Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Состояние вопроса и задачи исследования 8
1.1 Свойства древесины, используемой в качестве заполнителя в деревобетоне 8
1.2 Деревобетон как стеновой строительный материал 15
1.3 Влияние древесины на процессы твердения портландцемента 25
1.4 Факторы, влияющие на прочность сцепления цементного камня с древесиной 29
1.5 Модификация древесины 37
1.6 Постановка целей и задач исследования 38
Глава 2 Изучение свойств сырьевых материалов 41
2.1 Методологическая схема выполнения исследований. Методы исследования 41
2.2 Свойства исходной и модифицированной древесины 44
2.3 Исследование свойств вяжущих веществ и заполнителей 49
Выводы по главе 2 55
Глава 3 Оптимизация состава деревобетона 58
3.1 Определение оптимального состава деревобетона 58
3.2 Влияние добавки волластонита на свойства деревобетона 72
3.3 Исследования фазового состава деревобетона методами физико-химического анализа 75
Выводы по главе 3 90
Глава 4 Исследование эксплуатационной стойкости деревобетона 92
4.1 Морозостойкость 92
4.2 Атмосферостойкость 104
4.3 Изменение свойств деревобетона при увлажнении и высушивании 105
4.4 Биостойкость 107
Выводы по главе 4 110
Глава 5 Технологические рекомендации по производству изделий из деревобетона 112
5.1 Технология производства изделий из деревобетона 112
5.2 Опытно - промышленная проверка 115
5.3 Технико - экономическая эффективность производства изделий из
деревобетона 116
Выводы по главе 5 120
Основные выводы 122
Список использованных источников 124
Приложения 137
- Свойства древесины, используемой в качестве заполнителя в деревобетоне
- Методологическая схема выполнения исследований. Методы исследования
- Определение оптимального состава деревобетона
- Изменение свойств деревобетона при увлажнении и высушивании
Введение к работе
Актуальность темы
Современный уровень строительства предъявляет высокие требования к строительным материалам в части повышения теплозащиты, долговечности, экономичности. Разработка композиционных материалов с улучшенными теплоизоляционными свойствами и их широкое применение в строительстве в условиях экономии теплоэнергетических ресурсов имеют большое техническое и экономическое значение. Этим требованиям в большой мере отвечают древесные композиционные материалы на основе цемента. Наряду с увеличением производства традиционных строительных материа-лов, большое значение имеет создание новых видов строительных материалов с использованием отходов производства.
Удельный вес стен в структуре здания по себестоимости составляет 16...30%, а по трудоемкости-18...25 %.
Одним из эффективных и сравнительно быстро реализуемых путей наращивания объема выпуска стеновых материалов, в первую очередь для малоэтажного строительства, является организация производства стеновых бетонных камней. Производство композиционных строительных материалов и изделий с органическим заполнителем отвечает требованиям современного малоэтажного строительства.
Проблема утилизации многотоннажных отходов древесины приобретает все большее значение. Необходимость утилизации обусловлена не только ухудшением экологической обстановки, но и тем, что этот вид отхода является перспективным источником органических заполнителей в строительных материалах.
Увеличение объема производства и расширение номенклатуры стеновых материалов и конструкций на основе отходов древесины и техногенных отходов промышленного производства является актуальной задачей,
5 решение которой частично можно осуществить путем организации производства стеновых деревобетонных конструкций.
Работа выполнялась по плану НИР НГАСУ (Сибстрин) на 2003 - 2007 г.г. раздел 7.4 "Разработка производства деревобетонных стеновых конструкций на основе отходов древесины".
Автор выражает искреннюю признательность и благодарность безвременно ушедшему из жизни доктору технических наук, профессору Коле-дину Владимиру Васильевичу за постановку задач исследования и постоянную помощь в работе.
Цель диссертационной работы - получение композиционного стенового материала - деревобетона на основе мелкозернистого бетона на минеральном вяжущем с использованием отходов древесины различных пород и техногенных отходов промышленного производства.
