В работе представлена математическая модель плотности композиционного строительного материала от состава и характеристики затворителя
магнезит, магнезиальное вяжущее, заполнитель, композит, строительный материал
Большое количество накопившихся отходов целлюлозно-бумажной и деревообрабатывающей промышленности (опилки, щепа, лигнин) создают не только экологическую проблему, но и могут служить исходным сырьём для строительных материалов: конструктивных – балабановский брус, отделочных и декоративных. Основной проблемой в производстве таких материалов является отсутствие эффективного вяжущего. Применение химических связующих (формальдегидных смол) не отвечает условиям санитарной безопасности, а обычные минеральные вяжущие типа портландцемента не обладают удовлетворительной адгезией с органическими составляющими. В то же время использование органических отходов, в особенности древесных, обеспечивает получение практически универсальных материалов по своим механическим, тепло- и звукоизоляционным свойствам.
Одним из наиболее перспективных минеральных вяжущих, способных заменить химические смолы в композитных изделиях, является магнезитовый материал [1]. Обладая хорошей адгезией с древесиной, магнезиальный порошок является не только нейтральным по воздействию на окружающую среду, но и по некоторым исследованиям способствует созданию благоприятной для человека обстановки внутри помещений, интерьер которых выполнен из подобного материала [2].
Широкому использованию изделий на основе магнезиальных вяжущих препятствуют два основных обстоятельства. Во-первых – сложность в получении вяжущего с высоким содержанием окиси магния и во-вторых – высокая стоимость хлористого магния, раствором которого затворяется композиционный материал, для получения удовлетворительных механических свойств и ускорения процесса набора прочности.
Первое препятствие может быть преодолено использованием в качестве вяжущего материала отхода производства периклаза – каустического магнезита. Как показывает опыт этого производства на Восточно-Сибирском заводе огнеупоров, содержание окиси магния в каустическом магнезите, осаждаемом на электрических фильтрах, доходит до 80%, что вполне соответствует стандарту для вяжущих марок ПМК-75 и ПМК-80 [1].
Вторая проблема хотя и не устранима полностью в силу неуправляемости процесса ценообразования, но конечная стоимость композиционного материала может быть минимизирована за счёт оптимизации количества и концентрации хлористого магния.
В настоящей работе представлены результаты исследования влияния составляющих композитного материала на основе древесных отходов (опилок), каустического магнезита (содержание MgO – 78,6%) с затворением водным раствором MgCl.
Целью исследований было составление модели зависимости плотности материала от массового отношения частей твёрдого заполнителя и вяжущего Dтв (в пределах от 3/1 до 2/1), отношения частей вяжущего и раствора Bвр (от 1/1,3 до 1/1), концентрации водного раствора хлористого магния Ср (от 1,05 г/дм3 до 1,2 г/дм3).
Плотность материала
Линейное уравнение адекватно экспериментальным значениям при доверительной вероятности
1. Российская Федерация. Стандарты. ГОСТ 1216-87 «Порошок магне-зитовый каустический».
2. Хорошавин, Л.Б., Кононов, В.А. Зарубежный рынок магнезиального сырья. Плавленый, спеченный и каустические периклазовые порошки из при-родного сырого магнезита и брусита // Огнеупоры и техническая керамика. - 1994. - № 3. - С. 24-31.