RU2570214C1 - Wood-talcum peach-cement mixture - Google Patents

Wood-talcum peach-cement mixture Download PDF

Info

Publication number
RU2570214C1
RU2570214C1 RU2014124571/03A RU2014124571A RU2570214C1 RU 2570214 C1 RU2570214 C1 RU 2570214C1 RU 2014124571/03 A RU2014124571/03 A RU 2014124571/03A RU 2014124571 A RU2014124571 A RU 2014124571A RU 2570214 C1 RU2570214 C1 RU 2570214C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mixture
cement
wood
water
sawdust
Prior art date
Application number
RU2014124571/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Александрович Андреев
Александр Викторович Андреев
Геннадий Николаевич Колесников
Андрей Андреевич Чалкин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петрозаводский государственный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петрозаводский государственный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петрозаводский государственный университет"
Priority to RU2014124571/03A priority Critical patent/RU2570214C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2570214C1 publication Critical patent/RU2570214C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: wood-talcum peach-cement mixture to manufacture heat insulating and structural construction materials contains polypropylene fibres with length 8-30 mm and diameter 0.08-0.3 mm as nonorganic addition, and talcum peach is used as powder with particles size 500 mcm maximum, including up to 0.02% of particles with size below 0.5 mcm, including nanoparticles, at the following ratio of components, wt %: Portland cement 37.2-38, construction killed hydrated lime 4-5, sawdust 43.6-48, talcum peach 6-7, liquid glass 6-7.5, calcium chloride 2.3-5.5, polypropylene fibres 0.1-0.2, at that water additives to the said mixture is made to receive water-cement ratio 0.8-1.2.
EFFECT: increased strength and ecological properties of material out of suggested mixture.
2 dwg, 2 tbl

Description

Предлагаемое техническое решение относится к древесно-цементным смесям, которые содержат неорганические связующие и используются для изготовления конструкционных и теплоизоляционных материалов в малоэтажном строительстве.The proposed solution relates to wood-cement mixtures that contain inorganic binders and are used for the manufacture of structural and heat-insulating materials in low-rise construction.

Известна арболитовая смесь по патенту RU 2455264 [1], содержащая цемент, древесную дробленку, известь, пенообразователь, жидкое стекло и листовое молотое стекло. Однако для получения данной смеси необходимы затраты ресурсов на производство древесной дробленки и молотого листового стекла, что отрицательно влияет на характеристики данной смеси по критериям ресурсосбережения и энергоэффективности.Known arbolite mixture according to patent RU 2455264 [1], containing cement, wood crushed, lime, foaming agent, liquid glass and sheet ground glass. However, to obtain this mixture, resources are required for the production of wood chips and ground flat glass, which negatively affects the characteristics of this mixture according to the criteria of resource saving and energy efficiency.

Известен опилкобетон по патенту RU 2106322 [2] для изготовления строительных изделий, включающий, мас.%: портландцемент 30, гашеную известь 5, мелкий гравий или песок 10, опилки 30, глину 5 и воду 20. При использовании портландцемента марки 500 прочность опилкобетона при сжатии достигает 2,1 МПа. Однако гравий и песок увеличивают плотность и снижают теплоизоляционные свойства изделий из данной смеси. Кроме того, опилкобетон из данной смеси имеет низкую прочность.Known sawdust according to patent RU 2106322 [2] for the manufacture of building products, including, wt.%: Portland cement 30, slaked lime 5, fine gravel or sand 10, sawdust 30, clay 5 and water 20. When using Portland cement grade 500, the strength of sawdust concrete at compression reaches 2.1 MPa. However, gravel and sand increase density and reduce the thermal insulation properties of products from this mixture. In addition, sawdust from this mixture has a low strength.

Известен состав для изготовления строительных блоков по заявке RU 93058241/33 [3], содержащий (мас.% в сухом состоянии): опилки до 70%, цемент 20-50%, известь до 20%. Однако такой состав не обеспечивает достаточную прочность строительных блоков.A known composition for the manufacture of building blocks according to the application RU 93058241/33 [3], containing (wt.% In dry condition): sawdust up to 70%, cement 20-50%, lime up to 20%. However, such a composition does not provide sufficient strength of the building blocks.

Известна арболитовая смесь по патенту RU 2466952 [4], которая содержит древесную дробленку, гипс, мылонафт, стекловолокно, нарезанное на отрезки 3-15 мм. В данном случае отрезки стекловолокна, распределенные в смеси, выполняют функцию дисперсного армирования изделий из данной смеси, что уменьшает трещинообразование и, как следствие, повышает прочность блоков и плит из смеси.Known arbolitic mixture according to patent RU 2466952 [4], which contains wood crushed, gypsum, soap-oil, fiberglass, cut into pieces of 3-15 mm. In this case, the fiberglass segments distributed in the mixture perform the function of dispersed reinforcement of products from this mixture, which reduces crack formation and, as a result, increases the strength of blocks and plates from the mixture.

