверление, внутренние дефекты |
|
Механическая обработка |
Повышение плотности при сопоставимой структуре обычно увеличивает усилие резания |
Мощность оборудования, материал зубьев, геометрия пилы, острота инструмента и скорость подачи, на износ режущей оснастки влияют состав клея и покрытие |
|
Водостойкость |
Прямой зависимости от плотности нет |
Для клеевого соединения важны тип клея и качество склеивания, защиту листа при намокании обеспечивают облицовка и герметизация торцов |
Высокая плотность сама по себе не подтверждает качество фанеры. При сравнении по весу тяжелый лист может оказаться более влажным или толстым. Легкая плита из тополя либо хвойного шпона может полностью соответствовать заявленным характеристикам.
Для оценки несущей способности используют предел прочности при статическом изгибе и модуль упругости, методы определения которых установлены ГОСТ 9625-2013. Показатели вдоль и поперек волокон наружного слоя различаются. В расчете учитывают направление нагрузки, влажность и условия опирания листа.
Чем плотность отличается от толщины
Толщина показывает расстояние между пластями листа и измеряется в миллиметрах. Плотность отражает массу единицы объема. Фанера толщиной 9, 12, 15, 18 и 21 мм из одной линейки может иметь одинаковый диапазон плотности. С увеличением толщины возрастают масса и жесткость листа при сопоставимой структуре. Если плотность фанеры 18 мм составляет 650 кг/м³, масса 1 м² равна 11,7 кг. При толщине 21 мм и той же плотности квадратный метр весит около 13,7 кг.
Количество слоев само по себе не определяет плотность. Дополнительный слой увеличивает массу и объем одновременно. Значение имеют толщина шпона, доля клея, породный состав и степень уплотнения пакета при прессовании.
Как рассчитать вес фанеры по плотности
Массу листа рассчитывают по формуле m = ρ × L × B × t. Здесь ρ обозначает плотность в кг/м³, L и B обозначают длину и ширину в метрах, t обозначает толщину в метрах.
Для расчета массы 1 м² плотность умножают на толщину, выраженную в метрах. В таблице приведены значения при трех расчетных плотностях с округлением до десятых долей килограмма.
|
Толщина, мм |
Масса 1 м² при 500 кг/м³, кг |
Масса 1 м² при 650 кг/м³, кг |
Масса 1 м² при 700 кг/м³, кг |
|
4 |
2 |
2,6 |
2,8 |
|
6 |
3 |
3,9 |
4,2 |
|
9 |
4,5 |
5,9 |
6,3 |
|
12 |
6 |
7,8 |
8,4 |
|
15 |
7,5 |
9,8 |
10,5 |
|
18 |
9 |
11,7 |
12,6 |
|
21 |
10,5 |
13,7 |
14,7 |
|
24 |
12 |
15,6 |
16,8 |
|
27 |
13,5 |
17,6 |
18,9 |
|
30 |
15 |
19,5 |
21 |
Масса кубического метра в килограммах численно равна плотности, выраженной в кг/м³. При плотности 500 кг/м³ куб фанеры весит 500 кг, при 650 кг/м³ его масса составляет 650 кг.
Ниже приведен расчетный вес листов распространенных форматов при плотности 650 кг/м³. Для расчета использованы номинальные размеры. Фактическая масса может отличаться из-за влажности, размерных допусков и наличия покрытия, если оно не учтено в исходной плотности.
|
Толщина, мм |
1525×1525 мм, кг |
1220×2440 мм, кг |
1250×2500 мм, кг |
|
9 |
13,6 |
17,4 |
18,3 |
|
12 |
18,1 |
23,2 |
24,4 |
|
15 |
22,7 |
29 |
30,5 |
|
18 |
27,2 |
34,8 |
36,6 |
|
21 |
31,7 |
40,6 |
42,7 |
Для расчета партии массу одного листа умножают на количество. К результату добавляют массу упаковки, поддонов и прокладок. Эти данные нужны для выбора транспорта, подъемного оборудования и проверки нагрузки на перекрытие склада.
Плотность фанеры и плотность ламинирующей пленки
В характеристиках ламинированной фанеры значение в кг/м³ относится к объемной плотности листа. Показатель 120 или 220 г/м² характеризует поверхностную массу пленки. В отраслевых каталогах его часто называют плотностью пленки. Фенольная пленка закрывает пласти, снижает поверхностное водопоглощение и сцепление с бетоном, повышает стойкость к истиранию. Для оценки покрытия учитывают:
- пленка 220 г/м² содержит больше материала на единицу площади по сравнению с покрытием 120 г/м²;
- состав пропитки и степень отверждения смолы определяют свойства защитного слоя;
- прочность сцепления с основой влияет на устойчивость покрытия к отслаиванию;
- результаты испытания по Таберу характеризуют сопротивление поверхности абразивному износу.
Пленку 120 г/м² используют в серийной опалубочной фанере. Более тяжелые покрытия применяют при повышенной абразивной нагрузке и в специализированных изделиях. Значение в г/м² само по себе не гарантирует определенного количества циклов бетонирования.
При двухстороннем покрытии пленки массу учитывают на обеих пластях. Но основную массу толстой березовой плиты составляет шпон, поэтому ламинированная и необлицованная фанера с одинаковой основой могут входить в один диапазон плотности.
Плотность для палубы опалубки
Чтобы определить, какая плотность фанеры для опалубки потребуется, учитывают породный состав и требования изготовителя системы. Для цельноберезовой ламинированной фанеры распространен диапазон 640-700 кг/м³. Хвойные фанерные плиты могут иметь меньшую плотность при соответствии расчетным требованиям.
