Одним из эффективных направлений повышения качества арболита является применение ВНВ. Нами проведена работа по подбору составов арболита с применением таких вяжущих и различных целлюлозосодержащих заполнителей. Образцы арболита были получены на основе ВЫ В-100, ВНВ-50, ВНВ-30. В качестве заполнителя использовались: древесная дробленка (смесь хвойных пород: сосна, ель, пихта); лузга рисовой соломы; рисовая солома; гуза-пая; отход хлопкоочистительных предприятий (смесь гуза-паи, коробочки, очесы хлопка, пылевидные фракции зеленой массы) и комбинированный заполнитель (лузга+опилки лесорамные; отход хлопкоочистительных предприятий + опилки лесорамные). В качестве химических добавок — «минерализаторов»— применялись СаС1г (хлорид кальция), А1С13 и натриевое

жидкое стекло, которые были выбраны для детальных исследований в процессе рекогносцировочных экспериментов из большого числа традиционных «минерализаторов», использовавшихся для производства арболита.

В исследованиях при отборе получаемых результатов коэффициент вариации был принят равным 20, число испытываемых образцов на один параметр — равным 9. С учетом х-критерия Стъюдента опускались показатели, не укладывающиеся в рассматриваемую зависимость.

В результате рекогносцировочных экспериментов (рис. 6.13) для каждого вида заполнителей были выбраны оптимальные соотношения В/Ц или В/В (водовяжущее отношение) и Д/Ц (для удобства название древесно-цементное отношение сохранено для всех видов заполнителей), которое было принято для получения сопоставимых результатов при испытании образцов всех видов заполнителей равным 0,6.

В связи с неодинаковым водопоглощеннем разных целлюлозосодержащих органических заполнителей были приняты следующие В/Ц: для дробленки — 0,8; лузги рисовой - 0,75; гуза-паи - 0,9; рисовой соломы — 0,95; ОХП— 1,0.

При использовании ВНВ независимо от вида заполнителей арболита наблюдалось существенное снижение его водопотребиости по сравнению с аналогичными составами на портландце­менте, которое составило 1...I.3 и выше. Таким образом, для арболита при использовании органического целлюлозосодержащего заполнителя (как и в случае минеральных заполнителей) под­твердилась низкая водопотребпость вяжущего, что особенно важно для такого вида бетона.

С учетом принятых В/Ц и Д/Ц нами были разработаны и испытаны составы арболитовых смесей на различных целлюлозосодержащих заполнителях и ВНВ (табл. 6.1..6.5).


В связи с тем, что мы исследовали возможность и целесообразность использования ВНВ для производства арболита на различных заполнителях, в работе детально определялись такие основные свойства полученного бетона, как предел прочности при статическом сжатии, водопоглощение и коэффициент размягчения (для всех составов); другие свойства изучались лишь для оптимального состава на каждом виде заполнителя.

Анализ результатов исследований по выявлению влияния обработки органических целлюлозосодержащих заполнителей различными ХД — минерализаторами при использовании всех видов рассматриваемых ВНВ для повышения прочностных характеристик арболита показал, что все исследованные составы добавок позволяют в различной мере повысить прочность материала и коэффициент его размягчения, снизить водопоглощение.

Наилучшие результаты по прочностным показателям (#Сж = =5,98 МПа и р=725 кг/м3) были получены для арболита на ВНВ-100 (расход 400 кг/м3) при обработке древесного заполнителя раствором жидкого стекла, вводимого в количестве 4% от массы вяжущего (рис. 6.14, 6.17). Несколько ниже результат (Ясж=4,9бМПа) получили для арболита на ВНВ-50 (см. табл. 6.1, рис. 6.15) и еще ниже (/?с«=4,03 МПа) —на ВНВ-30 (рис.6.16). При принятом расходе вяжущего все три результата были выше, чем у контрольного образца, изготовленного на портландцементе М400 (класс В2,5). Это говорит о целесообразности применение
с химической добавкой жидкого стекла). Впервые в отечествен ной и зарубежной практике на основе рисовой лузги был получен арболит с пределом прочности при сжатии 3,96 МПэ при 1»=700 кг/м3 (т. е. класс арболита В2,5), при этом водопогло-щение составило лишь 22,9% (табл. 6.2, рис. 6.18, 6.19), а коэффициент размягчения 0,7. Такие показатели арболита позволяют рекомендовать его в качестве стенового материала. Составы арболита на рисовой лузге с ВНВ-50 и ВНВ-30 также имеют достаточно высокие результаты: соответственно /?,» — 3.07 и 2,54 МПа (с запасом по прочности класс В2), и» —24,5 и 26,2%, АРаэм = 0,68...0,66 и могут быть рациональны для применения в качестве ограждающих конструкций (как панелей крупных блоков, так и мелкоштучных блоков и перегородочных плит).

