OSB плиты: характеристики и применение материала

Сегодня ориентировано-стружечная плита (OSB) широко применяется в строительстве. Технические характеристики и структура материала обеспечивают ему надежность, легкость, высокую прочность, определенные эстетические свойства и ценовую доступность. В статье подробно описываются характеристики и применение ОСП, а также особенности работы с ними.

Что представляет собой ОСП: состав, структура, особенности производства и разновидности

Внешне плиты ОСП заметно отличаются от МДФ и ДСП благодаря особенностям структуры. В производстве материала используется тонкая и длинная древесная щепа, которая в наружных слоях ориентируется продольно, а во внутренних слоях – поперечно. Даже в случаях, когда ориентация не слишком очевидна, ОСП можно распознать сразу по крупным, по сравнению с другими древесными плитами, спрессованным элементам. Длина стружки в плите составляет 75-150 мм, а ширина – 15-25 мм. Благодаря такой ориентации стружки, OSB плита приобрела свойства, которые значительно расширили области ее применения.

Оригинальное название материала - OSB (oriented strand board), что в переводе с английского и означает «ориентированно-стружечная плита. В России используют обе аббревиатуры - ОСП и OSB. В некоторых случаях можно услышать и сокращение ОСБ, что является ни чем иным как транслитерацией английской аббревиатуры.

ОСП производится методом прессования плоской древесной стружки смешанной со связующим материалом. Для этого используется специальное оборудование, в первую очередь – современные высокотехнологичные линии прессования. Крупные заводы в США и Европе используют ContiRoll – линии непрерывного прессования.

Процесс производства плит OSB последовательно проходит в несколько этапов:

 

Основные производители плит ОСП – Канада, Австрия, США, Прибалтика. Производственные линии OSB были открыты и в Китае, однако из-за не слишком высокого качества плит, китайская продукция не стала популярной. В период с 2012 по 2016 год было запущено производство ориентировано-стружечных плит и в России, где при должном качестве материала удалось добиться более низкой его стоимости.

Разновидности OSB плит

В зависимости от количественных и качественных параметров плиты OSB подразделяют на 4 класса.

• OSB-1. Из-за наиболее низкой, по сравнению с плитами других классов, влагостойкости может использоваться исключительно в сухих условиях в не нагруженных конструкциях.
• OSB-2. Материал используется для возведения конструкций, с оказанием на них несущей нагрузки. Применяется исключительно в сухих условиях.
• OSB-3. Наиболее распространенный в отделке и строительстве класс материала. Может выдерживать несущие нагрузки и обладает оптимальным соотношением цены и функциональности. Технические характеристики плиты OSB-3 обеспечивают применение материала в том числе и во влажных условиях.
• OSB-4. Это наиболее прочные и дорогие материалы. Повышенная надежность позволяет использовать материал в строительных конструкциях с большими нагрузками во влажных условиях.

В данном случае термин "сухие условия" предполагает, что влажность воздуха при температуре 20 ⁰С, лишь на несколько недель в году может превышать порог в 65%. Термин "влажные условия" предполагает, что влажность воздуха при температуре 20 ⁰С, лишь на несколько недель в году может превышать порог в 85%.

Прочностные характеристики ОСП

Прочностные характеристики OSB плит могут незначительно отличаться в зависимости от производителя. Однако существуют стандарты по которым работают производители и выпускаемая продукция им должна соответствовать. Чаще всего можно встретить плиты произведенные по европейскому стандарту EN 300.

Механические свойства OSB плит согласно стандарту EN 300:

Влагостойкость и влагопроницаемость OSB плит

Для производства плит OSB используется натуральная древесина, которая не может не реагировать на воздействие влаги и любые атмосферные изменения. Плиты всех классов, включая OSB-3 и OSB-4, не являются водостойкими. Водостойким является только клей, который не теряет своих качеств при контакте с водой. Однако сама плита должна быть полностью изолирована от прямого увлажнения. При непосредственном попадании влаги на плиту наблюдается ее увеличение в объеме и ухудшение прочностных характеристик. 

