Ксилоліт властивості, застосування
Ксилоліт (від ксиліт. Дерево і греч. Líthos - камінь), штучний легкий і пластичний будівельний і конструкційний композиційний матеріал на основі подрібненої деревини на магнезіальному в'язкому з додаванням, при необхідності, тонкодисперсних мінеральних речовин і пігментів, виробництво якого було розпочато в другій половині 19 століття.
Ксилоліт входить в групу легких бетонних матеріалів, разом з цементно-деревними та гіпсо-деревними матеріалами, і близький до них за властивостями.
Ксилоліт, одержуваний на основі відходів деревини та недорогого сполучного, володіє деякими цікавими властивостями і можливостями і непогано підходить для різних видів малого і середнього бізнесу.
Чи може ксилоліт використовуватися в меблів? На мою думку, - ксилоліт володіє прекрасними можливостями для застосування в меблевому виробництві, але можливості ці поки зовсім не досліджені.
Області застосування ксилоліту
Традиційно, ксилоліт застосовується для влаштування безшовних непилящіх підлог в житлових, громадських і виробничих приміщеннях (з сухим режимом експлуатації), для заливки підлог в залізничних вагонах і т.п. З ксилоліту можна виготовляти стінові балки, плити для оздоблення зовнішніх і внутрішніх стін, стель, сходи, підвіконня, пластини для мозаїчних підлог, панелі для обшивки ванних кімнат, цоколів, верхівок колон, кронштейнів, рами для дзеркал, картин, а так само для панно, художніх і декоративних виробів і т.п. Ксилоліт можна використовувати для пристрою димарів, зборів, квіткарок, визнав, стінок, гротів, альтанок і т.п.
Готові вироби можна просочувати, фарбувати, розфарбовувати і т.п. У ксилоліт можна забивати цвяхи, пиляти, стругати і обробляти на токарному верстаті. Ксилоліт досить вогнетривкий і екологічно безпечний. Є заяви навіть про його специфічної корисності при деяких видах захворювань (пов'язані із застосуванням в ньому бішофіту).
Компоненти і хімія ксилоліту.
Для виробництва ксилоліту використовуються дрібні деревні і ін. Целюлозовмістні відходи, наприклад тирса, деревне борошно, шліфувальний пил, відходи зерновиробництва і т.п. Чим дрібніше фракція - тим більше пластичність матеріалу і чистота поверхні. Є відомості про виробництво за кордоном плит на основі деревної вовни (спеціальної довгомірної стружки).
Тирса і ін. Наповнювачі не повинні містити кори, сміття і т.п. речовин, що знижують міцність, стійкість і довговічність ксилоліту.
Різні виробники використовують різні фракції деревини. Найбільш часто застосовуються тирсу хвойних порід завдовжки від 2,5 до 8 мм.
Матрицею в цьому композиті є повітряне магнезиальное скорозшивач т.зв. цемент Сореля, - тонкоподрібненому Каустичний магнезит, зачиняє на водному розчині хлористого магнію. Замість хлористого магнію в розчині можна використовувати сірчанокислий магній, сірчанокисле залізо і ін. Каустичний магнезит (MgO) - продукт кальцинації (випалу при Т 800 - 1000 ° С) природного матеріалу магнезиту (MgCO3).
До магнезіальних цементів відносять також Каустичний доломіт (MgO + СаСОз). Обидва різновиди магнезіальних в'яжучих отримують випалюванням природної сировини - відповідно магнезиту і доломіту при температурах 800-850 і 650-750 ° С. У каустичному доломіті, крім активної частини (MgO), після випалу зберігається так само інертна частина (СаСОз), яка знижує якість в'язкої речовини. Обпалені продукти піддають ретельному подрібненню до тонкощі частинок дрібніше 0,074 мм не менше 75% по масі; залишок на ситі N 2 - не більше 5%.
Процес замішування магнезиального цементу істотно відрізняється від замішування гіпсу або портландцементу. MgO погано розчиняється у воді, що сильно уповільнює реакцію гідратації.
Ініціатором хімічного процесу замішування цементу є водний розчин хлористого магнію. На практиці використовують і ін. Ініціатори, наприклад, сірчанокислий солі магнію, розчин бішофіту, який містить велику кількість природних солей.
Хлористий магній може бути отриманий, наприклад, і обробкою магнезиту соляною кислотою.
У присутності солей магнію розчинність оксиду магнію збільшується, так як при цьому протікає реакція:
3MgO + MgCl2 + 6Н2Ож = 3Mg (OH) 2.MgCl2 .ЗН20т,
що, в свою чергу, зміщує рівновагу в насиченому розчині MgO вправо:
Mg0т + Н2Ож MgOр-р.насищ .;
При твердінні каустичної магнезиту відбуваються:
а) розчинення MgOт в розчині MgCl2 з утворенням насиченого розчину;
б) реакції гідратації, в результаті яких утворюється розчин, пересичений щодо гідратних новоутворень: Mg (OH) 2 і 3Mg (OH) 2.MgCl2 .ЗН20.
