Ксилолит

Ксилолит является разновидностью легкого бетона  на органических заполнителях (древесные опилки и другие измельченные частицы) и  магнезиальном вяжущем.     

Ксилолит является морозостоек, несгораем и малотеплопроводен, а также водоупорен, не боится ударов и выдерживает значительные нагрузки. Материал также показал высокие результаты на истирание, поэтому его чаще всего используют для конструкции пола. Ксилолит не скользит и будучи покрыт растительными и минеральными маслами не разрушается а приобретает еще большую прочность.

Благодаря незначительному истиранию и большой прочностьюксилолитовые полы с успехом могут применяться в промышленном, культурно-бытовом и жилищном строительстве. Например, на пищевых, консервных и винодельческих производствах, на прядильных и текстильных фабриках, в помещениях с интенсивным движением( столовые, кинотеатры,вестибюли клубов, в коридорах школ, больниц и детских садов).

Особо эффективно применение ксилолитовых полов во взрывоопасных помещениях, там где необходимо сооружать неискрящиеся полы. Ксилолит не уступает по величине сопротивления истиранию таким прочным материалам как порфир, гранит, базальт. В зависимости от практической необходимости и технических возможностей ксилолит может быть как монолитным, свободного формования так и плиточным материалом прессованным при значительном удельном давлении ( смотри таблицу-1).

Таблица-1. Физико-механические показатели монолитного и прессованного ксилолита.

Физико-механические показатели монолитного и прессованного ксилолита.

 

 

 

 

 

 

Технология ксилолита

ксилолитСоставляющими ксилолита как искусственного строительного материала являются магнезиальное вяжущее, затворитель и органический заполнитель -древесные опилки. В целях улучшения таких свойств материала как сопротивление ударным нагрузкам и истиранию, для уменьшения гигроскопичности и теплопроводности применяют следующие минеральные добавки: тальк, асбест, измельченный кварцевый песок или измельченный камень. Также для придания материалу требуемой окраски используются различные красители -пигменты.

Очень низкая растворимость и слабо выраженные основные свойства Mg(OH)2 по сравнению с известью а также присутствие в затвердевшем растворе оксихлоридов магния обуславливают нейтральный характер магнезиально-каустического цемента. Органические заполнители совершенно не разрушаются в изделиях из магнезиально-каустического цемента, препятствующего развитию микроорганизмов и мицелия.

Применение растворов хлористых солей, являющихся хорошей огнестойкой пропиткой, в качестве затворителей магнезиально-каустических цементов делает ксилолит с древесным заполнителем огнестойким материалом. Поэтому магнезиально-каустический цемент имеет значительное преимущество перед другими минеральными вяжущими для производства ксилолита, где в качестве органического заполнителя используются древесные опилки.

Использование магнезиально-каустических цементов для получения ксилолита вызвано следующими факторами. Цементы которые содержат в своем составе едкую известь, при длительном воздействии на органические вещества -древесные опилки -постепенно разрушают их. Образующиеся при этом продукты распада ( лигнин и геми-целлюлоза) действуют в свою очередь разрушающе на вяжущие вещества ( известь, портландцемент).

Разрушение органических заполнителей а затем и вяжущего вещества усугубляется быстрым развитием в щелочной среде бактерий. Магнезиальное вяжущее получают из каустического магнезита и его заменителя -полуобожженного доломита. Средняя плотность магнезиально -каустического цемента должна быть в пределах 3,1…3,4 г/см³. Ксилолит, полученный на основе каустического магнезита обладает большой прочностью, чем ксилолит, полученный на основе полуобоженного доломита. Начало схватывания должно наступить не ранее 20 минут, а конец схватывания- не позднее 6 часов с момента затворения.

Каустический доломит получают неполным обжигом доломита сырца при температуре выше температуры диссоциации углекислого кальция ( около 700 °С). Средняя плотность каустического доломита должна быть 2,78…2,85 г/см³. По тонкости помола полуобожженный доломит должен удовлетворять требованиям ГОСТа на каустический магнезит. Прочность ксилолита увеличивается пропорционально содержанию каустического вяжущего в смеси, однако растет при этом и теплопроводность материала, что отрицательно влияет на свойства ксилолита.

