Для производства ЦСП (дюр и панель) используется стружка, средняя длина которой должна быть по меньшей мере в 3 раза больше средней ширины. Оптимальные размеры стружки, мм: толщина - 0,3, длина — 25...31, ширина—1,6...4,8. Исследования показали, что при увеличении В/Ц от 0,5 до 0,9 плотность образцов уменьшается незначительно, а предел прочности при изгибе существенно снижается. Если отношение В/Д увеличивать с 1.8 до 2,2, Ц/Д, соответственно с 3 до 4, то при перемешивании образуются комки, что приводит к неудовлетворительному настилу ковра по плотности (табл. 9.1). При меньших значениях В/Д получается рыхлая мелкодисперсная цементно-стружечная смесь, которая легко поддается укладке на поддоны формующими машинами с воздушной сепарацией частиц. Преимущество данного метода формования ковра — возможность рационального распределения частиц по сечению плиты на одной позиции. Мелкие частицы образуют наружные, а более крупные — внутренние слои плиты, благодаря чему достигаются хорошее качество поверхности и высокая однородность структуры и плотности в пределах одной плиты.

Количество воды (В/Ц и В/Д) в цементно-стружечной смеси при изменении Ц/Д в пределах от 1,5 до 5 существенно влияет на реологические свойства смеси, качество укладки ковра и прочностные показатели плиты. При удовлетворительном качестве ковра практически весь цемент удерживается в виде тонкой пленки из цементного теста на поверхности влажных стружек в процессе приготовления цементно-стружечной смеси и формовании ковра. В процессе формования стружки не слипаются и не образуют комков, а при сепарировании сбрасываются на движущийся поддон как отдельные покрытые цементом частицы.

Как показали исследования, от средней плотности ЦСП в значительной степени зависит предел прочности их при сжатии и в меньшей степени — прочность при изгибе и растяжении (рис. 9.1).

Задачами исследований, проведенных в ВНПО Союзнаучплитпром, были расширение сырьевой базы для производства ЦСП, изучение возможности применения таких пород как береза, осина, а также влияния на физико-механические свойства ЦСП разных сроков выдержки древесины и видов цемента. Проведенные исследования подтвердили результаты, полученные зарубежными специалистами. Хорошие показатели получены при использовании для получения ЦСП портландцемента М500 и древесины хвойных пород (если, пихты, сосны), выдержанных не менее 2 месяцев при положительной температуре;
удовлетворительные показатели имели плиты на березовой сгружке.

С целью централизации экстрактивных веществ древесины и снижения их отрицательного воздействия на процессы твердении цемента был изучен ряд химических добавок: AI2(S04)3+ ;ХК+ЖС (сернокислый алюминий-)-хлорид кальция + жидкое стекло: AI2(SO<)., + Са(ОП)2 + ЖС (сернокислый алюминий + + известь4 жидкое стекло); Fe2(S04)3 +СаС12 +Са(ОН)2 (сернокислое оксидное железо Ь хлорид кальция + известь); AI;(SO,h + СаС12 (сернокислый алюминий + хлорид кальция). Наилучшие результаты исследований получены при использовании двух комплексных химических добавок: сернокислого оксидного железа + хлорид кальция + известь; сернокислый алюми-пин+жидкое стекло, которые и рекомендуются для широкого использования. На практике (Новосибирское НОЭЗЦСП) нашла применение комплексная добавка из Al2(S04b+>KC+ +Са(ОН)2 (в % от массы цемента, соответственно 1,5; 3,5; I) при расходе портландцемента М400 -770 кг и при Ц/Д = 2,75.

При исследовании способа подготовки древесного заполнителя для лучшего его сцепления с цементным камнем и приготовления цементно-стружечной смеси была предложена следующая технология: древесное сырье в виде дровяного долготья окориваетси; выдерживается не менее 2 месяцев на открытом воздухе при плюсовой температуре; измельчается в стружку, которая выдерживается в бункерах не менее 3 дней в условиях цеха; выдержанная стружка измельчается на молотковых дробилках, дозируется в смеситель по массе из расчета на сухое вещество; дозируются по массе водные растворы химических добавок, цемент и недостающая вода; компоненты смеси перемешиваются не менее 5 мин.; общая влажность цементно-стружечной смеси должна быть примерно 38%.

