Изготовление строительных блоков из опилок и цемента

Изготовление строительных блоков из опилок и цемента

Изготовление блоков из опилок и цемента позволит сэкономить семейный бюджет и сделать экологически чистый строительный материал своими руками. Но перед началом работы необходимо обзавестись всем необходимым и тщательно изучить технологию производства, которая имеет свои нюансы.

Разновидности строительных блоков.

Подготовка материала для арболитовых блоков

Строительные арболитовые блоки изготавливают на основе щепы и опилок хвойных пород древесины, которые соединяют с цементом и водой, подмешивают различные органические наполнители и химические реагенты. Перед тем как начать изготавливать блоки своими руками, необходимо подготовить сырье. Древесные щепы и опилки берут поровну или в соотношении 1:2.

Хвойные породы содержат сахар, от которого необходимо избавиться, иначе древесина может загнить, что приведет к вздуванию готовых блоков. Для этого опилки выдерживают на улице в течение 3-4 месяцев, сырье постоянно перелопачивают. Но если такой возможности нет, то применяют следующий способ: сырье обрабатывают медным купоросом (окисью кальция), известковым раствором опилки, дают им полежать 3-4 дня, при этом материал перелопачивают несколько раз в день.

Характеристики арболитовых блоков.

Для того чтобы получить хороший строительный материал, необходимо использовать только качественное сырье, например, портландцемент марки М-400. Не менее важно хорошо перемешать массу для изготовления блоков, вручную это вряд ли удастся, поэтому без портативной бетономешалки вам не обойтись. В качестве добавок нередко используют гашеную известь, сернокислый алюминий, жидкое стекло, сернокислый и хлористый кальций. Количество добавок в составе смеси колеблется от 2 до 4% от массы цемента, превышать эти пропорции не рекомендуется, так как это повлияет на качество готового изделия.

Как изготовить опилкобетонные блоки своими руками?

• деревянные доски для формы;
• древесная щепа и опилки;
• строительное сито;
• портландцемент;
• жидкое стекло.

Перед тем как приступить к изготовлению блоков, необходимо смастерить отливочную форму. Для этой цели используют деревянные брусья, форма состоит из прямоугольной рамы и поддона. Сначала сбивают некое подобие ящика, ширина которого равняется 30 см, длина — 60 см, высота — 24 см. Углы закрепляют при помощи специальных уголков и саморезов, форма должна быть устойчивой и прочной, не перекашиваться и не шататься во время заполнения раствора. По бокам необходимо прибить бруски, которые будут использоваться в качестве ручек. Для изготовления поддона сбивают раму из брусков, набивают на нее ровные доски.

Для того чтобы предотвратить налипание раствора на стенки формы, необходимо обклеить раму и поддон линолеумом.

Схема формы для арболитовых блоков.

Для изготовления арболитовых блоков используют щепки следующей фракции: длиной — от 3 до 15 см, шириной — от 5 мм до 2 см. Для получения сырья на мелких производствах используют различную технику.

Сначала щепки пропускают через рубильную машину, после чего получившееся сырье обрабатывают на молотковой дробилке, далее применяют грохот для сортировки щепы и отсеивания пыли, коры, земли, которые не должны попасть в состав готовых блоков.

Но далеко не у всех имеется такая техника в хозяйстве, поэтому необходимо заранее позаботиться о приобретении готового сырья, например, договориться о покупке опилок на лесопилке. Иногда к опилкам подмешивают льняные и конопляные волокна, оставшиеся от переработки этих материалов на производстве.

Сырье поливают окисью кальция, выдерживают на улице 3-4 дня, перелопачивая время от времени. После чего стружку и опилки пропускают через строительное сито, избавляясь таким образом от ненужных примесей. Перед тем как начать производство блоков, сырье замачивают в воде с добавлением жидкого стекла и других добавок. Для придания дополнительной твердости используют хлористый кальций, гашеная известь выступает в роли дезинфицирующего материала.