Для максимального использования вяжущих свойств магнезиально-каустического цемента его затворяют не водой а следующими основными растворами: хлористого магния MgCl2, сернокислого магния MgSO4. Для затворения магнезиального цемента могут применяться также отходы производства травильных цехов в смеси серной кислоты, дисульфата натрия, хлористого цинка, азотно-кислого магния, карнолита или магнезиальной рапы солевых озер.

Так как магнезиальное вяжущее затворяют не водой а растворами солей, то его прочность зависит не только от водомагнезитового отношения ( понятие аналогичное водоцементному) но и от соотношения ( по массе) магнезита и введенной соли. По теоретическим и опытным данным вяжущее приобретает максимальную прочность при соотношении ( по массе) магнезита и шестиводного хлористого магния в пределах от 1/0,65 до 1/0,6. Если взять больше хлористого магния, то помимо уменьшения прочности на поверхности затвердевшего материала будут появляться выцветы.

Для уменьшения гигроскопичности ксилолита к водному раствору хлористого магния добавляют сернокислый магний или сернокислое железо. Водный раствор сернокислого магния, применяемый для затворения магнезиального цемента должен иметь плотность 1,14 г/см³. Водный раствор карнолита (KCl·MgCl2·6H2O), применяемый в качестве затворителя магнезиально-каустического цемента при производстве ксилолита, должен иметь плотность 1,12…1,16 г/см³. По химическому составу карнолит должен удовлетворять следующим требованиям: содержание хлористого магния -не менее 32 %, содержание хлористых солей и натрия не более 25 %.

Раствор хлористого магния, полученный из карнолита, содержит тем меньше примесей KCl и  NaCl, чем выше его концентрация. Поэтому сначала растворяют 1000 кг карнолита в 638 л воды. После удаления осадка такой раствор используют как исходным материалом для приготовления рабочих растворов нужной плотности. Хлористые соли магния способны поглощать из воздуха влагу и поэтому поверхность ксилолита содкржащего избыток хлористых солей сыреет и как правило покрывается пятнами солевых отложений. Поэтому для избежания таких явлений в качестве затворителя магнезиального цемента применяют хлористый магний в смеси с сернокислым магнием, или проводят в обязательном порядке тщательное выщелачивание , то есть промывку в горячей проточной воде .

Затворители магнезиального цемента должны очень тщательно дозироваться, потому что нельзя допускать избытка солей выступающие на поверхность ксилолита после высыхания в виде белого налета ( выцветов). При соприкосновении с металлическими конструкциями соли магния вызывают повышенную коррозию металла, поэтому шурупы и другие крепежные металлические изделия оцинковывают. практикой установленно что оптимальными породами древесины ( опилок) для производства ксилолита являются еловая, пихтовая, тополевая и осиновая породы.

В производстве ксилолита могут быть использованы опилки лесопиления, как наиболее однородные по форме (структуре) и крупности. Опилки не должны содержать примесей в виде коры и щепы, поэтому опилки для производства ксилолита просеивают на виброгрохотах через сито  с ячейками 5 мм. В качестве добавок для  улучшения свойств ксилолита применяют асбест, который способен повысить сопротивление покрытия ударным нагрузкам, а также трепел понижающий теплопроводность. А для повышения прочности и сопротивления поверхности к истиранию применяют в качествен добавок измельченный кварцевый песок , измельченный камень, а также тальк для повышения водостойкости материала.

Для окраски фактурного слоя ксилолита наибольшее применение получили следующие виды пигментов: железный сурик, мумия( красный цвет), сиена (желтый цвет) , охра, кобальт ( синий цвет). В ксилолитовую массу краска подается в пределах 5 % от общей массы сухих компонентов. Минеральные пигменты красители которые применяются для окраски ксилолита должны быть тонкомолотыми и однородными по составу а также без босторонних включений и стойкими к действию света, щелочной и соляной кислоты.

