(54) цементно-стружкових БУДІВЕЛЬНЕ ИЗДЕЛИЕ
Корисна модель відноситься до галузі будівництва, зокрема, до конструкційних тепло- і звукоізоляційні блокам і плитам для будівництва промислових і житлових об'єктів.
Найбільш близьким аналогом (прототипом) є цементно-стружкові будівельний виріб (блок, плита) по RU 2194685, опубл. 20.12.2002, виготовлене з сировинної суміші, яка включає мінеральне в'язке (цемент будь-якої марки), деревне заповнювач (наприклад, тирса, стружка), мінеральний заповнювач (наприклад, пісок річковий, кар'єрний), добавку рідкого скла і воду, при таких співвідношеннях компонентів , мас.ч .:
мінеральне в'язке 25,5-40;
деревне заповнювач 30-49,5;
мінеральний заповнювач 1-15,5;
рідке скло 0,2-0,74;
вода - до отримання однорідної розсипчастої маси.
Причому процес виготовлення суміші проводять безперервно в три стадії, на першій з яких деревне заповнювач перемішують з мінеральним в'яжучим насухо протягом 1-1,5 хв, на другій стадії додають 3/4 кількості розрахункової води і рідке скло і перемішування ведуть 1-1, 5 хв, на третій стадії додають мінеральний заповнювач і воду, що залишилася і остаточно перемішують суміш до повчання однорідної розсипчастої маси протягом 1-2 хв.
До недоліків прототипу відноситься пожежонебезпека будівельних блоків та плит, пов'язана відсутністю попередньої хімічної обробки деревного заповнювача. Також застосування по прототипу деревного заповнювача, не оброблені попередньо хімічними добавками, не сприяє схоплюванню цементного каменю при виготовленні будівельних виробів. Крім того, через низький вміст піску в сировинної суміші і відсутності нормування крупності деревного заповнювача блоки по прототипу не можуть виготовлятися з технологічними пустотами, так як застосування, наприклад, занадто дрібного деревного заповнювача не сприяє створенню армуючого ефекту при виготовленні виробів. У той же час блоки з порожнечами всередині не тільки економічніше по витраті сировинної суміші, а й більш технологічні, так як легше цільних і володіють зниженою теплопровідністю.
Розв'язуваної завданням і очікуваним технічним результатом корисної моделі є підвищення пожежної безпеки, універсальності і технологічності будівельних виробів за рахунок попередньої хімічної обробки деревного заповнювача нормованої крупності і поліпшення армирующего ефекту і схоплювання цементного каменю при виготовленні будівельних виробів з сировинної суміші. В цілому можливість виготовлення будівельних виробів - блоків і плит - менш пожежонебезпечними, а блоків - не тільки цілісними, а й з пустотами за пропонованою корисної моделі робить такі блоки і плити більш універсальними, зокрема, застосовними в регіонах з різними кліматичними умовами.
Поставлена задача вирішується тим, що цементно-стружкові будівельний виріб, виконане з суміші портландцементу, деревної стружки, піску, рідкого скла і води, відрізняється тим, що виготовлено з суміші, що включає додатково сульфат алюмінію, а деревну стружку - фракційного складу: 35-40 % - дрібна з розміром осередків сита від 0,063 до 0,63 мм і 60-65% - велика з розміром осередків сита від 1,25 до 5 мм, при наступному співвідношенні компонентів, мас.ч .:
портландцемент 20,0-60,0 деревна стружка зазначеного фракційного 10,0-40,0
складу
пісок 20,0-35,0 рідке скло 0,3-0,6 сульфат алюмінію 0,3-0,5 вода до отримання однорідної розсипчастої маси,
причому деревну стружку попередньо обробляють водними розчинами сульфату алюмінію і рідкого скла.
Наприклад, базовим варіантом реально застосовується рецептури сировинної суміші є представлений в таблиці 1.
Таблиця 1 Найменування і зміст компонента кг на 1 м3 мас.ч. Деревна стружка (з вологістю 30%) 92 11,9 Сульфат алюмінію 4,7 0,6 Рідке скло 3,3 0,4 Портландцемент 446 57,7 Пісок 227 29,4 Вода 185 до отримання однорідної розсипчастої маси
Зазначена суміш для отримання заявлених будівельних виробів переважно виходить шляхом послідовного отримання спочатку власне цементно-стружкової суміші без піску з подальшим додаванням в неї потрібної кількості цементу, піску і води; причому можливе застосування цементно-стружкової суміші зі складу, після декількох років зберігання.