Подготовленную смесь смешивают с портландцементом, для перемешивания в домашних условиях используют портативную бетономешалку. Пропорции раствора зависят от того, какую прочность планируется придать готовому изделию. Специалисты рекомендуют на 1 часть цемента брать 6 частей древесной щепы и опилок, 2 части песка. Некоторые мастера для удешевления материала часть цемента заменяют глиной и известью. Допускается наличие сосновой хвои и коры, но их состав не должен превышать 5% от общей массы сырья.

Перед началом заливки форму смазывают солидолом или промышленным маслом: это предотвратит налипание раствора и поможет беспрепятственно извлечь готовый блок. Раствор заливают в форму, встряхивают ее, затем тщательно утрамбовывают. В качестве трамбовки используют доску, обитую железом. При ручном производстве рекомендуется послойная трамбовка, при которой форма заполняется раствором постепенно. На предприятиях для данной цели используют вибропресс, пневматические или электрические трамбовки.

Блоки оставляют в форме на 24 часа, после чего их извлекают, накрывают полиэтиленовой пленкой, отправляют на доводку под навес. Для того чтобы не допустить пересыхания материала, время от времени блоки увлажняют водой. Сохнет арболит в течение 10-14 дней (при условии плюсовой температуры). Используя рекомендации специалистов, изложенные выше, вы с легкостью сможете изготовить арболитовые блоки своими руками.

Учимся делать блоки из арболита своими руками

Арболитовые блоки представляют собой лёгкие стеновые блоки, которые производят из древесной щепы (преимущественно из дерева хвойной породы), опилок, воды, цемента и химических реагентов. Согласно ГОСТу 19 22284, разрешается использование древесных опилок, а также других органических наполнителей.

В далёкие шестидесятые было разработано и организовано крупнейшее производство арболитовых блоков, более ста заводов были построены и введены в эксплуатацию, однако после утверждения стратегии панельного строительства домов производство арболита, увы, было прекращено.

К счастью, существует возможность сделать арболит своими руками, но при этом очень важно соблюдать все технологические требования. Ведь вам необходимо получить строительные материалы высокого качества? Стоит отметить, в процессе производства арболита не обойтись без минимального набора технических средств.

Требования ГОСТа 19 22284 гласят, что для изготовления арболита можно использовать древесные частицы, размер которых равен строго 40 х 10 х 5 мм. Количество хвои и листьев в древесной смеси не должно превышать 5%, а количество коры – 10%.

Хотя ГОСТ не регламентирует никаких минимальных размеров, чтобы изготовить высокопрочные арболитовые блоки, нужно использовать немалое количество цемента, а это может ухудшить теплоизоляционные характеристики изделия. Именно поэтому идеальным вариантом считается использование древесной щепы в качестве основного сырья.

Вводная видео инструкция по изготовлению арболитовых блоков

Обратите внимание на рекомендации квалифицированных специалистов

• Применяйте в качестве сырья смеси стружку и опилки. Именно древесная стружка способна служить и для армирования, и для тепла. Что касается соотношения опилок/стружки, оно равняется пропорции 1:1 — 1:2
• Во избежание гниения, из стружки и опилок следует удалить сахар, для этого их выдерживают на улице около 3-4 месяцев. В противном случае, готовые блоки могут в дальнейшем вспучиться
• Не стоит забывать периодически перелопачивать стружку с опилками, а если подобная возможность отсутствует, рекомендуется обработать смесь окисью кальция (этот известковый раствор готовят из расчёта 150-200 л 1,5% раствора на кубический метр сырья). Обработанные раствором опилки со стружкой оставляют в таком состоянии на три-четыре дня, с учётом перемешивания несколько раз в день
• Арболит можно сделать качественно лишь с учётом того, что для перемешивания вы пользуетесь бетономешалкой
• Рекомендуется использовать Портландцемент 400 марки для смеси, в качестве добавок применять хлористый кальций, жидкое стекло, гашеную известь, сернокислый кальций и сернокислый алюминий
• Добавки нужно готовить в количестве 2-4 процентов от массы цемента
• Лучшая комбинация добавок для арболита – это смесь 50% сернокислого алюминия на 50% сернокислого кальция или же смесь окиси кальция и жидкого стекла в таком же соотношении