Рисунок-1. Технологическая линия ксилолитовых плит

Технологическая линия ксилолитовых плит

 

 

 

 

 

1-бункер для компонентов; 2- дозатор; 3-скиповый подъемник; 4- растворосмеситель емкостью 750 л; 5-заполнение форм на вагонетках; 6-снижатель; 7- пресс-180 т; 8- запрессованная вагонетка; 9-туннельное сушило; 10-распакованная вагонетка; 11-этажерка; 12- ванна для выщелачивания; 13- кран-балка; 14-камерное сушило.

Технология производства прессованного ксилолита сводится к следующим процессам. Исходные компоненты для изготовления ксилолита хранятся на складах: магнезиально-каустический цемент хранится в силосах, опилки древесные хранят под навесом, хлористый магний поставляется в металлических барабанах, а всевозможные добавки и краски поступают в крытые склады.

На складе сырья, все компоненты обрабатываются соответствующим образом и подаются в дозировочно- смесительное отделение следующим образом. Магнезиальное вяжущее поддается пневмотранспортом после тонкого измельчения, затем проводят подсушку древесных опилок, которую совмещают с процессом пневмотранспорта при пневматической подаче их со склада, используя в качестве теплоносителя нагретый воздух. Раствор хлористого магния приготовляют в металлических баках, покрытых изнутри асфальтовым лаком. Для того чтобы предотвратить коррозию используют трубопровод из оцинкованных труб.

Добавки и пигменты поступают в дозировочное отделение транспортером. Для обеспечения ритмичного поступления в производство исходных материалов в дозировочно-смесительном отделении устраивают расходные бункера, оборудованные автоматическими весами.

Средний расход материалов, для изготовления 1 м³ прессованного ксилолитового изделия:

◊ Магнезиально -каустический цемент-640 кг;

◊ Древесные опилки крупностью 2…5 мм( влажность 15 %)-560 кг;

◊ Раствор хлористого магния -640 кг;

◊ Краски пигменты -56 кг.

Очень важным и ответственным процессом в технологии производства ксилолита является приготовление формовочной массы, которое осуществляется в такой последовательности: в растворосмеситель сначала загружают и перемешивают магнезиально-каустический цемент и краску, затем добавляют и смешивают древесные опилки. Приготовленная таким образом сухая смесь затворяется раствором хлористого магния и снова тщательно перемешивается.

Продолжительность перемешивания  сухих компонентов 30…40 с и еще 60…90 с после затворения раствором хлористого магния. Общая продолжительность цикла с учетом затрат времени на загрузку и выгрузку растворосмесителя составляет 3,5 мин. Приготовление формовочной массы может осуществляться обычно в растворосмесителе С-750 ( позволяет получить 17 замесов-65 м³ в смену). Готовая формовочная масса выгружается в объемный дозатор, откуда выдается в форму. Форма представляет собой жесткая разъемная рама состоящая из двух оцинкованным металлических листов толщиной 6 мм. Ввиду значительного уплотнения смеси ( порядка 35% первоначального объема ) при наборе пакета и прессовании пользуются рамой -подставкой.

Ксилолитовые плиты прессуют на гидравлических прессах, причем осуществляется прессование всего пакета (40…50 плит), набранного в прессовой вагонетке. Цех оборудуют кран-балкой для механизации транспортировки форм и изделий в соответствии с установленной технологией. Формы с запрессованными ксилолитовыми плитами не могут быть раскрыты до затвердевания магнезиально-каустического цемента. Представление этого процесса естественному течению привело бы к увеличению количества форм и вагонетоки к расширению производственных площадок.

Для ускорения процесса твердения и сокращения цикла формования ксилолитовые плиты подвергают термообработке в специальных камерах при температуре 30…40 °С с последующим медленным остываением до 15…18°С. Продолжительность термообработки двух циклов составляет 24 часа. После термообработки ксилолитовые плиты затвердевают и могут быть распалублены.

Освободившиеся формы очищаются и смазываются а затем подаются кран-балкой в формовочные отделения. Ксилолитовые плиты транспортируют к фрезерному отделению, где ребра плит обрабатывают на фрезерных станках со специальными фрезами из металлокерамического твердого состава ” видиа”. После обработки плиты выкладывают в металлическую этажерку для выщелачивания, то есть для удаления избыточных солей магния в ваннах с циркулирующей подогретой водой в течении 12…24 часа.

