Мелкозаглубленный ленточный фундамент на пучинистых грунтах: достоинства и недостатки + пошаговая инструкция по монтажу МЗЛФ

Разновидности оснований для подвижной почвы

В процессе осуществления строительных работ на подвижных типах почвы могут быть использованы далеко не все разновидности фундаментов. Наилучшим вариантом в такой ситуации является мелкозаглубленный фундамент для дома. Он способен эффективно противостоять процессам пучения почвы, которые преобладают в холодное время года. Если смотреть на выбор фундаментных оснований мелкого заложения для подвижных типов грунта, то наибольшую популярность завоевал ленточный фундамент. Он обладает целым рядом преимуществ, среди которых основными являются следующие:

  • ЛФ-основание способно обеспечить требуемую долговечность и надёжность конструкции;
  • Возведение такого фундамента характеризуется лёгкостью и простотой;
  • Относительно невысокая стоимость строительства.

Отметим также и другие разновидности фундаментов, которые могут использоваться на подвижном грунте. Сюда можно отнести свайное основание, но в настоящее время оно не пользуется особой популярностью. Объясняется это тем, что с целью его возведения может потребоваться применение специализированной техники, что влечёт за собой удорожание строительства в целом. Данный вариант может использоваться в тех случаях, когда уровень промерзания почвы находится на глубине не менее 1,5 метра.

В процессе производства опорно-свайных конструкций применяют различные материалы, противостоящие пучинистым процессам. Сюда можно отнести бетон, железобетонные элементы, а также древесину. Необходимо также в обязательном порядке обустроить надёжную дренажную систему.

Также используется и мелкозаглубленный столбчатый фундамент. Его применение актуально в тех случаях, когда опоры могут быть установлены ниже уровня промерзания почвы. Благодаря этому несколько снижаются финансовые затраты на обустройство фундамента. В то же время, отличная надёжность всё же имеет место.

Фундаментное основание столбчатого типа применяется при условии наличия суглинка, грунта с ближайшим залеганием подземных вод, а также в заболоченных участках. С целью обустройства основания такого типа на подвижных почвах чаще всего используются железобетонные опорные столбы и стальные трубы с песчано-цементным защищающим составом. Кроме того, могут использоваться также и трубы, выполненные из асбоцемента, их наполняют бетонным раствором.

Первоначальные действия здесь выполняются примерно такие же, как и при возведении стандартного фундаментного основания. Необходимо откопать котлован глубиной примерно в полметра. Далее следует заняться укладкой гидроизолирующего слоя на боковые откосы. Его роль играет полиэтиленовая плёнка либо толь.

Когда выбирают мелкозаглубленную ленту?

Диапазон применения включает в себя жилые дома, хозяйственные постройки, гаражи, беседки, заборы, вспомогательные и декоративные конструкции.

По виду лента разделяется на несколько вариантов:

  1. Бетонный монолит. Используют как основание для деревянных (каркасных, срубов), панельных строений. Технология потребует наличия специальной техники для подвоза или приготовления раствора, кладки ФБС. Установленных ограничений к геометрии венца дома нет.
  2. Ленточно-столбчатая конструкция. Выбирают для дома на пучинистом грунте с целью исключения воздействия почвы на горизонтальные несущие части. В данном случае лента выступает мощным ростверком, позволяющим не привязывать нагрузки в здании к точечному распределению на столбы.
  3. Свайно-ленточная (другое название – с низким ростверком). Применяется под дом из блоков, кирпича или камня на пучинистой почве, сложном рельефе, участках с повышенным уровнем грунтовых вод. МЗЛФ усиливается уходящими в глубину грунта сваями, работающими как на упор, так и в висячем положении.

При строительстве своими руками проектную часть по выбору типа лучше согласовать со специалистом, который может учесть перспективу влияния особенностей почвы, сезонных факторов в данной местности и возникающих нагрузок.

Изготавливается лента из разных стройматериалов:

  • марочный железобетон подойдет лучше всего, так как имеет отличные технические характеристики, усиливается армированием, образует однородный прочный монолит (при соблюдении технологии), не требующий дополнительных вложений в период эксплуатации;
  • бутобетон делают самостоятельно из крупного камня, песка, портландцемента и воды для заливки основания на песчаных почвах, скалистых грунтах или гравии;
  • шлакоблок и кирпич применяют редко, под временные постройки, в климате с низким среднегодовым количеством осадков, так как они имеют достаточно высокие показатели водопоглощения (нуждаются в дополнительной защите).

При проектировании фундаментной ленты, исходя из несущей способности почвы, УГВ и границы промерзания, сначала определяют требуемую ширину ленты. Высота высчитывается умножением на 4 полученного значения. Возвышение МЗЛФ над грунтом не должно быть больше, чем ее подземная часть.

Строительство ленты – приемы и нюансы технологии

Исходя из климата региона, характеристик почвы на участке, глубина заложения существенно изменяется. При значительном необоснованном заглублении и отсутствии необходимых конструктивных решений в схеме силы бокового воздействия грунтов разрушат даже бетонный монолит. На глубокопромерзающей, чрезмернопучнистой почве с высокой подвижностью и влажностью использовать такой тип не рекомендуется, для этого есть сваи или плавающая плита.

