Оценивать доску только по цене и внешнему виду рискованно. Сортировщик пиломатериалов с почти 30-летним стажем однажды наблюдал, как покупатель отложил пять хороших досок из-за обзола — коры или недостающей древесины на кромке, — а затем выбрал вместо них пять досок более низкого сорта. Штамп на пиломатериале сообщает то, чего нельзя определить на глаз: рассчитана ли доска на нагрузку, какие факторы определяют допустимый пролёт и сколько усушки ещё предстоит после монтажа.
Я годами строил и ремонтировал дома в компании Wargo Construction, но по-настоящему понял значение штампа, только когда прочитал федеральный стандарт, на котором основана маркировка. На пиломатериалах для каркаса — например, 2×4 и 2×6 — штамп обычно находится на расстоянии 30–60 см от торца. В нём указаны лесопильное предприятие, организация по сортировке, сорт, порода или группа пород и влажность древесины в момент строгания до окончательного размера.
Сорт доски 2×4 зависит от того, как сучки, трещины и отверстия влияют на её прочность. Это не то же самое, что определяет сорт фанеры. Ниже разберём поля штампа, возможные значения и то, как они влияют на выбор доски.
На одном и том же стеллаже могут лежать доски одной породы, но разных сортов — например, Stud и No. 2. У них разные допустимые дефекты.
Для чего нужен штамп на доске 2×4
Штамп показывает, какой сорт доске присвоил квалифицированный сортировщик или одобренная агентством сортировочная машина. Проверку проводит организация, аккредитованная Американским комитетом по стандартам на пиломатериалы (ALSC). Сорт вместе с указанной рядом породой определяет расчётные характеристики древесины — опубликованные показатели прочности, на которых основаны строительные нормы.
Эти показатели используют таблицы пролётов: в них указано, какое расстояние между опорами может перекрыть балка или стропило определённого размера, породы, сорта и шага установки. Международный жилищный кодекс США требует, чтобы пиломатериалы для несущих конструкций — каркасов пола, стен и крыши — имели штамп или свидетельство об инспекции.
Пит Остин, директор по качеству Ассоциации производителей древесины Запада (WWPA), сортирует пиломатериалы почти 30 лет, в том числе 23 года работал на лесопильном производстве. Он руководит испытаниями, на основании которых устанавливают расчётные характеристики пород западных регионов. По его словам, большинство покупателей дальше обозначения сорта не смотрят: видят No. 2 и считают, что доска подойдёт. «Мне кажется, они не до конца понимают, что именно покупают», — говорит Остин.
Пол Конуэй, исполнительный вице-президент ALSC — комитета, отвечающего за федеральный стандарт на хвойные пиломатериалы PS 20 и аккредитацию сортировочных организаций, — объясняет: дерево — природный материал, поэтому двух одинаковых деревьев не бывает. Сортировка не является абсолютно точной наукой. Организации проверяют партии лесопильного предприятия — связанные в пачки поставки досок. Из-за разницы в оценках сортировщиков партия соответствует указанному сорту, если ему отвечает не менее 95% досок. Намеренно включать в неё пиломатериалы ниже заявленного сорта запрещено.
«Штамп не гарантирует, что каждая доска в пачке соответствует сорту, но расчётные характеристики намеренно занижены, чтобы учитывать самые слабые доски в партии», — пишет Конуэй. Согласно справочнику по древесине Лаборатории лесных продуктов Министерства сельского хозяйства США, опубликованное значение прочности при изгибе рассчитывают исходя из прочности в нижней части диапазона сорта — ниже неё оказываются примерно одна доска из двадцати, — а затем делят на 2,1, учитывая запас прочности и длительное действие нагрузки.
Как прочитать штамп
На каждом штампе аккредитованной организации есть пять полей, расположенных в принятом этой организацией порядке. Иногда рядом указывают способ обработки поверхности. Начните с названия предприятия и организации, а затем прочитайте поля, которые описывают свойства доски.
Номер лесопильного предприятия
Это номер, название или торговая марка предприятия, изготовившего доску. На трёх досках, показанных в примерах, стоят номера 134, 167 и 338 — все они принадлежат предприятиям Stimson Lumber из списка WWPA. Номер не влияет на выбор пиломатериала. Он нужен, если дефектную партию потребуется отследить до места производства.
