Цементно-стружечные плиты (ЦСП): свойства, размеры, применение

Цементно-стружечные плиты — универсальный материал для обшивки каркасных домов

Аббревиатуру ЦСП можно расшифровать и так, поскольку цементно-стружечные плиты по эксплуатационным характеристикам во многом превосходят другие древесные панели

Состав ЦСП ЦСП (цементно-стружечная плита) приблизительно на треть состоит из стружки, и на две трети — из цемента. Порядка 3% от его объема составляют добавки, призванные упрочнить плиту, сделать ее влаго- и огнестойкой, а также «подружить» растительные волокна и бетон. Без использования химикатов эти материалы не смешиваются, прежде всего из-за сахаров, содержащихся в древесине

Важно, что среди используемых присадок нет опасных для человека или окружающей среды веществ, так что ЦСП можно с уверенностью назвать экологически чистым

Но это не единственное достоинство материала. Он может служить хорошим теплоизолятором. Коэффициент теплопроводности цементно-стружечной плиты — 0,26 Вт/(м·К). Конечно, она уступает древесине с показателями 0,15 Вт/(м·К), но выигрывает у кирпичной кладки (0,7 Вт/(м·К), и оставляет далеко позади бетон (1,75 Вт/(м·К).

ЦСП является «дышащим» материалом,

так что его можно без опасений использовать при внутренней отделке. Его паропроницаемость составляет 0,03 мг/(м·ч·Па) и это довольно высокие показатели.

Кроме того, ЦСП отличает высокая морозо- и влагостойкость.

Его нельзя назвать абсолютно невосприимчивым к воде, но даже если замочить плиту на сутки, ее влажность поднимется всего на 7% — с 9% до 16%. При этом линейные размеры изделия и его толщина не изменятся настолько, чтобы это составляло проблему.

Материал прекрасно противостоит продольным деформациям

, что позволяет использовать его для усиления несущей способности стен. Также следует отметить высокую прочность, способность к звукопоглощению и неподверженность атакам грибка, насекомых и мелких грызунов.

Длина плиты ЦСП варьируется от 2,7 до 3,2 м, толщина составляет 8-36 мм, ширина же всегда одна — 1,25 м

Неоспоримым плюсом цементно-стружечной плиты является огнестойкость

(класс Г1). Она способна противостоять огню 50 минут. Но даже если материал все же воспламенится, он не будет выделять токсичные вещества.

Впрочем, наряду с достоинствами у ЦПС есть заметные недостатки. Прежде всего, это большой вес панелей, затрудняющий транспортировку и монтаж. Так, плита толщиной 36 мм и длиной 3,2 м весит почти 200 кг. Впрочем, обычно в строительстве используют панели 10-16 мм, весящие не более 85 кг. Работа с ними по силам бригаде из 3-4 человек.

Еще один серьезный недостаток ЦСП — слабая сопротивляемость изгибу

— всего 9-12 Мпа. Для сооружения арок и других конструкций со скругленными линиями панели такого рода не подходят.

Область применения

Благодаря высокой морозо- и влагостойкости ЦСП можно использовать при наружных работах, причем это касается даже самых тонких листов — толщиной не более 8 мм.

Довольно часто ЦСП применяют для облицовки фасадов. Плиты, которые не прошли на производстве процедуру шлифовки, покрывают штукатуркой по армирующей сетке, а шлифованные грунтуют и окрашивают или оставляют в первозданном виде.

В каркасном домостроении плиты ЦСП используют для настила полов, а также в качестве наружной обшивки стен

Помимо этого ЦСП часто используют для опалубки. Из жестких, прочных, хорошо поддающихся обработке и практически неподверженных короблению плит можно собирать даже самые сложные формы. Если же опалубка несъемная, ЦСП служит ей еще и дополнительной гидро- и теплоизоляцией.

Более того, цементно-стружечные плиты могут быть и стеновым материалом. Точнее, они служат основой для сэндвич-панелей, которые позволяют собрать дом, как конструктор, за несколько недель.

