Törzsfejlődés

Ragasztott faanyagokkal számos különböző formában találkozhatunk az építőiparban. Ide sorolhatók az ún. faalapú anyagok (pl. OSB, LVL, Parallam), a dimenziónövelt építési faanyagok (hossztoldott fűrészáru, keresztlaminált építőanyag/CLT, rétegelt/ tömbösített anyagok), valamint a ragasztott I- és rácsos tartók. Ezek közül ebben a cikkben csak a rétegelt és tömbösített anyagokkal, azok közül is elsősorban a rétegelt-ragasztott tartókkal foglalkozunk.

A tömbösített faanyagok közül leggyakrabban a rétegelt-ragasztott (RR) fatartókat alkalmazzák a gyakorlatban. Kisebb szerkezeteknél elterjedtek az alacsony rétegszámú, de vastagabb lamellákból álló rétegelt termékek, pl. a 2 vagy 3 rétegű ragasztott anyagok (német nevükön Duo-, illetve Triobalken) – ezek a legújabb szabvány szerint a „ragasztott tömörfa” kategóriájába sorolhatók. A kis átmérőjű faanyag magas értékű hasznosítására jó példa az ún. beforgatott szelvényű tartó (Kreuzbalken), amelynek gyártásakor a részben szélezett rönköket negyedelő vágás és szárítás után úgy ragasztják össze, hogy a tompa élű rész kerüljön belülre – így egy középen üreges, de méretstabil és tartós anyagot kapnak, ami a teherbírás szempontjából is előnyös, ha a fő igénybevétel hajlítás (ami igen gyakori a ragasztott szerkezeti anyagoknál).

A beforgatott szelvényű tartó gazdaságos megoldás

A RÉTEGELT-RAGASZTOTT TARTÓK TEHERBÍRÁSA

Az RR faanyagok teherbírásával kapcsolatban először is fontos tudni, hogy az MSZ EN 14080:2013-as szabvány bevezetése óta ilyen anyagokat kizárólag szilárdságilag osztályozott alapanyagból készítenek. Az RR tartók ma szinte kizárólag fenyőből készülnek (bár folynak kísérletek más alapanyagok – Magyarországon elsősorban a nyárfa – bevonására).

2 és 3 rétegű ragasztott faanyagok

Az RR tartók szilárdsági besorolását az őt alkotó lamellák teherbírása határozza meg. A szilárdsági kategóriák hasonlóak a természetes faanyag esetében használt „C” és „D” osztályokhoz, azzal a különbséggel, hogy az RR tartók szilárdsági kategóriáját „GL”-lel jelölik (az angol „glulam” kifejezésből). A szabvány pontosan rögzíti a szilárdsági kategória meghatározásának módját. Eszerint a tartó felépítése háromféle lehet:

• Homogén: ez a legegyszerűbb eset, amelynél a tartó összes rétege ugyanolyan szilárdsági kategóriájú faanyagból készül. Ilyenkor a tartó is ennek megfelelő besorolást kap (tehát pl. a csupa C24-es lamellából készülő tartó GL24H besorolást kap, ahol a H a homogén felépítésre utal).
• Kombinált: mivel a hajlított tartó keresztmetszetének közepe jóval kisebb terhelésnek van kitéve mint az alja és a teteje (az ún. húzott és nyomott öv), a szabvány lehetőséget ad optimális, takarékosabb keresztmetszeti felépítés kialakítására. Ilyenkor a belső rétegek gyengébb, alacsonyabb szilárdsági kategóriájú lamellákból is készülhetnek. A szabvány pontosan meghatározza, hogy adott teherbírású tartóban milyen szilárdsági kategóriájú anyagok, és milyen arányban szerepelhetnek.
• Aszimmetrikus: ilyenkor a tartó felépítése, és ennek megfelelően a szilárdsági kategória meghatározása is bonyolultabb.

Ívelt RR tartók gyártás közben

A szabvány a fentiek mellett lehetőséget ad egyedi szerkezet kialakítására is, ilyenkor azonban a teherbírást megfelelő számú törésteszttel igazolni kell, amiket csak nagy gyártókapacitás esetén éri meg elvégezni. 

Az MSZ EN 14080:2013-as szabvány az RR tartók mellett rendelkezik az ún. ragasztott tömör fáról is. Ezek max. 5 rétegű, vastagabb lamellákból felépülő tartók, amelyek mindig egyenes tengelyűek, és csak beltéren és csapadéktól védett helyen alkalmazhatók. Ezeknek a szilárdsági osztályozása a rétegelt-ragasztott anyaghoz hasonló, de annál egyszerűbb.

RÉTEGELT-RAGASZTOTT TARTÓK RAGASZTÁSA

RR tartók gyártására a gyártó által a vonatkozó szabványok szerint bevizsgált és speciálisan erre a célra gyártott ragasztóanyagok alkalmasak. Azokat a ragasztókat, amelyek tartószerkezeti ragasztások céljára igénybe vehetők, szerkezeti ragasztóknak is nevezik. A tartószerkezeti, vagy röviden szerkezeti ragasztóknak két nagy csoportja ismert. Több évtizedes múltra tekintenek vissza a fenol-formaldehid, a rezorcin, a rezorcin-formaldehid, valamint a melamin típusú műgyanta alapú tartószerkezeti ragasztók.