Однако для получения данной арболитовой смеси необходимо дополнительное  However, to obtain this arbolite mixture, additional

производство древесной дробленки, что отрицательно влияет на характеристики выпускаемой продукции по критериям ресурсосбережения и энергоэффективности. Кроме того, не достигается высокая прочность и жесткость строительных элементов из данной смеси.production of wood chippings, which negatively affects the characteristics of products according to the criteria of resource conservation and energy efficiency. In addition, high strength and stiffness of building elements from this mixture are not achieved.

Наиболее близким аналогом предлагаемого технического решения, т.е. древесно-цементной смеси для изготовления строительных материалов, является арболитовая смесь по патенту RU 2476399 [5], которая принята качестве прототипа. Указанная смесь содержит следующие компоненты, количество которых выражено в весовых частях: портландцемент 20-25; древесная дробленка 60,5-62; гипс 1-1,5; известь 1-1,5; асбестовое волокно длиной 5-50 мм 1-1,5; предварительно обожженные и молотые асбестоцементые отходы 10-15, причем водоцементное отношение составляет 0,9-1,1.The closest analogue of the proposed technical solution, i.e. wood-cement mixture for the manufacture of building materials, is arbolite mixture according to patent RU 2476399 [5], which is adopted as a prototype. The specified mixture contains the following components, the amount of which is expressed in parts by weight: Portland cement 20-25; wood chippings 60.5-62; gypsum 1-1.5; lime 1-1.5; asbestos fiber 5-50 mm long 1-1.5; pre-baked and ground asbestos-cement waste 10-15, and the water-cement ratio is 0.9-1.1.

Однако для получения данной арболитовой смеси необходимы обжиг и помол асбестоцементных отходов, что отрицательно влияет на характеристики выпускаемой продукции по критериям ресурсосбережения и энергоэффективности. Кроме того, асбест в форме волокон является канцерогенным материалом, что существенно ограничивает область применения смеси.However, to obtain this arbolite mixture, firing and grinding of asbestos-cement waste is necessary, which negatively affects the characteristics of the products according to the criteria of resource saving and energy efficiency. In addition, asbestos in the form of fibers is a carcinogenic material, which significantly limits the scope of the mixture.

Технический результат от применения предлагаемого технического решения заключается в увеличении прочности блоков и плит из предлагаемой смеси, а также в улучшении экологических характеристик плит за счет применения канцерогенно безопасных компонентов и, кроме того, решается задача повышения эффективности использования отходов камнеобработки и деревообработки.The technical result from the application of the proposed technical solution is to increase the strength of the blocks and plates from the proposed mixture, as well as to improve the environmental characteristics of the plates through the use of carcinogenic safe components and, in addition, the problem of increasing the efficiency of use of stone processing and wood processing waste is solved.

Данный технический результат достигается за счет того, что древесно-талькохлорито-цементная смесь содержит измельченную древесину в виде опилок хвойных пород, портландцемент, гашеную известь, жидкое стекло, хлорид кальция, а также полимерную и неорганическую добавки, причем в качестве полимерной добавки обработки талькохлорита в виде порошка с частицами крупностью не более 500 микрометров, в том числе до 0,02% частиц крупностью до 0,5 микрометров, включая наночастицы, при следующем соотношении компонентов, мас.%:This technical result is achieved due to the fact that the wood-talchochlorite-cement mixture contains crushed wood in the form of sawdust conifers, Portland cement, slaked lime, water glass, calcium chloride, as well as polymer and inorganic additives, and as a polymer additive for the treatment of talc chloride in in the form of a powder with particles with a particle size of not more than 500 micrometers, including up to 0.02% of particles with a particle size of up to 0.5 micrometers, including nanoparticles, in the following ratio of components, wt.%:

портландцемент 37,2-38;Portland cement 37.2-38;

известь строительная гидратная гашеная 4-5;hydrated hydrated lime 4-5;

опилки 43,6-48;sawdust 43.6-48;

талькохлорит 6-7;Talkochlorite 6-7;

жидкое стекло 6-7,5;liquid glass 6-7.5;

хлорид кальция 2,3-5,5;calcium chloride 2.3-5.5;

полипропиленовые волокна 0,1-0,2;polypropylene fibers 0.1-0.2;

причем водоцементное отношение составляет 0,8-1,2.moreover, the water-cement ratio is 0.8-1.2.

На фиг. 1 изображен образец из предлагаемой древесно-цементной смеси в процессе его функционирования при испытаниях на сжатие.In FIG. 1 shows a sample of the proposed wood-cement mixture in the process of its functioning during compression tests.

На фиг. 2 изображен образец из предлагаемой древесно-цементной смеси после испытаний на сжатие в процессе его функционирования при испытаниях на теплопроводность зондовым методом.In FIG. 2 shows a sample of the proposed wood-cement mixture after compression tests in the process of its operation when tested for thermal conductivity by the probe method.