Научная новизна: работы состоит в том, что в ней установлено следующее:
Максимальная прочность сцепления цементного раствора с древесиной (0,25 - 0,28 МПа) обеспечивается в случае использования в качестве мелкого заполнителя металлургического шлака и молотого кварцевого песка. При использовании керамзитового песка или каменноугольной золы прочность сцепления цементного камня с древесиной снижается до 0,15-0,16 МПа.
Введение 5% дисперсного волластонита в растворную часть деревобетона обеспечивает ускорение гидратации цемента на начальной стадии твердения, уменьшает действие водорастворимых экстрактивных веществ, способствует уменьшению усадки. Прочность деревобетона при сжатии увеличивается на 7,2 %, водопоглощение снижается на 17,5 %.
Оптимальное содержание древесного заполнителя в деревобетоне равно 0,73. При этом расстояние между древесными элементами составляет не менее 10 мм. Оптимальный состав деревобетона соответствует содержанию
компонентов (% ) : портландцемент 6,8; мелкий заполнитель 20,2; отходы древесины 73; В/Ц = 0,5.
4. Использование деревобетона оптимального состава обеспечивает получе-ние стеновых блоков, со средней плотностью 800 - 830 кг/м , пределом прочности при сжатии 4,6 - 4,9 МПа, водопоглощение 7 - 7,8 %, теплопроводность 0,30 - 0,32 Вт/(м С), морозостойкость 35 циклов.
Практическая значимость и реализация результатов работы:
1. Определен оптимальный состав деревобетона, включающий отходы дре
весины, портландцемент, кварцевый песок и дисперсный волластонит.
2. Разработана технологическая схема производства деревобетонных стено
вых блоков, предназначенных для возведения наружных, внутренних стен
и перегородок в зданиях малой этажности жилых, общественных и произ
водственных, возводимых по типовым и индивидуальным проектам.
3. Разработаны технические условия по производству стеновых материалов
из деревобетона ТУ574107-001-50767184-2008 «Блоки стеновые из дерево
бетона для малоэтажного строительства.
Реализация результатов работы. Изготовлена опытная партия стеновых изделий на заводе ЖБИ ООО «Металлист» в г. Куйбышеве (НСО) Автор защищает:
результаты экспериментальных исследований стенового материала из деревобетона на основе мелкозернистого бетона и органического заполнителя из отходов древесины различных пород;
новые составы для производства стеновых изделий из деревобетона для малоэтажного строительства, технологические приемы их получения;
экспериментальные данные по исследованию физико-механических и эксплуатационных свойств деревобетона;
данные о технико-экономической эффективности и результаты опытно-промышленных испытаний предлагаемого стенового материала.
Апробация работы. Основные результаты доложены и обсуждены на Международной научно-технической конференции «Ресурсы, технологии,
7 рынок строительных материалов XXI века», НГАСУ (Сибстрин), Новосибирск, 2003 г.; на ежегодных научно-технических конференциях в НГАСУ (Сибстрин) (2004-2009г.г.); на YII Всероссийской научно - практической конференции «Техника и технология производства теплоизоляционных материалов из минерального сырья» (г. Белокуриха Алтайского края, 2007г.)
Публикации Основное содержание работы опубликовано в 7 научных статьях, в том числе в журнале с внешним рецензированием «Известия Вузов. Строительство».
Свойства древесины, используемой в качестве заполнителя в деревобетоне
Древесина достаточно прочный материал, один из основных недостатков которой - изменчивость свойств, связанная с ее растительным происхождением. В состав древесины в естественном состоянии входят субстанции древесного вещества и многочисленные пустоты, капилляры в виде полостей клеток и сосудов. Эти полости весьма малы по своим размерам и многочисленны, их удельная внутренняя поверхность составляет 32 м2 /г. Вся система полостей и сосудов древесного заполнителя сообщается между собой определенными путями. Стенки клеточных полостей и сосудов эластичны и при поглощении влаги деформируются (увеличиваются в размерах) благодаря высокой степени анизотропности.
