Составляющими ксилолита как искусственного строительного материала являются магнезиальное вяжущее, затворитель и органический заполнитель — древесные опилки.

Для улучшения таких свойств ксилолита, как сопротивление ударным нагрузкам и истиранию, уменьшения теплопроводности и гигроскопичности применяются минеральные добавки — асбест, тальк, измельченный кварцевый песок или камень. Для придания ксилолиту требуемой окраски используют различные красители — пигменты.

Очень низкая растворимость и слабо выраженные основные свойства Mg(OH)j по сравнению с известью, а также присутствие в затвердевшем растворе оксидхлоридов магния обусловливают нейтральный характер магнезиалыю-каустического цемента. Органические целлюлозные заполнители совершенно не разрушаются в изделиях на нем, цемент препятствует развитию микроорганизмов и мицелия.

Применение в качестве затвердителей магнезиалыга-каусти-ческнх цементов, растворов хлористых солей, являющихся хорошей огнестойкой пропиткой, делает ксилолит с древесным заполнителем огнестойким материалом. Поэтому такой цемент имеет значительное преимущество перед другими минеральными вяжущими для производства материала, где в качестве органического заполнителя используются древесные опилки.

Использование магнезиалыю-каустнческих цементов для получения ксилолита вызвано следующими соображениями. Цементы, содержащие в своем составе едкую известь, при длительном воздействии на органические вещества —древесные опилки постепенно разрушают их. Образующиеся при этом продукты распада (легкогидрализуемые вещества и гемицеллюлоза), в свою очередь, отрицательно воздействуют на вяжущие вещества (известь, портландцемент). Разрушение органических целлюлозных заполнителей, а затем и вяжущего усугубляется развитием в щелочной среде бактерий.

Магнезиальное вяжущее готовят из каустического магнезита и его заменителя — полуобожженного доломита.

Каустический магнезит получают обжигом природного магнезита при 750...850°С с последующим измельчением полученного продукта в тонкий порошок; при этой температуре происходит диссоциация углекислого магния; МцСОэ — MrO + COj.

Магнезиалыю-каустический цемент можно получить также из электронного шлака, содержащего более 32% MgO.

При затворении каустического магнезита водой процессы гидратации протекают чрезвычайно медленно, поэтому его затворяют водными растворами MgCl2, MgSO« или других солей, увеличивающих растворимость оксида магния.

Каустический магнезит хорошо твердеет только при положительных температурах (не ниже 12СС). Это очень гигроскопичный материал (может гидратироваться за счет поглощения влаги из воздуха), поэтому его доставляют на строительство в запаянных металлических барабанах или в особой бумажной таре.

Магнезиальные вяжущие материалы характеризуются хорошим сцеплением с органическими заполнителями (древесные опилки, стружка), причем последние не подвергаются разложению и загниванию. Каустический магнезит применяют для изготовления ксилолита, фибролита, пеномагнезита, а также магнезиальных штукатурных растворов.

Каустический доломит получают обжигом природного доломита СаСОэ • MgC03 при температуре 650...800 СС; при этой температуре происходит диссоциация углекислого магния (каустический магнезит). Углекислый кальций при этом не разлагается и является инертным материалом, поэтому каустический доломит по качеству уступает каустическому магнезиту. Каустический доломит — заменитель более дорогого каустического магнезита может применяться там же, где и последний.

Плотность магнезнально-каустического цемента должен быть 3,1...3,4 г/см3.

Ксилолит, полученный на основе каустического магнезита, обладает большей прочностью, чем ксилолит на основе полуобожженного доломита. Начало схватывания должно наступить не ранее чем через 20 мин, а конец — не позднее 6 ч с момента затворения.

Каустический доломит получают неполным обжигом доломита-сырца при температуре выше температуры диссоциации углекислого кальция (около 700СС). Плотность каустического доломита должна быть 2,78...2,85 г/смэ.

По тонкости помола полуобожженный доломит должен удовлетворять требованиям ГОСТ 1216—75* на каустический магнезит. Тонкость помола магнезнально-каустического цемента существенно влияет на темпы набора и конечную прочность ксилолита (рис. 12.1).

Прочность ксилолита увеличивается пропорционально содержанию каустического вяжущего в смеси, однако при этом ра; стет и теплопроводность материала, что отрицательно влияет на свойства последнего. Так как при этом активность (марка) вяжущего влияет на прочность ксилолита в меньшей мере, то для производства этого строительного материала не эффективно применение высокомарочных цементов.