Так, виготовлення сировинної суміші для заявлених будівельних виробів за вказаною в таблиці 1 рецептурі здійснюється виготовленням спочатку власне цементно-стружкової суміші без піску:
Деревна стружка (з вологістю 30%) 92 кг Портландцемент 197 кг Сульфат алюмінію (в перерахунку на чисте речовина) 4,7 кг Рідке скло (в перерахунку на чисте речовина) 3,3 кг Вода 79 кг.
До цієї цементно-стружкової суміші додається відсутню кількість портландцементу 249 кг, піску 227 кг і 106 кг води.
Сировина.
1. Деревна стружка.
Як деревного технологічної сировини застосовують круглі лісоматеріали хвойних (ГОСТ 9462-88) і листяних (ГОСТ 9463-88) порід, які переробляють і подрібнюють до певних розмірів.
Стружка, що надходить в змішувач, повинна мати наступний фракційний склад: 35-40% дрібної фракції (сита 
0, 63; 0, 315; 0, 063 мм); 60-65% великої фракції (сита 1; 25; 2,0; 3,15; 4; 5) і вологість не більше 45%. Товщина стружкових пелюсток: 0,3-0,4 мм, довжина - не більше 40 мм. Вагове співвідношення дрібної стружки: великої стружки = 1: 2. Деревна стружка зазначеного фракційного складу забезпечує необхідний армирующий ефект при виготовленні будівельних виробів.
2. Цемент - портландцемент марки 400 (ГОСТ 10178-85).
3. Сульфат алюмінію.
Al2 (SO4) 3 · 18 Н2O (ГОСТ 12966-85), щільність робочого розчину - 1,054-1,060 г / куб.см
Сульфат алюмінію виконує дві важливі задачі: є вирішальним компонентом при мінералізації; впливає цілеспрямовано на поверхню деревної стружки, де відбувається з'єднання цементу і дерева, прискорюючи схоплювання цементу таким чином, що отрути деревини менш активні по відношенню до цементу.
4. Рідке натрієве скло.
Рідке скло (ГОСТ 13078-81) являє собою густу рідину жовтого або сірого кольору без механічних включень і домішок, видимих неозброєним оком. Хімічна формула рідкого скла Na2OSiO2. При надходженні рідке скло повинне мати питому вагу 1,36-1, 45 г / куб.см. Щільність робочого розчину 1,060-1,065 г / куб.см. Рідке скло грає роль прискорювача схоплювання цементу.
5. Пісок - ГОСТ 8735
6. Вода - ГОСТ 23732.
Вода для виробництва виробів не повинна бути забруднена. Присутність в ній частинок піску не допускається, так як вони мають негативний вплив на роботу клапанів дозуючого і змішувального обладнання. Вода не повинна впливати на властивості цементу і не повинна змінювати колір суміші.
Процес отримання цементно-стружкової суміші передбачає наступну послідовність надходження компонентів в змішувач:
1. Деревна стружка зазначеного фракційного складу
2. Розчин сульфату алюмінію
3. Розчин рідкого скла
4. Вода
5. Цемент
Дозування вихідних матеріалів здійснюється наступним чином. Стружка дозується за вагою; причому визначається вологість стружки для кожної другої суміші. Залежно від вологості стружки автоматично встановлюється кількість води, що додається для отримання потрібної вологості суміші.
Дозування розчинів хімічних речовин - розчинів сульфату алюмінію і рідкого скла - проводиться за допомогою електронного взвешивающего пристрою, при заданому вазі кожної порції розчину.
Цикл одного замісу складає 10 хвилин. Він складається з наступних операцій:
- подача деревної стружки в змішувач - 75 сек - подача в змішувач розчину сірчанокислого алюмінію - 25 сек - перемішування суміші - 75 сек - подача розчину рідкого скла - 15 сек - перемішування суміші - 30 сек - подача води - 15 сек - перемішування суміші - 15 сек - подача цементу - 100 сек - перемішування суміші з цементом - 150 сек - вивантаження готової цементно-стружкової суміші - 60 сек Тривалість всього циклу - 550 сек.