Древесина представляет собой неоднородный слоистый материал и обладает анизотропными свойствами. Анизотропность - это неоднородность строения, обуславливающая различие показателей прочности и теплопроводности древесины вдоль и поперек волокон, что создает некоторые затруднения при применении древесины в строительстве [1]. Древесина как анизотропный материал обладает специфическими физическими и механическими свойствами, которые следует учитывать при использовании древесных пород в различных конструкциях зданий и сооружений.
К основным свойствам древесины относят влажность, гигроскопичность, истинную и среднюю плотность, усушку и разбухание, теплопроводность и стойкость к действию агрессивных сред. Влажность. В древесине различают три вида влаги: капиллярную (свободную), содержащуюся в полости клеток и межклеточном пространстве; гигроскопическую (связанную), находящуюся в стенках клеток; химически связанную, входящую в химический состав веществ, из которых состоит древесина. Последний вид влаги имеет существенное значение при химической переработке древесины. Находящаяся в древесине влага в зависимости от местонахождения и степени связи проявляет себя по-разному. Свободная влага достаточно легко мигрирует и удаляется из древесины. Связанная влага частично образует на мицеллах целлюлозы адсорбированные пленки, частично вклинивается между мицеллами в виде субмикроскопических прослоек. Химически же связанная влага входит в состав древесного вещества самих клеточных оболочек [2,3]. По степени влажности различают древесину: мокрую (сплавную), све-жесрубленную (влажность 35 % и более), воздушно-сухую (влажность 15 -20 %), комнатно-сухую (влажность 8 - 12 %) и абсолютно сухую, высушенную до постоянной массы при 100 - 105С. Условно стандартной считают влажность, равную 12 %; показатели, полученные при определении прочности и плотности, должны быть приведены к стандартной влажности. В строительстве разрешается применять древесину с влажностью 15 - 20 %, однако повышенная влажность в древесине приводит к короблению, усушке и растрескиванию деревянных конструкций и деталей при последующем их высыхании, а также способствует поражению древесины различными грибами. Гигроскопичность характеризует способность сухой древесины поглощать влагу из окружающей среды или отдавать влагу более сухому окружающему ее воздуху. В результате изменений влажности окружающей среды все время меняется влажность древесины. Максимальное количество гигроскопической влаги в древесине при отсутствии свободной влаги называют точкой насыщения волокон или пределом гигроскопичности. Ее значение для разных пород колеблется в пределах 25-35 %. Плотность древесины. Истинная плотность древесины примерно оди J накова для всех пород и в среднем составляет 1,54 т/м . Средняя плотность древесины зависит от породы дерева, его пористости, условий произрастания, влажности и других факторов. Плотность древесины определя 10 ется при 12 % влажности или в абсолютно сухом состоянии. По плотно сти (т/м3) древесные породы разделяются на группы: -малой плотности 0,540 и менее; Усушка и разбухание древесины вследствие неоднородности ее строения неодинаковы в разных направлениях. Линейная усушка древесины вдоль волокон составляет всего 0,1-0,3%, в радиальном направлении 3 - 6 %, а в тангенциальном - 6 - 12 %. Значительное различие значений усушки древесины в радиальном и тангенциальном направлениях приводит к ее короблению при высыхании и растрескиванию по радиусу при интенсивной сушке. Это, в свою очередь, уменьшает прочность древесины и снижает ее качество. Температурное расширение. Линейное расширение при нагревании, характеризуемое коэффициентом линейного расширения, в древесине различно вдоль волокон и под углом к ним. Коэффициент линейного температурного расширения вдоль волокон в 10 раз меньше, чем поперек волокон. Незначительное линейное расширение вдоль волокон позволяет в деревянных зданиях и сооружениях отказаться от температурных швов [4,5].
Теплопроводность. Трубчатое строение клеток древесины превращает ее в плохой проводник тепла. Теплопроводность древесины вдоль волокон больше, чем поперек волокон. Чем больше плотность и влажность древесины, тем выше ее теплопроводность. Малая теплопроводность древесины поперек волокон (0,17 Вт/м-С) является основой широкого применения ее в ограждающих конструкциях отапливаемых зданий, поэтому толщина деревянных стен по сравнению с кирпичными значительно меньше.