Плиты ЦСП в конструкции пола Если же говорить о внутренней отделке, тут ЦСП можно использовать практически без ограничений.

Этот материал подходит для черновой обшивки стен, причем даже во влажных зонах. Шероховатые плиты оштукатуривают, оклеивают обоями, покрывают облицовочной плиткой и т.д. Из панелей большой толщины можно соорудить межкомнатную перегородку, закрепив их на металлическом или деревянном каркасе.

И наконец, цементно-стружечные плиты применяют для перекрытий. Их используют в конструкции полов, ими усиливают каркасы и повышают влагостойкость деревянных конструкций.

Цементно-стружечная плитка хорошо поддается механической обработке. Ее нетрудно пилить и сверлить. Установка крепежных элементов также не создает проблем

Как изготавливают ЦСП

Цементно-стружечная смесь, из которой изготавливают ЦСП – это своеобразный бетон на основе минерального вяжущего. Только вместо песка и щебня наполнителем в ней служит мелкая древесная стружка. Введение древесины в состав плиты снизило ее плотность, но главное – стружка сыграла роль не только легкого наполнителя, но и фибры – добавки, создающей объемное армирование, воспринимающее нагрузки на растяжение.

В смесь для изготовления плиты входят:

цемент – 65%;
стружка – 24%;
вода – 8,5—9%;
минерализующие и гидратационные добавки, – 2—2,5%.

Приготовление смеси начинается с измельчения стружки до нужного размера. После этого она делится на ситах на две фракции. Мелкую используют для формирования внешних слоев листа, более крупную – для среднего слоя. Затем ее обрабатывают хлоридом кальция, «жидким стеклом», хлоридом или сульфатом алюминия. Это необходимо для защиты материала от гниения и поражения грибком.

Просеянные и обработанные минеральными добавками стружки смешивают с водой и цементом. В воде растворяются добавки, ускоряющие твердение цемента. Кроме названных компонентов, в смесь в небольших количествах может добавляться мазут и индустриальное масло И-20 для снижения внутреннего трения и облегчения прессования.

Подготовленную смесь в три слоя выкладывают на поддоны, поддоны собирают в штабель и помещают в холодный пресс, где этот «пакет» сжимается до давления 1,8—6,6 МПа и фиксируется в таком состоянии замками. Специальная система замков сохраняет давление в пресс-форме после извлечения ее из пресса.

Сжатые пакеты подвергаются нагреву в течение 8 часов. За это время происходит ускоренная гидратация цемента и его твердение. Древесная стружка за счет своей упругости компенсирует усадку цемента, поэтому заданные размеры плит не изменяются. Разблокировка пресс-форм и снятие давление тоже происходит в прессе. После этого пакет раскрывается, а плиты извлекаются и на 1—2 недели помещаются в буферный склад.

Для окончательного дозревания материала он обдувается воздухом с температурой 70—100оС. После этого листы обрезаются по размеру, шлифуются, сортируются и передаются на склад готовой продукции.

Нормативные документы

В России нормативным документом, регламентирующим свойства цементно-стружечных плит является ГОСТ 26816-86, с которым вы можете ознакомиться, пройдя по этой ссылке. Документ принят еще в Советском Союзе, поэтому частично является устаревшим. Тем не менее, он описывает технические характеристики ЦСП, влияющие на применение плит.

Поэтому многие предприятия, используя ГОСТ 26816-86 в качестве стандарта, делают плиты кратных размеров, благодаря чему из нескольких листов, не попавших под действие этого документа, можно сделать лист, укладывающийся в требования.

сокращение размеровприводит к снижениюмассы

Это особенно актуально для плит большой толщины, ведь масса листов, соответствующих ГОСТ 26816-86, может превышать 300 кг, а с отделкой такого веса работать очень сложно.

Кроме того, существует еще один документ, ГОСТ 19222-84 «Арболит и изделия из него. Общие технические условия». В нем описаны характеристики материалов, применяемых для изготовления деревобетонных смесей, а также основные требования, предъявляемые как к исходным материалам, так и к готовой продукции.