Потім в отриману цементно-стружкових суміш додається відсутній цемент і подається пісок, після перемішування яких додається вода і все перемішується до отримання однорідної розсипчастої маси.
Цементно-стружкові блоки (ЦСБ) виготовляють з отриманої сировинної суміші методом вібропресування, у вигляді пустотілих прямокутних паралелепіпедів, крім блоків розмірами 250 × 120 × 88, які можуть виготовлятися і цільними - повнотілими, і порожнистими, як показано на фігурі 1.
Блоки виготовляють типорозмірів, вказаних в таблиці 2.
Відсоток пустотности блоків 20-23%.
Цементно-стружкові блоки по заявляється корисної моделі і по прототипу можна порівняти за технічними характеристиками (таблиця 3).
Таблиця 3 п / п Найменування ЦСБ Прототип 1 Середня щільність, кг / м3 950 600-1010 2 Водопоглинання за 24 год,%, не більше 20,0 8,0-10,1 3 Теплопровідність, Вт / (м × ° С), не більше 0,26 0,15-0,24 4 Межа міцності на стиск, кгс / см2 50-80 50-92 5 Морозостійкість F35 F 35-50
Однак, завдяки попередній хімічній обробці деревної стружки суворого фракційного складу і збільшення вмісту піску в сировинної суміші знижується пожежонебезпека одержуваних будівельних виробів і досягаються покращений армирующий ефект і поліпшене схоплювання цементного каменю. Це дозволяє виготовляти блоки не тільки цілісними, як по прототипу, але і з порожнечами. Блоки з пустотами всередині не тільки економічніше по витраті сировинної суміші, а й більш технологічні, так як легше цільних і володіють зниженою теплопровідністю.
Стандартні будівельні цементно-стружкові плити (ЦСП) за пропонованою корисної моделі виготовляють методом напівсухого пресування розмірами 3600 мм × 1200 мм з товщиною 12 мм, 16 мм, 20 мм, 24 мм. Зі стандартних листів нарізаються буддеталі необхідних розмірів.
Основні технічні і додаткові - фізико-механічні та теплотехнічні - характеристики одержуваних ЦСП представлені в таблиці 4.
Видно, що, крім задовільних основних технічних характеристик, одержувані плити, завдяки попередній хімічній обробці деревної стружки і збільшення вмісту піску в сировинної суміші, мають низьку пожежонебезпека: вони слабо горючі Г1, трудновоспламеняеми В1 і з малою димоутворювальною здатністю Д1.
Виробництво будівельних виробів з пропонованої корисної моделі відноситься до екологічно чистим.
Таблиця 4 Основні характеристики ЦСП Значення Щільність, кг / м3 1100-1400 Вологість,% 6-12 Розбухання по товщині за 24 год,% не більше 2 Водопоглинання за 24 год,% не більше 16 Міцність при вигині, Мпа, плит товщиною, мм 
12 9 16 9 20 8 24 8 Міцність при розтягуванні перпендикулярно, МПа не менше 0,35 Шорсткість, мкм, для плит: нешліфованих 320 шліфованих 100 Додаткові фізико-механічні та теплотехнічні характеристики ЦСП Модуль пружності при згині, МПа становити не менше 3000 Твердість, МПа 45-60 Ударна в'язкість, Дж / м не менше 1800 Питомий опір висмикування шурупів, Н / м 4-7 Питома теплоємність, кДж / (кгс × ° С) 1,5 Теплопровідність, Вт / (м × ° С), 0,26 Клас биостойкости 4 зниження міцності при вигині після 20 циклів впливу,% не більше 30 Розбухання по товщині після 20 циклів змінних впливів,% не більше 5 Горючість, група матеріалів Важко спаленні Морозостійкість,% зниження не більше 10 Паропроникність, мг / м · год · Па 0,027
Цементно-стружкові будівельний виріб, виконане з суміші портландцементу, деревної стружки, піску, рідкого скла і води, що відрізняється тим, що виготовлено з суміші, що включає додатково сульфат алюмінію, а деревну стружку - фракційного складу: 35-40% - дрібна з розміром осередків сита від 0,063 до 0,63 мм і 60-65% - велика з розміром осередків сита від 1,25 до 5 мм, при наступному співвідношенні компонентів, мас.ч .:
причому деревну стружку попередньо обробляють водними розчинами сульфату алюмінію і рідкого скла. 