Способ обработки древесного заполнителя для производства арболита Советский патент 1992 года по МПК C04B18/26 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении арболита.

Известен способ изготовления арболита на заполнителе из древесины сибирской лиственницы, предварительно обработанной в слабом растворе NaOH.

Данный способ не позволяет получить высокомарочный арболит на таком химически агрессивном заполнителе, как даурская лиственница.

Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления арболита, согласно которому древесную дробленку вымачивают в воде при 15-17°С при соотношении древесного заполнителя 1:1,8 по объему в течение 7-8 сут.

Однако данный способ нетехнологичен, так как требует большое количество емкостей для замочки дробленки, особенно в цехах с мощностью 12000 м3 арболита и

крупнее, а также не позволяет получить арболит прочностью больше 3,2 МПа.

Цель изобретения - снижение плотности, теплопроводности и остаточной влажности арболита.

Цель достигается тем, что вымачивание заполнителя осуществляется в горячем водном 5-20%-ном растворе хлорида кальция при 60-100°С в течение 5-20 мин при соотношении заполнитель-раствор 1:1,3-1:2 по объему.

Высокая температурная обработка заполнителя позволяет ускорить реакции между сахарами, содержащимися в экстрактивных веществах древеси-ны, и хлоридом кальция, так как с ростом температуры число активных молекул возрастает, а следовательно, возрастает и скорость химической реакции. Минимальная температура, обеспечивающая ускорение реакции, была определена экспериментально и составила 60°С, а максимальная 100°С - кипячение.

сл

С

XI

J

О

СО N

О

Время замачивания и концентрация растворов определялись экспериментально. Критерием служило количество Сахаров, выделяемых из заполнителя после обработки.

При выявлении соотношения дроблен- ка - раствор исходят из того, что, поскольку водопоглощение дробленки в течение принятого времени (5-20 мин) по объему составляет 80-100% (в среднем), минимальное соотношение дробленка - раствор должно быть выше единицы. Мат симальное соотношение 1:2 позволяет использовать оборудование для замочки небольших размеров и экономить матери- ал - хлорид кальция.

Предложенные условия проведения способа обработки заполнителя отражены в табл. 1 на оптимальном составе 1 м арболита, включающем 380 кг цемента, 220 кг дробленки, предварительно обработанной 15%-ным раствором хлорида кальция, 8 кг хлорида кальция, 16 кг жидкого стекла и 135 л воды, необходимой для затворения смесей.

Содержание Сахаров в наиболее агрессивном заполнителе-дробленке даурской лиственницы составляет в среднем 0,83%, тогда как в хвойной дробленке - 0,24%. Следовательно, содержание Сахаров в листвен- нице в 3.5 раза выше, чем в хвойном заполнителе, что и предопределяет высокую химическую агрессивность заполнителя из даурской лиственницы к цементу.

Содержание Сахаров в дробленке из да- урской лиственницы, обработанной растворами хлорида кальция .различной концентрации в течение 5; 15 и 20 мин представлено в табл. 2. Обработку ведут горячим раствором хлорида кальция.

Как видно из табл. 2. предлагаемый способ обработки заполнителя способствует снижению содержания в нем Сахаров, что может быть объяснено переводом растворимых Сахаров хлоридом кальция в сахараты кальция.

На предварительно обработанном таким образом заполнителе изготавливают образцы арболита.

Пример. Изготовление образцов - кубов размерами 150 х 150 х 150 мм проводят в лабораторных условиях по единой методике. Все компоненты, необходимые для изготовления образцов (вязующее - цемент, заполнитель-дробленку, воду, хими- ческие добавки) взвешивают с точностью до 0,1г.

Древесную дробленку предварительно подготавливают по описанному способу и загружают в бетономешалку, куда заливают

воду, с растворенными в ней химическими добавками. Компоненты перемешивают. Полученную арболитовую смесь укладывают в формы и уплотняют методом вибрирования с пригрузом. Образцы выдерживают в формах в течение 1 сут. Затем формы рас- палубливают и образцы остаются в естественных условиях при 18-25°С и относительной влажности воздуха 60-80% в течение 28 сут, после чего их испытывают на прочность. Результаты испытаний сравнивают с образцами, изготовленными из ар- болитовой смеси по прототипу на даурской лиственнице и из арболита, изготовленного из даурской лиственницы без предварительной обработки.

Было изготовлено 8 серий образцо в. Состав компонентов арболитовой смеси и сравнительные физико-механические показатели предлагаемого арболита, полученного на предварительно обработанном древесном заполнителе из даурской лиственницы и на хвойной дробленке и известного, приведены в табл. 3.

Из табл. 3 видно, что арболит, полученный на заполнителе из даурской лиственницы, обработанной по предложенному способу, имеет физико-механические показатели в 2-3,5 раза выше, чем на необработанной дробленке.

Применение предлагаемого способа обработки заполнителя из даурской лиственницы позволяет расширить сырьевую базу древесно-цементных материалов, в частности арболита.

Данный способ применяется для обработки заполнителя из древесины хвойных пород и на его основе изготовлены образцы из арболита, состав и свойства которого приведены в табл. 3. Как видно из табл, 3, прочность арболита на обработанной хвойной дробленке в 2 раза выше, чем на необработанной.

Предложенный способ обработки позволяет снизить химическую агрессивность не только дробленки, но и опилок хвойных и лиственных пород и применить их в качестве мелкого заполнителя в легких бетонах.

Формула изобретения

Способ обработки древесного заполнителя для производства арболита, включающий вымачивание заполнителя, отличающийся тем, что, с целью снижения плотности, теплопроводности и остаточной влажности арболита, вымачивание заполнителя осуществляют в горячем водном 5- 20%-ном растворе хлорида кальция при 60-100°С в течение 5-20 мин при соотношении заполнитель-раствор 1:1,3-1:2 по объему.

Таблица

Изобретение относится к способам обработки древесного заполнителя для производства арболита. Согласно способу обработки древесного заполнителя для производства арболита вымачивание заполнителя осуществляют в горячем водном 5-20%-ном растворе хлорида кальция при 60-100°С в течение 5-20 мин при соотношении заполнитель-раствор 1:1,3-1:2 по объе- му. Характеристика заполнителя: средняя плотность 760 кг/м3 при естественной влажности, 700 кг/м в воздушно-сухом состоянии, остаточная влажность 8,5%, теплопроводность 0,123 Вт/(м -К). 3 табл.

Таблица 2

Таблица 3

В числителе - средняя плотность при естественной влажности; в знаменателе - средняя плотность в воздушно-сухом состоянии.

Продолжение табл.3