Если ЦСП изготовлен в соответствии с этим документом, то его основные характеристики, то есть:

плотность;
теплопроводность;
паропроницаемость;
стойкость к заморозкам и перепаду температур;
прочность и несущая способность,

будут соответствовать принятым в России стандартам.

Поэтому сертификат соответствия является документом, подтверждающим, что ЦСП изготовлены с соблюдением технологии, а все их характеристики соответствуют прописанным в нормативных документах.

Кроме того, цементно-стружечные плиты должны пройти обязательную сертификацию по пожарной безопасности, в результате которой будет доказано, что они:

относятся к группе слабогорючих отделочных материалов (класс Г1 по СНИП 21-01-970);
при сгорании не выделяют ядовитых веществ;
количество образуемого дыма укладывается в требования для продукции этого типа.

Особенности материала

Чтобы понять, что такое цементная плита, необходимо рассмотреть её состав. Цементно-стружечная плита является многокомпонентным листовым строительным материалом, изготовленным на основе портландцемента и древесной стружки. Помимо этого, внутренний состав изделий дополнен специальными химическими добавками для повышения взаимосвязи между основными компонентами. Соседство цемента и натуральной древесины в обычных условиях не приводит к положительным результатам, так как цемент становится причиной чрезмерного увлажнения древесины, её коробления и гниения.

Добавки в состав ЦСП вводят для нивелирования негативных воздействий цемента на древесину, их количество составляет 2,5−3% от общего объёма. Помимо этого они усиливают тепло— и огнестойкость материала. Благодаря тому, что в процентном соотношении в составе плиты преобладает цемент, она обладает высокой прочностью, морозостойкостью, звукоизоляционными качествами, паропроницаемостью и биологической пассивностью — она неинтересна ни насекомым, ни грызунам.

Цементно-стружечная плита, применение которой абсолютно безопасно, благодаря «чистым» химическим добавкам не боится образования грибка, воздействия влаги, ей не страшна термическая усадка. А благодаря высокой адгезии ЦСП совместима со многими отделочными материалами.

Технические характеристики

Плита ЦСП, технические характеристики и применение которой возможно во многих сферах, производится на нескольких предприятиях России, что позволяет выдерживать при их производстве единый размерный ряд:

Плиты могут иметь длину 2,7−3,2 м. Наиболее востребованы трехметровые изделия.
По ширине размер установлен строго — 1,25 м, что служит главным ориентиром при устройстве обрешётки для обшивки поверхностей ЦСП плитами.
По толщине наиболее популярны изделия в 10, 16 и 20 мм. В целом, толщина цементно-стружечных плит варьируется от 8 до 36 мм.

При выборе материала стоит учитывать, что его толщина напрямую влияет на вес изделия.

Плюсы и минусы материала

Из положительных качеств ЦСП можно отметить следующее:

Благодаря натуральным компонентам, входящим в состав изделий, они являются экологически чистыми, безопасными для человека и окружающей среды.
В составе плит нет вредных добавок в виде асбеста или формальдегида.
Материал не подвержен образованию на его поверхности грибка и плесени.
В отличие от ДСП плит ЦСП не обладает гигроскопичностью.
При регулярных температурных перепадах материал сохраняет свои эксплуатационные свойства.
Изделия являются на 100% негорючими, то есть они не поддерживают огонь и не способствуют его распространению, поэтому для применения ЦСП плит нет ограничений в плане противопожарной безопасности.
Материал является доступным по стоимости.
Многослойность изделий обеспечивает их высокую прочность. Плита сохраняет свою целостность при оказании на неё давящих нагрузок с любой стороны.
При внутренней отделке помещений не требуется дополнительное выравнивание поверхности из ЦСП.
Изделия не боятся воздействия химически активных реагентов.
Материал не гниёт и обладает низкой водопроницаемостью.
Обладает тепло— и звукоизоляционными свойствами.
Материал прост в монтаже.
При устройстве тёплого водяного пола ЦСП повышает его эффективность, образуя дополнительную прослойку между финишным покрытием и подогревом.

https://youtube.com/watch?v=17Z84FLZNlg

Из недостатков материала можно отметить большой вес и существенное пылеобразование при обработке плит. Резка плит должна осуществляться с применением средств индивидуальной защиты — очков и респиратора.