Древесно-талькохлорито-цементная смесь включает в себя измельченную древесину, портландцемент, гашеную известь, жидкое стекло, хлорид кальция, в качестве неорганической добавки использованы полипропиленовые волокна, а также талькохлорит в виде порошка с частицами крупностью не более 500 микрометров, в том числе до 0,02% частиц крупностью до 0,5 микрометров, включая наночастицы, при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент 37,2-38, известь строительная гидратная гашеная 4-5, опилки 43,6-48, талькохлорит 6-7, жидкое стекло 6-7,5, хлорид кальция 2,3-5,5, полипропиленовые волокна 0,1-0,2, причем добавка воды к указанной смеси выполнена до получения водоцементного отношения 0,8-1,2.The wood-talchochlorite-cement mixture includes ground wood, Portland cement, slaked lime, water glass, calcium chloride, polypropylene fibers are used as an inorganic additive, and talchochlorite in the form of a powder with particles no larger than 500 micrometers, including up to 0 , 02% of particles with a particle size of up to 0.5 micrometers, including nanoparticles, in the following ratio of components, wt.%: Portland cement 37.2-38, hydrated building lime 4-5, sawdust 43.6-48, talclochlorite 6-7, water glass 6-7.5, calcium chloride otsiya 2.3-5.5, polypropylene fibers 0.1-0.2, and the addition of water to the mixture was performed to obtain a water-cement ratio of 0.8-1.2.

Получение предлагаемой смеси включает следующие технологические операции.Obtaining the proposed mixture includes the following technological operations.

Выполняется дозирование компонентов смеси. При этом в момент подачи на дозирование все компоненты должны иметь положительную температуру.Dosing of the mixture components is carried out. Moreover, at the time of filing for dosing, all components must have a positive temperature.

Перемешивают полипропиленовое волокно в виде отрезков длиной от 8 до 30 мм и диаметром от 0,08 до 0,3 мм с ненасыщенными влагой опилками для достижения равномерного распределения данного волокна в смеси. Для перемешивания используют, например, миксер с электроприводом для приготовления строительных растворов и бетонов.Polypropylene fiber is mixed in the form of segments from 8 to 30 mm long and from 0.08 to 0.3 mm in diameter with sawdust unsaturated with moisture to achieve uniform distribution of this fiber in the mixture. For mixing use, for example, an electric mixer for the preparation of mortars and concrete.

После равномерного распределения волокон в опилках добавляют воду с температурой не более 20°С с растворенным в ней хлоридом кальция.After a uniform distribution of the fibers in the sawdust, water is added with a temperature of not more than 20 ° C with calcium chloride dissolved in it.

При дальнейшем перемешивании в смесь добавляют портландцемент и отходы камнеобработки в виде порошка талькохлорита.With further stirring, Portland cement and stone waste in the form of talcahlorite powder are added to the mixture.

Затем добавляют жидкое стекло. Указанные компоненты перемешивают до получения однородной смеси, которой заполняют формы для получения блоков или плит.Then add liquid glass. These components are mixed until a homogeneous mixture is obtained, which forms are filled to obtain blocks or plates.

В зимнее время формы должны иметь положительную температуру, но не более 40°С. Смесь в формах уплотняют, например, с помощью вибропресса. При этом частоту и амплитуду вибрирования подбирают так, чтобы избежать расслоения смеси.In winter, the forms should have a positive temperature, but not more than 40 ° C. The mixture in the molds is compacted, for example, using a vibrating press. In this case, the frequency and amplitude of vibration are selected so as to avoid delamination of the mixture.

Затем изделие выдерживают в формах до достижения распалубочной прочности. Признаком достижения распалубочной прочности является стабильность геометрической формы изделия при воздействии на него только его собственного веса после извлечения из формы.Then the product is kept in molds until stripping strength is achieved. A sign of achieving stripping strength is the stability of the geometric shape of the product when it is exposed only to its own weight after being removed from the mold.

Затем изделие выдерживают для набора достаточной для хранения на складе прочности в естественных условиях, при температуре воздуха 12-35°С и относительной влажности воздуха 30-70%. Отпускная прочность изделий достигается в течение 28 суток.Then the product is kept for gaining sufficient strength for storage in the warehouse under natural conditions, at an air temperature of 12-35 ° C and a relative humidity of 30-70%. Tempering strength of products is achieved within 28 days.

Прочность образцов на сжатие в возрасте 28 суток определяется экспериментально, например, с использованием испытательной машины с максимальной допустимой нагрузкой 300 kN. Для испытаний использованы образцы стандартной формы в виде куба с длиной ребра 0,1 м (фиг. 1).The compressive strength of the samples at the age of 28 days is determined experimentally, for example, using a testing machine with a maximum permissible load of 300 kN. For the tests used samples of standard shape in the form of a cube with a rib length of 0.1 m (Fig. 1).

Прочность при сжатии образцов из предлагаемой смеси составляет не менее 5,5 МПа, что достаточно для использования при строительстве малоэтажных зданий в соответствии с установленными требованиями [6-8].The compressive strength of the samples from the proposed mixture is at least 5.5 MPa, which is sufficient for use in the construction of low-rise buildings in accordance with established requirements [6-8].