Особенности изготовления блоков из арболита

1. Перед тем как приступить к изготовлению блоков, важно пропустить древесину через рубильную машину для первичной обработки
2. Далее нужно произвести процесс дробления материала посредством молотковой дробилки
3. Следующий этап – сортировка на вибрационном грохоте, который отсеивает землю, кору и пыль, – недопустимые фракции в составе готовых арболитовых блоков
4. Теперь можно добавить 20% тщательно просеянных опилок
   
5. Затем полученный материал нужно подвергнуть химической обработке. Он замачивается в воде с добавлением жидкого стекла
6. Чтобы ускорить процесс твердения и минерализовать материал, добавьте в древесную массу хлористый кальций
7. Для дезинфекции вводится гашеная известь
8. Готовую массу следует замесить с цементом в бетономешалке, а после этого подать в горизонтальные и вертикальные формы, уплотняя смесь электрическими или пневматическими трамбовками, вибропрессом
   

Формирование блоков из арболита

Специалисты рекомендуют делать формы для арболитовых блоков из досок. Чтобы вынимать блоки было легче, следует набивать на стенки линолеум.

Для уплотнения смеси лучше всего подойдёт послойная ручная трамбовка, сделанная из обитого железом дерева. После того, как блок будет выдержан в форме на протяжение суток, его необходимо вынуть и уложить под навес на доводку.

Чтобы придать блоку максимальный уровень прочности, следует положить его под плёнку во влажном состоянии. Таким образом, блок пройдёт гидратацию. Она производится при температуре 15 градусов на протяжении 10 дней. Если температура ниже, потребуется большее количество времени.

Стоит отметить, что низкая температура не повлияет на качество блоков, главное, чтобы она не достигала отметки ниже 0. Чтобы блоки не пересохли их следует периодически поливать водой.

Видео обзор — дом из арболитовых блоков

Описание и цены на древесно-цементные блоки (стружечные)

С каждым годом увеличивается количество людей стремящихся построить собственный дом как в черте города, так и в пригородных зонах. Выбор строительных технологий и материалов для возведения частного жилища велик: каркасные сооружения и монолитные конструкции, кирпич и дерево, а также множество других. Большинство из них достаточно дороги, а при ограниченном бюджете вполне подойдет, не очень распространенный, но хорошо зарекомендовавший себя еще с советских времен, такой строительный материал как цементно-стружечные блоки (ЦСБ).

Особенности и сферы применения

Еще с середины прошлого века при производстве стройматериалов использовались технологии, позволяющие из бетона и отходов деревообрабатывающей промышленности получать качественные и легкие цементно — стружечные плиты (ЦСП) и блоки. Такие материалы применяются как для возведения невысоких зданий, к примеру, заборов, гаражей и хозяйственных построек, а также для тепло и звукоизоляции домов и других сооружений.

Особенности производства

ЦСП и стеновые блоки изготавливаются на основе портландцемента, древесной стружки и различных минеральных добавок. Благодаря портландцементу, они устойчивы к перепадам температур, воздействию огня и не подвержены процессам гниения. Качественный и количественный состав всех компонентов регламентируется ТУ 5741- 001- 88116609-2011.

Стеновые цементно-стружечные блоки изготавливают по технологии полусухого вибропрессования на специальном оборудовании. Для производства необходимо:

• цементностружечная смесь, состоящая из древесной стружки, заданного размера, смешанной с цементом;
• портландцемент марки М400;
• песок;
• вода.

ЦСБ бывают:

• стеновые пустотелые — 190х188х390 мм;
• стеновые пустотелые перегородочные — 120х188х390 мм.

Для уменьшения веса возводимых сооружений, а также улучшения тепло и звукоизоляционных свойств, в ЦСБ есть пустоты различного объема и формы.

