Как вы думаете? Опилки + жидкое стекло

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

На перекрытие можно использовать опилки безо всякого связующего. Насыпать слоями и утаптывать.
У меня одноэтажный дом с холодным чердаком. Со стороны чердака потолок утеплён опилками без связующего. Толщина слоя 50 см. Срок эксплуатации почти 30 лет. Полёт нормальный.

А вот в стены. Тут я бы связующее применил. Понятно что самонесущий (НЕконструкционный, несущий лишь самого себя) утеплитель требует применения крепкого несущего каркаса. Если же каркас не будет несущим., если каркас лишь для перемещения опалубки, то сам утеплитель должен быть не только самонесущим, но и конструкционным материалом, который выдержит нагрузку элементов крыши. Это всем понятно, я думаю, и останавливаться на этом я не буду.

Если мы будем делать крепкий каркас (не из брусков 50х50 мм), то утеплитель можно делать неконструкционным. Связующего потребуется меньше., лишь бы утеплитель не оседал. Так ведь?

Либо против оседания можно использовать метод клина, опилки засыпать чистые., вообще без связующего. Так сделаны стены у ekimov Вот только у него опилки забиты в прямые стены, т. е. без метода клина.
Метод клина не моё изобретение. Я подсмотрел его на примере каркасных построек в Христиании. Христиания - это квартал рядом с датской столицей. А сам каркас с клином реализуется посредством изменённой конструкции стойки Ларсена. У такой стойки Ларсена верх немного шире чем низ. Внутренняя сторона такой стойки устанавливается строго вертикально, а вот внешняя стоит под наклоном. Обшитые с двух сторон несъёмной опалубкой стойки Ларсена образуют клин., если смотреть на стену в разрезе. Отклонение внешнего элемента стойки Ларсена незаметно для невооружённого глаза (2-3 см). Этого небольшого клина достаточно для того чтобы засыпанные опилки распёрлись и перестали осаживаться.
Не знаю понятно ли я объяснил что такое клин.

 