Среднее значение коэффициента теплопроводности материала из предлагаемой смеси в изделии, высушенном до постоянной плотности в естественных условиях, близких к условиям эксплуатации реальных конструкций, определенное зондовым методом (фиг. 2) равно 0,16 Вт/м·К.The average value of the coefficient of thermal conductivity of the material from the proposed mixture in the product, dried to constant density in natural conditions, close to the operating conditions of real structures, determined by the probe method (Fig. 2) is 0.16 W / m · K.

Среднее значение плотности материала изделий из предлагаемой смеси в возрасте 28 суток составит 842 кг/м3.The average density of the material of the products from the proposed mixture at the age of 28 days will be 842 kg / m 3 .

Если доля цемента в смеси меньше 33 мас.%, то прочность блоков и плит из данной смеси будет недостаточна. С увеличением доли цемента прочность возрастает. Однако увеличение доли цемента сверх 39 мас.% неэффективно, поскольку приращение прочности становится незначительным, но существенно возрастает плотность и ухудшаются теплоизоляционные свойства блоков и плит из данной смеси.If the proportion of cement in the mixture is less than 33 wt.%, Then the strength of the blocks and slabs from this mixture will be insufficient. With an increase in the proportion of cement, strength increases. However, an increase in the proportion of cement in excess of 39 wt.% Is inefficient, since the increase in strength becomes insignificant, but the density increases significantly and the thermal insulation properties of blocks and slabs from this mixture deteriorate.

Если доля извести в смеси меньше 4 мас.%, то прочность блоков и плит из данной смеси будет недостаточна. Однако с увеличением доли извести рост прочности замедляется и прекращается.If the proportion of lime in the mixture is less than 4 wt.%, Then the strength of the blocks and slabs from this mixture will be insufficient. However, with an increase in the proportion of lime, the increase in strength slows down and stops.

Если доля опилок в смеси меньше 43 мас.%, то существенно возрастает плотность и ухудшаются теплоизоляционные свойства блоков и плит из данной смеси.If the proportion of sawdust in the mixture is less than 43 wt.%, Then the density increases significantly and the thermal insulation properties of blocks and boards from this mixture deteriorate.

Если доля опилок в смеси больше 48 мас.%, то для консолидации частиц опилок требуется увеличение доли цемента, что увеличивает плотность и ухудшает теплоизоляционные свойства блоков и плит из данной смеси.If the proportion of sawdust in the mixture is more than 48 wt.%, Then to consolidate the particles of sawdust, an increase in the proportion of cement is required, which increases the density and degrades the thermal insulation properties of blocks and boards from this mixture.

Если доля талькохлорита в смеси меньше 5,5 мас.%, то эффективность его применения недостаточна. С увеличением этой доли прочность материала из данной смеси растет. Однако, если доля больше 7 мас.%, то рост прочности замедляется и прекращается.If the proportion of talchochlorite in the mixture is less than 5.5 wt.%, Then its effectiveness is insufficient. With an increase in this fraction, the strength of the material from this mixture grows. However, if the proportion is more than 7 wt.%, Then the increase in strength slows down and stops.

Если доля жидкого стекла в смеси меньше 5 мас.%, то эффективность его применения по критерию прочности недостаточна. С увеличением этой доли прочность материала из данной смеси растет, однако, если доля жидкого стекла в смеси больше 7,5 мас.%, то эффективность его применения уменьшается, увеличивается плотность изделия, ухудшаются теплоизоляционные свойства, а рост прочности незначителен.If the proportion of water glass in the mixture is less than 5 wt.%, Then the effectiveness of its application by the criterion of strength is insufficient. With an increase in this fraction, the strength of the material from this mixture grows, however, if the proportion of water glass in the mixture is more than 7.5 wt.%, Its effectiveness decreases, the density of the product increases, the thermal insulation properties deteriorate, and the growth in strength is negligible.

Если доля хлорида кальция в смеси меньше 2,3 мас.%, то эффективность его применения недостаточна. С увеличением этой доли эффективность его применения растет, однако, если его доля больше 5 мас.%, то рост эффективности его применения прекращается.If the proportion of calcium chloride in the mixture is less than 2.3 wt.%, Then its effectiveness is insufficient. With an increase in this fraction, the effectiveness of its use increases, however, if its share is more than 5 wt.%, Then the increase in the effectiveness of its use ceases.

Если доля полипропиленовых волокон в смеси меньше 0,1 мас.%, то эффективность их применения недостаточна. С увеличением их доли прочность изделия из смеси растет за счет армирования материала. Однако, если доля волокон больше 0,2 мас.%, то рост эффективности их применения прекращается.If the proportion of polypropylene fibers in the mixture is less than 0.1 wt.%, Then the effectiveness of their use is insufficient. With an increase in their share, the strength of the product from the mixture grows due to the reinforcement of the material. However, if the proportion of fibers is more than 0.2 wt.%, Then the increase in the efficiency of their use stops.

