Производство арболита: принципы, технологии, способы - 1

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

А везде пишут, что при соблюдении пропорций он увеличивает прочность бетонов...

 

Везде - это где? Применение хлористого кальция в дозировках превышающих 3% количества используемой воды не рекомендуется, так как это ведет к понижению марочной прочности бетона. Наберите: "использование ХК в строительстве" в любом поисковике, там все есть.

 

Так я ж и пишу при соблюдении пропрций...
А так вот например:
По результатам экспериментов Миронова С. А., Малининой Л. А., НИИЖБ; Киселева Н. Н., Горьковский инженерно-строительный институт Кальций хлористый имеет следующие свойства в бетонах:
- добавление кальция хлористого в количестве 2% от массы цемента в раствор сокращает потребление цемента на 10% при неизменной прочности и уменьшает время схватывания в 3 раза;
- добавление кальция хлористого в количестве 2% от массы цемента удваивает прочность однодневного бетона;
- добавление кальция хлористого в количестве 2% от массы цемента увеличивает поверхностную прочность бетона в 1,5 раза – меньше сколов на изделиях, лучше товарный вид;
- увеличение предела прочности бетона на 10% (или 20% при неизменной пластичности и сокращении воды на 8%);
- добавление кальция хлористого в количестве 1% от массы цемента по влиянию на схватывание цемента равносильно повышению температуры схватывания на 15 – 20ºС;
- добавление кальция хлористого в количестве 2% от массы цемента «реанимирует» лежалые цементы.
Данные свойства, подтвержденные производственной практикой наших партнеров, показывают, что кальций хлористый - наиболее эффективный и экономичный ускоритель схватывания и набора прочности.

 

По Вашему совету, нашел в поисковике:
"Кальций хлористый также используется для изготовлений изделий из бетона. Кальций хлористый повышает прочность изделий из бетона, а так же его применение позволят значительно сократить расход воды и цемента. Ускорить процесс отвердения, а так же добавить прочности грунту можно с помощью смеси, в которую добавляют кальций хлористый.
Хлорид кальция применяется строительными компаниями в качестве ускорителя для схватывания цементов.
Кальций хлористый существенно ускоряет гидратацию цемента, в результате чего сокращается начальное и конечное время схватывания и усадки, в то же время, увеличивая его опережающую прочность, поверхностный износ, устойчивость к холодной погоде и обрабатываемость."

 

Вот именно поэтому при применении кальция в качестве минерализатора щепы, в количествах превышающих 1,5-2% от массы цемента блоки медленно набирают прочность в начальный период.

 

Правильно ли я понимаю, что сначала замачиваете щепу в глиноземе, потом цемент с кальцием, а пушонку - вместе с глиноземом?

 

С другой стороны, в трудах Наназашвили есть результаты испытаний, которые говорят о том, что минерализация в кх дает бОльшую прочность через 2-3 недели, а потом еще и продолжает набирать прочность.
Все же такое ощущение что надо пробовать и искать состав самому. В том числе многое зависит от того как и скольо времени замачивается щепа, успевает она высохнуть, впитав в себя минерализатор или иднт в замес сырой...

 

