Анализируя результаты исследования влияния физических и химических способов обработки древесного заполнителя на прочность арболита и его нодопоглощение (рис. 6.1 и 6.2), можно отметить следующее: при водной обработке (длительное вымачивание) стабильность размеров древесного заполнителя не возрастает, однако возможно повышение (до 15%) прочности арболита по сравнению с арболитом на необработанном заполнителе. Происходит это вследствие выравнивания влажности заполнителя и улучшения сцепления с цементным камнем. Однако рассмотренный способ недостаточно эффективен, не обеспечивает высокой скорости нарастания первоначальной прочности и не может быть рекомендован, хотя применяется на практике для предварительной обработки древесного заполнители до «минерализации» его ускорителями твердения. Замочку совмещают с «минерализацией» (ХД вводят в воду); при этом затруднительно постоянно поддерживать концентрацию и ванне. Обработка горячей водой несколько усложняет технологию, но может быть рациональна в северных районах страны при работе в цехах, где дробленка может замораживаться.

Более высокие результаты получены при термической обработке древесной дробленки (рис. 6.3). Н этом случае прироста прочности арболита в 28-суточном возрасте составил 26%, а во-допоглощение снизилось на 15.„20%. Уменьшение гидрофиль-ности древесины и снижение ее влажностных деформации под воздействием высокой температуры согласуется со свойствами других коллоидов, которые по мере высушивания при высокой температуре уменьшают поглотительную способность.

Причиной снижения гндрофильности древесины, представляющей собой ограниченно набухающий гель, после высокотемпературного нагревания является, по-видимому, необратимая коагуляция коллоидов, составляющих древесину, химическое взаимодействие ее высокомолекулярных компонентов и частичное превращение линейных полимеров в трехмерные. Оптимальные результаты термообработки древесного заполнителя были получены при <=160°С через 14 мин.

Высокотемпературная обработка требует специального сушильного оборудования и ведет к дополнительным энергетическим затратам, поэтому применять термообработанную древесину целесообразно там, где возможно использование отходов от переработки пиломатериалов, прошедших камерную сушку. Обработка древесного заполнителя раствором А1С1з позволила получить наиболее значительное снижение водопоглощения и повышение прочности арболита во все сроки твердения, в особенности в первые три дня. Так, в первый день прочность достигла 1,5 МПа, на третий день — 2,72 МПа, а в 28-суточном возрасте — 4,6 МПа. В сравнении с прочностью арболита на составах (марка 35), рекомендуемых СН 549—82, с соответствующей средней плотностью прочность арболита на основе обработанного заполнителя возросла на 31,4%.

Повышение прочности арболита за счет снижения влажностных деформаций древесного заполнителя при обработке его раствором ЛЮз достигается, вероятно, вследствие уменьшения отрицательного заряда древесины (гндрофильности) в результате блокирования полярных групп, в первую очередь гидроксид-ных, расположенных на поверхности молекулярных цепей целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина древесного заполнителя. Соли алюминия гидролизуются в присутствии целлюлозы, образуя гидроксид алюминия (А1С1з+ЗН20 = А1(0Н)з+ЗНС1), который адсорбируется целлюлозой. Процесс «протравы» широко используется для повышения водонепроницаемости и придания водоотталкивающих свойств плащевым хлопчатобумажным тканям, состоящим из целлюлозных волокон. Адсорбирование целлюлозой А1(0Н)3 ведет к уменьшению ненасыщенных валентностей гидроксидов компонентов древесного заполнителя, а следовательно, к снижению гндрофильности отработанной древесины, что, в свою очередь, тормозит развитие влажностных деформаций.

Как показали исследования, у древесного заполнителя, обработанного раствором А1С1з, резко снизилось набухание, особенно в первые часы. Уменьшение абсолютных деформаций заполнителя и переменного давления, создаваемого им при набухании и усушке, положительно сказывается на прочности структуры арболита.

Предварительная обработка древесного заполнителя раствором AICU имеет преимущество перед способом введения того же количества в состав арболитовой смеси (пример состава: Д/Ц— =0,6, В/Ц=1,1. древесная дроблснка 240 кг/м3, портландцемент 390 кг/м3) и позволяет повысить прочность арболита на 10...11 h (рис. 6 4). Хлорид алюминия ускоряет также твердение портландцемента. В присутствии целлюлозы древесины протекает упомянутая выше реакция выделения соляной кислоты, которая гидролизуст легко растворимые сахара в присутствии портландцемента, переводя их. по мнению ряда исследователей, в менее растворимую форму сахараты кальция [25, 80]. Таким образом обработку древесного заполнителя раствором AIU3 можно признать эффективной и комплексно действующей на систему «древесина -цементный камень»: на древесный заполнитель — как стабилизатор размеров (снижающий набухание и усушку) и нейтрализатор легкогидролизующихся Сахаров, на портландцемент—как ускоритель его твердения (ранее эффективность добавки объяснялась только ускорением твердения).