К указанной смеси компонентов добавляется вода в количестве, необходимом для получения водоцементного отношения в пределах от 0,8 до 1,2. Такое соотношение воды и цемента (по массе) обеспечивает оптимальные условия консолидации смеси с образованием достаточно прочного материала. Уменьшение количества воды не обеспечивает полного использования свойств цемента как вяжущего компонента. Увеличение количества воды приводит к уменьшению прочности изделий из смеси.To this mixture of components, water is added in an amount necessary to obtain a water-cement ratio in the range from 0.8 to 1.2. This ratio of water and cement (by weight) provides optimal conditions for the consolidation of the mixture with the formation of a sufficiently durable material. Reducing the amount of water does not ensure the full use of the properties of cement as a binder component. An increase in the amount of water leads to a decrease in the strength of the products from the mixture.

В качестве измельченной древесины в заявляемой смеси используются отходы лесопиления в виде опилок без дополнительной и обработки, что уменьшает затраты на получение заявляемой смеси. Все компоненты заявленной смеси являются экологически безопасными.As crushed wood in the inventive mixture used sawmill waste in the form of sawdust without additional processing and that reduces the cost of obtaining the inventive mixture. All components of the claimed mixture are environmentally friendly.

Талькохлорит в виде порошка образуется при камнеобработке одноименного минерала, известного также как стеатит, мыльный камень или горшечный камень. По своему химическому составу талкохлорит примерно на две трети состоит из двуокиси кремния и окиси магния (http://www.o-kamne.ru/page36.php).Talcochlorite in the form of a powder is formed during stone processing of the same mineral, also known as steatite, soapstone or potted stone. About two-thirds of the chemical composition of talcochlorite consists of silicon dioxide and magnesium oxide (http://www.o-kamne.ru/page36.php).

В заявленной смеси технический эффект достигается за счет взаимодействия компонентов, количественное соотношение которых обеспечивает получение синергетического эффекта, итоговым проявлением которого является повышение эффективности использования экологически безопасных отходов камнеобработки и деревообработки, увеличение прочности изделий (блоков и плит) из предлагаемой смеси, а также упрощение технологии и уменьшение трудоемкости изготовления смеси и изделий из нее. Эти факторы положительно влияют на характеристики изделий из предлагаемой смеси по критериям ресурсосбережения, экологической безопасности и конкурентоспособности.In the claimed mixture, the technical effect is achieved through the interaction of components, the quantitative ratio of which provides a synergistic effect, the final manifestation of which is to increase the efficiency of the use of environmentally friendly stone and woodworking waste, increase the strength of products (blocks and plates) from the proposed mixture, as well as simplify the technology and reducing the complexity of manufacturing a mixture and products from it. These factors positively affect the characteristics of products from the proposed mixture according to the criteria of resource conservation, environmental safety and competitiveness.

Пример технической реализации древесно-цементной смеси. При технической реализации заявляемой смеси использовались пылеватые отходы механической камнеобработки в виде частиц талькохлорита, гранулометрический состав которых достаточно однороден и включает в себя частицы с характерными размерами не более 500 микрометров, в том числе до 0,02% частиц крупностью до 0,5 микрометров, включая наночастицы.An example of the technical implementation of wood-cement mix. In the technical implementation of the inventive mixture, dusty mechanical stone processing wastes in the form of talcochlorite particles were used, the particle size distribution of which is quite uniform and includes particles with characteristic sizes of not more than 500 micrometers, including up to 0.02% of particles with a particle size of up to 0.5 micrometers, including nanoparticles.

При разработке заявляемой смеси учтено, что древесные опилки отличаются большой вариабельностью физико-механических свойств, зависящих, в числе других факторов, от типа лесопильного оборудования. Заявляемое техническое решение было реализовано с использованием опилок, гранулометрический состав которых приведен в таблице 1.When developing the inventive mixture, it was taken into account that sawdust is characterized by great variability of physico-mechanical properties, depending, among other factors, on the type of sawmill equipment. The claimed technical solution was implemented using sawdust, particle size distribution of which is shown in table 1.

Таблица 1Table 1 Гранулометрический состав опилокGranulometric composition of sawdust Ячейка сита, ммSieve cell, mm Остаток нa сите, %Balance on sieve,% Станок 1Machine 1 Станок 2Machine 2 1010 1,811.81 0,940.94 77 2,392,39 2,832.83 55 5,355.35 6,516.51 33 19,7619.76 16,1416.14 22 24,7024.70 28,7728.77 1one 42,8242.82 38,6838.68 0,50.5 2,142.14 2,852.85 0,250.25 0,990.99 2,812.81 поддонpallet 0,040.04 0,470.47 Всего:Total: 100one hundred 100one hundred

При технической реализации заявляемой смеси использовался портландцемент марки М500 по ГОСТ 30515-97, жидкое стекло по ГОСТ 13078-81 плотностью 1,45 г/см3 с массовой долей двуокиси кремния 34,2% и силикатным модулем 2.6, хлорид кальция технический по ГОСТ 450-77, полипропиленовые волокна в виде отрезков длиной 18 мм по ТУ 2272-001-90345062-2012, отходы камнеобработки в виде частиц талькохлорита, вода водопроводная. В таблице 2 приведены составы предлагаемой смеси без учета воды, поскольку вода добавляется с учетом естественной влажности опилок до получения требуемого водоцементного отношения, находящегося в интервале от 0,8 до 1,2.For the technical implementation of the inventive mixture, Portland cement of the M500 grade was used in accordance with GOST 30515-97, liquid glass in accordance with GOST 13078-81 with a density of 1.45 g / cm 3 with a mass fraction of silicon dioxide of 34.2% and silicate module 2.6, technical calcium chloride in accordance with GOST 450 -77, polypropylene fibers in the form of segments 18 mm long according to TU 2272-001-90345062-2012, stone processing wastes in the form of particles of talchochlorite, tap water. Table 2 shows the compositions of the proposed mixture without taking into account water, since water is added taking into account the natural moisture content of sawdust until the required water-cement ratio is in the range from 0.8 to 1.2.