Выщелоченные ксилолитовые плиты в этажерках направляют в камерные сушила с многократным насыщением, где высушивают в течении 12…24 часа при температуре 60°С. Подъем температуры  выше 60…70°С не рекомендуется во избежание коробления плит и снижения прочности. Заключительной операцией процесса производства ксилолитовых плит является их механическая обработка для придания изделиям точных размеров, правильной формы и хорошего внешнего вида ( шлифовка, фрезеровка, полировка воском и маслом).

При необходимости ксилолитовые плиты разрезают на станках карборундовыми дисками или алмазными пилами толщиной 3 мм. Обработанные ксилолитовые изделия поступают в сухие закрытые склады готовой продукции где хранятся в штабелях на подкладках высотой 20…25 см от пола ( в целях предохранения изделий от сырости).

Ксилолитовые полы

Использование шпателя для нанесения лицевого слоя

 

 

 

 

 

 

 

 

Ксилолит используется для устройства монолитных полов, чаще двухслойных, причем нижний слой , более тощего состава, обладая большей упругостью, предохраняет верхний слой от появления трещин. Толщина каждого слоя составляет 10 мм, а толщина однослойного пола составляет от 10 до 15 мм. Монолитные ксилолитовые полы устраивают только по выровненной бетонной подготовке марки не ниже 500. Рекомендуемые составы ксилолитовой смеси приведены в таблицу-2.

Таблица-2. Составы ксилолитовых смесей для устройства пола

Составы ксилолитовых смесей для устройства пола

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Эластичные покрытия следует устраивать в помещениях, рассчитанных на длительное пребывание в них людей и незначительное движение, а жесткие устаивают в помещениях с интенсивным движением. Для расцветки пола в ксилолитовых смесях лицевого слоя покрытиядобавляют 3…4 % пигмента от суммарного объема магнезита и заполнителей. Содержание оксида магния в магнезиально-каустическом цементе должно быть не менее 75% а в каустическом доломите -не менее 25 %.

Содержание зерен крупнее 0,075 мм в этих материалах не должно превышать 25 % а зерен крупнее 0,3 мм-5%.Хлористый магний должен содержать MgCl2 не менее 45 %. Раствор затворителя получается посредством растворения в воде кристаллического хлористого магния. Опилки древесные применяемые для ксилолита используемые для монолитной укладки пола, должны быть получены из древесины хвойных пород. Влажность опилок должна быть не более 20 %, а крупность -не более 5 мм для нижнего слоя двухслойных покрытий и не более 2,5 мм для верхнего слоя двухслойных покрытий и для однослойных покрытий.

Минеральные пигменты ( красители) применяемые для ксилолита, должны быть сухими и мелко измельченными, однородного состава, стойкими к действию света, щелочей и соляной кислоты. Предел прочности ксилолита на растяжение при 28 -суточном сухом хранении должен быть не менее 3 МПа. Предел прочности на растяжении в возрасте 7 суток -не более 2 МПа. Указанные прочностные показатели ксилолита определяются при испытании образцов состава 1 : 2 для эластичных покрытий и состава 1 : 1,4 : 0,6 для жестких покрытий.

Подвижность ксилолитовой смеси должна соответствовать погружению стандартного конуса на 20…25 мм. Приготовление ксилолитовой смеси производится в специальных или обычных оцинкованных изнутри растворосмесителях. Материалы для смеси предварительно просеивают и перемешивают в сухом состоянии. Все соприкасающиеся с ксилолитовым покрытием металлические конструкции и детали должны быть защищены от действия хлористого магния окраской асфальтовым лаком или другими видами защиты.

Смесь укладывают в покрытие полосами ( участками) шириной не более 2,5 м, ограниченными рейками, служащие маяками в процессе укладки ксилолитовой смеси. Разравнивание ксилолитовой смеси производят правилом, передвигаемым по маячным рейкам. Уплотнение ксилолитовой смеси производят трамбовками массой от 3 до 5 кг. При укладке двухслойного пола верхний слой укладывают только после затвердения нижнего слоя ( примерно через 1…2 суток).

 

РЕКОМЕНДУЕМ выполнить перепост статьи в соцсетях!

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.