Как уже говорилось, ЦСБ могут использоваться как для строительства разнообразных малоэтажных строений. Но, кроме того, блоки могут использоваться:

• для внешней и внутренней отделки зданий;
• отделки фасадов в каркасном строительстве;
• обустройства подвесных потолков;
• обшивки комнат с высоким уровнем влажности;
• для различных восстановительных и реставрационных работ.

Строительство зданий высотой до трех метров из стеновых ЦСБ, значительно более выгодно экономически, чем возведение сооружений с такими же параметрами из кирпича, дерева или пенобетона. Кроме того, легкость и правильная геометрия изготовленных в промышленных условиях элементов, позволяет самостоятельно, без найма строителей, сделать кладку.

Купить цементно-стружечные плиты и блоки можно у производителя или на строительных рынках. Цены на такие материалы изготовители устанавливают исходя из состава продукции и размеров. Как правило, и производители, и продавцы, продают ЦСБ кубическими метрами или листами. Так, цена за 1 штуку цементно-стружечного блока размером 400х200х200 мм составит 61 рубль, а 1м 3 будет стоить 3 800 рублей без доставки.

Самостоятельное изготовление блоков: инструкция и советы

Строительство зданий из блоков намного быстрее, чем из кирпича. В строительных магазинах много разновидностей такого материала, но для экономии средств можно легко сделать такие блоки для строительства самостоятельно.

Купить блоки или сделать самостоятельно?

Строительные блоки используют не только для строительства стен. В продаже можно найти блоки различной твердости и качества. Блоки, приобретённые в специализированных магазинах, являются стандартных форм. Материал, сделанный своими руками можно подстраивать под нужные размеры.

Использовать можно различные материалы для блоков строительных. Плюсом изготовления строительных блоков самостоятельно является дешевая себестоимость материала.

Самодельные блоки

Для изготовления самодельных блоков необходимо определится с будущими размерами блоков. Самый простой вариант изготовление блоков это использование специальных форм.

Самодельные блоки можно изготавливать различных форм, что позволяет использовать блоки не только строения стен, но и для отделочных работ.

Форма для изготовления блоков

Металлические

В продаже есть готовые формы для изготовления блоков, они имеют стандартные размеры. Можно сделать формы самостоятельно для этого необходимо подготовить следующие материалы и инструменты:

• Инструмент УШМ (для резки метала)
• Аппарат сварочный
• Крупнозернистая наждачная бумага
• Дрель по металлу
• Метал толщиной 5 мм
• Метал толщиной 3 мм

На металлическом листе 5 мм сделать разметку необходимого размера, например 260 мм и 196 мм. Должно получиться четыре детали.

Пусто образователи необходимы для:

• Экономии раствора
• Снижения теплопроводности стен

Для формы необходимо три пусто образователя. Необходимо сделать три заготовки подходящего размера и свернуть их в цилиндры и проварить с внутренней стороны.

Необходимо взять полоску метала шириной 30-40 мм для крепления пусто образователей между собой. В верхней части пусто образователей делаются пропилы, с помощью которых цилиндры привариваются к металлической полоске.

Формы из дерева

Формы для изготовления блоков могут быть сделаны из дерева. Для экономии времени для изготовления блоков, можно сделать форму большую с отдельными ячейками.

Для удобного вынимания готового блока из форм, необходимо внутреннюю поверхность формы окрасить масляной краской.

Используемый материал для изготовления блоков

Большой плюс блоков изготовленных своими руками это широкий выбор материала

В зависимости от материала можно выделить несколько видов блоков:

• Блоки шлакобетонные
• Блоки с использованием жидкого стекла
• Саманные блоки
• Стружкобетонные или арбалитовые блоки

В качестве наполнителя в строительных блоках можно использовать:

• Золу
• Шлак
• Отсев
• Щебень
• Гипс
• Опилки древесные
• Солому
• Битый использованный кирпич

Какое потребуется оборудование?