В соответствии с предлагаемым способом получения смеси выполняется дозирование компонентов согласно таблице 2. Как указано выше, в момент подачи на дозирование все компоненты должны иметь положительную температуру.In accordance with the proposed method for producing the mixture, the components are dosed according to Table 2. As indicated above, at the time of filing for dosing, all components must have a positive temperature.

Данные образцы изготовлены из предлагаемой древесно-цементной смеси, которая содержит компоненты в различных долях, однако находящихся в указанных выше интервалах и представленных далее в таблице 2.These samples are made of the proposed wood-cement mixture, which contains components in various proportions, however, located in the above ranges and presented below in table 2.

Таблица 2table 2 Составы предлагаемой смесиThe compositions of the proposed mixture КомпонентыComponents Содержание, мас.%Content, wt.% Состав №1Composition No. 1 Состав №2Composition No. 2 Состав №3Composition No. 3 Портландцемент М500Portland cement M500 37,237,2 3838 3636 Опилки хвойных породSoftwood sawdust 44,444,4 43,643.6 43,143.1 Известь гашенаяSlaked lime 4,04.0 4,04.0 3,93.9 ТалькохлоритTalkochlorite 66 66 66 Жидкое стеклоLiquid glass 66 66 7,57.5 Хлорид кальцияCalcium chloride 2,32,3 2,32,3 3,33.3 Полипропиленовые волокнаPolypropylene fibers 0,10.1 0,10.1 0,20.2 Всего:Total: 100one hundred 100one hundred 100one hundred

Для достижения наилучшего распределения полипропиленового волокна в готовой смеси его перемешивают с ненасыщенными влагой опилками. После равномерного распределения волокон в опилках следует затворить их водой с растворенным в ней хлоридом кальция. При дальнейшем перемешивании в смесь добавляют портландцемент и талькохлорит. Указанные компоненты перемешивают до получения однородной смеси. Затем добавляют жидкое стекло. Процесс перемешивания прекращается в момент подачи готовой смеси в формы.To achieve the best distribution of polypropylene fiber in the finished mixture, it is mixed with sawdust unsaturated with moisture. After a uniform distribution of the fibers in the sawdust, they should be closed with water and calcium chloride dissolved in it. With further stirring, Portland cement and talchochlorite are added to the mixture. These components are mixed until a homogeneous mixture. Then add liquid glass. The mixing process stops when the finished mixture is fed into the mold.

В зимнее время формы должны иметь положительную температуру, но не более 40°С. Смесь в формах, уплотняют, например, с помощью вибропресса. При этом частоту и амплитуду вибрирования подбирают так, чтобы не допускать расслоения смеси. Затем изделие выдерживают до достижения распалубочной прочности. Извлекают изделие из формы и выдерживают для набора прочности в естественных условиях, при температуре воздуха 12-35°С и относительной влажности воздуха 30-70%. Отпускная прочность достигается в течение 28 суток.In winter, the forms should have a positive temperature, but not more than 40 ° C. The mixture in the molds is compacted, for example, using a vibrating press. In this case, the frequency and amplitude of the vibrations are selected so as to prevent delamination of the mixture. Then the product is maintained until the stripping strength is achieved. The product is removed from the mold and maintained for curing under natural conditions, at an air temperature of 12-35 ° C and a relative humidity of 30-70%. Tempering strength is achieved within 28 days.

Прочность образцов на сжатие в возрасте 28 суток определялась экспериментально, с использованием испытательной машины с максимальной допустимой нагрузкой 300 kNX (фиг. 1). Образцы имели форму куба с ребром 100 мм.The compressive strength of the samples at the age of 28 days was determined experimentally using a testing machine with a maximum allowable load of 300 kNX (Fig. 1). The samples had the shape of a cube with an edge of 100 mm.

Прочность при сжатии серии образцов составила не менее 5,5 МПа, что достаточно для использования при строительстве малоэтажных зданий в соответствии с установленными требованиями [6-8].The compressive strength of a series of samples was at least 5.5 MPa, which is sufficient for use in the construction of low-rise buildings in accordance with established requirements [6-8].

Среднее значение коэффициента теплопроводности материала из предлагаемой смеси в изделии, высушенном до постоянной плотности в естественных условиях, близких к условиям эксплуатации реальных конструкций, определенное зондовым методом, равно 0,16 Вт/м*К.The average value of the coefficient of thermal conductivity of the material from the proposed mixture in the product, dried to a constant density in natural conditions, close to the operating conditions of real structures, determined by the probe method, is 0.16 W / m * K.