Макроструктура древесины. Достаточно полное знакомство с макроскопической структурой древесины можно получить при изучении разрезов ствола дерева по трем направлениям: тангенциальному разрезу, проходящему по хорде поперечного сечения на некотором расстоянии от оси ствола; торцовому или поперечному, разрезу, проходящему перпендикулярно оси ствола, и радиальному, проходящему через ось ствола.
Методологическая схема выполнения исследований. Методы исследования
Эксперименты показали (табл. 1.5), что адгезионная прочность на отрыв у моделей II типа на 22 % превышала аналогичную величину у моделей I типа, а при модифицировании цементного теста поливинилацетатом (до 12 % массы цемента) - на 24 %. При испытании моделей II типа на растяжение при изгибе эти значения соответственно составляли 22,2 и 25,8 % значений на отрыв (растяжение при отрыве). Понимание специфических особенностей сцепления композиции «древесина-цементный камень» помогает правильно ориентироваться при выборе способов повышения адгезионной прочности сцепления в структуре деревобетона [2].
Повышение прочности сцепления древесины с цементным камнем в структуре деревобетона можно обеспечить следующими способами: - физико-химической обработкой древесного заполнителя с целью повышения адгезионной прочности сцепления его с цементным камнем; - повышением механического сцепления в структуре, увеличением объема растворной части цементного камня путем ввода в состав растворной смеси тонко измельченных фракций минеральных добавок; - введением в состав растворной смеси химических и полимерных добавок для повышения (адгезионной и когезионной прочности) сцепления в системе «древесина - цементный камень» и увеличения предельной растяжимости адгезионного соединения. Сущность химических способов заключается в обработке древесных частиц химическими веществами для перевода Сахаров в нерастворимые или нейтральные соединения, а также для образования на поверхности древесных частиц непроницаемых пленок. К физическим способам обработки относится воздействие на древесину воды, тепла, солнечной энергии и кислорода воздуха. Из физических способов обработки древесных частиц наиболее простой - окисление их в естественных условиях. При выдерживании древесины на воздухе дубильные вещества окисляются, впитываясь в стенки клеток древесины. Водорастворимые сахара в процессе брожения также частично окисляются и кристаллизуются, переходя в нерастворимые соединения. Часть легкогидролизуемых веществ, находящихся в гемицел-люлозах, переходит в лигнины. Недостаток этого способа - длительность процесса. Один из способов физического воздействия - обработка древесных частиц водой (вымачивание в специальном бассейне). Положительное действие вымачивания проявляется при использовании сплавного леса, а также древесины, долгое время находившейся под дождем. В такой древесине водорастворимых веществ значительно меньше, чем в древесине, хранящейся под навесом.
Модификация органического заполнителя синтетическими полимерами проводится для улучшения физико-химических и механических свойств материала, получения изделий с повышенными эксплуатационными характеристиками. Под модификацией понимается пропитка древесины жидкими олигомерами или мономерами с последующим отверждением их в порах и получением при этом на стенках пор защитного пленочного покрытия, в результате чего древесина приобретает ряд ценных свойств: коррозионную стойкость, водо- и биостойкость, высокую прочность и сопротивляемость различным воздействующим факторам.
Для модификации наиболее пригодны смолы, обладающие низкой вязкостью, легко проникающие в древесину и отверждающиеся при температурах до 100-150 С. К таким смолам относятся фенолоспирты, фурановые соединения, полиэфирные смолы, стирол, метилметакрилат, фенолформаль-дегидные смолы.