Для начала изготовления блоков необходимо подготовить следующие инструменты:

• Форма для изготовления блоков
• Вода для смачивания форм
• Вибрационная плита ( необходимо для уплотнения раствора)
• Шпатель для разравнивания раствора
• Мастерок
• Совковая лопата
• Ведра
• Емкость для перемешивания раствора
• Металлическая или резиновая ровная пластина ( для сушки готового изделия)
• Необходимые компоненты для раствора

Виды блоков

• Шлакоблок – в качестве наполнителя для блоков используется шлак. Такие блоки огнеустойчивы и устойчивы к низкой температуре.
• Опилкобетон – удобны при укладке. Очень просты в применении имеют легкий вес.
• Блоки с использованием гравия – имеют большой вес, трудны в укладке
• Блоки керамезитные – обладают отличными теплоизолирующими свойствами. Имеют легкий вес и хорошую крепость.
• Блоки, содержащие древесные опилки камень и различные отходы.

Чтобы ускорить процесс производства необходимо изготовлять несколько форм. Для изготовления блоков необходимо:

1. Подготовить формы для изготовления блоков
2. Установить на гладкую ровную поверхность ( металлический или прорезиненный лист )
3. Приготовить раствор с необходимым наполнителем
4. Смачивать форму водой либо машинным маслом ( для легкого извлечения)
5. Накладывается раствор в подготовленную форму
6. Необходимо включить виброплатформу на 2-4 минуты для уплотнения раствора и выхода лишнего воздуха и воды.
7. Необходимо шпателем выровнять поверхность блока
8. Переместить форму в место сушки .для этого можно использовать открутую площадь с навесом
9. Через минут 30-40 снять формы с готовых блоков.
10. Оставить блоки на 2-3 суток в месте сушки. После переместить в сухое место на 20-25 дней. По истечении этого срока блоки готовы к использованию.

Изготовление керамезированных блоков

Керамизированые блоки – это блоки, состоящие из наполнителя керамзит.

Для изготовления раствора необходимо:

• 1 часть цемента
• Пять частей наполнителя керамзит
• Песок просеянный – 3 части
• 1 часть вода

Необходимо замешать раствор и изготовить блоки по следующей инструкции:

• В смазанные формы накладывается раствор
• Утрамбовывается
• Через 15-20 минут снять формы
• Оставить изделие на ровной поверхности. По истечении 12-13 часов переносятся в любое место защищённое от дождя .
• Через 20 дней блоки готовы к строительству.

Преимущества такого вида строительного материала:

• Блоки имеют маленький вес
• Устойчивы к низким температурам
• Влагоустойчивы
• Высокая прочность
• Невысокая себестоимость

Изготовление блоков из бетона

Процесс изготовления блоков из бетона можно разделить на несколько последовательных этапа:

• Подготовка форм для изготовления блоков. Вначале формы следует смочить водой , это предотвратит налипание на внутренних стенках раствора
• Заполнить формы раствором и установит на вибрационную платформу , для усадки раствора на несколько минут
• После того как раствор закрепнет можно снимать формы

Ингредиенты раствора:

• Цемент -1 часть
• Песок – 4 часть
• Гравий мелкий – 4 часть
• Известь – 4 часть
• Вода – до получения средней густоты

Бетонные блоки получают свою прочность по истечении 28 дней.

Изготовление опилкобетоных блоков

Перед приготовлением блоков необходимо материалы:

• Цемент
• Песок мелкой фракции
• Известь не гашенная
• Опилки

Для приготовления раствора необходимо:

• Просеять опилки
• Смешать цемент, песок и известь
• Добавить опилки и снова перемешать
• Добавить воду до средней густоты
• Добавить хлорид кальция для улучшения клейкости компонентов

Изготовление блоков:

• Форму необходимо выстелить полиэтиленовой пленкой
• Наложить раствор
• Утрамбовать любым удобным способом
• Оставить формы для застывания на 4-6 дней
• Достать из форм и сушить еще два месяца

Изготовление саманных блоков

Для изготовления саманных блоков для строения необходимо:

• Глина красная
• Солома
• Речной песок
• Вода.