Определить достаточное заглубление для фундамента на пучинистом грунте можно, руководствуясь СНиП 2.02.01-83:

  • При уровне грунтовых вод (УГВ) ниже глубины промерзания (ГП) для суглинка и глины нижняя отметка равна 0,5 ГП. В остальных типах почвы – не зависит.
  • Когда УГВ выше ГП, то за исключением скалистых и гравелистых песков – не ниже ГП.

В разных регионах расчетный показатель промерзания находится в пределах 1-3,1 м. Основание должно опираться на глубине от 0,6 до 1,5 м. Для деревянных, пенобетонных, малых кирпичных домов на слабо пучинистой земле она будет равна 0,5-0,7 м.

Технология МЗЛФ ограничивает применение кирпича по признаку близости расположения воды в почве. Установка срубов и каркасов на него возможна в условиях небольшой подвижности кладки, так как дерево имеет структуру, устойчивую к малым деформациям ленты.

К мерам по снижению воздействия на мелкозаглубленное основание внешних условий относят такие приемы, которыми дополняется стандартная технология:

  • силы пучения убираются от контакта с монолитом посредством устройства подушки и обратной засыпки непучинистыми материалами;
  • утеплением наружных поверхностей фундамента (несъемная опалубка);
  • горизонтальным утеплением отмостки, не дающим промерзнуть массиву почвы по наружному периметру МЗЛФ дома;
  • повышение отметки нижней грани за счет увеличения площади опоры (изменение формы сечения ленты с прямоугольной на трапецию);
  • поверхностный отвод ливневых потоков, дренаж ГВ, гидроизоляция снаружи фундамента;
  • укрепление методом насыщения окружающей ленту почвы силикатными составами.

На пучинистом грунте внутренние перемычки допускается погружать меньше, чем периметр основания (минимум 0,4 м).

Геологию участка учитывают, даже если заливку МЗЛФ делают, например, для секционного забора. Ленту слабой конструкции силы, возникающие в почве, могут разрушить за 1 зиму.

Технология МЗЛФ по шагам

Стандартные операции по возведению своими руками мелкозаглубленного ленточного фундамента не представляют сложности, но требуют тщательно придерживаться технологии, контроля на каждом этапе.

1. Расчет габаритов фундамента, определение размеров траншеи (котлована с внутренней засыпкой не пучинистым (специальным) грунтом), толщины подушки, запаса под установку опалубки.

2. Подготовка: очистка места от мусора, снятие плодородного слоя, при необходимости – вырубка кустов, выкорчевывание деревьев, отведение ливневых потоков, стекающих с соседних участков (канавы).

3. Разметка на местности позиции МЗЛФ под земляные работы.

Рытье траншеи глубиной 0,7 м, устройство песчано-гравийной подушки для основания толщиной 20 см с послойной трамбовкой. При необходимости одновременно делают пристенный дренаж. Следует защитить геотекстилем сыпучие материалы от заиливания грунтовыми водами, иначе со временем они поведут себя как пучинистая почва и разрушат конструкцию.

4. Установка опалубки (хорошо применить технологию несъемного утеплителя). Монтаж арматурных поясов, обеспечивающих прочность ленты.

5. Заливка бетона в 1 заход с последующим удалением воздуха для получения однородного монолита.

6. Распалубка (летом через 3-5 дней) и нанесение вертикальной гидроизоляции на ленту.

7. Обратная засыпка основания, устройство отмостки.

Для кладки незаглубленного фундамента можно применять ж/б блоки заводского изготовления или красный полнотелый кирпич. Последний вариант больше подойдет под легкую дачную постройку, ограждение территории.


4. Установка опалубки (хорошо применить технологию несъемного утеплителя). Монтаж арматурных поясов, обеспечивающих прочность ленты.

Блог Деревянное домостроение

Недостатком данной технологии считают тот момент, что головка станка точно копирует изгибы бревна и при этом не исправляет геометрическую форму так, как это делает токарный станок. Однако при больших объемах производства подобный недостаток практически не заметен.

7. Контроль качества

Изделия проверяются на соответствие необходимым нормам, мелкие дефекты устраняются вручную, бракованные изделия – сортируются.


Для уменьшения рисков деформации, образования трещин, в бревне производят компенсационный пропил.. Эти процессы выполняются одновременно, за один проход станка.

Как организовать производство оцилиндрованных бревен

В России и других северных странах строят разные виды деревянных домов: рубленые из окоренного бревна, как в старину, из окоренного и оцилиндрованного бревна, из цельного бруса, обычно четырехкантного, из клееного профильного бруса и каркасные из сухих пиломатериалов и плит с утеплителем.

Первый вид можно посчитать устаревшим, хотя по расходу материала он самый экономичный. Срубы из неоцилиндрованных бревен веками рубили наши предки. Для этого нужно подобрать прямые бревна одного диаметра, окорить их и выдержать до достижения равновесной влажности древесины 20 ± 2%. Затем можно выполнять необходимую механическую обработку бревен, не боясь изменения формы и размеров сруба при эксплуатации. При такой технологии потери древесины в отходы минимальны.

