Материалы с древесным наполнителем

В таких материалах, как арболит, цементно-стружечные пли­ты, фибролит и ксилолит, получаемых на основе портландцемента и магнезиальных вяжущих веществ, в качестве заполнителей используют неделовую древесину и отходы деревообработки.

В отличие от магнезиальных вяжущих веществ, которые хоро­шо сочетаются с древесным заполнителем, портландцемент в при­сутствии древесины (особенно лиственных пород) позволяет по­лучать материал с чрезвычайно низкой прочностью. Это объясня­ется наличием в древесине водорастворимых Сахаров (сахарозы, глюкозы, фруктозы) и гемицеллюлозы, гидролизующейся в ще­лочной среде портландцемента с образованием простых Сахаров, гексозы и пентозы. Сахара, осаждаясь на цементных частицах, зат­рудняют их гидратацию.

Для устранения вредного воздействия Сахаров древесный за­полнитель нужно минерализовать, выдержйвая в растворе веществ, покрывающих частицы древесины нерастворимой минеральной оболочкой, которая препятствует выходу Сахаров в раствор. Луч­шими минерализаторами являются хлорид кальция, натриевое жидкое стекло и сернокислый глинозем. Исследования И.Х. На-назашвили и А. И.Минаса показали, что даже при почти полном удалении вредных веществ из древесного заполнителя прочность арболита удается повысить только на 10... 15 %. Это объясняется несовместимостью влажностных деформаций древесины и цемент­ного камня. Полная деформация усадки или набухания древесины в тангентальном направлении составляет 6... 12 %, а портландце­ментного камня — 0,3...0,4%.

Арболит (от лат. arbo — дерево и гр. lithos — камень) — легкий бетон на основе портландцемента и дробленых древесных отходов (в том числе опилок). Древесно-цементное отношение в арболите составляет в среднем 0,6, а отношение В/Ц = 1,1... 1,3. При произ­водстве арболита применяются ускорители твердения цемента; минерализаторы; пенообразующие, воздухововлекающие и гид­рофобизующие добавки. Древесный заполнитель перед использо­ванием замачивают в растворе минерализатора в течение несколь­ких часов. Технология арболита в основном включает в себя те же операции, что и получение легкого бетона на пористых заполни­телях. Однако из-за упругости и малой подвижности смеси для уплотнения не пригодны вибрирование и прессование. При сня­тии давления прессования смесь разуплотняется. Поэтому применяют трамбование, вибропрессование, циклическое прессование и др.

Прочность арболита при сжатии невысока и соответствует клас­сам от ВО,35 до В3,5. Низкая водостойкость не позволяет приме­нять арболит для стен подвалов, цокольной и карнизных частей здания.

Арболит применяется как в монолитном варианте, так и в виде блоков, стеновых панелей, перегородочных плит. В зависимости от плотности арболит подразделяется на теплоизоляционный (< 500 кг/м³) и конструкционно-теплоизоляционный (у₀ = = 500...850 кг/м³).

Цементно-стружечные плиты (ДСП) получают прессованием древесных стружек с цементным вяжущим и минеральными добавками.

Неделовую древесину, выдержанную около 2 мес. в окоренном виде для уменьшения влажности и содержания активных гидролизуемых веществ, сначала превращают в стружку на рубительном станке, а затем размалывают в молотковой дробилке, полу­чая тонкие волокна толщиной 0,2...0,5 мм и длиной 15...45 мм. Отформованные заготовки плит составляются в пакеты, сжима­ются на прессе под давлением 1,8...2,5 МПа, фиксируются в та­ком положении и проходят термообработку при температуре 80...90 °С в течение 8 ч. Окончательное твердение изделий проис­ходит в нормальных условиях в течение не менее 14 сут. Плиты могут быть отшлифованы либо отделаны лакокрасочными покрытиями.

Размеры листов — до 3,60x1,25 м. Толщина плит составляет 10...40 мм; плотность — 1 100... 1400 кг/м³; прочность при из­гибе — 15 МПа.

Цементно-стружечные плиты используют для изготовления перегородок, подвесных потолков, подстилающих слоев пола, ограждений лоджий, вентиляционных коробов и других элемен­тов.

Фибролит (от лат. fibra — волокно) получают из специально нарезанной древесной стружки (древесной шерсти) длиной 50... 500 мм, шириной 2... 5 мм и толщиной 0,3...0,5 мм; портланд­цемента или магнезиального вяжущего; химических добавок и воды. Смесь из стружек и вяжущего формуется в виде плит, подпрессо-вывается давлением 0,04...0,05 МПа и выдерживается до набора необходимой прочности.

Размеры плит — до 1,2x3,0 м; толщина — 30... 100 мм; проч­ность при изгибе — от 0,4 до 1,5 МПа; коэффициент теплопро­водности — 0,07...0,13 Вт/(м • К); водопоглощение по массе — не более 35...40%.

В зависимости от плотности фибролит подразделяют на тепло­изоляционный (у₀ = 250...350) и конструкционно-теплоизоляци­онный (у₀ = 350... 500 кг/м³), используемый для обшивки стен под штукатурку.

Благодаря развитой системе открытых пор фибролит обладает хорошим звукопоглощением, но продуваем и требует ветрозащи­ты.

Ксилолит (от гр. xylon — древесина) — разновидность легкого бетона, приготавливаемого из опилок, древесной муки и магне­зиального вяжущего (см. подразд. 8.3). В ксилолит добавляют также минеральные заполнители: песок, трепел, асбест, тальк и краси­тели. Магнезиальные вяжущие вещества (каустические магнезит или доломит), затворенные раствором хлористого магния, проч­но соединяются с органическими заполнителями и защищают их от гниения.

Ксилолит отличается высокой прочностью, стойкостью к ис­тиранию и динамическим нагрузкам, достаточной твердостью и невысокой теплопроводностью. Его широко применяли в конце XIX — начале XX в. для изготовления прессованных половых пли­ток и устройства бесшовных полов с толщиной слоя 10... 15 мм. Средняя плотность прессованных плиток составляет 1 550 кг/м³, а монолитного ксилолита — 1 000... 1 200 кг/м³; предел прочности при сжатии составляет соответственно 85 и 20... 35 МПа. Ксилоли­товые полы являются теплыми и бесшумными, однако имеют низкую водостойкость. Ксилолит применяется также для изготов­ления подоконных досок, поверхность которых окрашивают и от­делывают под мрамор или малахит.

Контрольные вопросы

1. Почему в отличие от известковых растворов силикатобетонные из­делия, полученные на той же воздушной извести, водостойки?

2. В каких случаях керамический кирпич нельзя заменять силикатным?

3. В чем заключается причина высокой прочности асбестоцементных листов?

4. Почему асбестоцементные листы нельзя подвергать ударам, даже не вызывающим разрушения?

5. Почему прочность гипсового камня снижается при введении запол­нителей?

6. Почему гипсовые и гипсобетонные изделия не применяют для на­ружных элементов конструкции?

7. В чем заключаются преимущества кладки стеновых камней и блоков на клею перед кладкой на растворе?

8. Какие преимущества и недостатки дает применение древесных на­полнителей в составах на минеральных вяжущих веществах?

9. Почему прочность арболита не превышает класса В3,5?

10. С какими вяжущими веществами древесные наполнители сочетаются лучше всего?

Дата добавления: 2014-01-04