Jéghoki Aréna Jicin, Csehország. Különbséget kell tenni a tömbösített fa és a teherhordásra alkalmas RR tartók között Forrás: KASPER CZ s.r.o.

Közös bennük, hogy bár kismértékben, de utólagos formaldehid-emisszió jelentkezik a ragasztófugából, valamint a kialakult ragasztófuga színe nem transzparens, hanem barna, illetve sötét vörösesbarna. Viszonylag újonnan fejlesztett tartószerkezeti ragasztóknak számítanak a poliuretánkötéssel kötő tartószerkezeti ragasztók. Korábban is alkalmaztak PUR-kötéssel kötő, ezért PUR-ragasztónak nevezett ragasztókat a faiparban, de azok nem feleltek meg tartószerkezeti ragasztás céljára. Ezért az újonnan fejlesztett poliuretánkötéssel kötő, de tartószerkezetek ragasztására is alkalmas ragasztók elnevezésénél cél volt az is, hogy nevükkel is jelezzék, hogy többet tudnak a PUR-ragasztóknál és alkalmasak tartószerkezeti ragasztásra: e megfontolások mentén kapták a tartószerkezeti PUR-ragasztók az EPI elnevezést.

Esetenként félreértések származnak abból, hogy egyes nem tartószerkezeti, de magas vízállóságú D3-as, illetve „főzésálló” D4-es ragasztók kültéri felhasználásra ajánlhatók. Számos olyan felhasználás létezik, amikor kültérben szükség van a ragasztó nagymértékű vízállóságára, de tartószerkezeti igénybevétel nincs, ilyen esetekben valóban megfelelőek a D3-as, D4-es ragasztók. A víz- és főzésállóság a tartószerkezeti ragasztók esetében szintén feltétel, azonban önmagában még nem elégséges, hiszen a magas fokú vízállóság nem jelenti azt, hogy a ragasztott kötés hosszú időtartamú, tartós, akár dinamikus terhelés mellett is megőrzi szilárdságát, teherviselő képességét. Tartószerkezetek ragasztására ezért csak speciális tartószerkezeti ragasztók ajánlhatók, amelyek a gyártó besorolása szerint ebbe a ragasztókategóriába tartoznak, mert rendelkeznek a szükséges tanúsításokkal, és akkreditált vizsgáló intézet tanúsítja, hogy átestek a vonatkozó szabványos vizsgálatokon, valamint tulajdonságaik megfelelnek a szabványban rögzített elvárásoknak.

A tömör fa alkalmazásának a természetes méretkorlátok szabnak határt

MIKOR ÉRI MEG A RÉTEGELT-RAGASZTOTT ANYAGOK ALKALMAZÁSA?

Az RR anyagok (a ragasztott tömör fát is beleértve) bizony jelentősen drágábbak, mint a természetes faanyag. Ez sokszor elriasztja az építkezőket, pedig a tömbösített anyagoknak számos olyan előnye van, amelyet érdemes figyelembe venni:

• Az RR tartók lényegesen nagyobb méretűek lehetnek, mint a természetes anyagok. Ez egyértelmű előny a nagy méretű középületek és csarnokok esetében, de olyankor is, ha a szokásosnál csak kicsit nagyobb fesztávokat kell áthidalni (ilyenkor jól használható a ragasztott tömör fa, pl. a Duo- vagy Triobalken).
• Az alapanyag hibáit részben kiejtjük, részben eloszlanak a szerkezetben, így nem jön létre a fenyő faanyagra sokszor jellemző „gyenge láncszem” effektus a göcszónák közelében. Az RR anyag általában megbízhatóbb, kevesebb kellemetlen meglepetést tartogat.
• A rétegelt szerkezetnek köszönhetően kevésbé hajlamos a vetemedésre és a repedésre, így stabilabb, mint a tömör fa gerendák.
• A nagy keresztmetszeteknek köszönhetően az RR gerendák tűzbiztonsági szempontból is előnyösek.
• Az üzemi gyártás szigorúan ellenőrzött körülmények között történik. Ennek során lehetőség van a szerelvények helyének pontos kialakítására, vagy akár azok beszerelésére is, ami nagyban megkönnyíti az építéshelyszíni munkát.

Bár az RR anyag alkalmazásakor valamivel mélyebbre kell nyúlni a pénztárcában, de érdemes megfontolni a használatukat. Könnyen lehet, hogy a „drága” alapanyag a későbbiekben megtérül, amikor nem kell majd a kétes minőségű, hamarosan megvetemedő és repedező „építőfából” készült szerkezet költséges utólagos javításával, átépítésével bajlódni! A szerzők egyetemi docensek a Soproni Egyetemen.

Képek forrásai:

upload.wikimedia.org
forestor.przemysldrzewny.eu
www.timberlabsolutions.com
www.dlubal.com
www.panelsfurnitureasia.com

Kapcsolódó dokumentum:

Tetszett a cikk?