Исследование конструкций ЦСП показало, что однослойная плита имеет на 10...15% выше прочность на изгиб по отношению к трехслойной структуре. Однако у последней лучше потребительские свойства: она более ровная, гладкая, с водоустойчивой поверхностью.

На основе проведенных работ был рекомендован следующий технический регламент изготовления ЦСП. Состав цементно-стружечной смеси, кг/м3: древесная стружка в абсолютно сухом состоянии (ель) — 250; портландцемент М500...750; химические добавки — 65; вода —400. При этом составе средняя плотность ЦСП в сухом состоянии составляет 1185 кг/м3, при отпускной влажности— 1320 кг/м3. Уплотнение заготовок ЦСП из цементно-стружечной смеси производится при давлении 3.3,5 МПа. Твердение заготовок ЦСП в сжатом состоянии до расиалубоч-ной прочности продолжается 3,5 ч при температуре цеха; 4,5 ч — при температуре 60...80"С. Влажность ЦСП после распалубки

25%. Потеря воды составляет 10% (35...25%), из них 9% химически связывается цементом, а 1 % испаряется. Твердение ЦСП после распалубки в пачках происходит 14 дней при температуре не ниже 16°С. Влажность ЦСП после твердения 20..22%. Выравнивание влажности по площади плиты и ее снижение до 12% в камере кондиционирования при температуре 60...80°С происходит в течение 12 ч. Потеря воды составляет 10%, или 120 кг на 1 м3 ЦСП. Влажность ЦСП при отгрузке потребителю 12%.

В зарубежной практике производства ЦСП по рекомендациям фирмы используется качественная балансовая древесина преимущественно хвойных пород. Для измельчения балансов (чураков) в частицы оптимальных размеров (распиловка и расколка балансов, нарезка стружки, измельчение стружки на частицы в мельницах, сепарирование) расходуется значительное количество электроэнергии и сырья, которые можно было с большей эффективностью использовать там, где необходима цельная древесина. Поэтому автором в 1977 1978 гг. в ЦНИИЭПсельстрое были проведены исследования с целью изучения возможности частичной замены при производстве ЦСП специально нарезанных частиц из цельной древесины мягкими отходами лесопилыю-деревообрабатывающих предприятий (ста­ночная стружка, опилки поперечной распиловки и лесорамные опилки).

Исследования показали, что наиболее подходящими частицами являются лесорамные опилки после их фракционирования (после отделения пылевидных и крупных частиц, а также частиц коры). Оптимальные частицы опилок получаются при посылке лесорамы 28..45 мм/ход (фракции 3/04, средняя длина 6 мм, средняя ширина и толщина 3,3 мм, коэффициент гибкости 1,8). Опилки по сравнению с плоской специально нарезанной стружкой имеют неоднородную удельную поверхность и большое отношение площади торца к площади боковых плоскостей (боковой поверхности), что увеличивает впитываемость ими химического раствора при минерализации и цементного теста при приготовлении в древеено-цементной смеси Но наряду с недостатками лесорамные опилки имеют преимущество перед струж-кой-отходами и даже перед специально нарезанной стружкой. Благодаря гранулированному строению опилки обладают большей текучестью, что способствует хорошей упаковке при настиле ковра и процессу структурообразования ЦСП.

При подсчете количества воды для изготовления древесно-цементной смеси учитывались влажность древесной стружки, которая принималась равной 58...60%, и количество кристаллизационной влаги.

Введение в состав комплексной добавки хлорида алюминия (А1С1з) вместо хлорида кальция (СаСЬ) позволяет существенно повысить адгезионную прочность композиции «древесина — цементный камень», а также снизить подверженность плит ЦСП влажностным деформациям, что особенно важно для улучшения погодоустойчивости плит.

Высокие результаты были получены при применении ВНВ-100 и ВНВ-50 взамен портландцемента М500, при этом прочность материала при изгибе возросла на 16..27%.