Превращение бревна в правильный цилиндр дает декоративный эффект, поэтому оцилиндрованные бревна по-прежнему популярны в деревянном строительстве, несмотря на распространение высокотехнологичных конструкционных материалов из древесины.

Читайте также:  Крыльцо к дому: 60 фото идей проектов деревянных пристроек

Оценим потери древесины при оцилиндровке.

Объем пиловочного бревна длиной 6 м и диаметром в вершинной части 24 см составляет 0,33 м 3 (по таблице объемов круглых лесоматериалов в ГОСТ 2708–75). Объем цилиндра диаметром 24 см той же длины будет равен (3,14 × 0,242 × 6)/ 4 = 0,2714 м 3 . Следовательно, потери древесины составят 100 – (0,2714 : 0,33) х 100% = 18%. Для бревен меньшего диаметра потери будут еще больше, для минимального допустимого диаметра 18 см – почти 22%.

Полезный выход 80% является недосягаемым показателем при всех остальных вариантах дерево­обработки. В лесопилении обычным считается выход пиломатериалов примерно 50% (объем пиловочного бревна принимается 100%). Несколько выше выход сырого шпона из фанерного чурака – за счет безопилочного резания может доходить до 70%. То есть использовать лесоматериалы в круглом виде весьма выгодно, поскольку при минимальных затратах получается максимальная добавленная стоимость, так как по теплотехническим характеристикам стена из оцилиндрованных бревен ничем не уступает стенам из бруса или каркасных панелей. При этом для производства 1 м 3 стены из оцилиндрованных бревен требуется примерно 1,2 м 3 лесоматериалов, из цельного бруса – около 2 м 3 , а из клееного бруса – не менее 3 м 3 .

Товарной продукцией предприятия по изготовлению строительных деталей для бревенчатых домов является оцилиндрованное бревно заданной длины и постоянного диаметра с укладочным пазом и компенсационным пропилом для снижения внутренних напряжений при сушке древесины, а также (по согласованию с заказчиком) с поперечными чашками.

Стандартный диаметр бревен 18–32 (36) см, шаг 2 см. Бревна диаметром 18–20 см рекомендуются для строительства летних кухонь или детских домиков, диаметром 20–22 см – для бань и саун, а более толстые – для рубленых домов круглогодичного проживания. Ширина паза принимается равной половине диаметра бревна. Основные породы древесины для бревен – сосна и ель. Находят применение кедр, пихта, лиственница и даже осина.

Малому бизнесу интересна возможность организации производства при минимальных капитальных затратах. И чаще всего она появляется в местах лесозаготовок. Головным оборудованием в этом случае может быть комбинированный оцилиндровочно-фрезерно-пильный станок, на котором в позиционном режиме выполняется окорка и оцилиндровка бревен, фрезеруется укладочный паз и формируется компенсационный пропил. Многие позиционные станки за одну установку формируют также поперечный паз (чашку).

Станки токарного типа позволяют обрабатывать бревна с кривизной, хотя при этом резко увеличивается объем отходов и уменьшается диаметр готовой продукции. Минимальный диаметр согласно характеристикам станков составляет 14 см.

Рынок предлагает широкий выбор таких станков, отечественных и импортных; минимальная цена примерно 200 тыс. руб. Помимо головного станка, потребуется торцовочный круглопильный станок для бревен. Впрочем, его может заменить цепная электро- или бензопила, хотя качество поверхности торца в этом случае гораздо ниже, чем при пилении круглой пилой. Неизбежны расходы на приобретение подающего и выходного конвейера и средств механизации для снижения затрат ручного труда. Для погрузо-разгрузочных работ оптимальным может оказаться колесный погрузчик с вилочным захватом. В качестве производственного здания можно использовать ангар. Понадобятся также станок для заточки режущего инструмента, распылитель для антисептика и оборудованные площадки для хранения сырья и готовой продукции.

Ориентировочный объем капитальных затрат на такой минимальный вариант производства, по нашим прикидкам, будет 1,5–2,0 млн руб. Производительность головного станка, по данным изготовителя, колеблется от 3,5 до 6 м 3 в смену, то есть примерно 70–120 м 3 в месяц.

Проще всего организовать участок оцилиндровки бревен на складах сырья лесопильных комбинатов и на лесных биржах, где есть линии сортировки круглых лесоматериалов. Для нового предприятия достаточно выделить несколько карманов для бревен заданного диаметра и требуемого качества.

Из отечественного оборудования можно рекомендовать для средних предприятий проходные оцилиндровочные станки производства Sherwood, «СТИН», «Термит» (г. Киров). Предлагаются станки для диаметра бревен (на выходе) от 7 до 40 см. В комле диаметр может быть от 14 до 55 см. Припуск на обработку, например, для станков серии СК от фирмы «СТИН» составляет 60 мм (120 мм на диаметр).

Максимальная скорость подачи бревен в проходных станках 6–8 м/мин. По данным машиностроителей, производительность может достигать 650 пог. м в смену. При среднем диаметре бревен 24 см Пчас = 3,6 м 3 /ч, а годовая производительность станка (программа предприятия) при односменной работе составит примерно 5–6 тыс. м 3 .