Стирол и метилметакрилат применяются при радиационно-химическом способе отверждения, который отличается высокой стоимостью. Полиэфирные смолы очень дефицитны и поэтому их применение не является целесообразным. Фенолоспирты, фенолоформальдегидные смолы менее дефицитны, их изготавливают в Кемерово, Орехово-Зуево, Горловке, Фергане. Отвержда-ются термокаталитическим способом, что достаточно дешево. Основные требования к модификаторам [42,43,44]: - Модификатор должен иметь предельно низкую вязкость, малую испаряемость, обладать полярностью для лучшего проникновения в капиллярную структуру древесины и физико-химического взаимодействия с компонентами древесины. - Отверждение модификатора не должно сопровождаться значительной усадкой, требовать сильного нагревания. - Отвержденный модификатор должен обладать высокой стойкостью к действию воды, кислот, щелочей и других агрессивных агентов, быть прочным при статическом и динамическом нагружении, иметь хорошие релаксационные характеристики [29,30,31]. Одним из возможных путей получения деревобетона с требуемыми физико-механическими свойствами, является разработка метода нейтрализации водорастворимых веществ в древесном заполнителе, повышение устойчивости древесины к деформациям, повышение прочности, долговечности, что позволяет использовать в производстве малоценные лиственные породы древесины. Среди известных способов модификации в наших исследованиях наиболее приемлем способ капиллярной пропитки с поверхности на сравнительно небольшую глубину без приложения давления или создания вакуума. Выбор модификатора в каждом конкретном случае решается индивидуально в зависимости от исходных сырьевых материалов.
Определение оптимального состава деревобетона
Метод рационального планирования эксперимента использовался для выбора оптимального состава деревобетонной смеси путем математического метода планирования эксперимента [71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79] с последующей проверкой в лабораторных условиях.
Методика изготовления деревобетонных образцов. Экспериментально нами разработан специальный метод определения объема растворной части (мелкозернистого бетона) и коэффициента заполнения объема бетона древесными отходами. Порядок проведения эксперимента был следующий: - определяется объем подготовленной формы; - форма послойно заполняется песком и отходами древесины; - после заполнения формы с помощью мерного цилиндра определяется объем, занимаемый песком в форме; - по разнице между объемом формы и объемом песка в форме определяется объем, занимаемый древесиной; - для определения необходимого количества раствора (мелкозернистого бетона) на формовку учитывается пустотность песка, и с ее учетом готовится раствор в соотношении цемента к заполнителю 1:3 с учетом коэффициента заполнения древесиной. - расчетным путем определяется расход материалов на 1 м3 деревобетона. Исходя из того, что при формовании лабораторных образцов-кубов коэффициент заполнения древесиной получается значительно ниже возможного (0,15; 0,31; 0,42), при расчете расхода материалов на 1 м деревобетона учитывается максимальный коэффициент заполнения - 0,73. Следовательно, 1 м3 деревобетона состоит из 0,73 м3 древесины и 0,27 м3 раствора. Так как раствор готовится в соотношении Ц : П = 1:3, то 0,27 м раствора скла 59 дывается из 1 части цемента и 3 частей заполнителя. Цемент составляет 0,068 м3, масса цемента тц = Vu р ц ; V3an = 0,203 м3.
При подборе состава деревобетона особое внимание было уделено органическому заполнителю из отходов древесины. Использование отходов древесины разного размера способствует лучшему сцеплению растворной части смеси и дерева, что приводит к повышению прочности стеновых строительных конструкций и снижению расхода растворной части смеси, а следовательно и вяжущего, за счет плотной упаковки. Расположение древесного заполнителя должно обеспечить наиболее плотную упаковку с минимальной площадью температурных мостиков. Варианты расположения древесного заполнителя приведены на рис. 3.1. Наиболее оптимальным расположением заполнителя в конструкции является вариант - 3 при коэффициенте заполнения К3 = 0,73. Вариант - 4 несмотря на высокий коэффициент заполнения (К3 = 0,715) при расположении деревянного заполнителя (4 шт. диаметром по ПО мм и 12 шт. диаметром 90 мм или К3 = 0,78 с укладкой 16 шт. балансов диаметром 110 мм не обеспечивают должного качества цементирующей связки.
Представление о деревобетоне как композиционной структуре, согласуются с общими положениями теории искусственных строительных материалов-композитов, разработанной В.И. Соломатовым, а также результатами исследований В.Н. Юнга, Б.Г. Скрамтаева, Н.А. Попова, И.А. Рыбьева, Ю.Б. Корниловича, И.А. Иванова [80-86,87,88], которые считают одним из основополагающих факторов упрочнения структуры бетона улучшение сцепления заполнителя с прослойками цементного камня. Это предопределило необходимость изучения процессов и явлений, определяющих сцепление древесины с цементным камнем, т.е. двух разных по своей природе материалов, пределяющее прочность и долговечность деревобетона.
