ХИМИЧЕСКАЯ АГРЕССИВНОСТЬ ЗАПОЛНИТЕЛЯ РАСТИТЕЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ ПО ОТНОШЕНИЮ К ЦЕМЕНТУ

 

Полищук А.И., Рубинская А.В. (Лф СибГТУ, г. Лесосибирск, РФ)

 

В данной работе рассмотрены вопросы о влиянии заполнителя на свойства арболитовых блоков и его агрессивности по отношению к цементу.

 

This paper deals with the influence of the filler on the properties arbolitovyh blocks and aggressiveness towards cement.

 

Ключевые слова: арболит, заполнитель.

Key words: arbolit, aggregate.

 

Древесный заполнитель, как и многие другие органические целлюлозные заполнители, наряду с присущими им ценными свойствами (малая средняя плотность, хорошая смачиваемость, легкость обработки, в частности, дроблением и др.) имеет и отрицательные качества, которые затрудняют получение материала высокой прочности из высокопрочных компонентов (цементный камень и древесина). К специфическим особенностям органического целлюлозного заполнителя, отрицательно влияющим на процессы структурообразования, прочность и стойкость арболита к влагопеременным воздействиям, относятся: повышенная химическая агрессивность; значительные объемные влажностные деформации и развитие давления набухания; резко выраженная анизотропия; высокая проницаемость; низкая адгезия по отношению к цементному камню; значительная упругость при уплотнении смеси.

Наиболее изучена химическая агрессивность. Исследование свойств композиции "древесина — цементный камень" началось с 1924 г. Было выдвинуто предположение, что низкая прочность этой композиции связана с химическим составом древесины (табл. 1) [2]. Первые исследования показали, что древесина содержит легкогидролизуемые и экстрактивные вещества — "цементные яды", вредные для цемента, которые и замедляют набор прочности изделий. Поэтому все усилия исследователей и практиков были направлены на нейтрализацию их вредного влияния. Позднее работами, проведенными отечественными и зарубежными исследователями, было установлено, что наиболее вредное воздействие оказывают легкорастворимые простейшие сахара: сахароза, глюкоза, фруктоза и часть гемицеллюлозы, способной в определенных условиях превратиться в эти сахара, и в меньшей степени опасны крахмал, тонниды и смолы. Щелочная среда цементного теста способствует выделению "цементных ядов", количество которых колеблется в значительных пределах в зависимости от породы древесины, условий и сроков ее хранения.

 

Таблица 1- Химический состав некоторых пород древесины

Было выявлено, что воздействие водорастворимых веществ древесины на твердеющий цемент проявляется в стабилизирующем эффекте. "Цементные яды", состоящие в основном из углеводных групп НОСН, осаждаясь на поверхности частичек минералов цемента 3Ca0-Si02 (трехкальциевый силикат) и ЗСаОА12<ЭЗ (трехкальциевый алюминат), образуют тончайшие оболочки, которые затрудняют ход процессов гидратации цемента [1]. Для уменьшения отрицательного влияния водорастворимых экстрактивных и легкогидролизуемых веществ на прочность деревоцементных композиций были предложены различные способы и технологические приемы, сущность которых заключалась в частичном удалении этих веществ из древесного заполнителя, в переводе простейших сахаров в нерастворимые или безвредные для цемента соединения, в ускорении твердения портландцемента (т.е. в сокращении времени их воздействия на процессы твердения). В большинстве своем предложенные способы "минерализации" древесного заполнителя предусматривают достаточно сложные технологические процессы, требующие многоступенчатой обработки заполнителя различными химикатами с последующим кипячением или промывкой, выдержки для стабилизации в силосах или сушки и др. [1, 2, 3].

Из многочисленных добавок, опробованных в отечественной и зарубежной практике приняты такие, при которых "минерализатором" органического целлюлозного заполнителя служат хлористый кальций и жидкое стекло (исключение составляет технология, используемая фирмами "Велокс" и "Дюризол").

Однако применяемые в отечественной и зарубежной практике способы "минерализации" древесного заполнителя, хотя и повышают скорость нарастания прочности в начальный период, но все же, как видно из табл. 2, не позволяют получать достаточно прочный материал.

 

Таблица 2- Прочность и расход компонентов в композиции «древесина-цементный камень»

 

Проведенные исследования показали, что при почти полном удалении легкогидролизуемых веществ из древесного заполнителя удается увеличить прочность арболита лишь на 10-15% по сравнению с прочностью арболита на необработанном заполнителе. Следовательно, наличие легкогидролизуемых веществ можно рассматривать лишь как один из недостатков древесного заполнителя. Это означает, что кроме химической агрессивности (содержание экстрактивных и легкогидролизуемых веществ) древесный заполнитель обладает и другими специфическими свойствами, которые отрицательно воздействуют на структурную прочность арболита.

Список использованных источников

1.  http://www.arbolit.net/.

2.  ГОСТ 19222-84 Арболит и изделия из него. Общие технические условия.

3. Миронов Г.С. Комплексное использование древесины: Курс лекций для студентов специальности 26.01.00 «Лесоинженерное дело» направления 65.63.00 «Технология лесозаготовительных и деревообрабатывающих производств» очной, заочной и трёхгодичной форм обучения / Сост. Миронов Г. С. – Красноярск: СибГТУ, 2006.