Не менее 20–25% сырья, перерабатываемого предприятием, будет уходить в отходы (вторичное сырье). Это мелкодисперсные отходы, которые могут стать дополнительным источником дохода.

Режим работы предприятия зависит от времени года. Зимний период (октябрь – март) характеризуется очень низкой активностью строителей и, соответственно, слабым спросом на строительные материалы. В это время следует делать запасы материалов и закладывать оцилиндрованные бревна на атмосферную сушку.

На фото, взятом из архива журнала «ЛесПромИнформ», показан один из вариантов оборудования штабелей для сушки круглых лесоматериалов. Нижние ряды выложены на прокладках без обвязки, на них укладываются плотные пачки из 12 бревен. Штабель венчает съемная крыша, защищающая древесину от атмосферных осадков.

Важным вопросом является продолжительность атмосферной сушки. В ГОСТ 3808.1–80 приведены сроки сушки пиломатериалов на открытых складах. Для бруса толщиной до 75 мм это 1–2 месяца в зависимости от климатической зоны и сезона (рекомендуется только с апреля по сентябрь). Для круглых лесоматериалов продолжительность сушки немного увеличивается. Предприниматель должен иметь в виду, что для высушивания бревен до влажности не выше 22% в теплый период года потребуется не менее двух месяцев.

Равновесная влажность больше зависит от относительной влажности воздуха, нежели от его температуры. Даже при низкой температуре 0–10°С и типичной для межсезонья влажности воздуха 80–90% равновесная влажность древесины составляет 17–24%. То есть лесоматериалы более высокой влажности теряют влагу и при низкой температуре воздуха.

Равновесная влажность древесины в зависимости от относительной влажности и температуры воздуха

Любое производство эффективнее при круглогодичном режиме работы. Зимой предприятие по оцилиндровке бревен должно обеспечить сохранность продукции. Если продукция не реализуется, создаются большие межсезонные запасы продукции, хранящиеся примерно четыре месяца. За это время даже малое предприятие может произвести около 400 м 3 оцилиндрованных бревен, для которых нужно оборудовать специальные хранилища. Склад готовой продукции должен располагаться на ровной площадке с приподнятым над землей основанием (лучше бетонным). Все это требует дополнительных затрат, которые нужно учитывать при организации нового бизнеса.

Технологический процесс можно организовать с атмосферной или камерной сушкой лесоматериалов. По некоторым данным 2004 года, высушенные бревна почти в три раза дороже сырых. Следует иметь в виду, что во время хранения влажность лесоматериалов снижается при любых климатических условиях. Нужно только, чтобы штабели были защищены от атмосферных осадков.

Камерная сушка лесоматериалов применяется редко. Еще в 2004 году был предложен и экспериментально проверен способ сушки круг­лых лесоматериалов с помощью СВЧ-энергии, при котором влага изнутри бревна удаляется с помощью электродов, ориентированных по его центральной оси. Метод позволял сушить сортименты без образования торцовых трещин. Однако сегодня ничего не известно о его дальнейшей реализации.

Оптимальным оборудованием для сушки лесоматериалов могли бы быть двухкамерные проходные конвекционные сушилки. Первая камера в них высокотемпературная. Бревна в ней высушиваются до влажности примерно 30%, то есть удаляется только свободная влага и усушка древесины не происходит. После того как приборы зафиксируют снижение высоты штабеля из-за удаления связанной влаги из древесины, штабель с бревнами перемещается во вторую камеру, с мягким температурным режимом, а в первую камеру загружается новый материал.

При таком способе время сушки можно сократить до 15–20 дней. Загрузка сушильных камер зависит от времени года, то есть от влажности и температуры наружного воздуха. Также учитывается спрос на сухой материал.

Для организации производства необходим определенный набор средств производства:

  1. Оборудованный склад – запас сырья нужных размеров и качества.
  2. Оцилиндровочный станок (станки) с функцией формирования монтажного паза и компенсационного пропила и необходимой механизацией загрузки, центрирования и выгрузки бревен. Цена проходных станков отечественного производства от 1 млн до 1,5 млн рублей.
  3. Система удаления и складирования вторичного сырья (стружки и опилок). При норме отходов 20% от объема сырья их ежемесячный объем (на программу 500 м 3 продукции) составит не менее 100 пл. м 3 , или 250 нас. м 3 . Наиболее современное решение – эксгаустерная установка с отбором в отдельный бункер стружки, которую можно использовать как топливо и для производства топливных брикетов или гранул.
  4. Торцовочный круглопильный станок (допустим, марки «Термит 3207» с максимальным диаметром пиления 32 см) для формирования из бревен деталей нужной длины.
  5. Чашкозарезной станок.
  6. 6Установка для антисептирования продукции методом распыления жидких антисептиков на поверхность оцилиндрованных бревен. Антисептирование продукции особенно важно в летний период.
  7. Станок для заточки режущих инструментов.
  8. Производственное закрытое неотапливаемое здание длиной 24–30 м.
  9. Склад готовой продукции с крышей для выдержки и атмосферной сушки (досушки) деталей.