Для максимального использования вяжущих свойств магнезнально-каустического цемента его затворяют не водой, а основными растворами MgClj, MgSO». Наиболее широко в качестве затворителя вяжущего применяется технический хлорид магния —бишофит (MgCb • 6Н20) ГОСТ 7759—73*. Его растворимость показана в табл. 12.2 Прочностные показатели ксилолита существенно зависят (рис. 12.2) от концентрации и количества вводимого MgCI2.

Как видно из рис. 12.2, прочность ксилолита в возрасте 28 дней возрастает с повышением концентрации раствора MgCI2 от 1,11 до 1,28 и увеличением отношения содержания MgO к раствору MgCb от 0,5 до 1,6. Аналогичные результаты были получены С. И. Килессо при затворении магнезнально-каустического цемента раствором MgS04.


Для затворения магнезиального цемента могут применяться также отходы производства травильных цехов в смеси с серной кислотой, дисульфат натрия, хлористый цинк, азотнокислый магний, карнолит, или магнезиальная рапа солевых озер.

Так как магнезиальное вяжущее затворяют не водой, а растворами солей, его прочность зависит не только от водомагне-зитового отношении (понятие, аналогичное водоцементному), но и от массового соотношении магнезита и введенной соли.

По теоретическим и опытным данным массовое соотношение магнезита и MgClj • 6Н2О должно находиться в пределах от I : 0,65 до 1 :0,6, при этом вяжущее приобретает максимальную прочность. Если взять больше MgCI2, то, наряду с уменьшением прочности материала, на его поверхности будут появляться выцветы.

Для уменьшения гигроскопичности ксилолита к водному раствору MgCI2 добавляют MgS04 или Fe2(S04)3. Водный раствор MgS04, применяемый дли затворения магнезиального цемента, должен иметь плотность 1,14.

Плотность водного раствора карнолита (КС1 • MgCl 6Н20), применяемого в качестве затворителя магнезиалыю-каустнчес-кого цемента при производстве ксилолита, должна составлять 1,12...1,16 г/см3. Требования, предъявляемые к химическому составу карнолита; количество хлорида магния — не менее 32%>, хлористых солей и натрия не более 25%.

Раствор MgCI2, полученный из карнолита, содержит тем меньше примесей КС1 и NaCl, чем выше его концентрация. Поэтому сначала 1000 кг карнолита растворяют в 638 л воды до концентрации 1,25. Полученный раствор после удаления из него осадка становится тем исходным материалом, из которго приготовляют рабочие растворы нужной плотности.

Необходимо иметь в виду, что хлористые соли магния обладают способностью поглощать влагу из воздуха. Вследствие этого, поверхность ксилолита, содержащего избытки хлористых солей, сыреет и покрывается пятнами солевых отложений. Во избежание такого явления необходимо в качестве затворителя магнезиального цемента применять MgCl2 в смеси с MgSC>4 (либо в обязательном порядке проводить тщательное выщелачивание— промывку в горячей проточной воде). Поэтому затворнте-лн магнезиального цемента должны тщательно дозироваться.

При соприкосновении с металлическими конструкциями соли магния вызывают повышенную коррозию металла, поэтому шурупы и другие крепежные металлические изделия оцинковываются.

Практикой установлено, что оптимальными породами древесины (опилок), используемой для производства ксилолита, являются ель, пихта, осина и тополь. В производстве могут быть использованы опилки здоровой древесины влажностью не более 20% (зависимость прочности ксилолита в ранние сроки твердения от влажности применяемых опилок приведена на рнс. 12.3). Допускается использование и более влажных опилок. Однако в этом случае следует соответственно уменьшать количество и увеличивать концентрацию затворителя магнезиального цемента.

Для производства ксилолита используются главным образом опилки лесопиления как наиболее однородные по форме (структуре) и крупности, не содержащие примесей в виде коры и щепы. Опилки, направляемые на производство ксилолита, должны быть просеяны на внброгрохотах через сито с ячейками 5 мм.

Влияние Ц/Д на прочностные показатели ксилолита показано на рис. 12.4.

В качестве добавок, улучшающих свойства ксилолита, применяются асбест (повышает сопротивление покрытия ударным нагрузкам), трепел (понижает теплопроводность), измельченный кварцевый песок или камень (повышает прочность и сопротивление поверхности к истиранию) и тальк (повышает водо-стой кость).

В качестве красителей, используемых для окраски фактурного слоя ксилолита, наибольшее применение получили следующие пигменты: железный сурик, мумия (красный цвет), охра, сиена (желтый цвет), кобальт (синий цвет). В ксилолитовую массу краска добавляется в количестве 5% от общей массы сухих компонентов. Минеральные пигменты-красители для ксилолита должны быть тонкомолотыми, однородными по составу, без посторонних включений, стойкими к действию света, щелочей и соляной кислоты.