книги из ГПНТБ / Катанов Д.Д. Производство фибролитовых плит на цементе учебник

Д. Д. Н А Т А Н О В

ПРОИЗВОДСТВО ФИБРОЛИТОВЫХ плит НА ЦЕМ ЕНТЕ

ИЗДАНИЕ 3-е, ПЕРЕРАБОТАННОЕ И ДОПОЛНЕННОЕ

Одобрено Ученым советом Государственного комитета Совета Министров СССР по профессио­ нально-техническому образованию в качестве учебника для подготовки рабочих на производ­ стве

МОСКВА, ВЫСШАЯ ШКОЛА, 1974

6СЗ К29

Катанов Д. Д.

К29 Производство фибролитовых плит на цементе. Учебник для подгот. рабочих на производстве. Изд. 3-е, перераб. и доп. М., «Высш. школа», 1974.

206 с. с ил.

ного фибролита, их хранение и способы переработки.

Описан технологический процесс производства фибролитовых плит на цементе на поточных линиях (приготовление древесной шерсти, шихты, фор­ мование плит, их твердение, распалубка, сушка и складирование).

Третье издание дополнено сведениями о новом оборудовании, в нем дано подробное описание процесса производства звукопоглощающих фибро­ литовых плит.

©Издательство «Высшая школа», 1974.

ВВЕДЕНИЕ

Директивы XXIV съезда КПСС по пятилетнему плану развития народного хозяйства СССР на 1971 — 1975 гг. предусматривают уве­ личение объема производства продукции промышленности строи­

изводства прогрессивных материалов, обеспечивающих снижение веса конструкций зданий и сооружений, а также определяется не­ обходимость значительного расширения ассортимента отделочных материалов.

Производство фибролитовых плит на цементе способствует ре­ шению обеих задач, поставленных Директивами XXIV съезда КПСС перед промышленностью строительных материалов страны. Необ­ ходимость дальнейшего увеличения производства фибролитовых плит на цементе возникает также в связи с тем, что за пятилетний период объем капиталовложений в народное хозяйство дол­ жен возрасти почти на 42% по сравнению с 1966— 1970 гг. и соста­ вит огромную сумму, равную 501 млрд. руб.

Хорошие теплоизоляционные и акустические свойства, жесткость, огнестойкость, биостойкость, невысокая стоимость обусловили ши­ рокое применение фибролитовых плит на цементе в строительстве.

В настоящее время фибролитовыми плитами на цементе утепля­ ют стеновые панели, кровлю промышленных и общественных зда­ ний, кирпичные стены, заполняют каркасы стандартных деревян­ ных домов, из него возводят стены и перекрытия сельскохозяйст­ венных зданий и т. д. Акустическим фибролитом отделывают стены и потолки общественных зданий, где он служит не только декора­ тивным, но и звукопоглощающим материалом.

Производство фибролитовых плит в нашей стране было начато с полукустарных установок.

Постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР «О разви­ тии жилищного строительства в СССР» (1957 г.) были намечены мероприятия по организации производства фибролитовых плит на цементе.

За период 1958— 1970 гг. в стране было построено и начали экс­ плуатироваться несколько десятков 'Современных заводов по выпуску фибролитовых плит. В цехах новых заводов установлены высокоме­ ханизированные конвейерные линии, где все оборудование связано между собой и работает в общем ритме. В настоящее время общий объем производства фибролитовых плит превышает 27 млн. м2в год.

3

Г Л А В А I

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ФИБРОЛИТОВЫХ ПЛИТ НА ПОРТЛАНДЦЕМЕНТЕ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ

Фибролит в переводе означает каменное волокно («фибра»— волокно и «литоз» — камень)^ и представляет собой материал, по­ лученный в результате твердения спрессованной массы, которая со­ стоит из вяжущего материала и обработанной минеральными соля­ ми древесной шерсти. В качестве вяжущего материала могут быть использованы портландцемент, магнезиальное вяжущее, гипс и не­ которые другие.

Технология изготовления гипсового фибролита была запатенто­ вана еще® 1880 г., 'магнезиального фибролита в 1914 г. и цементно­ го фибролита в 1929 г. ..

В СССР производство фибролита с использованием магнезиаль­ ного вяжущего было.начато в 1929 г., фибролита на портландцемен­ те в 1938 г. на Таллинском заводе теплоизоляционных плит, а с 1949 г. на Костопольском домостроительном комбинате.

Благодаря высоким теплоизоляционным и прочностным характе­ ристикам цементного фибролита и созданию высокомеханизирован­ ного технологического оборудования для его производства в настоя­ щее время в Советском Союзе промышленность выпускает только фибролитовые плиты на портландцементе.