Среднее значение плотности материала образцов в возрасте 28 суток составило 842 кг/м3.The average density of the material of samples at the age of 28 days was 842 kg / m 3 .

Если исключить из смеси талькохлорит, то прочность при сжатии уменьшается примерно в два раза. Объясняется это тем, что в предлагаемой смести за счет использования талькохлорита и его синергетического взаимодействия с другими компонентами при заявленном их соотношении в предлагаемой смеси существенно улучшается структура материала и прочность материала, что инструментально подтверждается механическими испытаниями на прочность при сжатии (фиг. 1).If talchochlorite is excluded from the mixture, then the compressive strength decreases by about half. This is explained by the fact that in the proposed mixture due to the use of talcochlorite and its synergistic interaction with other components, when their ratio is stated in the proposed mixture, the material structure and material strength are significantly improved, which is instrumental confirmed by mechanical tests for compressive strength (Fig. 1).

БиблиографияBibliography

1. Арболитовая смесь. Патент на изобретение RU 2455264. МПК С04В 38/10. Опубликовано: 10.07.2012.1. Arbolite mixture. Patent for invention RU 2455264. IPC С04В 38/10. Published: July 10, 2012.

2. Опилкобетон. Патент RU 2106322. МПК С04В 28/00; С04В 28/00; С04В 18:26; С04В 111:20. Опубликовано: 10.03.1998.2. Sawdust. Patent RU 2106322. IPC С04В 28/00; C04B 28/00; C04B 18:26; C04B 111: 20. Published: March 10, 1998.

3. Состав для изготовления строительных блоков, строительный элемент и способ его изготовления. Заявка: RU 93058241. МПК Е04С 2/10; B27N 3/02. Опубликовано: 10.01.1996.3. The composition for the manufacture of building blocks, a building element and method of its manufacture. Application: RU 93058241. IPC E04C 2/10; B27N 3/02. Published: January 10, 1996.

4. Арболитовая смесь. Патент RU 2466952. МПК С04В 28/02. Опубликовано: 20.11.2012.4. Arbolite mixture. Patent RU 2466952. IPC С04В 28/02. Published: November 20, 2012.

5. Арболитовая смесь. Патент RU 2476399 МПК С04В 28/04. Опубликовано: 27.02.2013.5. Arbolite mixture. Patent RU 2476399 IPC С04В 28/04. Posted: 02/27/2013.

6. ГОСТ 19222-84. Арболит и изделия из него. Общие технические условия.6. GOST 19222-84. Arbolit and products from it. General specifications.

7. СН 549-82. Инструкция по проектированию, изготовлению и применению конструкций и изделий из арболита.7. CH 549-82. Instructions for the design, manufacture and use of structures and products from wood concrete.

8. Наназашвили И.Х. Строительные материалы из древесно-цементной композиции // М., Стройиздат, 1990. - 415 с.8. Nanazashvili I.Kh. Building materials from wood-cement composition // M., Stroyizdat, 1990. - 415 p.

Claims (1)

Древесно-талькохлорито-цементная смесь, содержащая измельченную древесину в виде опилок хвойных пород, портландцемент, гашеную известь, жидкое стекло, хлорид кальция, а также полимерную и неорганическую добавки, отличающаяся тем, что в качестве полимерной добавки использованы полипропиленовые волокна длиной от 8 до 30 мм и диаметром от 0,08 до 0,3 мм, а в качестве неорганической добавки использован талькохлорит в виде порошка с частицами крупностью не более 500 микрометров, в том числе до 0,02% частиц крупностью до 0,5 микрометров, включая наночастицы, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
портландцемент 37,2-38,0 известь строительная гашеная 4,0-4,8 опилки хвойных пород 43,6-44,4 талькохлорит 6,0-6,8 жидкое стекло 6,0-6,8 хлорид кальция 2,3-3,1 полипропиленовые волокна 0,1-0,2

причем добавка воды к указанной смеси выполнена до получения водоцементного отношения, равного 0,8-1,2.
Wood-talchochlorite-cement mixture containing crushed wood in the form of softwood sawdust, Portland cement, slaked lime, water glass, calcium chloride, as well as polymer and inorganic additives, characterized in that polypropylene fibers from 8 to 30 are used as polymer additives mm and a diameter of 0.08 to 0.3 mm, and as an inorganic additive, talcochlorite was used in the form of a powder with particles no larger than 500 micrometers in size, including up to 0.02% of particles with a particle size of up to 0.5 micrometers, including nanoparticles eggs, in the following ratio of components, wt. %:
Portland cement 37.2-38.0 slaked construction lime 4.0-4.8 softwood sawdust 43.6-44.4 talchochlorite 6.0-6.8 liquid glass 6.0-6.8 calcium chloride 2,3-3,1 polypropylene fibers 0.1-0.2

moreover, the addition of water to the specified mixture is made to obtain a water-cement ratio equal to 0.8-1.2.
RU2014124571/03A 2014-06-17 2014-06-17 Wood-talcum peach-cement mixture RU2570214C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014124571/03A RU2570214C1 (en) 2014-06-17 2014-06-17 Wood-talcum peach-cement mixture