Общие сведения

Состав

При введении древесины в состав плотность плиты снижается, то самое главное – это то, что стружка играет роль не только легкого наполнителя, но и фибры – специальной добавки, которая создает эффект объемного армирования, которое воспринимает нагрузки на растяжение.

В смесь входят следующие элементы:

• Цемент – 66%. • Стружка – 23%. • Вода – 8%. • Гидратационные и минеральные добавки – 3 %.

Процесс изготовления

Изготовление смеси начинается с того, что следует измельчить стружку до необходимого размера. После этого ее делят на сите на 2 фракции. Мелкофракционную стружку используют для создания внешнего слоя листа, а крупнофракционную для среднего слоя. После этого ее обрабатывают хлоридом кальция, сульфатом/хлоридом алюминия, «жидким стеклом». Это требуется для того, чтобы защитить материал от поражения грибком и гниения.

Готовую смесь выкладывают на поддоны в три слоя, сами поддоны собирают в штабель и ставят под холодный пресс, в котором пакет будет сжат до давления от 1,85 до 6,65 ПМа и фиксируют в таком виде при помощи замков. Специальная система замков позволяет сохранять давление в пресс-форме после того, как смесь достанут из-под пресса.

Сжатые пакеты будущих цементно-стружечных плит подвергают нагреву в течении 480 минут. За это время пройдет ускоренный процесс гидратации цемента и затвердевания. За счет упругости древесная стружка компенсирует усадку цемента, и поэтому заданный размер плит не будет изменен. Разблокировка форм и снятие давления тоже происходит внутри пресса. После этого пакет нужно раскрыть, а плиты достать и на пару недель поместить в буферный склад. Для того, чтобы материал дозрел окончательно, его следует обдувать воздухом при температуре от +70 до +100 градусов. После этого листы подрезаю под заданный размер, проводят шлифовку, сортируют и отдают на склады готовой продукции.

Разновидности и габариты

По ГОСТу 26816-2016 изготавливают цементно-стружечные плиты лишь двух марок – ЦСП-1 и ЦСП-2. Отличаются они между собой по точности размеров, прочности и прочим параметрам.

Параметры ЦСП-1 ЦСП-2

Отклонения по размеру плит (мм) 3 5 Отклонения по толщине плит, которые не были подвергнуты шлифовке (мм) От 0,7 до 1,5 От 0,8 до 1,6 Предел прочности на изгибании (МПа) От 9 до 12 От 7 до 9 Предел прочности на расслоение (МПа) 0,51 0,36 Шероховатость плит, прошедших шлифование (мкм) 80 100 Пятна на плиточной поверхности Не допустимо Не допустимо больше 1 штуки с диаметром больше 2 см на 1 м2. Вмятины Не допустимо более 1 штуки с глубиной больше 0,1 см с диаметром больше 1 см на 1 м2. Не допустимо более 3 штук с глубиной больше 0,2 см с диаметром больше 2 см на 1 м2 Пределы отклонений по прочности на изгибании и толщине задаются отдельно для отличающихся диапазонов толщины. Плиты могут быть с толщиной от 0,8 до 4 см с градацией через каждые 0,2 см. габариты листов одинаковы для обеих марок:

• Длина – 320 или 360 см. • Ширина – 120 или 125 см.

Помимо этих марок есть и аналогичные материалы, которые имеют похожий состав и свойства.

Аналоги

Фибролит

Это специальные плиты с наполнителем из волокон древесины, а точнее, из древесной шерсти. Наполнитель такого типа имеет более качественное фибрирование, а это положительно сказывается на конечной прочности материала и стойкости к появлению трещин. Отметим то, что фибролит является относительно мягким материалом, имеет относительно небольшую плотность и по этой причине его часто используют в качестве поглотителя звука и при теплоизоляции.

