RU2790390C1 - Способ изготовления термодревбетона - Google Patents
Способ изготовления термодревбетона Download PDFInfo
- Publication number
- RU2790390C1 RU2790390C1 RU2021139396A RU2021139396A RU2790390C1 RU 2790390 C1 RU2790390 C1 RU 2790390C1 RU 2021139396 A RU2021139396 A RU 2021139396A RU 2021139396 A RU2021139396 A RU 2021139396A RU 2790390 C1 RU2790390 C1 RU 2790390C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wood
- papercrete
- filler
- thermowood
- heat
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к технологии производства строительного материала и может быть использовано для производства конструкционного (стенового), теплозащитного и декоративного материала в виде термодревбетонных блоков или в виде легкого товарного термодревбетона. Способ изготовления термодревбетона включает измельчение древесного сырья до размера частиц в интервале от 5 до 40 мм, его сушку и термическую модификацию в паровоздушной среде при температуре обработки от 140 до 240°С с последующей промывкой полученного термически модифицированного древесного заполнителя водой и обработкой – выдержкой в течение не менее 30 минут в 5%-ном водном растворе поливинилацетатной эмульсии, приготовление термодревбетонной смеси смешиванием обработанного древесного заполнителя с портландцементом, формование термодревбетонной смеси вибролитьем или вибропрессованием с последующей выдержкой при естественных условиях или в паровоздушных камерах с тепловлажностной обработкой, при следующем соотношении компонентов, об.%: портландцемент М 500 8-10, мелкий заполнитель – песок 30-32, крупный заполнитель в виде указанной измельченной термически модифицированной древесины 60. Технический результат – повышение прочности, теплозащитных свойств, снижение влаго- и паропроницаемости термодревбетона.
Description
Изобретение относится к технологии производства строительного материала и можем быть использовано для производства конструкционного (стенового), теплозащитного и декоративного материала в виде термодревбетонных блоков или в виде легкого товарного термодревбетона на основе древесного наполнителя с повышенной прочностью и теплозащитными свойствами, пониженным водо- и влагопоглощением по сравнению с легкими бетонами на основе органических заполнителей.
Известен способ получения арболитовой смеси включающий в состав портландцемент, древесную дробленку, гипс, известь, кормовую патоку, отходы ткацкого производства в определенном процентом составе [1]. Способ направлен на повышение водостойкости строительного материала.
Недостаток заключается в том, что гипс, благодаря своим свойствам, хорошо абсорбирует и удерживает влагу, что ведет к накоплению влаги в арболите.
Известен стандартизованный способ изготовления арболитовой смести [2], заключающийся в применении портландцемента в качестве вяжущего материала, измельченной древесины (дробленки) ели, сосны, пихты, березы, осины, бука и тополя определенных размеров, полученной из отходов лесозаготовок, лесопиления и деревообработки; а также мелких заполнителей в виде природного песка и т.п. Для улучшения свойств арболитовой смеси и арболита допускается применение химических добавок.
Несмотря на применение химических добавок арболит, изготовленный стандартизованным способом, имеет относительно высокую степень впитываемости влаги и воды, что, в свою очередь, оказывает негативное влияние на прочность и эксплуатационную целостность строительного материала. Высокая степень водо- и влагопоглощения арболита на основе древесных заполнителей создает повышенную влажность внутри помещений и благоприятные условия для образования плесневелых и других грибов на внутренних конструктивных элементах зданий и сооружений.
Известен способ изготовления арболита с применением в качестве заполнителя термически модифицированной древесины (ТМД) [3]. Заполнителем для опытных образцов служила древесная соломка длиной 10-60 мм. Технологический процесс изготовления арболита заключается в измельчении древесины, сушке и термической модификации древесины в среде топочных газов, доизмельчении, вымачивании, подготовке химических добавок, дозировании и приготовлении арболитовой смеси. При этом в качестве сырья для изготовления заполнителя из ТМД могут служить отходы механической обработки древесины или низкосортная древесина.
