Спосіб виготовлення будівельних виробів

Способ изготовления строительных изделий путем приго товления сырьевой смеси из древесного заполнителя, цемента и магнийсодержащих компонентов, вк лючающий предварительную подготовку и перемешивание компонентов, затворение и окончательное перемеши вание формовочной смеси, отличающийся тем, что древесный заполнитель перемешивают с цементом в сухом виде, после чего смесь затворяют раствором магнийсодержащих компонентов, причем последний готовят путем предварительного смешения 1%-ного раствора доломитовой пыли – отхо да производства при обжиге доломита – и раствора бишофи та плотностью 1,05 г/см 3 взяты х в соотношении 1:100. Зоя (13) 34487 (11) UA Известен способ получения арболита, при котором древесный заполнитель обрабатывают разогретым до 150–200оС цементом, взятым в количестве 15–25% от его расхо да на 1м 3 арболита. Затем операцию повто ряют, перемешивая с оставшимся цементом, хлористым кальцием и водой, подогретой до 80оС [1]. Описанный способ энергоемок, а сформированный на поверхности древесных частиц слой не обеспечивает локализации их от прикосновения влаги, поэтому прочность повышается незначительно. Известен способ изготовления цементно-стружечных плит, при котором древесную стружку в мешалке обрабатывают концентрированным раствором бишофи та путем перемешива ния, затем подают отвешенную порцию цемента и воду, всю смесь перемешивают до получения однородной смеси и прессуют изделия [2]. Применение бишо фита помимо минерализации древесины оказывает на нее антисептическое действие, тем самым повышая биостойкость изделий, увеличивая их прочность. Однако изделия, изготовленные указанным способом, имеют сравнительно высокую теплопроводность и низкую прочность при плотности меньше 1000 кг/М3. Прочность уве личивается только при больших количествах цемента, что влечет за собой увеличение объемной массы. Наиболее близким по технической сути является способ изготовления древесно-цементных формованных изделий путем приготовления сырьевой смеси из древесного заполните ля, цемента и магнийсодержащи х компонентов, включающий предварительную подготовку и перемешивание компонентов, затворение и окончательное перемешивание формовочной смеси [3]. В указанном техническом решении сначала перемеши вают влажный или увлажненный древесный заполнитель с кристаллическим сульфатом или хлоридом магния или их смеси, в качестве раствора затворения готовят раствор ускорите (19) Изобретение относится к легким деревобетонам и может быть использовано при производстве строительных материалов на основе органических заполните лей и цемента. Известно, что строительный мате риал типа арболита, выполненный из сырьевой смеси на основе древесных отходов (опилок, щепы, коры, стружки и т.п.), цемента и воды, быстро разрушается, в основном из-за образования восстанавливающи хся водорастворимых сахаров, являющи хся цементными ядами. Водорастворимые саха ра – продукты действия плеснево-дереворазрушающих грибов – вступают в реакцию с кальцием цемента, снижая скорость затвердевания последнего и прочность готовых изделий. Для устранения нежелательных последствий, как правило, древесину обрабаты вают модифи каторами и вводят ускорители схватывания бетона. C2 _______________________ 34487 ля схваты вания – обожженного магнезита, или полуо божженного доломита, или магнезии, или их смеси, который вместе с цементом добавляют к подготовленному древесному заполнителю и перемеши вают смесь до гомогенизации. Формовочную смесь загружают в формы и материал подвергают воздействию тепла и давления для его твердения. Техническое реше ние позволяет устранить побочные явления от применения древесины и дает возможность применять ее в любом виде. Указанный способ энергоемкий и позволяет получать изделия путем сухого или полусухого формования методом прессова ния, в результате получая изделия высокой плотности и теплопроводности. Кон центрация магнийсодержащи х компонентов и и х со четание и условия перемешивания смеси указывают на то, что процесс изготовления изделий идет по типу действия магнезиального цемента, заменяя тем самым часть гидравлического вяжуще го. В основу изобретения поставлена задача создания такого способа изготовления строительных изделий, в котором путем изменения последовательности операций и подготовки компонентов формовочной смеси обеспечить снижение плотности и теплопроводности изделий при повышенной прочности, а также снизить энергоемкость и трудоемкость процесса за счет упрощения технологии. Поставленная задача решается тем, что в способе изготовления строительных изделий путем приготовления сырьевой смеси из древесного заполнителя, цемента и магнийсодержащи х компонентов, включающем предварительную подготовку и перемеши вание компонентов, затворение и окончательное перемешивание формовочной смеси, древесный заполнитель перемешивают с цементом в сухом виде, после чего смесь затворяют раствором магнийсодержащих компонентов, причем последний готовят путем предварительного смешения 1%-ного водного раствора доломитовой пыли – отхода производства при обжиге доломита – и раствора бишо фита плотностью 1,05 г/см 3, взяты х в соотношении 1:100. Заявляемый способ отличается от известного прототи па порядком перемешивания компонентов, операцией затворения смеси и составом раствора затворения. Заявляемый положительный эффект достигается благодаря следующему фи зико-химическому процессу. Дре весный заполнитель естественной влажности (18–22%) при перемеши вании с цементом в сухом виде обволакивается последним с образованием однородной цементно-древесной смеси. Сухой цемент образует защитный слой, отбирая влагу у древесного заполнителя, не давая выделяться водорастворимым сахарам и вступая в начальную фазу гидратации. Цемент, являясь гигроскопичным