Окупаемость немалых расходов на организацию производства зависит от качества продукции, спроса на нее и сотрудничества со строителями.

Читайте также:  Смета на каркасный дом — основа для определения стоимости вашего строительного бюджета

При работе с крупными домостроительными фирмами, которые имеют спецификацию всех деталей, предприятие-изготовитель выполняет заказ на комплект деталей для дома. Некоторые застройщики работают по эскизам здания и предпочитают использовать оцилиндрованные бревна максимальной длины, а распиливать их и вырезать чашки – на строительной площадке.

По данным открытых источников, сегодня цены на такую продукцию в Ленинградской области 7,1–11 тыс. руб./м 3 . При этом продавец иногда указывает, что продает «бревна естественной влажности». Можно сказать, что это бревна неопределенной влажности. Ведь чем дольше выдерживаются бревна до и после обработки, тем ближе их влажность к равновесной, следовательно, тем меньше времени занимает усадка сруба. Опыт показывает, что усадка бревенчатой стены высотой 2,5–3 м из сырого материала может достигать 30 см! И далеко не всегда стены сруба оседают равномерно, что неизбежно нарушает геометрию постройки. Понятно, почему оцилиндрованные бревна влажностью не выше 22–25% дороже других.

Как ни странно, в интернете нам удалось найти предложение сухих оцилиндрованных бревен только одного производителя: вологодская фирма «Воллесдом» выполняет камерную сушку бревен до влажности не выше 25% в камерах Mühlböck с объемом загрузки 70 м 3 . Время сушки – до трех недель. Сухие бревна в комплекте деталей на дом компания в основном экспортирует, поставляет в Германию и Венгрию.

Максимальная скорость подачи бревен в проходных станках 6–8 м/мин. По данным машиностроителей, производительность может достигать 650 пог. м в смену. При среднем диаметре бревен 24 см Пчас = 3,6 м 3 /ч, а годовая производительность станка (программа предприятия) при односменной работе составит примерно 5–6 тыс. м 3 .

Что такое оцилиндрованное бревно

Среди отличительных черт оцилиндрованного бревна выделяют одинаковые диаметры и гладкую поверхность без сучков и других изъянов. Это достигается за счет специальной обработки на современных деревообрабатывающих станках. В результате края у бревен получаются ровные, а стволы — одинаковые по форме и радиусу.

Это упрощает кладку материала, а строение делает изящным и элегантным. Универсальные стройматериалы подходят для строительства просторного загородного коттеджа и компактного дачного домика, летней беседки для отдыха и комфортной бани или сауны.

В качестве сырья при изготовлении оцилиндрованного бревна используют лиственницу и хвою. Сосна — самая востребованная порода дерева за счет оптимального соотношения цены и качества. Это прочная и доступная древесина, которую отличает устойчивость к влаге, легкость в обработке и эстетичный внешний вид с оригинальным рисунком.

Компания “МариСруб” заготавливает пиломатериалы в Республиках Марий Эл и Коми, в Кировской области. Эти регионы славятся хорошим крупным и прочным лесом.

Диаметр бревен бывает различным и варьируется в пределах 160-320 мм. Размеры зависят от целей и региона строительства. Так, для беседки или маленького дачного домика подойдут материалы небольших диаметров. Дома для постоянного проживания в средней полосе России строят из бревен диаметром не менее 240 мм, а для северных регионов — свыше 260.

Мастера “МариСруб” помогут подобрать правильный диаметр бревен для будущего дома или бани, рассчитают необходимые объемы и стоимость.


В качестве сырья при изготовлении оцилиндрованного бревна используют лиственницу и хвою. Сосна — самая востребованная порода дерева за счет оптимального соотношения цены и качества. Это прочная и доступная древесина, которую отличает устойчивость к влаге, легкость в обработке и эстетичный внешний вид с оригинальным рисунком.

Как производят оцилиндрованное бревно

Оцилиндрованное бревно в качестве строительного материала на российском рынке используется уже не менее двадцати лет, однако многие люди, не знакомые с технологией его изготовления, до сих пор не знают, что такое бревно из себя представляет. И для того, чтобы ответить на этот вопрос, нужно сначала узнать, как делают оцилиндрованное бревно.

Итак, мы выяснили, что бревна проходят механическую обработку. В чем она заключается? Сначала находят подходящие стволы деревьев. Так как строить сруб нужно из длинных бревен, подходят далеко не все деревья. Да и плотность древесины должна быть соответствующая. Чаще всего берут деревья хвойных пород – сосну, ель, лиственницу, кедр. Наиболее распространены срубы именно из сосны – она произрастает шире, а значит, стоит несколько дешевле, чем, к примеру, кедр или лиственница, ареал произрастания которых довольно узок.

Технология изготовления оцилиндрованных бревен

Так сложилось, что население нашего земного шара с древних времен строило свое жилье из дерева. Это легко объяснить доступностью приобретения и легкостью обработки данного материала, а также его отличными теплопроводными свойствами. Особо популярными были дома из деревянных брусьев и бревен. По истечению многих лет, с появлением передовых технологий дерево стало обрабатываться с помощью станков. Еще в начале 20 века появилась возможность изготавливать бревна одинаковой длины и диаметра. Таким образом, появилось оцилиндрованное бревно.