Основные показатели для арболита на ВЫВ при применении жидкого стекла оказались лучше, чем в случае использования СаС12 и Л1С13, которые дают наилучшие результаты при приме-пении обычного портландцемента М400. Это может быть объяснено тем, что темпы набора прочности и без эффективных ускорителей твердения, коими оказались хлориды, достаточно большие, а введение хлоридов увеличивает градиент гидратации вяжущего, усугубляя процессы структурообразования на границе контакта с древесным заполнителем, где, вследствие содержания и последнем легкогидролизуемых сахаридов, процессы гидролиза и гидратации клинкерного составляющего ВНВ заторможены.

Аналогичные результаты получены при использовании в качестве заполнителя рисовой лузги (арболит на основе ВНВ-100
время, сутки =56,7...50,2% и Кра,м=0,35...0,47) и соответствует классу В0.35...В1. Арболит классов В0.35 и В0.75 может быть рекомендован лишь в качестве тепло- и звукоизоляции при использовании в качестве вяжущего ВНВ-50 и ВНВ-30, класса В1 — в качестве мелкоштучных перегородочных плит (размером 800Х Х400Х80 мм и др.).

Арболит на сечке гуза-паи имел результаты по физико-механическим показателям несколько ниже, чем на древесной дроб-ленке и рисовой лузге, но выше, чем на рисовой соломе. Анализируя данные (табл. 6.4, рис. 6.21, 6.22) для составов арболита при разном расходе вяжущего ВНВ-100, ВНВ-50 и ВНВ-30, можно сделать следующий вывод: при расходе ВНВ-100, равном 400 кг/м3, и расходе ВНВ-50, равном 350 кг/м3, получаем арболит, соответствующий классам В2,5 и В2, с удовлетворительным показателем по коэффициенту размягчения (соответственно 0,66 и 0,61). Такой материал может быть рекомендован для наружных стен. Арболит других составов при расходе ВНВ, равном 300 кг/м3, целесообразно использовать в качестве перегородочного и изоляционного материала.

Арболит с заполнителем из отходов хлопкоочистительных предприятий (ОХП) имеет невысокие показатели (/?сж=0,49...1,13 МПа) и соответствует классам В0.35...В0.75 с водопоглощением 0,65—74,2%. Этот материал может использоваться для изготовления звуке- и теплоизоляционны* изделий, причем рационально применить 15НВ с низким содержанием клинкерного составляющего (ВНВ-50 и ВНВ-30) и расход вяжущего не должен превышать 300 кг/м.

При подборе составов заполнителя в целях улучшения свойств арболита рассматривалась возможность использования отходов сельскохозяйственного производства совместно с отходами леревонереработки, в частности лесорамных опилок, которым до настоящего времени не найдено эффективное применение. Диализ результатов испытании составов лузга -+- опилки лесо-рамные и ОХП + опилки лесорамные показал, что в обоих случаях введение в смесь лесорамных опилок в количестве 30% от массы заполнители улучшает его показатели, причем во втором составе более существенно. Это позволяет считать целесообразным там, где соседствуют эти виды производств, комплексное использование отходов сельскохозяйственного и промышленного производства.

Для оптимальных составов арболита на ВНВ и древесной дробленке среднее отношение прочности на сжатие кубов к прочности на растяжение при изгибе (балочек 10ХЮХ55 см) равно примерно 3. .3,5, причем значение растяжения составляет от 1,6... 1,7 МПа до 2,0 МПа в зависимости от вида и расхода вяжущего и вида «минерализатора». Этот же показатель для арболита на рисовой лузге находится в пределах 0,4...1,1 МПа, на гуза-пае — 0,3..0,9 МПа. Для арболита на рисовой соломе и отхода ОХП прочность на растяжение при изгибе не определялась, т. к. арболит на этих заполнителях рекомендован в качестве изоляционного материала.

Показатель теплопроводности арболита на ВНВ близок к такому же показателю арболита на портландцементе и зависит от средней плотности материала: для древесного заполнителя при р = 725 кг/м3 значение теплопроводности составляет 0,14 Вт/(мХ Х°С), при (> = 540 кг/м3 оно равно0,95Вт/(м • °С), теплопроводность арболита на ОХП при р = 550...600 кг/м3 меняется в пределах 0,08..0,95 Вт/(м • °С). Усадка арболита связана с его высыханием в процессе твердения и зависит от усадки цементного камня, вида заполнителя и его усушки. В среднем для арболита разной плотности на основе ВНВ усадка составила 0,3...0,4% т. е. 3.4 мм на 1 м. Минимальная усадка наблюдается у арболита на рисовой лузге, максимальная — на древесном заполнителе и ОХП.

В целях предотвращения усадки арболитовых блоков в уже возведенных зданиях (образовании открытых швов и трещин в стенах и простенках) изделия из арболита следует выдерживать на закрытых, а затем и открытых складах до стабилизации размеров конструкций.