СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЩЕПОЦЕМЕНТНЫХ ПЛИТ
METHOD OF PRODUCING CHIPS-CEMENT PLATES

Изобретение предназначено для производства строительных плит и может найти применение в производстве строительных плит для гражданского и промышленного строительства.
Для производства щепоцементных плит используются следующие материалы:
- щепа ели или сосны, а также их смесь;
- портландцемент;
- сульфат алюминия;
- силикат натрия (натриевое жидкое стекло);
- вода.
Щепа ели или сосны является основным компонентом плиты и составляет 90% ее объема. Цемент служит для связи древесной щепы и придания плите прочности. Силикат натрия служит для минерализации щепы и вместе с цементом придает плите устойчивость к горению, плесени и воздействию разного рода бактерий. Сульфат алюминия служит антисептиком и катализатором для ускорения процесса твердения плит.
Прототип предлагаемого способа представлен патентом РФ №2220043, опубликованным 27.12.2003 г., МПК: B27N 3/04. Патент относится к способу изготовления строительных и утеплительных плит из соломы. Способ заключается в том, что из соломы влажностью до 18% формируют ковер с отклонением плотности не более 8%. Затем производят горячее прессование при температуре 100-180°С (в зависимости от сорта зерновых культур) и удельном давлении 1600 кН/м2 продолжительностью 10-15 мин с последующей выдержкой без нагрева в течение 10 мин. Солома не измельчается.
Предлагаемое изобретение повышает прочность прессованной плиты, повышает ее огнестойкость и снижает энергоемкость процесса прессования по сравнению с прототипом. Способ позволяет получить плиты с хорошими конструктивными, прочностными, звуко- и теплоизоляционными характеристиками.
Общие признаки прототипа и заявляемого способа изготовления щепоцементных плит: наличие процесса прессования, твердения и сушки.
Отличие заявляемого способа от аналога проявляется в отсутствии необходимости предварительного изготовления ковра из сырья.
Цель разработки заявляемого способа изготовления шепоцементных плит - использование окоренной древесины ели, сосны и их смеси в качестве первичного сырья для строительных плит, такое использование повышает огнестойкость, конструктивные, прочностные, тепло-, звукоизоляционные свойства плиты, ведет к уменьшению ее веса.
Техническая задача заявляемого способа - разработка процесса изготовления шепоцементных плит с оптимальными энергосберегающими режимами.
Поставленная цель достигнута тем, что способ изготовления шепоцементных плит включает окорение бревен на линии окорки и выдерживание их в течение 4-6 месяцев на участке сушки и выпаривания сахаров, подачу бревен на линию дробления, где бревна проходят следующие этапы обработки: нарезка бревен на отрезки длиной не более 1,0 м; дробление на щепу; просеивание щепы с возвратом крупных фракций щепы на переработку и удаление металла; подача рабочей фракции к бункеру хранения щепы; далее щепа из бункера хранения подается к смесителю через бункер - дозатор щепы, в смеситель, кроме щепы, подаются цемент, вода, водный раствор сульфата алюминия и водный раствор жидкого стекла, причем в смесителе происходит перемешивание всех компонентов смеси, далее готовая смесь поступает через двойной распределитель смеси в деревопластиковые формы, заполненные формы проходят линию укладки смеси, устанавливаются с помощью штабелера в штабель, далее штабель подается под пресс, где пресс выполняет прессовку штабеля, в ходе которой происходит уплотнение смеси до заданного в формах объема, а после прессовки формы со смесью помещаются на 24 часа в камеру суточного твердения, в которой происходит первоначальный набор прочности при температуре 40°С; через 24 часа штабель с затвердевшей смесью вынимается из камеры суточного твердения для дальнейшей его разборки, которая осуществляется манипуляторами путем поочередного снятия форм со штабеля и переноса их на устройство распалубки форм, с помощью которого вытряхивают из форм готовые плиты, которые идут на обрезку торцов и укладываются в штабель, который далее перемещается в камеру 7-суточного вызревания для удаления воды и набора промежуточной прочности, причем плиты устанавливаются через прокладки для просушки в вертикальном положении и по окончании 7 суток укладываются в штабель, который перемещается на участок 20-суточного дозревания, в котором происходит выпаривание влаги и окончательный набор прочности плит.