1 этап – подготовительный. Подразумевает подготовку бревна к обработке: деревья сортируются по размерам, из них удаляются сучки, проводится торцовка комля. Этот этап очень важен. От качества проведения подготовительного этапа зависит и качество будущего оцилиндрованного бревна.

Стоимость оцилиндрованного бревна

  • экологическая безопасность продукции;
  • высокие теплоизоляционные качества;
  • прочность, долговечность материала;
  • естественная воздухопроницаемость дерева, древесина «дышит»;
  • простота возведения дома из оцилиндрованного бревна.

Производство оцилиндрованного бревна

По своей сути оцилиндрованное бревно – это модуль, изготовленный в заводских условиях и полностью готовый к сборке. Наличие всех монтажных элементов с точными размерами обеспечивает быструю сборку, плотное прилегание контактирующих поверхностей друг к другу и вытекающую отсюда высокую теплозащищенность дома.

Конечно, все это верно лишь в том случае, если при производстве соблюдается правильная технология.

Изготовление оцилиндрованного бревна начинается с разметки под конкретный проект дома, и включает подготовку и сушку заготовки, обточку цилиндрической поверхности, фрезеровку и сверление монтажных элементов.


При позиционном способе заготовка крепится в центрах, т.е. в качестве базы обработки выбирается ее ось. Обтачивание производят резцом или фрезой, перемещающимися вдоль вращающегося бревна, или специальной роторной головкой с фрезами, движущейся вдоль неподвижной заготовки.

Технические моменты

Первоначально потребуется рассортировать материал с учетом его диаметра. Затем он обрабатывается. Каждому бревну придается определенный профиль, нарезаются чашки. Следующий шаг заключается в покрытии полученных изделий специальным антисептиком. В его основе должна находиться вода.

Такой антисептик предотвращает закупоривание капилляров древесины. Это вещество позволяет бревну быстро высохнуть (в возведенном строении) и не покрыться грибком. Сушка дома длится 4-6 месяцев. Затем оцилиндрованные бревна с внешней стороны дома покрываются антисептиком, который защитит их от гниения, грибка и вредителей.

Схема оцилиндрованного бревна с чашами для крепления.

Изготовление такого материала подразделяется на несколько этапов:

  1. Подготовка – диаметр обревна в этом вопросе является основным показателем, который учитывается при отборе древесины. При этом специалисты еще учитывают толщину и прочие размеры сырья данного типа. Сучки и прочие дефекты, которые обнаружены на поверхности дерева, удаляются. Важным моментом является точная фиксация оцилиндрованного бревна на станке.
  2. Оцилиндровка – материал поднимается и останавливается в области обработки. После фиксации с помощью каретки и фрезерного узла создается ровная соответствующая поверхность. В некоторых случаях нарезаются продольные пазы. Они придают сцеплению большую надежность.
  3. Нарезка – диаметр бревна и его длина учитываются при работе на торцовочном станке. Изготовление оцилиндрованного бревна завершается проведением лазерной разметки и выборки чашек.

Готовая продукция обладает некоторыми плюсами:

  1. Экологичность. Дом, изготовленный из такого материала, способен пропускать через стены чистый воздух.
  2. Долговечная и прочная конструкция. Строения из оцилиндрованного бревна в результате правильной обработки имеют длительный эксплуатационный срок.
  3. Низкая цена. В отличие от кирпичного здания, подобное строение обойдется в недорого.
  4. Оригинальный внешний вид. Материал этого типа имеет неповторимый и изящный вид.
  • оцилиндрованные;
  • профилированные;
  • клееные.

Технологический процесс изготовления оцилиндрованного изделия

Цикл производства разбит на 8 этапов и начинается с того, что оцилиндрованное бревно сортируют по видам и области применения. Чаще всего оцилиндрованное изделие производят из хвойных пород дерева. В цеха поступает огромное количество леса с недостатками и изъянами, его сортируют и в результате оцилиндровка изготавливается исключительно из отборной древесины.

Процесс изготовления оцилиндрованной заготовки важный этап в производстве бревна, для этого используют токарно-фрезерный станок тяжелого класса. Заготовку фиксируют в центре и она спокойно вращается вокруг своей оси. Таким образом, второй этап заключается в том, что черновая и чистовая фреза двигается последовательно вдоль бревна. Благодаря черновой фрезе снимается нагрузка с чистой, ресурс режущих кромок увеличивается, за счет чего достигается высокое качество изготавливаемой детали.

Оцилиндрованное бревно при минимальном отклонении по толщине имеет высокое качество поверхности. Перепад диаметра изделия может составлять не более 2-4 мм, согласно техническим требованиям. Этап No4 заключается в изготовлении лунного паза и компенсационного пропила.

Лунный паз необходим для того, чтобы при сборке бревна плотно прилегали друг к другу через утеплитель. В качестве утепляющего материала используют минеральную вату или волокно из джута. Наличие компенсационного пропила позволяет снять напряжение, и направляет растрескивание древесине в момент ее усушки. Следующим 5 этапом является обработка дерева линией оптимизации что позволяет точно выполнить раскрой изделия.

