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 портландце — ментного 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 гид — рофобизующие 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 (у0 < 500 кг/м3) и конструкционно-теплоизоляционный (у0 = = 500…850 кг/м3).
Цементно-стружечные плиты (ЦСП) 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 рубитель — ном 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 3,60×1,25 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 1,2×3,0 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