4252
.pdfМИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Г.Ф. МОРОЗОВА»
ПРОИЗВОДСТВО ТОВАРОВ НАРОДНОГО ПОТРЕБЛЕНИЯ
Методические указания к практическим работам для студентов по направлению подготовки
35.03.02 – «Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств»
Воронеж 2016
УДК 674:330.115.001
Филичкина М.В. Производство товаров народного потребления Текст : методические указания к практическим работам для студентов по направлению подготовки 35.03.02 – «Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств» / М.В. Филичкина; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». – Воронеж, 2016. – 30 с.
Печатается по решению учебно-методического совета ФГБОУ ВО «ВГЛТУ» (протокол № 10 от 24.07.2016 г.)
Рецензент заведующий кафедрой электротехники и автоматики ФГБОУ ВО Воронежский ГАУ д-р техн. наук, проф. Д.Н. Афоничев
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время в малолесных районах России возникла необходи-
мость в изыскании дополнительных ресурсов древесины, так как основные источники древесного сырья, имеющие промышленное значение, находятся на большом расстоянии.
Древесные ресурсы в Европейской зоне представлены лесами 1 и 2
группы, имеющими природно-санитарное значение. В этих лесах ведутся только рубки промежуточного пользования (санитарные, ухода, прорежива-
ния), в результате чего в переработку поступает низкокачественное сырье и древесина малоценных пород. Можно более полно использовать древесную массу, перерабатывая лесозаготовительные отходы (сучья, ветви, тонкомер-
ные деревья) и отходы лесопереработки (кусковые отходы лесопиления).
В данном методическом указании рассматривается один из возможных способов переработки низкокачественного древесного сырья - в производст-
ве стеновых блоков для малоэтажных строений (арболитное производство,
стружкобетон и т.д.).
Производство стеновых блоков с наполнителем из древесинных отхо-
дов позволяет снизить стоимость строительства и повысить быстроту возве-
дения построек, так как кладка выполняется быстрее, чем аналогичная из кирпича. Спрос на такую продукцию в настоящее время очень велик, а себе-
стоимость организации такого производства невысока.
/
Общие положения
Бетон - один из древнейших строительных материалов. Из него по-
строены галереи египетского лабиринта (3600 лет до н. э.), часть Великой Китайской стены (III век до н. э.), ряд сооружений на территории Индии,
Древнего Рима и в других местах.
Однако массовое использование бетона и железобетона для строитель-
ства началось только во второй половине XIX в., после получения и органи-
зации промышленного выпуска портландцемента, ставшего основным вя-
жущим веществом для бетонных и железобетонных конструкций. Вначале бетон использовался для возведения монолитных конструкций и сооруже-
ний. Применялись жесткие и малоподвижные бетонные смеси, уплотняв-
шиеся трамбованием. С появлением железобетона, армированного каркаса-
ми, связанными из стальных стержней, начинают применять более подвиж-
ные и даже литые бетонные смеси, чтобы обеспечить их надлежащее рас-
пределение и уплотнение в бетонируемой конструкции. Однако применение подобных смесей затрудняло получение бетона высокой прочности, требо-
вало повышенного расхода цемента. Поэтому большим достижением яви-
лось появление в 30-х годах способа уплотнения бетонной смеси вибрирова-
нием, что позволило обеспечить хорошее уплотнение малоподвижных и же-
стких бетонных смесей, снизить расход цемента в бетоне, повысить его прочность и долговечность. В эти же годы был предложен способ предвари-
тельного напряжения арматуры в бетоне, способствовавший снижению рас-
хода арматуры в железобетонных конструкциях, повышению их долговечно-
сти и трещиностойкости.
В России еще в самом начале XX века в Санкт-Петербурге, Москве,
Нижнем Новгороде и других городах России появились станки «Москва», «Цубербиллер» и другие, работавшие по принципу удара, когда бетонная смесь жесткой консистенции, содержащая портландцемент, песок, щебень помещалась в форму с пустотообразователями (пуансонами), уплотнялась
штыкованием, трамбованием и, после твердения в течение 21-28 дней, от-
правлялась потребителю.
Производство пустотелых бетонных камней велось согласно ВТУ,
принятым XIII цементным съездом в Петрограде 15.05.1910 г.
В 40-50 гг. появились станки вибрационно-ударного действия, облег-
чения стеновых камней из шлакобетона, опилкобетона, увеличилась их про-
изводительность. В 60-70 гг. стали внедряться технологические автоматизи-
рованное линии по производству стеновых вибропрессовых камней из лег-
ких бетонов на пористых заполнителях: керамзите, аглопорите, термозите,
вспученном перлите, вермикулите и других.
Возникновение конструкций из бетонных блоков обусловлено тем, что этот вид материала имеет ряд преимуществ перед кирпичом: трудоемкость возведения блочных стен в 1,5...2 раза меньше, чем из кирпича. В результате дом возводится быстрее. А коэффициент теплопроводности стен из блоков гораздо ниже, чем у кирпичных стен. Наконец, по стоимости стеновые блоки на 20...30 % дешевле кирпича.
