Результат интеллектуальной деятельности: СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АРБОЛИТА

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении материалов на основе древесных заполнителей.

Известна сырьевая смесь для изготовления арболита, включающая вяжущее, древесный заполнитель и минерализатор (И.Х. Наназашвили. Строительные материалы из древесно-цементной композиции. - Л.: Стройиздат, 1990, с. 99-105)

Недостатком известной сырьевой смеси является необходимость предварительной обработки древесного заполнителя для нейтрализации выделяющихся из древесины «цементных ядов» - водорастворимых редуцирующих веществ, негативно влияющих на цементное вяжущее в связи с неполной его гидратацией.

Известна сырьевая смесь для изготовления арболита, включающая древесный заполнитель, замачиваемый в течение часа, который затем отжимают на центрифуге в течение 5 мин, а затем смешивают с добавками, цементом и водой (Авторское свидетельство СССР №1534031, дата приоритета 20.07.1987, дата публикации 07.01.1990, авторы: Власкин В.И., Горев В.Я., RU).

Недостатком известной сырьевой смеси является необходимость предварительной обработки древесного заполнителя с использованием специального оборудования (центрифуги, насосы и др.), создающего дополнительные энергетические затраты.

В качестве прототипа принята сырьевая смесь, содержащая цемент, минерализатор и древесный заполнитель, предварительно вымоченный в воде при температуре 15-17°C, при соотношении древесного заполнителя и воды 1:9 по массе в течение 7-8 суток (Авторское свидетельство СССР №1516478, дата приоритета 14.10.1986, дата публикации 23.10.1989, автор Сидорук Я.Д., RU, прототип).

Недостатками прототипа являются трудоемкость, длительность процесса и невысокие прочностные показатели арболита.

Задачей изобретения является использование в составе сырьевой смеси для арболита древесного заполнителя, не содержащего «цементных ядов», улучшение условий гидратации цемента в арболитовой смеси, повышение прочности арболита за счет удаления водорастворимых веществ из древесного заполнителя, снижение энергозатрат при производстве арболита и утилизация отходов.

Для решения поставленной задачи сырьевая смесь для изготовления арболита, содержащая цементное вяжущее, древесный заполнитель и воду, согласно изобретению в качестве древесного заполнителя она содержит вторичный древесный заполнитель фракции 0,315-20 мм, полученный из отработанных древесно-стружечных плит, при следующем соотношении компонентов, мас. %: цемент 39-43; указанный древесный заполнитель 21-25; вода - остальное.

Традиционный древесный заполнитель для арболита, получаемый из различных древесных пород, наряду с присущими ему ценными свойствами, такими, как низкая плотность, недефицитность, хорошая смачиваемость, легкость обработки, имеет и такое отрицательное качество, как повышенная химическая активность, обусловленная наличием в составе древесины легкогидролизумых и экстрактивных веществ - «цементных ядов», представленных, в основном, легкорастворимыми простейшими сахарами: сахарозой, глюкозой, фруктозой. «Цементные яды», состоящие, в основном, из углеводородных групп HCOH, осаждаясь на поверхности частичек минералов цемента 3CaOSiO₂ (трехкальциевый силикат) и 3CaOAl₂O₃ (трехкальциевый алюминат), образуют тончайшие оболочки, которые изолируют частицы цемента от воды, замедляют ход процессов гидролиза и гидратации цемента.

Для уменьшения отрицательного влияния водорастворимых экстрактивных и легкогидролизуемых веществ на свойства древесно-цементных композиций применяются различные способы и технологические приемы, сущность которых заключается в частичном удалении этих веществ из древесного заполнителя, в переводе простейших сахаров в нерастворимые или безвредные для цемента соединения. В целом все эти приемы называются «минерализацией» древесного заполнителя и предусматривают достаточно сложные технологические процессы, требующие многоступенчатой обработки заполнителя различными химикатами с последующим кипячением или промывкой, выдержки в силосах для стабилизации его свойств или сушки и др.

С этой точки зрения заслуживает внимания использование в технологии арболита и изделий из него вторичного древесного заполнителя, не содержащего «цементных ядов», в частности, получаемого из отслуживших свой срок древесно-стружечных плит. ДСП изготавливают на основе древесной щепы, по дисперсности и гранулометрическому составу аналогичной древесному заполнителю для арболита. В результате технологических операций, осуществляемых при изготовлении ДСП, древесная щепа содержит минимальное количество экстрактивных веществ, сопоставимое с содержанием их в древесном заполнителе после вылеживания в течение 12 месяцев, табл. 1.

Получают вторичный древесный заполнитель следующим образом. Утилизируемые древесно-стружечные плиты поступают на пост обработки, где происходит удаление с поверхности плит защитного полимерного слоя при помощи специальной резательной и отшлифовочной установок, которые обрабатывает лицевые и торцевые стороны ДСП. Дальше по конвейеру ДСП подается на первичную переработку в двухвальный шредер с вертикальной загрузкой, серии ДШВ, предназначенный для измельчения древесины, древесных отходов, где за счет движущихся навстречу друг другу валов происходит измельчение. Благодаря двум валам, плавно движущимся навстречу друг другу, захват сырья происходит эффективно и независимо от его размеров и форм. Таким образом достигается максимальный эффект измельчения, при котором дробление сырья не вызывает много шума и выделения пыли.

Затем для окончательного измельчения кусковая масса ДСП поступает в молотковую дробилку, где и происходит окончательное измельчение. При вращении ротора, молотки под действием центробежной силы располагаются по радиусу и измельчают встречающиеся на своем пути древесные частицы.

Полученная древесная дробленка через циклон-успокоитель транспортируется по трубопроводу в бункер, а затем в дозатор и смеситель для приготовления арболитовой смеси.

Дальнейшее изготовление изделий из арболитовой смеси производится по традиционной технологии.

Сырьевыми материалами для арболитовой смеси предлагаемого состава являлись: вторичный древесный заполнитель фракции 0,315-20 мм и портландцемент Красноярского цементного завода.

Арболит, полученный из смеси заявляемого состава, характеризуется в соответствии с ГОСТ 19222 классом по прочности В 1,5 - В 2,5 и имеет марку по плотности от 600 до 800, может использоваться для изготовления мелкоштучных стеновых изделий, табл. 2.

Разработанная сырьевая смесь является более экономичной, чем известные, благодаря использованию вторичного древесного заполнителя, полученного на основе отслуживших свой срок древесно-стружечных плит. Использование такого заполнителя исключает необходимость предварительной обработки традиционного древесного заполнителя, что экономит энергоресурсы и сокращает трудоемкость изготовления изделий из арболита.

Использование вторичного древесного заполнителя также позволяет улучшить экологическую обстановку за счет утилизации отслуживших свой срок материалов и изделий, расширить номенклатуру эффективных и экономичных строительных материалов.