Читайте также:  Акт опрессовки системы отопления: форма бланка о проведении опрессовки теплотрассы, гидравлические испытания

Далее выполняется нарезка чашек, которые выполняют функцию угловых замков в момент сборки конструкции. Этот элемент обеспечивает высокую прочность и устойчивость строения в момент его сборки и эксплуатации. Этап No6 — Зарезка чашек оцилиндрованного бревна

Следующая задача — выполнение расторцовки бревна по всей длине согласно конструкторской документации.

Этап No8 производства заключается в изготовлении торцевого паза, зарезаются пазы и шипы на торцевых частях бревна для монтажа дверных и оконных проемов.

Заключительным этапом изготовления оцилиндрованного бревна заключается его обработка антисептическими и пожароустойчивыми средствами.


Этап No8 производства заключается в изготовлении торцевого паза, зарезаются пазы и шипы на торцевых частях бревна для монтажа дверных и оконных проемов.

Условия производства

Для производства ОЦБ необходимы специальные условия. Цех должен быть достаточной площади для установки оборудования и хранения заготовок и готового пиломатериала. Деревообрабатывающий станок для производства оцилиндрованного бревна обладает большими габаритами и требует специализированных условий для установки в соответствии с техникой безопасности и особенностями работы в цехах.

Преимуществом строганного бревна является то, что при его обработке не срезается защитный слой (заболонь) и оно чуть меньше подвержено атакам паразитов и плесени, однако, антисептическая обработка все равно необходима для всех видов бревна.

Производство оцилиндрованного бревна и его изготовление

Технологию строительства из бревен цилиндрической формы приобрела промышленный размах лишь в середине 70-х годов XX века в США и Скандинавии, а сегодня успешно используется по всему миру.

Оцилиндрованные бревна составили удобную элементную базу в системах, где применяется автоматизированное проектирование, массово применяемое в деревянном строительстве.

Производство оцилиндрованного бревна

Оцилиндровку бревен выполняют на оцилиндровочных станках. Это есть первый этап обработки. На втором этапе выбирается продольный паз обычно радиальной формы для стыковки с нижним бревном. Иногда вместе с этой операцией в бревне с помощью толстой пилы или узкой фрезы проделывается разгрузочный паз для снижения трещинообразования бревна при сушке.

Финальной операцией или третьим этапом производства оцилиндрованных бревен является изготовление элемента, с помощью которого венцы соединяются в углах. Они могут выглядеть как полукруглые чаши или иметь более сложный паз для соединения. Более подробно о способах соединения вы можете прочесть в статье «Выбор углового соединения оцилиндрованного бревна».

Далее заготовка подвергается торцовке под заданную длину с обеспечением чистоты и нормальности распилов; сверловке сквозных и глухих отверстий для нагелей или других целей; фрезеровке по торцам прямоугольных пазов, рассчитанных на оконные рамы и дверные проёмы.

Технологический аспект

На оцилиндровочных станках допускается обработка лишь бревен 3-го сорта и выше, причем очищенный от коры ствол в диаметре у комля должно превышать поперечник товарного продукта где-то на 7 см.

Экономическая оправданность допускает конусность заготовки 1 см на 100 см длины при припуске 1 см для обработки вершины, чтобы исключить обзол. Обрубленные сучки должны быть высотой не более 1 см, прогиб стрелы изгиба– не более 2 см.

У бревен должна быть перпендикулярность оторцовки, отсутствовать козырьки, размочаленность, двойная сердцевина и пр. Стволы дооцилиндровки лучше освободить от коры и посушить на воздухе, пока влажность не снизится до 25%, для исключения в процессе высыхания большого коробления. Загрязненные бревна допустимо обмыть водой под напором и убедиться, что в нем нет металла.

По поводу рекомендуемых профилей готовых изделий, их «геометрии», типов и габаритов сопряжений в углах можно прочесть в ГОСТ 30974-2002. Они должны отвечать определенным требованиям. Так, например, величины допустимых наибольших колебаний параметров изделий могут быть такими:

  • диаметра– ±2 мм;
  • глубины паза вдоль образующей – ±2 мм;
  • глубины чаши – ±1 мм;
  • отклонение от прямолинейности обработанного изделия по длине – 1 мм на 100см.

Оцилиндрованная поверхность бревна должна иметь показатель шероховатости не больше Rzmax=0,320 мм, на торцах и в других местах – не превышать 0,800 мм.

Оцилиндровочный станочный парк

Чтобы изготавливать оцилиндрованные бревна в промышленных масштабах необходимо большое количество станков, приспособлений и инструментов. Главное место отводится оцилиндровочным станкам. На них обычно реализуются три самые основные операции в изготовлении данных изделий для деревянного строительства. По типу установки заготовки на станке перед ее обработкой они делятся на проходные и позиционные.

На этих станках обрабатываются стволы в длину 1,5-8 метров постепенно по мере их непрерывного поступательного движения по операционной зоне станка.