Организация по сортировке
Логотип рядом с номером предприятия принадлежит организации, которая контролировала сортировку, а не самому лесопильному предприятию. В списке ALSC представлены семь американских и десять канадских организаций; там же можно сверить их штампы. Чаще всего встречаются:
- WWPA (Western Wood Products Association) — западные породы, например дугласова пихта и западная лиственница (Douglas Fir-Larch), а также тсуга западная и настоящие пихты (Hem-Fir).
- PLIB/WCLIB (Pacific Lumber Inspection Bureau) — пиломатериалы западного побережья, в том числе дугласова пихта и Hem-Fir. На штампах может стоять любое из двух обозначений.
- SPIB (Southern Pine Inspection Bureau) — южная сосна.
- NeLMA (Northeastern Lumber Manufacturers Association) — породы северо-востока, например сосна веймутова (Eastern White Pine).
Канадские организации сортируют пиломатериалы из группы Spruce-Pine-Fir по правилам Национального управления сортировки пиломатериалов и ставят собственные логотипы. Обычно сортировщик — работник лесопильного предприятия, а независимость обеспечивается надзором: ALSC требует проверять каждое предприятие не менее 12 раз в год. Стандарт PS 20 запрещает аккредитовать организацию, подконтрольную производителю, чью продукцию она проверяет.
Правила сортировки размерных пиломатериалов любой организации должны соответствовать единому Национальному правилу сортировки. Поэтому обозначение No. 2 имеет одинаковый смысл при любом из этих логотипов. Если логотип незнаком, сверьте его со списком ALSC: отсутствующий в списке знак не является штампом аккредитованной организации, и доска считается немаркированной.
Сорт
Сорт определяет, какие дефекты допустимы в доске. Национальное правило сортировки размерных пиломатериалов выделяет восемь сортов в трёх группах, каждая из которых предназначена для своих задач.
- Select Structural, No. 1, No. 2 и No. 3 — конструкционные сорта для балок перекрытия, стропил, перемычек и ферм. В таблицах пролётов строительных норм приведены именно эти четыре сорта, с разбивкой по группам пород. Чаще всего используют No. 2: на него рассчитаны пролёты балок и опор в руководстве Американского совета по древесине для строительства террас. Если проект не указывает другой сорт, No. 2 обычно выбирают для каркаса террасы, балок пола и стропил. Сорт No. 3 тоже есть в таблицах, но допускает меньший пролёт — используйте его, только если указанная для него величина подходит. Select Structural и No. 1 позволяют перекрывать больший пролёт при том же размере доски, но для большинства домашних работ это не требуется. Остин приводит в пример проект винодельни, где для стоек и балок указали Select Structural, хотя, по его словам, хватило бы No. 1 или No. 2.
- Construction, Standard и Utility — сорта для лёгкого каркаса из досок шириной до 4 дюймов, используемых как верхние и нижние обвязки, распорки и короткие стойки над и под проёмами. Они подходят для обвязок и блокировок, но не указаны в таблицах балок и стропил. Элементы, перекрывающие пролёт, из них не делают.
- Stud — универсальный сорт для вертикального использования в несущих стенах. Это доска для стенового каркаса. По словам Остина, её отбирают с расчётом на то, чтобы она была ровнее No. 2: за гипсокартоном не нужна стойка, которая скручивается или выгибается. Сорта Stud нет в таблицах балок и стропил, поэтому даже ровные стойки не подходят для каркаса пола или террасы.
На штампе названия сокращают: SEL STR, 1, 2, 3, CONST, STAND, UTIL, STUD. Комбинированная маркировка, например «2 & BTR», означает No. 2 или выше; расчётные характеристики соответствуют No. 2.
На сорт сильнее всего влияют сучки, причём важно не только их размер, но и расположение. Сучок — место, где ветка росла из ствола. Волокна древесины огибают его, вместо того чтобы идти вдоль доски. Поэтому часть волокон вокруг сучка расположена поперёк, а нагрузка концентрируется рядом с ним. Нагруженная доска изгибается: одна кромка растягивается, другая сжимается. Напряжение там выше, чем в середине доски, поэтому сучок у кромки ослабляет её сильнее, чем такой же сучок в центре пласти. В узкой доске сучок занимает большую долю ширины, поэтому для неё допустимый размер сучка уменьшается.