Недостатком представленного способа является отсутствие достаточной информации о составе и соотношении компонентов для приготовления арболитовой смеси, а также параметров (требований) к процессу термической модификации. Также известно, что применение технологии термической модификации в среде топочных газов существенно загрязняет поверхностные слои древесного заполнителями продуктами сгорания, смолами и т.п., поднимает на поверхности древесины ворс, что в целом негативно влияет на адгезионные свойства заполнителя из ТМД и цементного камня. Данный аналог взят нами за прототип.
Общим недостатком существующих способов изготовления арболита является применение измельченной древесины (дробленки) стандартного размера (по толщине до 5 мм, по длине - до 30 мм, по ширине - до 10 мм) в виде пластинок (технологическая щепа) или иголок (игольчатая щепа), а также соломки, как указано в способе [3]. Он заключается в том, что у таких частиц ТМД наблюдается высокая влаго- и водопроницаемость как у необработанной древесины в поверхностных слоях (до 1-1,5 мм) [4]. В связи с этим у мелкоизмельченной ТМД (игольчатой щепы, мелкой стружки, опилы и т.п.) наблюдается высокая степень набухаемости при сорбции пара и воды, что в целом негативно влияет на прочность арболита. Наоборот, у более крупноизмельченной ТМД в более глубоких ее слоях (свыше 1,5-2 мм) влаго- и водопроницаемость незначительная, что придает ей в целом существенно более низкие показатели впитываемости воды и влаги.
Технический результат заключается в повышении прочности, теплозащитных свойств, снижении влаго- и паропроницаемости легких бетонов на основе древесины за счет уменьшения содержания гемицеллюлозы, уксусной кислоты и других экстрактивных веществ в древесине, являющихся «цементными ядами»; в снижении плотности древесины и повышении сопротивляемости древесины водо- и влагопоглощения, увеличения стабильности формы и размеров древесины под влиянием паров и влаги.
Технический результата достигается тем, что измельчение древесного сырья осуществляют до размера частиц в интервале от 5 мм до 40 мм, термическую модификацию осуществляют в паровоздушной среде при температурах обработки от 140 до 240 °С с последующей промывкой полученного термически модифицированного древесного заполнителя водой и обработкой – выдержкой в течение не менее 30 минут в 5%-ом водном растворе поливинилацетатной эмульсии, формование термодревбетонной смеси осуществляют вибролитьем или вибропрессованием с последующей выдержкой при естественных условиях или в паровоздушных камерах с тепловлажностной обработкой, приготовление термодревбетонной смеси осуществляют непосредственно после обработки указанным раствором поливинилацетатной эмульсии при следующем соотношении компонентов, об.%: портландцемент М 500 8-10, мелкий заполнитель – песок 30-32, крупный заполнитель в виде указанной измельченной термически модифицированной древесины 60.
Способ изготовления бетона на основе ТМД заполнителя состоит из следующих этапов:
1. Получение древесного заполнителя с установленными размерами на измельчительных установках.
2. Сушка и термическая модификация заполнителя в специализированных установках для термической модификации древесины с паровоздушной средой обработки.
3. Промывка заполнителя из ТМД водой. Промывка осуществляется до того момента пока вода, стекаемая с наполнителя, не приобретет светлый цвет и полную прозрачность, характерную для чистой воды. При этом рекомендуется перемешивание наполнителя, например, с использованием ручных инструментов или в специальных установках.
4. Обработка водным раствором поливинилацетатной эмульсии. Она может осуществляться путем непосредственного помещения заполнителя из ТМД в раствор и последующей выдержки в нем не менее 30 минут.
5. Приготовление термодревбетонной смеси в предложенном количественном и качественном составе и формование. Формование может осуществляться способом вибролитья или вибропрессования. Исходя из этого подбирается необходимое водоцементное отношение. Также возможно использовать портландцемент маркой не ниже M 400. При этом, соответственно, необходимо изменить количественный состав для приготовления смеси.
6. Выдержка термодревбетона может осуществляться при естественных условиях или в паровоздушных камерах с тепловлажностной обработкой.
С целью снижения стоимости термодревбетона его заполнитель может быть получен и термически модифицирован из неликвидного, поваленного или сухостойного леса, а также из отходов лесозаготовок, лесопиления и деревообработки.