Для определения стойкости панелей к воздействию влаги используется такой параметр как разбухание. Для его определения плиту погружают в воду на 24 часа, а затем вычисляют степень ее увеличения в связи с количеством впитавшейся воды.

Как видно из таблицы, плиты ОСП 3 и 4 класса демонстрируют наименьшую степень разбухания и, как следствие, наиболее высокую влагостойкость. Именно этот материал рекомендуется использовать при изготовлении строительных конструкций различного типа.

Паропроницаемость OSB плит

Паропроницаемость остается важной характеристикой плиты ОСП, о которой ходит много споров. При этом могут использоваться различные способы расчета этого показателя. Так, ряд производителей использует в маркировке показатель: Water vapour permeability, μ (dry/wet). Значение этого показателя может быть записано как: 200/150. Это сравнительный коэффициент паропроницаемости плиты в сухом и влажном состоянии. Но он показывает только то, насколько хуже плита OSB проводит пар по сравнению с воздухом.

Приведенный пример показывает, что плита проводит пар в 200 раз хуже чем воздух. Зная эту величину, при помощи специальных формул для расчета паропроницаемости, можно определить, что коэффициент паропроницаемости OSB составляет 0,0031 мг/(м·ч·Па).

Результат наглядно демонстрирует, что ориентированно-стружечная плита обладает крайне низкой паропроницаемостью, сопоставимой с тем же свойством пеностекла или линолеума на тканевой основе. Вся проблема кроется в технологии производства. OSB плита это не читая древесина, а смесь древесины и смол, которые обладают низкой паропроницаемостью.

Технологичность OSB плит

Благодаря составу и структуре ориентировано-стружечные плиты поддаются различным видом обработки. Допускается их строгание, обтачивание, сверление, шлифовка, распиливание и фрезерование. OSB могут обрабатываться как стационарными так и переносными электрическими и ручными столярными инструментами, которые рекомендуется оснащать лезвиями из твердых сплавов.

В процессе работы с ОСП плитами необходимо соблюдать следующие условия:

• использование инструмента с остро заточенными лезвиями из твердых сплавов;
• максимальное внимание к ровному ведению инструмента;
• надежная фиксация и обеспечение ровного выступа полотна;
• сниженная скорость работы инструмента при распиливании.

Одним из ключевых моментов работы с ориентировано-стружечной плитой является обеспечение безопасности для жизни и здоровья. Выделяемая при механических манипуляциях пыль является сильным канцерогеном, поэтому настоятельно рекомендуется проводить любые работы с OSB в спецодежде, обязательно использовать маску или респиратор и выбирать инструменты с отсосом. Крайне желательно наличие в помещении приточно-вытяжной вентиляции.

Способность плит ОСП удерживать крепеж

Сочетание высокой плотности и волокнистости OSB обеспечивает все условия для качественного удержания крепежа – прочность фиксации даже на внешнем крае панели достаточно высока. Допускается использование всех видов крепежа, подходящих для древесных плитных материалов, включая саморезы, гвозди и скобы. Фиксировать крепеж можно уже в 10 мм от края плиты без опасения по поводу надломов или расслоения материала. В крайнем случае, можно забить гвозди и на расстоянии в 6 мм от кромки, однако при этом требуется особая осторожность.

Хорошей гвоздимостью обладают ориентировано-стружечные плиты всех четырех классов. Однако при этом следует знать, что существуют определенные требования к крепежу, применяемому для монтажа панелей. Длина крепежного элемента должна превышать толщину плиты не менее чем в 2,5 раза, но не должна быть меньше 50 мм. При необходимости использования скоб нужно обращать внимание на толщину проволоки скобы, она должна быть не менее 1,53 миллиметра.

Согласно стандарту DIN 1052-2 для плит OSB рекомендуется использовать крепеж из нержавеющей либо оцинкованной стали. Предъявляются определенные требования к форме гвоздей – оптимальным вариантом являются гвозди с плоской шляпкой и резьбой, желобом или кольцевой канавкой. Из-за высокой устойчивости к выдергиванию не допускается чрезмерное заглубление шляпки гвоздя в плиту. При использовании гвоздевых пистолетов в ходе монтажа необходимо использование специальных очков и строгое соблюдение техники безопасности.