Точного соотношения нет, обычно раствор оценивается визуально. Самый оптимальный вариант:

• Глина – 1 куб.м
• Солома – 20 кг.
• Песок – 25-30 %

Для изготовления блоков следует выполнить такие действия:

• Приготовить солнечную ровную площадку
• Сделать раствор
• Заполнить формы раствором
• Уплотнить
• Убрать шпателем лишний раствор
• Через 20-30- минут формы следует снять

Блоки сохнут 10 -15 дней. Главное условие не допускать попадания воды. Какой бы метод изготовления блоков не был выбран, в любом случае себестоимость изготовления таких строительных материалов будет ниже, чем приобретение готовых изделий. Блоки самостоятельного изготовления выходят намного экологичнее и есть выбор необходимых размеров.

Использование отходов лесопиления как сырья для изготовления древесно-цементных материалов

Как сырья для изготовления древесно-цементных материалов

Проблема рационального использования отходов лесопильных предприятий сохраняет актуальность много лет. Сегодня объем мирового производства пиломатериалов составляет примерно 400 млн м 3 в год. В том числе 87,5 млн м 3 приходится на долю США. Доля России составляет около 20 млн м3. При этом, в зависимости от способа пиления, от 10 до 19% объема пиловочного сырья превращается в опилки.

Из приведенных выше данных следует, что лесопромышленный комплекс России ежегодно производит более 2,2 млн м 3 опилок.

В этом объеме 35–45% опилок используются как топливо для котельных предприятий. Около 10% опилок потребляет гидролизная промышленность. Примерно 2% опилок используется в производстве древесных плит. Кроме того, опилки влажностью до 15% применяются в качестве основного сырья в производстве топливных брикетов и гранул (пеллет). Использование измельченной древесины, в том числе опилок, в качестве сырья для изготовления строительных теплоизоляционных и конструктивных материалов известно не один десяток лет.

Древесно-цементные материалы рассматриваемого класса, к которым относится хорошо известный арболит, включают, кроме измельченной древесины и цемента, ряд компонентов. Каждый из этих компонентов вносит свой вклад в прочность, жесткость, плотность и другие характеристики материала.

Измельченную древесину, используемую в качестве основного компонента древесно-цементных материалов, принято обозначать термином «древесный заполнитель».

Древесный заполнитель отличает ряд ценных характеристик: невысокая плотность, довольно высокая прочность, низкая теплопроводность, легкость обработки, доступность. Однако у него есть и отрицательные качества, которые затрудняют получение древесно-цементного материала высокой прочности. К специфическим особенностям древесного заполнителя, негативно сказывающимся на структурообразовании, прочности и стойкости древесно-цементного материала к влагопеременным воздействиям относятся следующие: низкая адгезия к цементному камню (0,25–0,35 МПа); химическая агрессивность к цементному камню в стадии его твердения; существенные деформации частиц наполнителя при изменении их влажности; значительная упругость, затрудняющая технологию уплотнения древесно-цементной смеси; резко выраженная анизотропия.

Древесина содержит легко экстрагируемые водой вещества, которые препятствуют набору прочности при затвердевании цемента.

Отрицательное воздействие оказывают прежде всего сахароза, глюкоза, фруктоза и часть гемицеллюлозы, способная при определенных условиях трансформироваться в эти сахара. В меньшей степени опасны содержащиеся в древесине крахмал, смолы и танниды (содержащиеся в растениях соединения, относящиеся к дубильным веществам). Активизации этих веществ способствует щелочная среда цементного теста. Количество этих веществ варьирует в значительных пределах в зависимости от породы и возраста древесины, продолжительности и условий ее хранения и предварительной обработки.

Частицы опилок деформируются вследствие изменяющейся в процессе твердения и сушки древесно-цементного материала влажности. На крупные древесные частицы влага оказывает более существенное действие. По этой причине может повреждаться структура цементного камня, а указанные выше экстрагируемые вещества уменьшают адгезию цемента, препятствуют его нормальной гидратации и замедляют тем самым процесс набора прочности древесно-цементным материалом.