§ 1. СВОЙСТВА ФИБРОЛИТОВЫХ ПЛИТ НА ПОРТЛАНДЦЕМЕНТЕ

Объемная масса. Основной характеристикой цементного фибро­ лита является объемная масса. Объемная масса — это масса едини­ цы объема материала в естественном состоянии, т. е. вместе с пора­ ми и пустотами. Ее измеряют в кг/м3.

В зависимости от объемной массы различают три марки фибро­ литовых плит на портландцементе:

В настоящее время большинство изготовляемых на автоматизи­ рованных линиях фибролитовых плит имеют марку 300.

С изменением объемной массы меняются основные свойства фиб­ ролитовых плит — прочность, теплопроводность, огнестойкость, зву­ копоглощение и т. д. Например, с увеличением объемной, массы

5

фибролитовых плит увеличиваются прочность и огнестойкость, а теплоизоляционные свойства снижаются.

Прочность. Прочность — это способность материалов сопротив­ ляться внутренним напряжениям, возникающим в результате дей­ ствия внешних сил (нагрузок).

Напряжение, соответствующее нагрузке, при которой происходит разрушение образца, называется пределом прочности.

Предел прочности при изгибе фибролитовых плит зависит от объемной массы, качества компонентов, правильности их укладки в формы, размеров древесной шерсти, температурно-влажностных ус­ ловий процесса твердения, толщины плит и т. д. Зависимость пре­ дела прочности при изгибе фибролитовых плит от объемной массы и толщины плит приведена в табл. 1.

Таблица 1

Зависимость между пределом прочности фибролитовых плит, объемной массой и их толщиной

Предел прочности при изгибе, кгс{см3, при толщине плит, мму и влажности плит 20%

Объемная масса, кгім9

Следовательно, с увеличением объемной массы цементного фиб­ ролита возрастает прочность фибролитовых плит.

Теплопроводность. Теплопроводность — это способность мате­ риала передавать через свою толщину тепловой поток, возникающий вследствие разности температур на противоположных поверхностях. Она характеризуется коэффициентом, который определяет количе­ ство тепла (ккал), проходящего в течение 1 ч через материал тол­ щиной 1 м площадью 1 м2 при разности температур на двух проти­ воположных поверхностях в 1°С. Чем ниже коэффициент теплопро­ водности, тем выше теплозащитные свойства материала.

Фибролитовые плиты имеют низкий коэффициент теплопровод­ ности, величина которого зависит от объемной массы цементного фибролита и колеблется в пределах 0,09—0,13 ккал/м-ч-град. За­ висимость между объемной массой и коэффициентом теплопровод­ ности фибролитовых плит следующая:

6

Влажность, водопоглощение, гигроскопичность. Влаоісностыо на­ зывается отношение массы воды, содержащейся в данный момент в порах и на поверхности образца, к массе его в сухом состоянии. Отпускная влажность фибролитовых плит должна быть не выше 20%- Такая влажность в летних условиях может быть достигнута при хранении плит на открытых складах в течение б—7 дней, а в другие времена года — при сушке плит в специальных сушилках. Как видно из табл. 2, влажность плит после распалубки существен­ но влияет на их прочность.

Влажность плит также снижает их теплоизоляционные свойства. Установлено, что на каждый процент увеличения влажности фиб­ ролитовых плит величина их коэффициента теплопроводности повы­ шается на 2 %.

Влажность фибролитовых плит может уменьшаться (при хране­ нии в сухом отапливаемом помещении или в сухих условиях в кон­ струкции до оштукатуривания) или увеличиваться в процессе хра­ нения и эксплуатации.

Только через некоторое время после окончания строительства устанавливается равновесие между влажностью строительной кон­ струкции, в состав которой входят фибролитовые плиты, и окружаю­ щего воздуха, т. е. материал приобретает воздушно-сухое состояние.

Изменение влажности фибролитовых плит в конструкциях не оказывает существенного влияния на их прочность. Однако другие свойства готовых фибролитовых плит с повышением влажности изменяются значительно (увеличивается теплопроводность и факти­ ческая объемная масса, меняются линейные размеры, объем и т. д.).

Водопоглощение — это свойство материала впитывать и удержи­ вать в своих порах воду. Водопоглощение определяют по разности массы образца материала в насыщенном водой и в абсолютно сухом состоянии и выражают в процентах от массы сухого материала (массовое водопоглощение) или в процентах от объема образца (объемное водопоглощение).