Способность плит OSB к склеиванию и окрашиванию

Для ориентированно-стружечных плит допустимо использование высококачественных красок, используемых для поверхностей из натурального дерева. Для получения эстетически привлекательного и стойкого результата, при обработке OSB необходимо соблюдать ряд определенных требований:

• Обязательное грунтование перед окраской. При использовании шлифованных плит, грунтовочные смеси необходимо наносить в два слоя из-за повышенной способности шлифованной ОСП впитывать краски, олифу и морилку.
• Применение грунтовочных покрытий с определенными свойствами. Для OSB желательно использовать составы, обеспечивающие высокий уровень защиты от плесени. Плиты так же хорошо поддаются морению, однако оно не обеспечивает хорошую защиту материала от влаги, а потому используется не так часто.
• Легкая шлифовка поверхности после нанесения каждого слоя грунтовочного покрытия или краски. Такая обработка обеспечивает равномерное распределение красящих составов и привлекательный вид панелей.
• Использование водостойких долговечных красок. Оптимальным решением для ориентированно-стружечных плит является нанесение финишного слоя с применением лаков либо лессирующих красок на основе акрила.

Склеивание панелей OSB возможно с помощью любых клеящих составов, используемых для древесины. Шлифовка поверхности перед клеевой обработкой значительно повысит прочность соединения.

Биологическая стойкость ОСП

Плиты ОСП обладают достаточной биологической стойкостью, однако при длительном нахождении в условиях повышенной влажности и температурных перепадов возрастает риск поражения материала плесневыми грибками. В первую очередь это касается панелей, изготовленных из еловой либо осиновой стружки – щепа из сосны и клена демонстрирует более высокую стойкость в отношении плесени.

Для предохранения OSB плиты от воздействия грибков и бактерий, необходимо дополнительное применение влагозащитных материалов, а также использование красок и лаков с защитными свойствами.

OSB пораженное плесенью из-за негативного воздействия внешней среды.

Экологическая чистота материала

Один из спорных моментов в технических характеристиках ОСП плит – вредность и токсичность материала для людей. Действительно, в качестве связующих веществ для OSB используются меламиноформальдегидная, мочевиноформальдегидная и фенолформальдегидная смолы, которые под воздействием высоких температур выделяют свободный формальдегид. Именно поэтому бытует мнение, что этот материал опаснее, чем ДСП и фанера. Однако это не более чем заблуждение.

Дело в том, что содержание клея и смол в составе ориентировано-стружечных плит не превышает 3% - для ДСП этот показатель равен 12-14%. Таким образом, производителям удалось добиться эмиссии (выделения) формальдегида не выше 8 мг на 100 граммов сухой плиты. Некоторые специалисты утверждают, что даже если плиты OSB произведены с нарушением экологических требований, то они будут иметь меньшую эмиссию формальдегида, чем ДСП и даже фанера. 

Кроме того, сегодня формальдегидные смолы все чаще заменяют на клей на основе МДИ – ароматического диизоцианата, обладающего крайне низкой токсичностью. Но стоимость данных материалов получается выше. Постоянное совершенствование технологии создания ОСП позволяет значительно повысить экологичность материала.

В Европе OSB плиты по уровню выделяемого формальдегида делят на три группы:

• Е1 - до 0,1 ppm, при пересчете в мг/м³ составит - 0,125 мг/м³;
• Е2 - 0,1 - 1,0 ppm, при пересчете в мг/м³ составит - от 0,125 - 1,25 мг/м³;
• E3 - 1,0 - 2,3 ppm, при пересчете в мг/м³ составит - от 1,25 - 2,87 мг/м³.

В строительстве разрешено применять материалы с уровнем эмиссии формальдегида E1 - E2. Материалы с уровнем эмиссии E3 запрещены к производству.

Каким бы экологически чистым не был материал, выделение формальдегида, в определенном количестве, все равно происходит. Больше всего он выделяется в течение первого года эксплуатации материала. 

Пожаробезопасность OSB

Для определения пожаробезопасности материала используется классификация по степени горючести согласно ГОСТ 30244-94.

