UA34487C2 - Спосіб виготовлення будівельних виробів - Google Patents

Abstract

Винахід належить до легких деревобетонів та може бути використаним при виробництві будівельних матеріалів на основі органічних заповнювачів та цементу.

Description

Изобретение относится к легким деревобетонам и может бьіть использовано при производстве ст- роительньїх материалов на основе органических заполнителей и цемента.

Известно, что строительньій материал типа арболита, вьіполненньій из сьірьевой смеси на основе древесньх отходов (опилок, щепьї, корь, стружки и т.п.), цемента и водь, бьістро разрушается, в основном из-за образования восстанавливающихся водорастворимьїх сахаров, являющихся цементньми ядами. Во- дорастворимьсе сахара - продуктьї действия плеснево-дереворазрушающих грибов - вступают в реакцию с кальцием цемента, снижая скорость затвердевания последнего и прочность готовьїх изделий. Для устране- ния нежелательньх последствий, как правило, древесину обрабатьввают модификаторами и вводят ускори- тели схватьівания бетона.

Известен способ получения арболита, при котором древесньїй заполнитель обрабатьввают разогре- тьім до 150-2009С цементом, взятьмм в количестве 15-2595 от его расхода на 1м3 арболита. Затем опера- цию повторяют, перемешивая с оставшимся цементом, хлористьїм кальцием и водой, подогретой до 809

ПІ. Описанньй способ знергоемок, а сформированньй на поверхности древесньх частиц слой не обеспе- чиваєт локализации их от прикосновения влаги, позтому прочность повьішаєтся незначительно.

Известен способ изготовления цементно-стружечньмх плит, при котором древесную стружку в мешал- ке обрабатьвают концентрированньм раствором бишофита путем перемешивания, затем подают отве- шенную порцию цемента и воду, всю смесь перемешивают до получения однородной смеси и прессуют из- делия (21.

Применение бишофита помимо минерализации древесинь! оказьвваєт на нее антисептическое дейст- вие, тем самь!м повьішая биостойкость изделий, увеличивая их прочность. Однако изделия, изготовленнье указанньім способом, имеют сравнительно вьісокую теплопроводность и низкую прочность при плотности меньше 1000 кг/М3. Прочность увеличиваєтся только при больших количествах цемента, что влечет за со- бой увеличение обьемной массь.

Наиболее близким по технической сути является способ изготовления древесно-цементньїх формо- ванньїх изделий путем приготовления сьірьевой смеси из древесного заполнителя, цемента и магнийсодер- жащих компонентов, включающий предварительную подготовку и перемешивание компонентов, затворе- ние и окончательное перемешивание формовочной смеси (ЗІ.

В указанном техническом решений сначала перемешивают влажньй или увлажненньйй древесньй заполнитель с кристаллическим сульфатом или хлоридом магния или их смеси, в качестве раствора затво- рения готовят раствор ускорителя схватьввания - обожженного магнезита, или полуобожженного доломита, или магнезии, или их смеси, которьйй вместе с цементом добавляют к подготовленному древесному запол- нителю и перемешивают смесь до гомогенизации. Формовочную смесь загружают в формь! и материал подвергают воздействию тепла и давления для его твердения. Техническое решение позволяет устранить побочнье явления от применения древесинь и дает возможность применять ее в любом виде. Указанньй способ знергоемкий и позволяет получать изделия путем сухого или полусухого формования методом прессования, в результате получая изделия вьісокой плотности и теплопроводности. Концентрация магний- содержащих компонентов и их сочетание и условия перемешивания смеси указьівают на то, что процесс изготовления изделий идет по типу действия магнезиального цемента, заменяя тем самьм часть гидравли- ческого вяжущего.

В основу изобретения поставлена задача создания такого способа изготовления строительньх изде- лий, в котором путем изменения последовательности операций и подготовки компонентов формовочной смеси обеспечить снижение плотности и теплопроводности изделий при повьішенной прочности, а также снизить знергоемкость и трудоемкость процесса за счет упрощения технологии.

Поставленная задача решаєется тем, что в способе изготовления строительньх изделий путем приго- товления сьірьевой смеси из древесного заполнителя, цемента и магнийсодержащих компонентов, вклю- чающем предварительную подготовку и перемешивание компонентов, затворение и окончательное пере- мешивание формовочной смеси, древесньій заполнитель перемешивают с цементом в сухом виде, после чего смесь затворяют раствором магнийсодержащих компонентов, причем последний готовят путем пред- варительного смешения 195-ного водного раствора доломитовой пьіли - отхода производства при обжиге доломита - и раствора бишофита плотностью 1,05 г/см, взятьїх в соотношений 1:100.

Заявляемьй способ отличаєтся от известного прототипа порядком перемешивания компонентов, операцией затворения смеси и составом раствора затворения.

Заявляемьй положительньй зффект достигаєтся благодаря следующему физико-химическому про- цессу. Древесньїй заполнитель естественной влажности (18-2295) при перемешиваний с цементом в сухом виде обволакиваєется последним с образованием однородной цементно-древесной смеси. Сухой цемент образует защитньй слой, отбирая влагу у древесного заполнителя, не давая вьіделяться водораствори- мьім сахарам и вступая в начальную фазу гидратации. Цемент, являясь гигроскопичньім материалом, "тя- нет" на себя влагу из капилляров древесного заполнителя, освобождая их тем самьм для заполнения раствором затворения под определенньїм давлением, так как в капиллярах создаєтся разрежение. Приго- товленньій заранее раствор затворения при указанной концентрации и соотношении компонентов предс- тавляет собой смесь хлорида, карбоната, сульфата, оксида магния в воде и незначительное количество других злементов. Введение в раствор доломитовой пьіли - отхода производства при обжиге доломита -- раствора бишофита указанной плотности изменяет соотношение между плохо растворимь!м оксидом и гид- роксидом магния, образуются длиннье цепи -М4-0О-Ма-О0-Му с гидроксилами или атомами хлора на кон- цах с образованием гелевой структурь! оксихлорида магния.