При этом для изготовления заполнителя допускается использовать древесину, имеющую трещины и расколы, покоробленность, несоответствие размеров и другие пороки, не связанные с деструктивным характером. После термической модификации не допускается использовать древесину имеющую потемнение и пережог. Такой материал не пригоден для использования, поскольку имеет низкую прочность и близок по свойствам к древесному углю.
Одним из наиболее подходящих способов и устройств термической модификации древесного наполнителя является технология и оборудование [5], известные также как «Amarant standart technology» (AST). Это связано с тем, что данная технология позволяет существенно снизить стоимость процесса модификации древесины без снижения качества конечной продукции. Благодаря использованию чистой паровоздушной среды засоренность древесного наполнителя смолами, экстрактивными веществами заметно ниже в сравнении с другими технологиями термической модификации древесины. Также данное оборудование подходит для последующей тепловлажностой обработки изделий из термодревбетона.
Данный способ изготовления разрабатывался и был апробирован на базе ООО «НовЛесТех» (п. Лесной, РМЭ), изготовлена и испытана на прочность на сжатие и на температуропроводность опытная партия арболита [4]. Материалу присвоено название «AST ТермоДревБетон».
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Пат. 2476401 Российская Федерация, МПК6 С04В 28/04. Арболитовая смесь / Ю.А. Щепочкина; заявитель и патентообладатель Ю.А. Щепочкина. - №2011145983/03; заявл. 11.11.2011; опубл. 27.02.2013, Бюл. №6. - 3 с.
2. ГОСТ 19222-2019. Арболит и изделия из него. Общие технические условия. - Взамен ГОСТ 19222-84; введ. 29.03.2019. - М: Стандартинформ, 2019. - 36 с.
3. Хасаншин P.P., Термическое модифицирование древесного наполнителя в производстве композиционных материалов: дис. … доктора техн. наук: 05.21.05. / Хасаншин Руслан Ромелевич - Казань, 2019. - 424 с.
4. Чернов, В.Ю. Бетон на основе наполнителя из ТМД: особенности материала и перспективы использования / В.Ю. Чернов, И.Г. Гайсин, А.А. Палкин, Е.М. Мальцева // IV Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы и перспективы развития лесопромышленного комплекса» / КГУ. - Кострома, 2021. - С. 103-106
Claims (1)
- Способ изготовления термодревбетона, включающий измельчение древесного сырья, его сушку и термическую модификацию, дозирование компонентов, смешивание с портландцементом с получением термодревбетонной смеси, формование и уплотнение термодревбетонной смеси, отличающийся тем, что измельчение древесного сырья осуществляют до размера частиц в интервале от 5 до 40 мм, термическую модификацию осуществляют в паровоздушной среде при температурах обработки от 140 до 240°С с последующей промывкой полученного термически модифицированного древесного заполнителя водой и обработкой – выдержкой в течение не менее 30 минут в 5%-ном водном растворе поливинилацетатной эмульсии, формование термодревбетонной смеси осуществляют вибролитьем или вибропрессованием с последующей выдержкой при естественных условиях или в паровоздушных камерах с тепловлажностной обработкой, приготовление термодревбетонной смеси осуществляют непосредственно после обработки указанным раствором поливинилацетатной эмульсии, при следующем соотношении компонентов, об.%: портландцемент М 500 8-10, мелкий заполнитель – песок 30-32, крупный заполнитель в виде указанной измельченной термически модифицированной древесины 60.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2790390C1 true RU2790390C1 (ru) | 2023-02-17 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2821485C1 (ru) * | 2023-12-25 | 2024-06-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" | Способ изготовления теплоизоляционного термодревбетона |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1560518A1 (ru) * | 1987-09-11 | 1990-04-30 | Институт По Проектированию Объектов Агропромышленного Комплекса | Способ получени арболита |
RU2376254C1 (ru) * | 2008-06-18 | 2009-12-20 | Открытое акционерное общество "Волгодонский комбинат древесных плит" (ОАО "Волгодонский комбинат древесных плит") | Сырьевая смесь для изготовления стружечно-цементной плиты |