Я уже приводил таблицу из учебника Миронова С. А., Малининой Л. А. Там, правда, 1% добавки CaCl2. Но далее, там по тексту идёт разъяснение, что больше 2% влияют на коррозию арматуры, и вообще, на разном цементе действует по-разному. В целом, больше CaCl2 2% на обычных бетонах не дают прироста прочности на 28 сутки. И вообще, CaCl2 (как и другие хлориды) является ускорителем, и конечной прочности он при нормальном твердении на 90 сутки и далее не добавляет (на 28 сутки добавляет). С быстротвердеющими цементами использование хим. ускорителей твердения ставится авторами под вопросом (т.к. теплоая обработка влияет гораздо сильнее).
В случае арболита CaCl2 всё-таки является и минерализатором. Поэтому, в зависимости от кол-ва водорастворимых веществ в древесине, минерализатора нужно разное кол-во. В случае листвяка, кол-во CaCl2 может вырасти и до 7%, чтобы добиться макс. прочности. Также определенное кол-во сахаров (не очень большое) увеличивает прочность бетонов. В таблице "влияние разных хим. добавок на прочность" автором вместо Al2 (SO4) 3 был использован Na2SO4. И преимуществ в прочности у сульфата по сравнению с хлоридами не было (скорее наоборот). Может древесина хорошовылежанная?
Также интересно использование спиртов в качестве минерализатора (глицерин). Похоже, что группа OH эффективно расщепляет сахара. Возможно, известь действует примерно таким же образом. Но глицерин и прочие спирты легко растворяются в воде, а значит быстрее вступают в реакцию.
Вопрос отличия действия хлоридов от сульфатов на легкорастворимые вещества очень важен. В этой связи хотелось бы услышать: кто-нибудь пробовал использовать и хлориды, и сульфаты? Какая разница получилась по прочности? Какая древесина использовалась (свежая или лежалая 2,3,4 и более месяцев)? Почему Экодрев при переработки поддонов из сухой древесины использует сульфат и жидкое стекло, а не хлорид? В связи с несовместимостью стекла и хлорида? Ведь, судя по научным публикациям, хлорид даёт большую конечную прочность арболита...

 

На графиках представлены показания изменения прочности бетона, как я понимаю, а не арболита. И это существенно. После "сушилки" блоки уже становятся достаточно прочными для строительства и летнее теплое время по сути можно уже строится, хотя я все равно не отпускаю ранее 10дневного срока. А если в конечном итоге прочность будет той же самой - то большой вопрос на сколько это нужно. При тепловой обработке судя по всему надо концентрироваться на максимально качественной минерализации, т. е. выводе сахаров, чтобы не цемент прочнее делать, а именно сцепление цемента со щепой

 

Если вспомнить курс химии, то насколько мне удалось вспомнить, при смешивании хлорида кальция и сернокислого алюминия происходит химическая реакция в результате которой сернокислый кальций выпадает в осадок, а хлорид алюминия оставшийся в жидком виде не является хорошим минерализатором.

 

Получается гипс (CaSO4) +Al2Cl3? А насколька эта реакция быстро протекает?

 

Мы смешали обе соли в одной емкости. Вылить в мешалку не успели, реакция успела пройти.

 

Каким образом такое становиться возможным?

 