При затворении смеси древесного заполнителя с цементом за счет реакции его компонентов с ком- понентами раствора затворения происходит дальнейшая гидратация цемента. При зтом вода получается все время химически связанной, цементное тесто имеет внісокую подвижность, легко заполняет все порь древесного заполнителя, вньітесняя воздух. Кроме того, каустический магнезит, присутствующий в растворе доломитовой пьіли, является порообразователем, частиць! хлорида магния играют роль дополнительньх центров кристаллизации. Благодаря вьісокой подвижности смеси порообразование идет равномерно, а температура смеси (реакции идут с вьиіделением тепла) способствуют вспучиванию. Пузьірьки газа, оста- ваясь замкнутьми в цементном тесте, увеличивают обьем смеси после схватьівания. В результате проис- ходящих реакций кроме силикатов кальция образуется и силикат магния, имеющий способность к абсорб- цийи и адсорбции и участвующий как катализатор процесса твердения формовочной смеси.

В результате получаєется легкий материал вьсокой прочности и вьісокими теплоизоляционньми свойствами.

Изменение концентрации раствора затворения в большую или меньшую сторону приводит к наруше- нию процесса равномерного твердения и поризации формовочной смеси (бьістрая или медленная агрега- ция).

Совокупность существенньїх признаков, характеризующих сущность изобретения, в принципе, может бьіть многократно использована при производстве строительньх изделий, таких как, к примеру, блоки, пли- ть.

В качестве древесного заполнителя используют отходь! обработки любьїх пород древесинь, опилки, стружки, предварительно измельченную щепу, кору и другие растительньсе отходь или их смесь.

Сущность заявляемого технического решения поясняется на примерах осуществления способа.

В качестве сьірьевьїх компонентов использовань!: портландцемент марки 400, бишофит Полтавского месторождения плотностью 1,275 г/см3 с содержанием хлорида магния 89,896, сульфата магния 3,2895, хлористого натрия 6,48905, доломитовая пьіль, получаемая при обжиге доломита, - отход производства Докучаевского доломи- тового комбината - с содержанием магния (в пересчете на оксид) 3395, кремния (в пересчете на оксид) 1195, алюминия и железа (в пересчете на оксидь, в сумме) 7,990, отходь! древесинь - стружка древесная, опилки Докучаевского ДОК влажностью 2290.

По предлагаємому способу процесс изготовления строительньїх изделий включаеєт: - предварительную подготовку раствора затворения - загрузку в бетономешалку дозированного количества древесного заполнителя и цемента и их пере- мешивание - затворение смеси раствором магнийсодержащих компонентов и окончательное перемешивание - заливку в формьї и вибрированиеє на типовом виброустройстве (вибростол) - распалубку через 24 часа.

В зависимости от вида древесного заполнителя, его дисперсности, а также соотношения компонен- тов заполнителя и цемента можно получать материал разного назначения. Механическая прочность изде- лий, изготовленньїх по предлагаемому способу, позволяет изготавливать изделия сплошньми и пустотель-

Ми.

Пример 1.

Для изготовления стеновьїх блоков использовали на 1 му: портландцемент -240 кг опилки -Т00л раствор затворения -200л

Раствор затворения готовили предварительно путем добавления к 195-ному водному раствору доло- митовой пьіли водного раствора бишофита плотностью 1,05 г/см3 в пропорции 1:100.

Древеснье опилки загружали в бетономешалку и перемешивали с цементом в течение 2 минут, за- тем полученную смесь затворяли раствором затворения и перемешивали в течение З минут.

Полученную формовочную смесь заливали в вертикальнье кассетнье формь! и вибрировали на виб- ростоле 1 минуту. Распалубку производили через 24 часа.

Стеновьсе блоки размером (мм) 150х300х400 имеют: распалубочную прочность 2,8 МПа прочность на сжатие через 4 суток 8,0 МПа плотность 690 кг/м3 теплопроводность 0,08 ккал/м.ч.град. морозостойкость 35 циклов вьіїход изделий 1,2 м3

Пример 2.

Для изготовления блоков внутренней изоляции использовали: на 1 м3 смеси: портландцемент 100 кг опилки то л раствор затворения 150 л

Технология по примеру 1. распалубочная прочность изделий 2,0 МПа прочность на сжатие через 4 суток 6,2 МПа плотность 580 кг/м3 теплопроводность 0,07 ккал/м.ч.град.

Пример 3.

Щить для пола размером, (мм) 100х700х500 на 1 м3 смеси портландцемент -270 кг стружка древесная -600л раствор затворения -200л

Технология по примеру 1.

Распалубочная прочность изделий 4,0 МПа, прочность на сжатие через 4 суток 9,22 МПа плотность 930 кг/м3 теплопроводность 0,1 ккал/м.ч.град

Как видно из приведенньх примеров, изготовление заявляемьм способом строительньїхх изделий из цемента и древесного заполнителя позволяєт изготавливать различнье типьї изделий с хорошими теплоий- золяционньїми свойствами при вьісокой прочности и низкой плотности.

Кроме того, снижаєтся знергоемкость технологического процесса за счет исключения предваритель- ной обработки древесинь и операций термообработки. Строительнье изделия зкологически чистьсе, а про- цесс изготовления безопасньй для здоровья, так как раствор затворения имеет свойство заживлять рань.

Тираж 50 екз.

Відкрите акціонерне товариство «Патент»

Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3-72 -89 (03122)2-57- 03