С целью определения прочности адгезионного сцепления между древесиной и цементно-песчаным раствором нами применен и метод, предназначенный для оценки сцепления цементной массы с различными минералами (заполнителями) и металлами (арматурой), предложенные Н.А. Кротовой. Надежность адгезионного сцепления древесины с цементно-песчаным раствором оценивалась по пределу прочности при растяжении (отрыве) стандартных восьмерок на разрывной машине РМА - 500. Для расчета принималась средняя величина нагрузки, соответствующая нарушению сцепления масс по контактной плоскости. Адгезия определялась как усилие, приложенное перпендикулярно плоскости сечения образца. Она определяется силой, отнесенной к единице площади контакта. Результаты проведенного эксперимента представлены в таблице 3.1. Проведенные исследования в системе "древесный заполнитель-мелкозернистый бетон" на основе различных видов мелкого заполнителя установили: максимальная прочность сцепления (0,25 - 0,28 МПа) раствора с древесиной обеспечивается в случае использования в качестве заполнителя металлургического шлака и молотого кварцевого песка. При использовании в качестве заполнителя керамзитового песка или золы адгезия к древесному заполнителю снижается до 0,15 - ОД 6 МПа.
Для определения оптимального содержания древесины были изготовлены партии образцов деревобетона (кубов размером 15х 15x15 см) с оди „\ наковым количеством древесных элементов (по 16 шт.) диаметром 2 и 3 см. Расстояние между элементами диаметром 2 см в образцах составляло 13,3 мм, а в образцах с элементами диаметром 3 см - 3,3 мм. Одна часть образцов твердела в нормальных условиях, остальные образцы подвергались тепловлажностной обработке при температуре + 70 - 80С по режиму 3 + 6 + 3 ч. В лаборатории формовались образцы - кубы с ребром 15 и 42см. В качестве отходов древесины использовались обрезки круглого леса для образцов - кубов с ребром 15 см образцы древесины диаметром 2 и 3 см, длиной 13см. В форму укладывались отходы древесины, очищенные от коры. Пустоты между ними заполнялись раствором с осадкой конуса 7-8 см, состоящим из цемента и мелкого заполнителя в соотношении 1:3. Форма заполнялась послойно: слой раствора, слой древесных брусков и т.д. После уплотнения смеси на вибростоле образцы выдерживались в течение 2 часов Результаты исследования представлены в таблице 3.2
Примечание: В условном обозначении: ДБ - 2 и ДБ - 3 - образцы с заполнителем из древесины диаметром 2 и 3 см на кварцевом песке, твердеющие при пропаривании; ДБН - 2, ДБН - 3 то же нормального твердения.
Изменение свойств деревобетона при увлажнении и высушивании
Реализация результатов работы позволяет получить экономический эффект за счет снижения себестоимости получаемых изделий, вследствие использования отходов местных производств, снижения затрат на возведение объектов строительства.