Арболит

Данный материал относится к виду легкого бетона. В качестве наполнителя в нем используют древесную стружку, щепу и нарезанные стебельки камыша и рисовую солому. У арболита невысокая прочность, поэтому его при меняют в тех конструкциях, которые не несут нагрузок, например, для внутренних перегородок.

Ксилолит

Этот материал делают с использованием специального вяжущего магнезиального вида, а именно цемента Сореля, который является нечувствительным к воде. Его используют при обшивке пола, кровли и прочих конструкций, где плиты будут часто намокать.

Методы обработки и отделки цементно-стружечных плит

ЦСП обрабатывают с помощью:

пилы;
электролобзика;
дрели;
фрезера;
шлифмашинки.

Из-за высокой жесткости материала используют алмазные диски, инструмент с твердосплавными вставками.

Сверлить отверстия можно ручной дрелью. Используют инструмент с твердосплавной напайкой.

Шлифмашинку применяют только для устранения перепадов высоты на стыке 2 плит. Ограничение обусловлено тем, что снятие верхнего слоя приводит к существенному снижению влагостойкости материала. Используют абразивный инструмент зернистостью №16-25.

ЦСП обрабатывают с помощью пилы.

Для финишной отделки ЦСП подходят любые материалы:

плитка керамическая;
декоративная штукатурка;
краска;
обои;
блок-хаус;
ПВХ-панели.

Благодаря пористости и шероховатости поверхность плит обеспечивает хорошее сцепление с любыми составами.

Характеристики цементно-стружечной плиты

Номенклатура ЦСП ТАМАК

Размеры, мм	Вес 1 листа, кг	Площадь листа, м2	Объём листа, м3	Кол-во листов в 1 м3	Вес 1 м3, кг
длина	ширина	толщина
2700	1250	8	36,45	3,375	0,0270	37,04	1300-1400
10	45,56	0,0338	29,63
12	54,68	0,0405	24,69
16	72,90	0,0540	18,52
20	91,13	0,0675	14,81
24	109,35	0,0810	12,53
36	164,03	0,1215	8,23
3200	1250	8	43,20	4,000	0,0320	31,25	1300-1400
10	54,00	0,0400	25,00
12	64,80	0,0480	20,83
16	86,40	0,0640	15,63
20	108,00	0,0800	12,50
24	129,60	0,0960	10,42
36	194,40	0,1440	6,94

Физико-механические свойства ЦСП ТАМАК

Наименование показателя,

ед. измерения

Величина показателя

1. Плотность, кг/м3

1100 — 1400

2. Влажность, %

9 ± 3

3. Разбухание по толщине за 24 ч, %, не более

1,5

4. Водопоглощение за 24 ч, %, не более

16

5. Прочность при изгибе, МПа, не менее

для толщины до 12 мм

для толщины от 12 до 19 мм

для толщины более 19 мм

12

10

9

6. Прочность при растяжении (перпендикулярно пласти плиты), МПа, не менее

0,5

7. Модуль упругости при изгибе, МПа, не менее

4500

8. Ударная вязкость, ДЖ/м2

1800

9. Группа горючести

Г1

10. Морозостойкость (снижение прочности при изгибе после 50 циклов), %, не более

10

11. Шероховатость Rz по ГОСТ 7016-82, мм, не более для плит:

нешлифованных

шлифованных

320

12. Предельные отклонения по толщине, мм, не более для плит:

шлифованных
нешлифованных толщиной:	10 мм
12 ÷ 16 мм
24 мм
36 мм

± 0,3

± 0,6

± 0,8

± 1,0

± 1,4

13. Предельные отклонения по длине и ширине плит, мм:

± 3

14. Коэффициент теплопроводности, Вт/(м·К):

0,26

15. Коэффициент линейного расширения, мм/(п.м.·°C) или град-1·10-6:

0,0235 или 23,5

16. Коэффициент паропроницаемости, мг/(м·ч·Па):