Правила выражают эти ограничения числами. У доски 2×4 сорта No. 2 допускается сучок диаметром 1¼ дюйма у кромки и 2 дюйма по центральной линии. У Stud допустимый сучок у кромки — 1¾ дюйма, а у Utility сучок диаметром до 2½ дюйма может находиться в любом месте пласти. Остин проверял это, ломая доски в лаборатории WWPA. По его словам, центральный сучок оставляет по обеим кромкам чистую древесину, которая несёт нагрузку, поэтому для разрушения такой доски требуется гораздо больше усилий.
В магазине выбирайте сорт в соответствии с задачей. Если сравниваете две доски No. 2, предпочтительнее та, у которой сучки расположены дальше от кромок.
Порода древесины
В этом поле указывают отдельную породу или группу пород с общими расчётными характеристиками — обычно сокращённо. Чаще всего встречаются:
- Douglas Fir-Larch (DF-L, D FIR-L или DOUG FIR-L) — дугласова пихта и западная лиственница.
- Hem-Fir (HF, HEM FIR) — тсуга западная и настоящие пихты, например пихта белая.
- Spruce-Pine-Fir (SPF) — канадские ели, сосны и пихты. Обозначение SPF(S) применяют в США; для этой группы установлены другие расчётные характеристики.
- Southern Pine (SYP, Southern Yellow Pine) — сосны юго-востока США. При логотипе SPIB породу могут не указывать отдельно.
- Western Woods (WW) — смешанная группа, для которой используют расчётные характеристики самой слабой входящей в неё породы.
Группа пород определяет расчётные характеристики. Поэтому доски одинакового размера и сорта могут перекрывать разные пролёты. В таблицах жилищного кодекса Douglas Fir-Larch, Hem-Fir, Southern Pine и Spruce-Pine-Fir указаны отдельными строками. На пиломатериалах канадской сортировки к названиям Douglas Fir-Larch и Hem-Fir добавляют обозначение (N); для них предусмотрены отдельные строки.
Если проект или таблица пролётов указывает породу, покупайте именно её. Если в магазине есть только другая группа, ориентируйтесь на строку для этой группы: может потребоваться доска большего размера или меньший шаг между элементами. При необходимости уточните выбор у составителя проекта. Если порода не указана, смотрите группу пород на штампе, а не на ценнике, и сверяйте её с таблицей вместе с сортом. Таблицы приведены в разделах жилищного кодекса, посвящённых балкам пола и стропилам; Международный совет по нормам и правилам строительства публикует кодекс онлайн.
Надпись «Premium Whitewood Stud» на ценнике — обозначение магазина. Словом «whitewood» называют целое семейство светлых хвойных пород, а на штампе самой доски может быть указана Hem-Fir. Ценник «Premium» не сообщает ни сорт, ни группу пород.
Влажность
Маркировка показывает, насколько влажной была доска при строгании, а не какова её влажность сейчас. Встречаются такие обозначения:
- S-GRN — строганая сырая древесина с влажностью выше 19%.
- S-DRY — строганая сухая древесина с влажностью 19% или ниже; она могла высохнуть в сушильной камере или на открытом воздухе.
- KD — высушена в камере до влажности 19% или ниже.
- MC-15 или KD-15 — влажность 15% или ниже; по правилам WWPA это более строгий показатель.
Рядом с обозначением часто стоит HT. Это не код влажности, а отметка о термообработке: сердцевину доски нагревали до 56 °C (примерно 133 °F) не менее 30 минут, чтобы уничтожить насекомых. Такая обработка требуется для экспортной упаковки. По словам Остина, многие предприятия с сушильными камерами маркируют весь лесоматериал KD HT: один цикл сушки позволяет выполнить оба условия. Инспекторы WWPA проверяют записи температурных режимов и ежемесячно измеряют влажность досок. Обозначение S-DRY обычно означает, что доску высушили другим способом. Одно предприятие WWPA рядом с Фэрбанкском на Аляске сушит пиломатериалы на площадке в течение нескольких месяцев и ставит штамп S-DRY.
Код важен, потому что после маркировки древесина продолжает менять размеры. При высыхании она усыхает, а при увлажнении разбухает. Изменения происходят главным образом по ширине и толщине, и лишь в небольшой степени по длине. По оценке Конуэя, на каждые 4 процентных пункта изменения влажности приходится примерно 1% изменения ширины и толщины. При высыхании с 19% до влажности отапливаемого помещения доска 2×4 или 2×6 может стать примерно на ⅛ дюйма уже, а 2×10 или 2×12 — примерно на ¼ дюйма.