Делаю куличики из смесей с разным составом. Жидкое стекло у меня старое (осадок есть на дне ёмкости), но и такое работает. Опыты в самом начале ещё, но предварительный результат интересен и обнадёживает.
Я смешивал ж. стекло с 5-ю частями воды и к такому объёму раствора добавлял 4-ре части опилок. То есть к 20 мл. ж. стекла добавил 100 мл. воды. И к этому раствору (120 мл.) добавил 500 мл. опилок (480 мл. не стал отмерять. Заморочно). Опилки средней величины., стружки в смеси нет. Куличик получился довольно крепкий. Самонесущий материал из такой смеси получится. Думаю что опилок в такую смесь нужно поменьше., суховат куличик получился. Он тёплый и лёгкий. Посмотрел на результат и понял что здесь требуется доработка соотношения частей.
Тогда я смешал ж. стекло с 10-ю частями воды (10 мл. ж. стекла + 100 мл. воды) и этот раствор смешал с 3-мя частями опилок (где-то 350 мл. брал). Вот этот кулич получился нормальный, не сухой. Смесь сжимается в руке и остаётся в комке., не разваливается, но и не течёт из неё раствор при сжимании. Высушил не до конца ещё, но уже довольно крепкий получился.
Потом я подумал что матрица в таких смесях хоть и тонкая и лёгкая (а это действительно так!, но ж. стекло такой матрицы всё равно боится воды. Подумал об отвердителях которые сделают ж. стекло нерастворимым в воде.) У меня есть кремнефтористый натрий и ПЦ-400. Хлористого кальция я пока не нашёл. С кремнефтористым пока не экспериментировал, он не очень-то доступен для ширнармасс. Попробовал в следующий состав ввести немного ПЦ-400., совсем немного. Его требуется до 20% от объёма ж. стекла.
Взял я 10 мл. ж. стекла растворил в 100 мл. воды и к этому раствору добавил 350 мл. опилок. Смешал и добавил 1\2 чайной ложки ПЦ-400. Не точно отмерил ПЦ-400, ну не было под рукой подходящей ёмкости. Снова всё это промешал. Смесь даже цвет не изменила. Сделал куличик. И если первые смеси долго твердели. Пока не высушил, они не затвердевали, то вот этот третий кулич затвердел за 4 часа примерно. И даже будучи сырым уже держал форму, но ногтем проминался конечно. Просох он пока лишь на половину.,но уже твёрдый (твёрже чем первые куличи). Здесь я понял что это не ПЦ-400 позволяет смеси держать форму, форму держит именно ж. стекло. А незначительное количество ПЦ-400 послужило в качестве отвердителя для ж. стекла. Смесь осталась лёгкой и тёплой на ощупь., цвет не изменила. Размочить этот третий кулич в воде ещё не пробовал., пусть досохнет. Когда досохнет попробую размочить. Если матрица стала водоустойчивой, то это будет нечто. Забыл сказать - кулич продувается с некоторым усилием. Конвективных потоков в стене из такого материала не будет, а вот пар он пропускать будет при правильной ветрозащите., что нам и требуется от него.
Предварительно можно сказать, что все три образца годятся в качестве примера самонесущего утеплителя. Третий образец мне понравился больше. Он крепче первых и такой же лёгкий. А на водостойкость его потом проверю.
Есть мысль. А что если смесь не трамбовать, а только проштыковать. Смесь будет держать форму? Если без трамбовки будет держать форму, то она ведь будет вдвое легче чем трамбованная. Если она получится в 250 кг\м3, то это вдвое легче чем массив сосны, например, который весит 450\500 кг на куб!
Вот это материальчик получится:
1. Лёгкий, с хорошим термосопротивлением.
2. Негорючий (опилки обработанные ж. стеклом горения не поддерживают)
3. Устойчивый ко грибку.
4. Устойчивый к намоканию.
5. Дешёвый. (Но подозреваю что он будет немного дороже чем опилкобетон с матрицей из цемента).
P. S. Замесил ещё один кулич., почти такой же как третий, но ПЦ-400 добавил гораздо больше (3 полных чайных ложки). Уже вижу - перебор с цементом. Кулич имеет серенький цвет и тяжелее чем первые. Хотя он и твёрдый, но потяжелее первых. Не понравился потому что тяжелее. Но отрицательный результат - это тоже результат.

 

Четвёртый? Вообще-то четвёртым я хотел сделать только опилки и цемент (опилкобетон классический только без песка). Я ведь опилкобетон обычный в руках не держал. Просто хотел сделать опилкобетон для себя. Пощупать хотел, для личного опыта. Но у меня оставалось много смеси (10 мл. ж. стекла + 100 мл. воды + 350 мл. опилок) от прежнего замеса который пошёл на кулич №3. Просто к этой смеси я добавил много-много цемента (3 полные чайные ложки цемента, гораздо больше чем в кулич №3. Для того чтобы отвердить ж. стекло не нужно столько цемента. Вот 3-тий кулич очень понравился. Очень понравился. Лёгкий, тёплый, прочный. А 4-й серый где много-много цемента очень крепкий, но он заметно тяжелее чем все три предыдущие куличи., но он, я думаю, будет легче чем классический опилкобетон в котором пропорции 1\2\8 (цемент\песок\опилки). Для себя я сделаю и куличик классического опилкобетона без ж. стекла. Классический опилкобетон я сделаю чисто для собственного опыта., и вас, и других форумчанам такой смесью не удивишь.

 

Все сделанные мною куличи я уминал пальцами., без фанатизма, не очень сильно.
Подумываю сделать куличик с составом №3, но не приминать, то есть обойтись без трамбовки. Просто немного поштыковать, но не уминать\трамбовать. Если будет держать форму, то это будет удача., ведь он будет ещё легче чем кулич %3. А следовательно он будет теплее., да и опилок уйдёт на такой состав вдвое меньше. И представляю сколько уходит времени и сил на трамбовку. Искать надо вариант наилучший. Может в состав нетрамбованный добавить какой-либо армирующий материал, типа фибры, или соломы рубленой, или чего-то ещё армирующего.