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014124571/03A RU2570214C1 (en) 2014-06-17 2014-06-17 Wood-talcum peach-cement mixture

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2570214C1 true RU2570214C1 (en) 2015-12-10

Family

ID=54846495

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014124571/03A RU2570214C1 (en) 2014-06-17 2014-06-17 Wood-talcum peach-cement mixture

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2570214C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2641548C2 (en) * 2016-02-18 2018-01-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петрозаводский государственный университет" Wood-cement mixture with modificator
RU2718451C1 (en) * 2019-07-10 2020-04-06 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петрозаводский государственный университет" Method of producing wood-mineral material

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2220925C2 (en) * 2002-02-26 2004-01-10 Тверской государственный технический университет Raw meal for manufacturing heat-insulation sawdust-concrete
US20080099122A1 (en) * 2006-11-01 2008-05-01 E. Khashoggi Industries Llc Cementitious composites having wood-like properties and methods of manufacture
RU2009125962A (en) * 2009-07-06 2011-01-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная лесотехническая акад METHOD FOR PREPARING THE MIXTURE FOR PREPARING SILVER CONCRETE
US20120073474A1 (en) * 2009-12-31 2012-03-29 Constantz Brent R Methods and compositions using calcium carbonate
RU2476399C1 (en) * 2011-11-11 2013-02-27 Юлия Алексеевна Щепочкина Arbolite mix
RU2491245C1 (en) * 2012-07-03 2013-08-27 Юлия Алексеевна Щепочкина Crude mixture for making brick

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2220925C2 (en) * 2002-02-26 2004-01-10 Тверской государственный технический университет Raw meal for manufacturing heat-insulation sawdust-concrete
US20080099122A1 (en) * 2006-11-01 2008-05-01 E. Khashoggi Industries Llc Cementitious composites having wood-like properties and methods of manufacture
RU2009125962A (en) * 2009-07-06 2011-01-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная лесотехническая акад METHOD FOR PREPARING THE MIXTURE FOR PREPARING SILVER CONCRETE
US20120073474A1 (en) * 2009-12-31 2012-03-29 Constantz Brent R Methods and compositions using calcium carbonate
RU2476399C1 (en) * 2011-11-11 2013-02-27 Юлия Алексеевна Щепочкина Arbolite mix
RU2491245C1 (en) * 2012-07-03 2013-08-27 Юлия Алексеевна Щепочкина Crude mixture for making brick

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2641548C2 (en) * 2016-02-18 2018-01-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петрозаводский государственный университет" Wood-cement mixture with modificator
RU2718451C1 (en) * 2019-07-10 2020-04-06 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петрозаводский государственный университет" Method of producing wood-mineral material

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2837435A (en) Bagasse concrete
Raheem et al. Saw dust ash as partial replacement for cement in the production of sandcrete hollow blocks
Sinka et al. Enhancement of lime-hemp concrete properties using different manufacturing technologies
CA2861405A1 (en) A building method to produce lightweight building blocks from cellulose fibre
RU2544190C1 (en) Method to prepare haydite concrete mix
Anandaraju et al. Experimental investigation of papercrete brick
RU2621796C1 (en) Raw material mixture, method of manufacturing and product of construction aerated ceramics
RU2570214C1 (en) Wood-talcum peach-cement mixture
EP3129201B1 (en) Process for the preparation of masonry composite materials
JP2015199634A (en) Manufacturing method of silicate polymer molded body and silicate polymer molded body
RU2569422C1 (en) Wood-cement mix
CA3005406A1 (en) Construction units in form of bricks, blocks or tiles made from recyclable materials and by-products, method of making the construction units and their use
RU2605110C1 (en) Wood-cement mixture for making building blocks
RU2570215C1 (en) Wood-marble-cement mixture
RU2617819C2 (en) Gypsum plate and method of its manufacturing
RU2641548C2 (en) Wood-cement mixture with modificator
RU2450990C1 (en) Method to manufacture cement wood
RU2641349C2 (en) Polydisperse wood-cement mixture with nanomodificator
RU2536693C2 (en) Crude mixture for producing non-autoclaved aerated concrete and method of producing non-autoclaved aerated concrete
Ali et al. Evaluation of the Compressive strength of Concrete for partial replacement of Over Burnt Brick Ballast Aggregate
RU2568445C1 (en) Wood-cement mixture for production of heat-insulating and construction building materials
KR101662434B1 (en) Light-weight aerated concrete mix method using the special composition with emhancement of crack control and flexural performance
KR20070048268A (en) Improved method for the manufacture of a composition for producing partitions based on different materials, composition and partition thus obtained
RU2558040C1 (en) Wood concrete mixture
RU2810385C1 (en) Oil-resistant composite building material based on inorganic binder and cross-linked polyethylene waste

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170618