Частицы заполнителя из ели по силе сцепления с цементным камнем превосходят заполнитель из других пород. Кроме того, древесина ели отличается от других пород более однородной структурой, в частности, меньшими различиями ранней и поздней древесины. Вследствие однородности структуры при изменении влажности в процессе твердения и сушки древесно-цементного материала в контактных зонах уменьшаются влажностные деформации.

Низкой силой сцепления с цементным камнем характеризуется древесина лиственницы, что объясняется не только высоким содержанием легкогидролизуемых и экстрагируемых веществ, но и бóльшей разницей влажностных деформаций ранней и поздней древесины, чем у ели и сосны.

Повысить прочность древесно-цементного материала можно путем воздействия на его структурообразование с учетом всех специфических особенностей древесного заполнителя. Как итог многочисленных экспериментальных исследований можно считать установленной необходимость использования в древесно-цементных смесях компонентов, которые уменьшают набухание и усушку древесных частиц, а также нейтрализуют полисахариды и ускоряют твердение цементного компонента. Такое комплексное воздействие оказывают растворы хлорида алюминия, сульфата алюминия, хлорида кальция и другие вещества.

Например, по данным Исаака Хисковича Наназашвили (известного специалиста по материалам для строительства, в т. ч. из древесно-цементной композиции, д-ра тех. наук, профессора, академика МАНЭБ. – Прим. ред.), предварительная обработка древесного заполнителя раствором хлорида алюминия позволяет повысить прочность древесно-цементного материала на 10–11%. Объясняется это тем, что в присутствии целлюлозы протекает реакция с выделением соляной кислоты. Образующийся гидроксид алюминия адсорбируется целлюлозой. Адсорбирование целлюлозой гидроксида алюминия ведет к уменьшению гидрофильности древесины.

В данном случае можно считать, что имеет место кольматация (от итал. соlmata – наполнение, насыпь), то есть проникновение (осаждение) мелких частиц гидроксида алюминия в поры и трещины древесных частиц. Таким образом, на поверхности древесных частиц создается барьер, уменьшающий водопроницаемость.

Как показали исследования И. Х. Наназашвили, у древесного заполнителя, обработанного раствором хлорида алюминия, резко снижается набухание, особенно в первые часы. За счет этого уменьшаются деформации древесного заполнителя и разница давлений при набухании и усушке, что делает структуру древесно-цементного материала более однородной, уменьшает количество микротрещин и, как следствие, повышает прочность материала. Таким образом, при обработке древесного заполнителя раствор хлорида алюминия оказывает комплексное действие на систему «древесина – цементный камень», выступая как стабилизатор размеров (кольматация уменьшает набухание и усушку), нейтрализатор экстрагируемых из древесины сахаров, а также ускоритель твердения.

Кратко рассмотренное влияние хлорида алюминия на свойства древесно-цементного материала является примером управления его механическими свойствами путем применения химических добавок.

Хлорид железа и хлорид кальция являются наиболее эффективными модификаторами древесно-цементных материалов. Для дальнейшего применения в данных материалах может быть рекомендован хлорид кальция (кальций хлористый технический по ГОСТ 450–77) как более предпочтительный по технико-экономическим показателям. Это подтверждается его распространенным использованием в качестве противогололедного средства, ускорителя схватывания цемента в бетонах на неорганических заполнителях, средством для обеспыливания щебеночных и гравийных покрытий автомобильных дорог и т. д.

Технические условия, в том числе технологические факторы, влияющие на прочность древесно-цементных материалов, определены ГОСТ Р 54854–2011. Этот стандарт распространяется на легкие бетоны, компонентами которых являются цементное вяжущее, органические заполнители растительного происхождения (измельченная древесина из кусковых отходов лесопиления, лесозаготовок и деревообработки, древесная стружка, опилки, смеси опилок и стружки), химические добавки и добавки неорганических наполнителей. Требования к древесно-цементным смесям и изделиям определены также в СН 549–82.