Ещё хочу попробовать составы с другими отвердителями: кремнефтористым натрием, хлористым кальцием и другими (какие ещё найду).
Ещё хорошо бы поэкспериментировать не только с чистыми опилками. Попробовать смешать опилки со стружкой, сделать матрицу из ж. стекла и отвердить её. Опилки со стружкой не так сильно усаживаются как чистые опилки., а я делал все куличи только с чистыми опилками.

 

Жидкое стекло обладает высокой реакционной способностью. Как отмечается в специальной литературе, веществ, не реагирующих с жидким стеклом,
известно меньше, чем веществ, вступающих с ним во взаимодействие.
Благодаря гидролитическому расщеплению растворы жидкого стекла очень легко подвергаются разложению с выделением геля (вот гели являются водонерастворимыми или плохорастворимыми веществами).
Почти все кислоты, различные соли металлов, окислы металлов, органические вещества (фенол, формальдегид и др.) разлагают жидкое стекло и даже спирты (лучше конечно брать сложные спирты, хотябы ацетон, например), даже простые спирты изменяют ж. стекло до неузнаваемости и придают ему "волшебные свойства". Я как-то давно посмотрел ролик на ютьюбе где ж. стекло концентрированное, т. е. неразбавленное а прямо из банки смешали с каким-то сложным спиртом. В результате получился силиконовый шарик, который немного подсушили и играли им как мячиком (он отскакивал от твёрдых поверхностей). Вобщем силикон он и есть силикон.
Силиконовыми герметиками все пользовались, а? Вот и я взял ж. стекло смешал с этиловым спиртом 1:1 и уже во время замешивания масса стала загустевать., я вынул массу и скатал её в шарик. Да у этого шарика имелась некоторая упругость и он отскакивал от пола,
но хорошо высохнув масса стала деградировать. Вот если бы у меня имелся нужный сложный спирт, то я бы получил обычный долгоиграющий силикон. То же самое можете проделать и вы, если вам это интересно и вы решили позабавиться. Вот только не забывайте о том, что
ингредиенты должны быть неразбавленными и ж. стекло и спирт (водка не прокатит . Ой, я увлёкся.
Итак, осознав то что веществ которые могут отвердить ж. стекло большое множество, но не всякое вещество может сделать ж. стекло водостойким я был немного обескуражен. Я понял что мой подход (ёпыты со всем подряд) - дилетантизм "чистой воды"., т. е. баловство это.
Я осознал то, что браться за дело нужно было с другой стороны: читать литературу по теме и опираясь на мнение имеющих опыт ставить свои опыты).
Первое с чем мне нужно поработать это сама матрица без наполнителя. Нужно искать такие отвердители, которые сделают матрицу очень устойчивой к воздействию воды.
В первых опытах я брал цемент и пытался им отвердить ж. стекло. Цемент приводит ж. стекло в затвердевшее состояние (за 3-4 часа) и смесь хорошо держит форму, а после высыхыния становится понастоящему прочной, но стоит напитать куличик из смеси водой и он теряет прочность.
Нет, он сам не разваливается и не оползает от воды и его даже можно брать в руки и переносить. Вот только стОит на него надавить пальцами и он разваливается на части. Если же его высушить, то он прочность восстанавливает, но не такую какая была до замачивания.
Далее я попробовал делать такую смесь: опилки\ж.стекло\кремнефтористый натрий. Схватывается смесь и становится твёрдой ещё быстрее чем с цементом. С кремнефтористым натрием смесь схватывалась за 1 час. После сушки смеси попробовал её замочить.
После замачивания стало понятно что форму эта смесь держит лучше чем с цементом, но тоже разрушается при чуть большем усилии.
Мне понятно что нужно искать другие отвердители. Такие отвердители которые сделают смесь более водостойкой. Сульфат алюминия пока не нашёл. Ищу. Хлористый кальций доступен только в слабом растворе. Это не то что надо. Ищу в гранулах или в порошке. Попробовать с кислотами поиграться и с оксидами металлов?
Нужно сурик поискать. А кислот под рукой много разных. Почти все кислоты реагируют с ж. стеклом.
Но пока я больше читаю по теме. Читаю., читаю, в памяти всплывают старые знания. Я по первой специальности химик. Моя первая специальность - "Технология антибиотиков и мед. препаратов" и во время учёбы приходилось изучать как органическую химию так и неорганическую.
Всё забыл. Всё. Тупица. Но с удивлением отмечаю что могу как-то ориентироваться в этом.
Почитаю и буду двигаться дальше.