ГОСТ Р 53920-2010 распространяется на березовую фанеру повышенной водостойкости, облицованную пленкой на основе термореактивных полимеров. Единую требуемую плотность он не устанавливает. Стандарт нормирует влажность, прочность при изгибе и растяжении, модуль упругости, прочность приклеивания покрытия, устойчивость к пару, щелочи и цементу. При подборе палубы проверяют:
- предел прочности при статическом изгибе и модуль упругости в расчетном направлении;
- толщину листа, структуру слоев и направление волокон наружного шпона;
- давление свежей бетонной смеси для стеновой опалубки, нагрузку от бетонной смеси, арматуры и производства работ для опалубки перекрытий;
- расстояние между балками или ребрами, схему опирания и допустимый прогиб.
Фанера 18 и 21 мм одной линейки обычно имеет одинаковый диапазон плотности. При сопоставимой структуре лист 21 мм жестче за счет увеличенного сечения и весит больше. Допустимый шаг опор определяют расчетом прочности и прогиба.
Плотность опалубочной фанеры влияет на собственную массу щита, трудоемкость ручного перемещения и нагрузку на каркас. Оборачиваемость зависит от износостойкости пленки, качества склеивания, защиты торцов, герметизации отверстий, смазки, очистки и условий хранения. Высокая плотность основы не гарантирует 50 и более циклов бетонирования.
При приемке партии сравнивают листы одной марки, породного состава, толщины, формата и влажности. Значительное отклонение массы служит основанием проверить фактические размеры, состояние покрытия и структуру внутренних слоев.
Вопросы и ответы
Какая фанера плотнее, березовая или хвойная?
Цельноберезовая фанера обычно плотнее еловой и сосновой. Для распространенных березовых листов указывают 640-700 кг/м³. Плотность хвойной фанеры уточняют по конкретной породе и документации производителя.
Почему листы одной толщины весят по-разному?
Различаются формат, породный состав, влажность, фактическая толщина, количество смолы и облицовочное покрытие. Небольшая разница в массе листов одной партии возможна при соблюдении производственных допусков.
Можно ли определить качество фанеры по весу?
Взвешивание помогает обнаружить заметное отклонение у сопоставимых листов. Качество склейки, локальные пустоты и прочность требуют отдельной проверки. Для оценки партии используют осмотр, проверку геометрии, сорта наружных слоев и результаты испытаний.
Плотность и толщина фанеры обозначают одно свойство?
Это разные характеристики: толщину измеряют в миллиметрах, плотность в кг/м³. Более толстый лист при одинаковой структуре весит больше и обладает большей жесткостью. Плотность при этом может оставаться прежней.
Затрудняетесь с выбором фанеры? Напишите нам, поможем подобрать материал по назначению, характеристикам и бюджету.
Фанеру ФСФ производят из перекрестно уложенных слоев шпона, пропитанных фенолформальдегидной смолой. Плиты ФОФ (ФОБ, ламинированная) – это фанера ФСФ, облицованная термореактивной пленкой. Защитное покрытие улучшает эксплуатационные характеристики материала.
Марка ФСФ устойчива к влаге за счет связующего на фенолформальдегидных смолах. Но поверхность остается открытой и впитывает воду, загрязняется и быстрее изнашивается. Фанерные листы ФОФ защищены фенольной пленкой плотностью 120-220 г/м². Покрытие снижает водопоглощение, защищает от щелочной среды бетона, повышает стойкость к истиранию. Ламинированная фанера применяется в опалубке, настилах, нагружаемых конструкциях.
|
Марка |
ФСФ |
ФОФ |
|
Покрытие |
нет |
фенольная пленка 120-220 г/м² |
|
Водопоглощение поверхности |
высокое |
сниженное |
|
Износостойкость |
средняя |
высокая |
|
Оборачиваемость, циклов |
5-15 |
20-80 |
|
Основное применение |
конструкции |
опалубка, настилы |
Фанеру производят толщиной 3-40 мм, наиболее ходовые листы: 6, 9, 12, 15, 18 и 21 мм. Толщина формируется количеством спрессованных слоев древесного шпона (обычно 3-21 слой). Чем больше слоев, тем выше прочность и стабильность листа.
Выбор толщины фанеры зависит от назначения материала. Для отделочных работ, подложки используют тонкие листы, для опалубки, пола и несущих конструкций предпочтительны плиты 15-21 мм. Некоторые производители могут выпускать фанеру нестандартной толщины под заказ, но такие позиции встречаются редко.
Внутренние пустоты снижают прочность фанеры, уменьшают рабочее сечение листа, нарушают передачу усилий между слоями и создают концентрацию напряжений. Степень влияния зависит от размера и расположения дефекта, количества затронутых слоев. Опасными считаются крупные пустоты, непроклей и расслоение возле кромок, распилов, крепежных отверстий и в нагруженных зонах. При покупке внутренние пустоты выявляют осмотром торцов листа на наличие зазоров и расслоений, простукиванием поверхности пластей. На производствах используют ультразвуковой и акустический контроль и другие автоматизированные бесконтактные методы.
Для нагруженных полов, стеллажей, мебели, рабочих настилов и многоразовой опалубки используют березовую фанеру подходящей марки и толщины. Для кровельной и каркасной обшивки подойдут более легкие листы из хвойных пород. Тополевые плиты с минимальной плотностью древесины снижают массу мебели, упаковки. Характеристики комбинированной фанеры зависят от материала лицевых и внутренних слоев шпона.
- Комментарии