RU2425305C1 (ru) * | 2010-03-04 | 2011-07-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр по разработке прогрессивного оборудования" (ООО "НТЦ РПО") | Способ сушки и термической обработки древесины |
RU2476401C1 (ru) * | 2011-11-11 | 2013-02-27 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Арболитовая смесь |
RU2620696C1 (ru) * | 2016-05-11 | 2017-05-29 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие ТермоДревПром" (ООО "НПП ТермоДревПром") | Способ изготовления арболита |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1560518A1 (ru) * | 1987-09-11 | 1990-04-30 | Институт По Проектированию Объектов Агропромышленного Комплекса | Способ получени арболита |
RU2376254C1 (ru) * | 2008-06-18 | 2009-12-20 | Открытое акционерное общество "Волгодонский комбинат древесных плит" (ОАО "Волгодонский комбинат древесных плит") | Сырьевая смесь для изготовления стружечно-цементной плиты |
RU2425305C1 (ru) * | 2010-03-04 | 2011-07-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр по разработке прогрессивного оборудования" (ООО "НТЦ РПО") | Способ сушки и термической обработки древесины |
RU2476401C1 (ru) * | 2011-11-11 | 2013-02-27 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Арболитовая смесь |
RU2620696C1 (ru) * | 2016-05-11 | 2017-05-29 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие ТермоДревПром" (ООО "НПП ТермоДревПром") | Способ изготовления арболита |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ХАСАНШИН Р.Р. Термическое модифицирование древесного наполнителя в производстве композиционных материалов, автореферат диссертации на соискание ученой степени д.т.н., Казань, 2019, 40 с., с диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВО "Казанский национальный исследовательский технологический университет", с. 5, 9, 11-16, 22-23. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2821485C1 (ru) * | 2023-12-25 | 2024-06-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" | Способ изготовления теплоизоляционного термодревбетона |
RU2821486C1 (ru) * | 2023-12-25 | 2024-06-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" | Способ изготовления универсального термодревбетона |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4040851A (en) | Cotton-cement articles | |
US3264125A (en) | Manufacture of lightweight concrete products | |
US5744078A (en) | Accelerated processing of cement-bonded particleboard and fiberboard | |
WO2005070635A1 (fr) | Feuille composite etanche a l'eau | |
US20050058817A1 (en) | Cementitious product in panel form and manufacturing process | |
TW201915276A (zh) | 高壓方法製造之輕質高強度非石棉波形纖維水泥屋頂板材 | |
Safin et al. | The effect of ultrasonic extraction of soluble sugars from the wood filler on the strength properties of the composite based on mineral binder | |
RU2790390C1 (ru) | Способ изготовления термодревбетона | |
Amoo et al. | Development and evaluation of cement-bonded composite tiles reinforced with Cissus populnea fibres | |
Tichi et al. | The effect of nano-wollastonite on biological, mechanical, physical and microstructural properties of the composite made of wood-cement fiber | |
RU2617819C2 (ru) | Гипсоволокнистая плита и способ ее изготовления | |
Dénes et al. | Mechanical properties of lime based composites | |
CN108247797A (zh) | 一种无醛不霉不燃重组竹地板的制备方法 | |
CN1098226C (zh) | 一种快速固化的木质水泥刨花板及其制作方法 | |
Alanbari et al. | Manufacturing of sustainable cellulose date palm fiber reinforced cementitious boards in Iraq | |
RU2821486C1 (ru) | Способ изготовления универсального термодревбетона | |
Alpár et al. | Production of cement-bonded particleboards from poplar (Populus euramericana cv.„I 214 “) | |
Hassan et al. | Mechanical Performance of CO2 and autoclave cured date palm fiber reinforced eco-mortar composites | |
Alpar et al. | Developing building materials from cement-bonded reed composite based on waste materials | |
RU70274U1 (ru) | Щепоцементная плита | |
RU2821485C1 (ru) | Способ изготовления теплоизоляционного термодревбетона | |
RU2337896C1 (ru) | Способ изготовления арболита | |
Adelusi et al. | Strength and dimensional stability of cement-bonded boards manufactured from mixture of Ceiba pentandra and Gmelina arborea sawdust | |
SU1759813A1 (ru) | Композици дл изготовлени строительных материалов | |
RU2379245C1 (ru) | Сырьевая смесь для изготовления облицовочной плитки |