 

Нет, идея не изменилась, но хочется сделать материал который бы по стоимости и особенно по техническим характеристикам превосходил бы и опилкобетон и арболит. Может быть я на непосильное замахнулся? Может быть, может быть.
Сделать массу опилок твёрдой не проблема. Я её уже зделал. Сделать массу ещё и негорючей., ну так это само собой получилось. Я свои куличики "пытал" газовой горелкой. Горение не поддерживают. Только горелку убираешь - кулич сразу тухнет и чуть-чуть тлеет. А вот с водой куличики проверку не проходят. А это значит что незашитой стену из такого материала на год\два (пока сохнет) не оставишь. Эрозия её разрушит (ветер, дождь, солнце, мороз). А хотелось бы чтобы искомый материал был ещё и водостойким как арболит или опилкобетон.
Если мне это удастся, то такой материал будет сильным конкурентом арболиту\опилкобетону и займёт свою нишу. Он тогда понравится всем.
Если удастся сделать материал твёрдым, огне\влагостойким, более тёплым чем арболит\опилкобетон, более дешёвым и более технологичным, то с ним можно будет делать всё: и блоки и монолит в каркас. Да что угодно. И не нужно будет с ним обращаться бережно.., типа, вот это с ним можно, а вот это с ним нельзя. С ним всё будет можно. Вот и остался у меня последний барьер - пониженная влагостойкость. Все остальные нужные характеристики уже есть.

 

Забыл я добавить: мы делаем материал НЕ КОНСТРУКЦИОННЫЙ а просто самонесущий утеплитель. И в этом отношении мы с такими конструкционными материалами как арболит\опилкобетон не конкурируем (повторяю для тех кто не понял).
Хорошо бы добиться того чтобы искомый материал был бы более тёплым, дешёвым, более технологичным и таким же огне\влаго устойчивым как арболит\опилкобетон. Да и не получится на опилках и такой тонкой матрице (из ж. стекла) сделать материал близкий по жёсткости к арболиту или хотя бы к опилкобетону. Сделать это не позволяет, ни опилочное зерно (оно мелкое, это вам не щепа как в арболите), ни матрица (это вам не цементная, толстая матрица) как в опилкобетоне. Да, в составе опилкобетона ещё и песок присутствует. Песок тоже увеличивает прочность материала. Но в том материале состав которого ищу я песка не будет. Песок увеличивает теплопроводность, т. е. материал становится "холоднее". Вот весь смысл и заключается в том чтобы уйти в составе от песка и цемента и получить тёплый и самонесущий материал который будет хорошо себя вести в каркасной постройке. Такой материал сможет заменить различные ваты и маты. Он точно будет более долговечен чем ваты, но не такой прочный как конструкционные материалы.

 

Вот здесь чел вымачивает паклю в ж. стекле, а затем в хлористом кальции. Хлористый кальций отверждает ж. стекло и пакля "дубеет". Потом чел пытается размочить паклю в воде. Не получается размочить. Пакля стала водостойкой. Заменить паклю опилками и всё проверить бы. Вот только я пока не могу найти хлористый кальций.