В обобщенной форме можно утверждать, что ключевыми факторами, определяющими качество, а значит и конкурентоспособность древесно-цементного материала, являются технология, оборудование, квалификация персонала.

Важнейшими факторами, определяющими качество древесно-цементных композитов, являются:

1) состав древесно-цементной смеси;

2) водоцементное отношение;

3) технология подготовки смеси для заполнения в формы;

4) особенности уплотнения смеси в формах;

5) технология распалубки (немедленная или отложенная);

6) особенности хранения (температура и влажность) после распалубки.

Каждый из перечисленных факторов может быть детализирован. Например, известно, что вода при температуре +4°C характеризуется максимальной плотностью. Нагревание воды выше +4°С активизирует тепловое движение молекул, уменьшает их упорядоченность в объеме и ведет к уменьшению плотности.

Важнейшей характеристикой является известное в теории бетона водоцементное отношение (В/Ц, отношение массы воды к массе цемента). С увеличением В/Ц прочность бетона снижается вследствие уменьшения плотности цементного камня и бетона, так как только часть воды затворения входит в состав новообразований, а остальная часть воды участвует в формировании пор различных размеров. С увеличением пористости уменьшается прочность древесно-цементного материала.

Уменьшение прочности бетона при уменьшении водоцементного отношения объясняется тем, что снижается удобоукладываемость бетонной смеси, то есть становится затрудненной или невозможной достаточно плотная упаковка частиц. При этом в бетоне появляются крупные пустоты. Водоцементное отношение, плотность и прочность готового материала определяются по результатам испытаний.

Таким образом, перечисленные выше факторы существенно влияют на качество древесно-цементного материала. При этом качество материала характеризуют следующие показатели:

1) средняя плотность;

2) прочность при одноосном сжатии;

3) прочность при осевом растяжении;

4) прочность при изгибе;

Могут быть установлены дополнительные показатели качества в зависимости от условий эксплуатации, предусмотренные ГОСТ 4.212.

Измельченная древесина для рассматриваемых материалов должна соответствовать следующим требованиям: размеры частиц не должны превышать по длине 30 мм (оптимально 20 мм), по ширине 10 мм (оптимально 5 мм), по толщине 5 мм; содержание примеси коры не более 10%, хвои и листьев – не более 5% по массе сухой смеси заполнителей; отсутствие видимых признаков плесени и гнили, а также примесей инородных материалов (кусков глины, растительного слоя почвы, камней, песка и пр.).

Средний коэффициент формы частиц (отношение наибольшего размера к наименьшему) должно быть не более восьми. Количество частиц с коэффициентом формы более восьми не должно превышать 20% остатка на сите с отверстиями размером 20 мм и 10% от суммарного остатка на ситах 10 и 5 мм.

Насыпная плотность опилко-стружечной смеси в высушенном до постоянной массы состоянии должна быть от 100 до 140 кг/м 3 .

В качестве мелких заполнителей древесно-цементной смеси допускается применять пористые пески по ГОСТ 9757, природные пески по ГОСТ 8736, золы уноса по ГОСТ 25818, мелкий вспученный гранулированный полистирол.

Для улучшения свойств древесно-цементной смеси должны применяться химические добавки, ускоряющие твердение смеси, регулирующие пористость, ингибиторы коррозии стали, повышающие бактерицидные свойства; регулирующие одновременно различные свойства (многофункциональные добавки).

Показатели основного эффекта действия и критерии эффективности добавок должны соответствовать требованиям ГОСТ 24211.

Вода для приготовления древесно-цементной смеси и растворов химических добавок должна соответствовать требованиям ГОСТ 23732.

Согласно ГОСТ Р 54854–2011 теплопроводность, водопоглощение, морозостойкость, влажность и паропроницаемость арболита определяют до начала массового изготовления, при подборе производственного состава смеси, а также при изменении технологии изготовления и качества материалов, но не реже одного раза в шесть месяцев.