материалом, "тянет" на себя влагу из капилляров древесного заполните ля, освобождая их тем самым для заполнения раствором затворения под определенным давлением, так как в капиллярах создается разрежение. Приготовленный заранее раствор затворения при указанной концентрации и соотношении компонентов представляет собой смесь хлорида, карбоната, сульфа та, оксида магния в воде и незначительное количество других элементов. Введение в раствор доломито вой пыли – отхо да производства при обжиге доломита – раствора бишофи та указанной плотности изменяет соотношение между плохо растворимым оксидом и гидроксидом магния, образуются длинные цепи –Mg–O–Mg–O–Mg с гидроксилами или атомами хлора на концах с образованием гелевой структуры оксихлорида магния. При затворении смеси древесного заполнителя с цементом за счет реакции его компонентов с компонентами раствора затворения происходит дальнейшая гидратация цемента. При этом вода получается все время химически связанной, цементное тесто имеет высокую подвижность, легко заполняет все поры древесного заполните ля, вытесняя воздух. Кроме того, каустический магнезит, присутствующий в растворе доломитовой пыли, является порообразователем, частицы хлорида магния играют роль дополнительных центров кристаллизации. Благодаря высокой подвижности смеси порообразование идет равномерно, а температура смеси (реакции идут с выделением тепла) способствуют вспучиванию. Пузырьки газа, оставаясь замкнутыми в цементном тесте, уве личивают объем смеси после схватыва ния. В результате происхо дящих реакций кроме силикатов кальция образуется и силикат магния, имеющий способность к абсорбции и адсорбции и участвующий как ката лизатор процесса твердения формовочной смеси. В результате получается легкий материал высокой прочности и высокими теплоизоляционными свойствами. Изменение концентрации раствора затворения в большую или меньшую сто рону приводит к нарушению процесса равномерного твердения и поризации формовочной смеси (быстрая или медленная агрегация). Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобрете ния, в принципе, может быть многократно использована при производстве строительных изделий, таких как, к примеру, бло ки, плиты. В качестве древесного заполнителя используют о тходы обработки любых пород древесины, опилки, стружки, предварительно измельченную ще пу, кору и другие растительные отхо ды или их смесь. Сущность заявляемого те хнического решения поясняется на примерах осуществления способа. В качестве сырьевых компонентов использованы: портландцемент марки 400, бишофит Полтавского месторождения плотностью 1,275 г/см 3 с содержанием хлорида магния 89,8%, сульфа та магния 3,28%, хлористого натрия 6,48%, доломито вая пыль, получаемая при обжиге доломита, – отход производства Докучаевского доломито вого комбината – с со держанием магния (в пересчете на оксид) 33%, кремния (в пересчете на оксид) 11%, алюминия и железа (в пересчете на оксиды, в сум ме) 7,9%, отхо ды древесины – стружка древесная, опилки Докучаевского ДОК влажностью 22%. 2 34487 По предлагаемому способу процесс изготовления строительных изделий включает: – предварительную подготовку раствора затво рения – загрузку в бето номешалку дозированного количества древесного заполнителя и цемента и их перемешивание – затворение смеси раствором магнийсодержащи х компонентов и окончательное перемешивание – заливку в фор мы и вибрирование на типовом виброустройстве (вибростол) – распалубку че рез 24 часа. В зависимости от вида древесного заполнителя, его дисперсности, а также соотноше ния компонентов заполнителя и цемента можно получать материал разного назначения. Меха ническая прочность изделий, изготовленных по предлагаемому способу, позволяет изготавливать изделия сплошными и пустотелыми. Пример 1. Для изготовления стеновых блоков использовали на 1 м 3: портландцемент – 240 кг опилки – 700 л раствор затворения – 200 л Раствор затворения готовили предварительно путем добавления к 1%-ному водному раствору доломито вой пыли водного раствора бишо фита плотностью 1,05 г/см 3 в пропорции 1:100. Древесные опилки загружали в бетономешалку и перемешивали с цементом в течение 2 минут, затем полученную смесь затворяли раствором затворения и перемешивали в течение 3 минут. Полученную формовочную смесь заливали в вертикальные кассетные формы и вибрировали на вибростоле 1 минуту. Распалубку производили через 24 часа. Стеновые блоки размером (мм) 150х300х400 имеют: распалубочную прочность 2,8 МПа прочность на сжатие через 4 суток 8,0 МПа плотность 690 кг/м 3 теплопроводность 0,08 ккал/м.ч.град. морозостойкость 35 циклов выход изделий 1,2 м 3 Пример 2. Для изготовления блоков внутренней изоляции использовали: на 1 м 3 смеси: портландцемент 100 кг опилки 700 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/м 3 теплопроводность 0,07 ккал/м.ч.град. Пример 3. Щиты для пола размером, (мм) 100х700х500 на 1 м 3 смеси портландцемент – 270 кг стружка древесная – 600 л раствор затворения – 200 л Технология по примеру 1. Распалубочная прочность изделий 4,0 МПа, прочность на сжатие через 4 суток 9,2 МПа плотность 930 кг/м 3 теплопроводность 0,1 ккал/м.ч.град Как видно из приведенных примеров, изготовление заявляемым способом строительных изделий из цемента и древесного заполнителя позволяет изготавливать различные типы изделий с хо рошими теплоизоляционными свойствами при высокой прочности и низкой плотности. Кроме того, снижается энергоемкость технологического процесса за счет исключения предварительной обработки древесины и операций термообработки. Строительные изделия экологически чистые, а процесс изготовления безопасный для здоровья, так как раствор затворения имеет свойство заживлять раны. Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3 – 72 – 89 (03122) 2 – 57 – 03 3 34487 4