ДОБАВКА ДЛЯ ЦЕМЕНТНО-ДРЕВЕСНЫХ КОМПОЗИЦИЙ Руденко Б. Д. (СибГТУ, г. Красноярск, РФ)
Для технологии производства цементно-древесных композиций основной задачей является снижения продолжительности твердения цемента и повышения его прочности в ранние сроки. Такая задача решается путем введения в приготавливаемую смесь химических добавок. Состав добавок определяется видом применяемой породы древесины.
Известно, что имеются составляющие компоненты древесины, которые отрицательно влияют на твердение цемента. К таким веществам относятся в первую очередь сахара, кислоты, дубильные вещества, камеди, фенолы и хиноны. Мономерные сахара (например, глюкоза, ксилоза, сахароза и дериваты глюкуроновой и аскорбиновой кислот) в небольших количествах в растворе (до 0,125%) улучшают процессы схватывания, а при концентрациях 0,25 % исключают всякое схватывание цемента [1]. Возникающий из глюкозы сорбит менее вреден, чем сахар, а многоатомные спирты, глицерин и пентаэритрит в малых количествах даже улучшают качество затвердевшего цементного камня [1].
Эффект замедления процесса твердения, создаваемый крахмалом, продуктами целлюлозы, сахарами, оксикислотами и моносульфокислыми солями, Ханзен [2] объясняет действием альдегидной группы HCOH этих соединений, которая адсорбируется на частицах 3CaOSiO2 и 3CaOAl2O3 и тем самым вызывает замедление процессов гидратации и твердения. Указанные вещества по Штейноуру [3] останавливают гидратацию b - C2S в отсутствии C3F в результате того, что они в качестве причины замедления схватывания имеют не поддающиеся ионизации группы OH.
Эффект увеличения прочности цементного камня при малых (» 0,125 %) содержаниях подобных веществ никем не объясняется.
Наибольшая прочность получается для состава: СаСl2 = 6 %Ц; Вода = 0,8В/Ц; Сахароза=0,125 %Ц.
Ещё?
ПРОЧНОСТЬ ЦЕМЕНТНОСТРУЖЕЧНЫХ ПЛИТ ИЗ ДРЕВЕСИНЫ ЛИСТВЕННИЦЫ
Руденко Б. Д., Плотников С. М. (СибГТУ, г. Красноярск, РФ)
Присутствие в значительном количестве водорастворимых веществ в древесине лиственницы приводит к проблеме их нейтрализации. Если действие сахарозы на цемент отождествить с действием экстрактивных веществ древесины, а к такому выводу приводят результаты исследований А. С. Щербакова [1], то бесполезно применять в качестве минерализатора хлористый кальций в количестве 2 % к массе цемента при вероятности выхода в раствор сахаров свыше 0,15 % к массе цемента. Цементно-древесная композиция с таким содержанием углеводов не будет набирать прочность в первые 7 – 109 суток, а в дальнейшем из-за потери влаги во время воздушной выдержки его прочность не достигнет нормируемых величин [2].
Но и повышение дозировки СаСl2 в массе также не всегда приводит к нужному результату, так как на конечную прочность изделий оказывает влияние и водорастворимые вещества, и другие факторы, например, скорость их выхода в раствор. С повышением дозировки СаСl2 присутствие органических веществ не только не вредит, но напротив благоприятно сказывается на схватывании и твердении цементного теста. Это наблюдение приводит к парадоксальному на первый взгляд выводу: в производство цементно-древесных материалов следует не столько заботится о полной изоляции экстрактивных веществ, сколько о нужном их количественном выходе из заполнителя в раствор в первые минуты минерализации (до смешивания заполнителя с вяжущим). В отдельных случаях целесообразно вводить органические вещества в воду затворения, если выход их в раствор недостаточен, особенно при повышении расходов СаСl2 до от 4 до 9 % к массе цемента [2].
Предположительно: эффект замедляющего действия СаСl2 в присутствии углеводов связаны с образованием пленки из субмикрокристаллических гидросульфоалюминатов кальция на поверхности исходных зерен алюминатных составляющих портландцемента, что замедляет их гидратацию, вследствие чего жидкая фаза длительное время (до связывания всех углеводов возникающими новообразованиями) не достигает необходимых пересыщений по Са2+ и Аl3+[2].
При минерализации древесного заполнителя, содержащего повышенные количества водорастворимых веществ, расход хлористого кальция должен быть увеличен пропорционально ожидаемому выходу органических веществ в раствор.
При повышенных расходах СаСl2 в цементно-стружечную смесь вместе с водой затворения необходимо добавлять органические вещества, в частности глицерин, в целях предупреждения формирования защитных пленок из мелкокристаллических гидросульфоалюминатов кальция вокруг зерен алюминатных составляющих портландцемента. Добавление глицерина в присутствии повышенных количеств СаСl2 (от 7 до 8,5 % к массе цемента) увеличивает адгезию цементного клея к древесине лиственницы [2], что позволяет получить цементно-стружечные плиты на основе древесины лиственницы, удовлетворяющие требованиям применения их в строительстве.
Применение математического метода планирования эксперимента привело к определению оптимального значения расходов хлористого кальция и глицерина. Получены уравнения, связывающие прочность плит при изгибе с составом и количеством комплексного минерализатора.
Наибольшая прочность цементностружечных плит из древесины лиственницы зафиксирована на уровне 9,2 МПа, при рассмотренных условиях их изготовления, для этого требуется использование минерализатора следующего состава:
глицерина от 2 до 4 % к массе цемента,
хлористого кальция от 7 до 8,5 % к массе цемента.