в) кристалізація новоутворень з пересичені розчину:
Mg (OH) 2, р-р пересичені. Mg (OH) 2, т3Mg (OH) 2.MgCl2 .ЗН20р-р пересичені. 3Mg (OH) 2.MgCl2 .ЗН20т
Новоутворення виділяються на поверхні частинок у вигляді гелеподібної маси з коагуляціоіной структурою;
г) продовження гідратації внутрішніх шарів зерен в'яжучого, що супроводжується переходом коагуляційних структур в умовно-коагу-коізоляційні (схоплювання в'яжучого тіста);
д) перекристалізація і зростання кристалів новоутворень, освіту кристалізаційних структур (твердіння).
1. Хлористий магній повинен містити чистого MgCl2 не менше 45%. Розчин хлористого магнію отримують розчиненням у воді кристалічного хлористого магнію заводського виготовлення або повної нейтралізацією каустичним магнезитом соляної кислоти або ингибированной соляної кислоти. Нерозчинний осад видаляють з розчину.
2. Процес гідратації повинен відбуватися при температурі не менше 12 град. С.
3. На відміну від композитів на основі портландцементу і гіпсу. магнезит консервує цукориди. містяться в деревині.
4. Ксилоліт менш чутливий до змісту води в деревині в процесі виробництва, ніж композити на основі портландцементу і гіпсу.
З огляду на світле забарвлення ксилоліту, в його склад можуть бути введені різноманітні неорганічні і органічні барвники і пігменти. В першу чергу рекомендуються пігменти стійкі до лугів і дії світла, наприклад, використовувані у виробництві бетону. В одному виробі можуть бути використані кілька пігментів і барвників для створення спеціальних декоративних ефектів.
5.Спеціальние і баластні добавки: торф'яна мука, коркове борошно, тальк, пемза, шлаки, пісок, цегляна пил, кокс, крейда, кремнеземиста кам'яне борошно (кизельгур, Тріполі, діатоміт), деякі відходи шкіряного виробництва і т.д. Наприклад, один нижегородський винахідник додав в ксилоліт осколки скла і відходи ковбасного виробництва.
Залежно від співвідношення деревини і магнезиту в композиціях, якості вихідних продуктів, ступеня ущільнення, коефіцієнта зчеплення заповнювача, а також виду та форми заповнювача можна отримати ксилолітом з істотно різними фізико-механічними властивостями.
Нижче наведені орієнтовні показники матеріалу.
Зовнішній вигляд (без пігментів і добавок) - твердий матеріап білого або жовтого кольору, теплий на дотик.
Щільність - 900 - 1400 кг / м3.
Межа міцності при стисненні 5 - 50 МПа
при вигині 0,5 - 2,0 МПа
розтягуванні 2 - 6 МПа
В одному з досліджень при щільності ксилоліту 1,6 кг / м3 досягнуто значення згинальної міцності 7,84 МПа.
При ударних навантаженнях ксилоліт НЕ виколює, а мнеться
Коефіцієнт теплопровідності ксилоліту 0,2 - 0,5 Вт / м3 С (найбільш поширене 0,3)
Ксилоліт паропроніцаєм, стійкий до біопошкоджень, забезпечує непогане звукопоглинання і володіє теплоізоляційними властивостями. Стійкий до дії кислот, лугів, масел, солей і органічних розчинників. У вологому вигляді поверхню ксилоліту не ковзає.
Ксилоліт провокує корозії металів. Тому, в готових виробах, металеві елементи бути ізольовані від контакту з ним (зацементовані, покриті бітумним лаком і т.п.)
Технології виготовлення ксилоліту
Залежно від необхідних властивостей готового матеріалу розрізняють наступні технології отримання ксилоліту
- налив (виготовлення і вирівнювання підлог в житлових, громадських і промислових приміщеннях)
- вільна виливок в форми (архітектурно-будівельні деталі)
- пресування під тиском 5-300 МПа (плитки, пластини, плити, блоки, сходові марші).
Процес виготовлення ксилоліту здійснюється без спеціального підігріву; на практиці використовуються і гарячі процеси, що забезпечують інтенсифікацію виробництва.
Оскільки вимоги до складу сумішей не надто жорсткі, а компоненти не дуже дорогі, в технології застосовують прості об'ємні або комбіновані методи їх дозування.
Час схоплювання не менше 4 - 6 годин. Повне затвердіння не менше 20 - 24 годин.
При змішуванні композиції в тирсу спочатку подають розчин магнезиту, а потім при безперервному розмішуванні розчин хлористого магнію, далі - добавки і пігменти.
При вільному лиття в форми рекомендується ущільнити суміш (трамбівкою). Чи можна використовувати вібрацію для ущільнення - невідомо.
Вологість бетонної основи при укладанні ксилолітових підлогового покриття не повинна перевищувати 5%. Поверхня бетонної основи перед наливом ксилолітових покриттів рекомендують очистити і прогрунтувати сумішшю розчину хлористого магнію (щільність 1,06-1,07) з каустичним магнезитом в співвідношенні 4: 1.
Укладання ксилолітової суміші слід проводити в один шар ділянками шириною 1,5-2,0 м, обмеженими маяковими рейками і розрівнювати правилом, пересувається по маякових рейках. Ущільнення суміші слід проводити катками. У місцях, недоступних для роботи ковзанок, суміш слід ущільнювати трамбівками вагою 3-5 кг.
Отверждение покриттів повинно проходити в умовах, що виключають потрапляння на їх поверхню вологи.
Шліфування та ін. Механічну обробку можна здійснювати не раніше досягнення виробом міцності, що виключає можливість викришування тирси, розтріскування і т.п.