• Класс Г-1 (слабогорючие). Материалы со степенью повреждения по площади не более 65% со степенью уничтожения не более 20%. Температура дымовых газов при горении не превышает 135 градусов. Капли расплава не образуются.
• Класс Г-2 (умеренно горючие). Группа материалов, степень повреждения которых при горении составляет не более 85%, степень уничтожения не превышает 50%, а самостоятельное горение составляет максимум 30 секунд. Температура дымовых газов – до 235 градусов. Образование капель расплава материала недопустимо.
• Класс Г-3 (нормально горючие). Характеристики горючести сходны с классом Г-2 – с расхождением по самостоятельному горению (300 секунд) и температуре дымовых газов (450 градусов).
• Класс Г-4 (сильно горючие). Материалы данного класса обладают степенью повреждения по площади при горении свыше 85%, степень уничтожения составляет свыше 50% процентов, а самостоятельное горение – более 300 секунд. Температура дымовых газов превышает показатель в 450 градусов.

Из-за входящей в состав OSB плиты древесной стружки она легко воспламеняется, что вынуждает отнести ее к классу Г-4. Для повышения пожаробезопасности в помещениях, облицованных плитами ОСП, а также конструкций из этого материала рекомендуется монтаж слоя огнеупорного материала – к примеру, минеральной ваты. Кроме того, производители стремятся повысить класс горючести ориентированно-стружечных плит путем добавления в состав антипиренов (борной кислоты) либо дополнительной пропитки панели огнезащитными составами. 

Сопротивление теплопередаче

Сопротивление строительных материалов теплопередаче – показатель их способности удерживать тепло и не пропускать холод. Сопротивление теплопередаче особенно актуально для жилых сооружений. Для ОСП данный показатель находится в прямой зависимости от толщины и плотности плиты. 

Области применения OSB-плит

Как конструкционный материал ориентированно-стружечная плита используется наравне с фанерой, а как отделочный – конкурирует с МДФ, ДВП и древесно-слоистыми пластиками. Высокая технологичность и надежность обеспечили полноценное применение плит ОСП в следующих областях:

Обшивка и облицовка стен

Материал устойчив к деформации и совместим с любыми декоративными и облицовочными материалами. В зависимости от того, где планируется использовать OSB – для внешней или внутренней отделки – подбираются панели определенного класса.

Укладка чернового пола

OSB подходит для настила бесшовных полов на деревянном основании по деревянным балкам или бесшовного пола на бетонном основании. Совместима с любыми звукоизолирующими и теплоизолирующими материалами. В легких строительных конструкциях плиты ОСП используют как самостоятельное половое покрытие.

 

Изготовление сплошной основы под кровельные покрытия

Благодаря достаточной прочности и упругости ориентированно-стружечные плиты выдерживают серьезные ветровые нагрузки. Используются под любые кровельные материалы, но чаще всего под гибкую черепицу.

Производство опорных конструкций (двутавровых балок)

Жесткость OSB обеспечивает надежность любого сооружения, стойкость к смещению и прогибу любых элементов конструкции, а также отсутствие скрипов.

Сооружение съемной опалубки при бетонных работах

Для многократного использования опалубку изготавливают из шлифованной либо ламинированной ОСП.

Изготовление SIP-панелей

Ориентированно-стружечная плита выступает как наружные слои, между которыми закладывается пенополистирол.

Упаковочный материал

OSB нередко служит сырьем для изготовления тары под различные грузы, в том числе крупногабаритные.

Быстроразборные конструкции

Сооружение быстроразборных конструкций, рекламных щитов, временных заграждений.

Производство мебели

Плиты ОСП различной толщины (за исключением панелей класса OSB-1) применяются для изготовления как функциональных, так и декоративных элементов – спинок и сидений стульев, корпусов и задних стенок шкафов и комодов.

Ориентированно-стружечные плиты обладают внушительным списком преимуществ, в числе которых - повышенная прочность, надежность, легкость, простота обработки и высокая степень экологичности по сравнению с материалами похожего состава и структуры. При соблюдении всех правил и стандартов работы с панелями OSB, возможен длительный срок эксплуатации элементов и конструкций без каких-либо изменений и разрушений материала.