Осевое вращение заготовки должно быть абсолютно исключено. Оцилиндровка заготовки выполняется обычно вращающейся роторной головкой, на которой установлены черновые и чистовые ножи.

До начала работы по оцилиндровке бревна, оно посредством рычажного подпружиненного механизма, имеющего зубчатые сектора, выставляется вдоль оси движения и направляется внутрь роторного инструмента с помощью вальцового подающего механизма, имеющего седлообразные приводные вальцы. Благодаря такой форме вальцов наряду с качественной подачей осуществляется и надежность базирования заготовки. Наряду с вальцовыми подающими механизмами станки для оцилиндровки оборудуются цепными конвейерами и транспортерами.

Чтобы повысить формовую точность бревна, на некоторых станках в роторной головке имеется центрирующая втулка. Но при смене обрабатывающего диаметра наряду с переустановкой в роторной головке обрабатывающих инструментов, меняется и центрирующая втулка с новым диаметром.

В позиционных станках заготовка может вращаться наподобие токарного станка или оставаться неподвижной. При этом роторной головкой совершаются вращательно-поступательные движения в направлении его продольной оси, и при этом происходит точение. Суппорт на этих станках наряду с роторной головкой оборудуется инструментами, выбирающими продольные пазы, формирующие чаши, сверлящие отверстия и др.

На вращающемся бревне выполняется операция фрезерования. При этом качество оцилиндровки будет зависеть от таких параметров, как скорость вращения фрезы, подача и угловая скорость заготовки, так как ими определяются кинематические неровности на обрабатываемых поверхностях.

Позиционные оцилиндровочные станки, которые формируют оцилиндровку бревна фрезерованием, могут после небольшой доработки изготавливать конические бревна и при этом максимально учитывается его природный сбег.

Преимущества позиционных станков над проходными

Для производства оцилиндрованного изделия наиболее популярным и доступным инструментом все более и более становятся оцилиндровочное позиционное оборудование. Отметим наиболее существенные их преимущества над проходными аналогами:

  • полностью убирается кривизна бревна по длине;
  • обеспечивается высокая чистота обработки и, как следствие, образцовое качество на выходе;
  • надежная система базирования заготовки на станке;
  • повышение производительности за счет комплексной обработки заготовки за один проход;
  • небольшие энергетические затраты;
  • компактные размеры и относительно небольшой вес;
  • не нужны большие производственные площади, легкость монтажно-демонтажных и транспортных работ;
  • возможность применения для других операций и т. д.

Всеми отмеченными выше качествами, конечно, обладает оцилиндровочный станок позиционного типа, выпускаемый промышленной группой «Кедр». Несмотря на свои скромные габариты (станка – 115х125х80 см, рельсового пути из трех секций– 14х106х750 см) и вес (600 кг), на нем можно обрабатывать стволы длиной до 6,5 метра и диаметром от 16 до 24 см.

Скорость вращения бревна на этом станке имеет три позиции 30, 45 и 60 об/мин, что обеспечивает не только необходимую производительность (одно бревно «под ключ» за 15-30 мин), но и качество обработки поверхности, независимо от типа древесины, т. е. его твердости и степени волокнистости.

Подъем и опускание фрезы, а также перемещение станка по длине бревна может быть, как ручным, так и электромеханическим. Ручное управление приемлемо при периодических или небольших объемах работ. Наличие электромеханического привода дает возможность намного повысить производительность и снизить трудоемкость.

Станок может быть укомплектован устройством для выполнения компенсационного пропила. Мощность двигателя привода фрезы составляет 7,5 кВт, а вращения бревна – 1,1 кВт.

Примечательно что с помощью оцилиндровочного станка «КЕДР», на получение бревен для возведения стен дачного дома габаритами 6 x4 м, потребуется всего 3 дня (из расчёта 8-ми часовой рабочей смены). Экономия на собственном производстве готового материала может достигать 80%.

Осевое вращение заготовки должно быть абсолютно исключено. Оцилиндровка заготовки выполняется обычно вращающейся роторной головкой, на которой установлены черновые и чистовые ножи.

Какие изделия можно выпускать на базе небольшого цеха?

Даже на базе цеха небольшой мощности можно изготавливать разные вариации изделий. И технология переработки здесь, конечно, остается неизменной – меняются лишь диаметры оцилиндрованного бревна. Получается, что на выходе можно получать бревна разного размера.

То, на изделия какого диаметра сделать ставку, продавая готовую продукцию, будет зависеть от потребительского спроса в конкретном регионе. И тут без тщательного анализа рынка не обойтись.

Для постройки легких сооружений (беседок, бань) пригодны материалы диаметром 120-200 мм. В умеренной климатической зоне полноценные дома строят из оцилиндрованных бревен диаметром 200 мм, 220 мм, 240 мм. А вот в более холодных регионах конструкции, в основном, возводятся из бревен диаметром 260 мм и 280 мм.

Если есть конкретный заказ на получение оцилиндрованного изделия диаметром в 160 мм, берется необработанный материал большего диаметра – 180 мм. Но и тут возможны различные вариации, поскольку многое зависит еще и от степени кривизны исходного бревна.

Ссылка на основную публикацию