 

"Идея получить что-нибудь даром похвальна, но как правило редко осуществима"(с)

 

Обработать гидрофобным раствором только снаружи это тоже вариант. Я думал над этим вариантом. Думал я и над таким вариантом как введение гидрофобной добавки в массив материала. И на первый взгляд это действительно кажется излишним. Но резон в гидрофобизации есть в некоторых ситуациях, но сейчас не об этом., а о том для чего делать матрицу влагостойкой (не гидрофобной пока делать, а просто влагостойкой):

Как вы знаете, у нас в России строиться где попало является обычным делом. Люди, или не выбирают где строиться (скажем, им просто дали этот участок), либо они сами выбрали, опасный с точки зрения подтоплений участок, выбрали из-за имеющихся подъездных путей, либо ещё по каким-то причинам сделали неправильный выбор. Большинство населённых пунктов у нас стоит по берегам рек и по весне начинается трэш с заплывами по воде. Постройки подтапливает и они разрушаются. Если они и не разрушаются, то их долго сушат со всеми вытекающими проблемами. Что будет с постройками стены которых сделаны из НЕвлагоустойчивого материала? Вопрос риторический и можете не отвечать на него. И случаев подтопления бывает много и это каждый год у нас в России. А отвердитель в составе материала нужен не только для того чтобы материал схватывался побыстрее (без отвердителя материал набирает крепость только после того как высохнет). Хорошо ведь когда отвердитель ещё и делает матрицу водоустойчивой, а не только отверждает её. И если способность отвердителя ещё и делает материал водоустойчивым без каких-либо дополнительных затрат, то почему бы не поискать именно такой отвердитель? Хлористый кальций недорогой, Сернокислый алюминий (сульфат алюминия) тоже недорогой

Теперь о другом. Вы сказали: "Если арболит с плотностью 500-600 кг. пропускает воду как решето, то что говорить об опилках? Вода просто не будет застаиваться в опилках и все." Арболит да, выпускает воду так же свободно как и набирает. И вода в арболите будет стоять на одном уровне, на том уровне на каком вода достаёт. А вот в опилочном утеплителе вода не остаётся на том уровне до которого она достаёт, а по микрокапилярам матрицы поднимается вверх пропитывая весь массив материала. В арболите межматричное пространство большое, а в опилочном утеплителе маленькое. Когда я испытывал куличи на воду, то опускал их в ёмкость с водой не полностью (большая часть кулича оставалась над водой). Опускал и наблюдал как вода поднималась по микрокапилярам до самого верха кулича. Вот если ситуация будет с подтоплением постройки, то что будет с материалом сами понимаете. Хотя бы поэтому стоит делать материал влагостойким.

Отдельная тема: влагостойкий материал стен бань и других построек предназначенных для сложных режимов эксплуатации. Не буду об этом и так уже портянку написал.

P. S. Вы сказали что необшитый невлагостойкий материал дождями разрушаться не будет. Не уверен я в этом. Совсем не уверен. И что-то мне подсказывает что разрушаться он таки будет. И лучше эту проблему решить сразу.

 

Вы предлагаете варианты решения проблемы требующие некоторых затрат. Отсыпка выгоднее увеличения фундамента. А ещё лучше вообще не строиться в зоне подтопления. Но всё это уже офтоп, тема не про это.

Несъёмной опалубкой не все пользуются., далеко не все. Я часто вижу постройки из опилкобетона которые годами стоят необшитыми. А вот, кстати, на ваших стенах опалубка же не осталась? Была съёмная? Вы говорите, что даже если дождь прольёт стены во время строительства, то вода потом просто просочится и вытечет снизу стены? Ну, так она просочится и выйдет снизу, но матрицу-то ослабит. Испытания материала водой я проводил и выводы сделал. Поэтому фактор эрозии учитывать нужно, я считаю. Лучше уж решить проблему влагоустойчивости материала, чем восклицать потом: ой, я не подумал. Тем более что решение этой проблемы не увеличит намного, ни финансовые затраты, ни трудовые.

Вдобавок ко всему я рассчитываю что материал будет применяться и там где условия будут очень жёсткими., но это тоже уже офтоп.

Каждый может учитывать влагостойкость или не учитывать. Никто ведь не загоняет самостройщика в какие-то жёсткие стандарты. Я предпочитаю учитывать.