Если каркас усыхает уже после монтажа, соединения вокруг крепежа ослабевают, а отделка приходит в движение. Возможные последствия — выступающие шляпки гвоздей в гипсокартоне, трещины в штукатурке, разошедшиеся стыки и неровный пол. Доска S-GRN изначально влажнее, поэтому ей предстоит больше усадки: всё, что она не успела потерять до монтажа, потеряет уже в стене.
Подбирайте влажность с учётом места установки. Для внутренних конструкций отапливаемого дома выбирайте KD или S-DRY. S-GRN подходит только там, где дальнейшее изменение размеров не повредит конструкции, например для временных распорок.
Дополнительные отметки предприятия
Крупные сети нередко заказывают доски No. 2 с дополнительными ограничениями по обзолу и непростроганным участкам — местам, которых не коснулся рубанок. По словам Остина, лесопильные предприятия могут отмечать такие партии словами «Premium» или «Top Choice». ALSC разрешает ставить эти отметки только на расстоянии не менее 6 дюймов от штампа сорта. Кроме того, нельзя использовать название сорта из свода правил, по которым сортировали доску. По словам Остина, одному предприятию пришлось убрать отметку «APP», поскольку в правилах уже есть сорт с таким названием, ограниченный по внешнему виду.
Такие слова не меняют сорт и ничего не говорят о прочности. Одинаковое слово на ценнике может быть собственным обозначением магазина, а не производителя. Оно может указывать на меньшее количество участков с обзолом и непростроганных мест — это важно для внешнего вида и забивания гвоздей. Рядом с пятью основными полями также может стоять отметка об обработке поверхности, например «1/4 EE». Она не относится к пяти полям и не меняет сорт. Читайте штамп сорта отдельно и не считайте слово «Premium» обещанием повышенной прочности.
Частые вопросы
Можно ли использовать пиломатериал без штампа?
Для несущего каркаса — нельзя, если только организация по сортировке не выдаст свидетельство об инспекции на эти доски. Выдать его может любая аккредитованная организация. Проверку нужно организовать до монтажа: свидетельство заменяет штамп.
Меняется ли сорт, если распилить доску 2×4 вдоль?
Да. Продольный распил, при котором доску сужают, распил по толщине или строгание аннулируют сорт и расчётные характеристики по стандарту PS 20; старый штамп при этом следует удалить. Распил поперёк, то есть укорачивание доски, этого не делает.
Не распиливайте вдоль балку пола, стропило или перемычку, чтобы подогнать их по месту. Вместо этого купите размер, разрешённый таблицей пролётов. Если распиленную вдоль доску необходимо использовать как сортовой пиломатериал, до монтажа посоветуйтесь с местным специалистом по строительным нормам.
Чем чище выглядит доска, тем она прочнее?
Нередко бывает наоборот. Доска с чистыми кромками и крупным сучком может быть слабее доски с обзолом, но без сучков: обзол и непростроганные места портят внешний вид, не снижая прочность, а сучки, отверстия и трещины снижают. По словам Остина, доски No. 2, единственный дефект которых — обзол, «каждый раз» показывают в испытаниях большую прочность, чем доски с сучком или отверстием. «Я всегда предпочту пиломатериал с обзолом, а не с крупными сучками».
Это связано с происхождением древесины. Обзол обычно показывает округлую наружную часть бревна. Внешние годичные кольца ствола — зрелая древесина, а более слабая молодая древесина образуется ближе к сердцевине.
Как выбрать ровную доску?
Посмотрите вдоль доски: штамп не позволяет предсказать, покоробится ли она. Сорт ограничивает допустимый изгиб и скручивание при выходе с лесопильного предприятия, но позднее деформация может появиться снова. Это не показатель прочности. В лабораторию Остина поступают доски с влажностью до 30%. Их складывают с прокладками между слоями, сушат до 12% и затем испытывают на излом. По его словам, одни деформируются сильно, а другие не меняются. «Невозможно нанести на штамп информацию о том, что с доской произойдёт».
Осмотрите каждую доску вдоль обеих кромок и обеих пластей, глядя с торца, и отложите экземпляры с заметным изгибом или скручиванием. Оставшиеся сложите ровно там, где будете их использовать, проложив слои рейками, и дайте древесине набрать влажность помещения. В лаборатории Остина на акклиматизацию влажного пиломатериала отводят пару недель. Доскам каркасного размера, высушенным в камере, предстоит меньшее изменение, но время им тоже нужно. Перед распилом осмотрите их ещё раз и отложите те, которые успели деформироваться.