Таким образом, полный цикл производства плит составляет 28 суток. Через 28 суток щепоцементные плиты готовы к отгрузке потребителям.
Пример конкретного способа изготовления щепоцементных плит «Велокс» WS-35.
Способ изготовления шепоцементных плит «Велокс» WS-35 включает окорение бревен ели, сосны или их смеси на линии окорки и выдерживание окоренных бревен в течение 4 месяцев на участке сушки и выпаривания сахаров, подачу бревен на линию дробления, где бревна проходят следующие этапы обработки:
- нарезка бревен на отрезки длиной 1,0 м;
- дробление на щепу;
- просеивание щепы с возвратом крупных фракций щепы на переработку и удаление металла;
- подача рабочей фракции к бункеру хранения щепы;
- подача щепы из бункера хранения через бункер - дозатор к смесителю, в который одновременно подаются цемент, краситель, вода, водный раствор сульфата алюминия и водный раствор жидкого стекла.
В смесителе происходит перемешивание всех компонентов смеси. Готовая смесь поступает через двойной распределитель смеси в деревопластиковые формы с высотой заполняемого пространства 70 мм. Заполненные формы проходят линию укладки смеси, устанавливаются с помощью штабелера в штабель. Штабель подается под пресс, который выполняет прессовку штабеля, в ходе которой происходит уплотнение смеси до толщины 35 мм. После прессовки формы со смесью помещаются на 24 часа в камеру суточного твердения, в которой происходит первоначальный набор прочности при температуре 40°С. Штабель с затвердевшей смесью через 24 часа вынимается из камеры суточного твердения для дальнейшей его разборки. Разборка осуществляется манипуляторами путем поочередного снятия форм со штабеля и переноса их на устройство распалубки форм, с помощью которого готовые плиты вытряхиваются из форм. Далее плиты подаются на обрезку торцов и укладываются в штабель, который далее перемещается в вентилируемую камеру 7-суточного вызревания для удаления воды и набора промежуточной прочности. В камере для просушки плиты устанавливаются в вертикальном положении через разделительные рейки. По окончании 7 суток плиты укладываются в штабель, который перемещается на участок 20-суточного дозревания, в котором происходит выпаривание влаги и окончательный набор прочности плит.
3
Материалы, применяемые для приготовления смеси в расчете на 1 м плит «Велокс» WS-35:
Древесина
340,0 кг сухого веса
Цемент
231,0 кг
Жидкое стекло
7,0 кг
Сульфат алюминия
3,5 кг
Вода
231,0
Характеристики основных конструктивных элементов щепоцементных плит «Велокс» WS-35 даны в таблице
№ п/п
Наименование характеристики
Значение
1
2
3
1
Толщина, мм
35 (+3; -2)
2
Ширина, мм
500 (+3; -3)
3
Длина, мм
2000 (+5; -10)
4
Вес, кг
24
4
Плотность, кг/м<sup>3</sup>
670
5
Теплопроводность в сухом состоянии при Т25°С, Вт/мК, не более
0,12
6
Предел прочности на растяжение при изгибе, МПа, не менее
1,30
7
Отпускная влажность, %, не более
25
8
Водопоглощение по массе, %, не более
35
9
Разбухание по толщине за сутки нахождения в воде, %, не более
2,0
10
Нормативный срок службы, лет
125
11
Огнестойкость окружающей конструкции, час, не менее
2,5
При анализе уровня техники не обнаружено решений с подобным сочетанием экономичности и технической эффективности, что позволяет сделать вывод о том, что заявляемый способ соответствует критериям «новизна», «изобретательский уровень» и «промышленная применимость».