Водопоглощение фибролитовых плит при различных объемной массе и составе колеблется от 35 до 58%. Водопоглощение увели­ чивается с уменьшением объемной массы и снижением соотноше-

7

нпя цемента и древесной шерсти. Величина водопоглощения, как и другие показатели, зависит не только от объемной массы плит, но и от их структуры, которая сравнительно неоднородна.

Гигроскопичность — свойство материала поглощать влагу из ок­ ружающего воздуха, а влагоотдача — свойство материала отдавать влагу при изменении условий окружающей среды.

Фибролитовые плиты на портландцементе обладают наименьшей гигроскопичностью по сравнению с другими видами фибролитовых плит (гипсовых и магнезиальных).

В связи с применением фибролитовых плит в качестве утепли­ теля железобетонных панелей, изготовление которых связано с про­ париванием, возникает вопрос о поведении цементного фибролита в конструкциях. На прочность и размеры фибролитовых плит пропа­ ривание особого влияния не оказывает. Фибролитовые плиты по постоянству размеров п по прочности на сжатие имеют лучшие показатели, чем другие плитные теплоизоляционные материалы.

Пропаривание увеличивает влажность образцов всего от 3 до 8 %. При этом плиты, имеющие меньшую объемную массу, увлаж­ няются и высыхают значительно быстрее, чем плиты с большей объемной ^массой.

Огнестойкость. Огнестойкость — это способность строительных материалов сопротивляться кратковременному воздействию темпе­ ратур. По огнестойкости фибролитовые плиты относятся к трудно­ сгораемым материалам, т. е. таким, которые под воздействием опія или высокой температуры воспламеняются, тлеют и обугливаются, но горение (тление) их после удаления источника огня прекраща­ ется.

Продолжительность тления фибролитовых плит, объемная масса которых составляет 350 кг/м3, после удаления пламени не превыша­ ет 30 сек.

Огнестойкость фибролитовых плит зависит от их объемной мас­ сы: с увеличением объемной массы их огнестойкость увеличива­ ется.

Биостойкость. Одним из важнейших свойств фибролитовых плит как строительного материала является его высокая биологическая стойкость. Она характеризуется сопротивлением цементного фиб­ ролита разрушающему действию грибков.

Благодаря тому, что древесная шерсть обработана минерализа­ тором и покрыта портландцементом, фибролитовые плиты защище­ ны от действия грибков. После шестимесячного выращивания домо­ вого грибка на поверхности образцов фибролитовых плит потерн массы составили 2%, а снижение прочности на изгиб 4—5%. Эти результаты подтверждают биологическую стойкость фибролитовых плит.

Фибролитовые плиты не разрушаются также и грызунами. Звукопоглощение. Звукопоглощение — это способность материа­

ла поглощать звук. Оно зависит от структуры материала. Материа­ лы с сообщающимися открытыми крупными норами хорошо погло­ щают звук. Одним из таких материалов являются фибролитовые

8

плиты, которые используют для облицовки кинотеатров, вокзалов, ресторанов, аэропортов и др.

В соответствии со СНиП І-В. 26-62 акустические материалы и изделия по назначению подразделяются на звукопоглощающие и звукоизоляционно-прокладочные. Звукопоглощающие материалы предназначены для внутренней облицовки помещений с целью со­ здания в них требуемого звукопоглощения, а звукоизоляционно­ прокладочные—’Для прокладок в конструкциях междуэтажных пе­ рекрытий здании с целью изоляции помещений от ударного шума.

Звукопоглощающие материалы должны иметь коэффициент зву­ копоглощения а (в случае укладки материалов непосредственно на ограждение без воздушной прослойки) при частотах 1000 гц не

'менее 0,4.

Звукопоглощение фибролитовых плит зависит от частоты коле­ бании звука (с возрастанием частоты колебаний звука возрастает II коэффициент звукопоглощения этого материала) и от толщины плит (чем толще плита, тем больше ее звукопоглощение). Звуко­ поглощение фибролитовых плит в конструкциях увеличивается, если они крепятся к деревянным рейкам с созданием воздушной прослой­ ки 'между стеной и плитой, равной 1—5 см. При этом значительно улучшается и поглощение звуков низкой частоты.

Эффективным звукопоглощающим материалом являются только неоштукатуренные фибролитовые плиты. Такие плиты должны быть

Изготовление и использование звукопоглощающих фибролито­ вых плит не исключают возможности применения эффективных зву­ копоглощающих свойств и теплоизоляционных фибролитовых плит, особенно в помещениях, где требования к декоративным качествам облицовки не имеют существенного значения.

Долговечность. Долговечность — это продолжительность перио­ да службы конструкций и материалов, в течение которого они не ут­ рачивают необходимых эксплуатационных качеств.

9