0,03

Справочные показатели физико-механических свойств ЦСП ТАМАК

№	Наименование показателя, ед. измерения	Значение для плит ЦСП-1	ГОСТ
1	Модуль упругости при изгибе, МПа, не менее	4500	ГОСТ 10635-88
2	Твёрдость, МПа	46-65	ГОСТ 11843-76
3	Ударная вязкость, Дж/м, не менее	1800	ГОСТ 11843-76
4	Удельное сопротивление выдёргиванию шурупов из пластин, Н/м	4-7	ГОСТ 10637-78
5	Удельная теплоёмкость, кДж/(кг·K)	1,15	—
6	Класс биостойкости	4	ГОСТ 17612-89
8	Снижение прочности при изгибе (после 20 циклов температурно-влажностных воздействий), %, не более	30	—
9	Разбухание по толщине (после 20 циклов температурно-влажностных воздействий), %, не более	5	—
10	Горючесть	Группа слабогорючих Г1	ГОСТ 30244-94
11	Морозостойкость (снижение прочности при изгибе после 50 циклов), %, не более	10	ГОСТ 8747-88

Таблица нагрузки на ЦСП Тамак «Сосредоточенная нагрузка — однопролётная балка»

Пролёт, мм	Нагрузка, кН
Толщина 8 мм	Толщина 10 мм	Толщина 12 мм	Толщина 16 мм	Толщина 20 мм	Толщина 24 мм	Толщина 36 мм
200	0,213	0,345	0,480	0,813	1,414	2,007	4,802
250	0,171	0,267	0,387	0,623	1,031	1,572	3,280
300	0,142	0,212	0,307	0,508	0,803	1,167	2,687
350	0,110	0,168	0,267	0,423	0,688	1,030	2,288
400	0,096	0,153	0,248	0,377	0,622	0,945	2,042
450	0,082	0,128	0,195	0,347	0,553	0,760	1,147
500	0,056	0,095	0,185	0,345	0,541	0,667	1,572

Теплотехнические свойства

ЦСП, благодаря органическому соединению древесины и цемента, представляют собой однородный монолитный материал без воздушных вкраплений, что обеспечивает высокую теплопроводность. Поэтому наибольшее применение ЦСП находят в конструкциях, где требуется сочетание высокой прочности и низкого температурного сопротивления материала. Теплотехнические свойства ЦСП оцениваются с помощью коэффициента теплопроводности, который является важнейшим теплотехническим показателем строительных материалов.

Зависимость коэффициента теплопроводности от толщины плиты

Толщина плит, мм	Теплопроводность, Вт/м·°C	Температурное сопротивление, м2·°C/Вт
8	0,26	0,031
10	0,035
12	0,046
16	0,062
20	0,077
24	0,092
36	0,138

Звукоизоляция

Индекс изоляции воздушного шума

ЦСП ТАМАК 10 мм	R_W=30 дБ
ЦСП ТАМАК 12 мм	R_W=31 дБ

Индекс изоляции ударного шума

Цементно-стружечные плиты толщиной 20 и 24 мм, уложенные непосредственно на железобетонное несущее перекрытие измерительной камеры НИИСФ РААСН, обеспечивают улучшение изоляции ударного шума на 16-17 дБ соответственно.

При укладывании цементно-стружечных плит толщиной 20 и 24 мм не непосредственно на железобетонную плиту перекрытия, а на промежуточный слой упруго мягкого материала происходит дополнительно улучшение изоляции ударного шума, составляющее 9-10 дБ.

Удельное сопротивление выдёргиванию шурупов

№	Наименование шурупа, DxL, мм	Диаметр отверстия под шуруп, мм	Среднее удельное сопротивление из 5 испытаний, Н/мм	Разброс удельного сопротивления, Н/мм
1	5,5 х 30	3,0	122	118 ÷ 137
2	5,0 х 30	3,0	85	68 ÷ 103
3	4,5 х 30	3,0	93	80 ÷ 108
4	4,0 х 30 (L резьбы 20 мм)	2,5	110	88 ÷ 147
5	4,0 х 30 (L резьбы полная)	2,5	114	103 ÷ 124
6	3,5 х 30	2,5	104	87 ÷ 116
ср. 105