Себестоимость 1 м3 деревобетона по предлагаемой технологической схе-ме в сравнении с производством 1 м опилкобетона ниже на 9,2 %. Основными критериями технологической формовочной линии являются приведенные затраты на единицу продукции (3), руб. 3 = С + Ен К; где: С - себестоимость единицы продукции, руб; К - удельные капиталовложения на единицу продукции( стоимость здания цеха, специальных сооружений, технологического оборудования), руб; Е„ - нормативный коэффициент эффективности для промышленности строительных материалов равный 0,15. Сравнительная экономическая эффективность на единицу изделия от повышения качества и долговечности определяется по разности приведенных затрат сравниваемых вариантов изделий, т.е. по формуле: Эея= 3]-32 Где: 3j - приведенные затраты, определенные по формуле для изделий с исходным уровнем качества и долговечности (аналога); Зг - то же для изделий с повышенным уровнем качества и долговечности (нового); Эед = (169,82 - 113,95) = 55,87 тыс. руб. Ожидаемый экономический эффект при производстве деревобетонных блоков на мелкозернистом бетоне и портландцементе М400, ДО 20 при производительности линии 20 тыс. м3 в год по сравнению с такими же блоками из опилкобетона составляет 1129 000 руб. Выводы по главе 5 1. Опытно-промышленные испытания по получению стеновых блоков с органическим заполнителем на мелкозернистом бетоне показали, что стеновые блоки можно изготавливать с учетом особенностей заполнителей. 2. Опытные стеновые деревобетонные блоки на минеральном вяжущем (портландцементе) и органическом заполнителе (береза модифицированная) удовлетворяют требованиям ТУ 574107-001-50767184 - 2008 «Блоки стеновые из деревобетона для малоэтажного строительства». 3. Рекомендуется использовать в качестве органического заполнителя отходы древесины различных пород, учитывая специфические свойства древесины в каждом конкретном случае необходимо подбирать соответствующий минерализатор и способ обработки органического заполнителя, определяющие физико-механические свойства деревобетона. 4. Рекомендуется использовать в составах стенового деревобетона в качестве микроволокнистого наполнителя волластонитовый концентрат, который улучшает физико-механические характеристики и огнестойкость, деревобетона. 5. Разработанная технологическая схема производства деревобетонных стеновых блоков существенно не отличается от существующих типовых схем производства (поточно-агрегатный способ). 6. Рассчитан ожидаемый экономический эффект составляет 1129000 руб. при выпуске 20 тыс. м3 деревобетонных блоков в год. 1. Определены физико-механические свойства древесины лиственных и хвойных пород и установлена возможность их улучшения с помощью применения модификаторов. У пропитанной каменноугольным пеком хвой ной древесины увеличивается прочность при сжатии на 12,5 - 21,0 %, воз растает плотность на 5,4 - 9,8 %, уменьшается разбухание. 2. Установлено оптимальное объемное содержание древесного заполнителя в деревобетоне равное 0,73, при котором расстояние между древесными элементами составляет не менее 10 мм. 3. Определено влияние вида мелкого неорганического заполнителя на адгезионное сцепление цементного раствора с древесиной. Максимальная прочность сцепления цементного раствора с древесиной (0,25 - 0,28 МПа) обеспечивается в случае использования в качестве мелкого заполнителя металлургического шлака и молотого кварцевого песка. При использовании керамзитового песка или золы адгезия к древесине снижается до 0,15 -0,16 МПа. 4. Установлено, что введение 5 % волластонитового концентрата от массы цемента в растворную часть деревобетона позволяет повысить прочность при сжатии на 7,2 %, снизить водопоглощение на 17,5 %. С помощью методов физико-химического анализа (ИК-спектроскопии, РФА и ДТА) установлено, что при добавлении волластонитового концентрата наблюдается уменьшение отрицательного влияния экстрактивных водорастворимых веществ древесины на процессы гидратации цемента. 5. Методом математического планирования эксперимента и обработки результатов определен оптимальный состав деревобетона при соотношении компонентов (% масс): портландцемент - 6,8; мелкий заполнитель - 20,2; отходы древесины - 73,0; В/Ц = 0,5. 6. Использование деревобетона оптимального состава обеспечивает полу-чение стеновых блоков, имеющих среднюю плотность 800 - 830кг/м , предел прочности при сжатии 4,6 - 4,9 МПа, водопоглощение 7 - 7,8 %, теплопроводность 0,30 - 0,32 Вт(м С), морозостойкость 35 циклов. 7. Разработана технологическая схема производства деревобетонных сте новых блоков, предназначенных для возведения наружных, внутренних стен и перегородок в зданиях малой этажности жилых, общественных и производственных, возводимых по типовым и индивидуальным проектам. 8. Разработаны технические условия по производству стеновых материалов из деревобетона ТУ574107-001-50767184-2008 «Блоки стеновые из деревобетона для малоэтажного строительства». 9. Рассчитан ожидаемый экономический эффект составляет 1129000 руб. при выпуске 20 тыс. м деревобетонных блоков в год.