С точки зрения использования лесосечных и лесоперерабатывающих отходов можно рекомендовать производство стеновых блоков: из опилкобе-
тона и арболита.
Опилкобетон - легкий бетон из смеси древесных опилок с вяжущим ком-
понентом. Получают теплый и огнестойкий стеновой материал. По теплоза-
щитным качествам он эффективнее полнотелого кирпича, а по санитарно-
гигиеническим показателям из всех бетонных материалов считается самым комфортным для жилых зданий. Однако стены из опилкобетона нуждаются в устройстве дополнительной изоляции от влаги окружающей среды. Для этого с наружной стороны стены штукатурят цементно-песчаным раствором или облицовывают кирпичом, с внутренней - обшивают досками, фанерой,
древесноволокнистыми плитами, гипсокартоном и тому подобными изде-
лиями. Между обшивкой и блоками прокладывают пароизоляцию (перга-
мин, синтетическую пленку). В качестве заполнителя блоков используют
опилки деревьев хвойных пород, так как они мало подвержены биологиче-
скому распаду. Лучший вяжущий компонент для формирования опилкобе-
тона - цемент. Для уменьшения расхода цемента часть его заменяют изве-
стью или глиной.
Стены из опилкобетона обычно выкладывают из готовых блоков, ибо возводить их монолитными технологически сложно (опилкобетонная смесь медленно сохнет, деформируется).
Стеновые блоки из опилкобетона, как и шлакоблоки, изготовляют в разборных формах. Однако в связи с тем, что у опилкобетона необходимая прочность наступает не сразу после формования, требуется несколько таких форм, используемых одновременно. Размеры блоков выбираются также с учетом толщины стен, способов укладки и удобства переноски. Отформо-
ванные блоки толщиной свыше 20 см долго сохнут, тяжелые (более 20 кг),
их неудобно переносить и укладывать в стеновую конструкцию.
Толщину наружных стен определяют в зависимости от плотности опилкобетона и расчетной температуры наружного воздуха. В условиях, на-
пример, Московской области при плотности блоков 800 кг/м3 она должна быть не менее 30 см. Внутренние капитальные стены выкладывают такой же толщины. Для повышения несущей способности простенки и столбы арми-
руют металлической сеткой из проволоки диаметром 4.. .6 мм с ячейками 6..
Л 2 см. Ее вводят в горизонтальные швы через 1...2'ряда блочной кладки.
Над дверными и оконными проемами в стенах из легкого бетона укладыва-
ют перемычки. Выполняют их по ходу кладки в виде монолитного железо-
бетонного пояса высотой 4.5 см. Бетон для этого укладывают в опалубку,
сделанную из деревянных брусков высотой, равной одной двадцатой шири-
ны проема. Длина опорных частей перемычек должна составлять 40... 50 см.
Долговечность стен, выложенных из легкобетонных блоков любого типа, значительно увеличится, если вместо наружной штукатурки применить кирпичную облицовку. К шлакобетону такая стенка может примыкать непо-
средственно, а от опилкобетона должна отстоять на 3...5 см. Крепление об-
лицовки к стене выполняют металлическими связями диаметром 4...6 мм,
установленными друг от друга на расстоянии 1... 1,5 м по фронту кладки,
через 4...6 рядов ее высоты. Для защиты от коррозии проволочные связи по-
крывают битумом или цементным раствором.
Арболит - бетон на цементном вяжущем, органических заполнителях и химических добавках, в том числе регулирующих пористость
Такой материал может использоваться не только как конструкционный материал (возведение жилых домов, ферм, гаражей, хозяйственных постро-
ек), но и как изоляционный (утепление полов и перекрытий). Арболитовые блоки имеют высокую теплоизоляцию: стена в один кирпич из арболитовых блоков сохраняет тепло, равное теплу, сохраняемому стеной в три кирпича.
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 1 ИЗУЧЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА СТЕНОВЫХ БЛОКОВ
ИЗ АРБОЛИТА Цель работы: Изучить технологию производства стеновых блоков из
арболита.
Содержание задания
1.Изучить возможные варианты технологии производства стеновых блоков из арболита.
2.Представить отчет по выполнению работы.
Методическое и материально-техническое обеспечение
Методические указания к выполнению работы.
Плакаты.
Нормативно-справочная литература.
Методические указания по выполнению работы
Общие указания.
Упрощенно технологию изготовления стеновых блоков из арболита
можно разделить на следующие операции:
-составление смеси,
-замес смеси до состояния «пластилина»,
-укладка смеси в формы,
-помещение формы в установку по изготовлению стеновых блоков.
-вибропрессование,
-сушка.
При изготовлении опилкобетона главное требование - масса вяжущих компонентов должна быть не меньше сухой массы заполнителей. Например,
если для получения бетонной смеси взято 20 кг опилок, то и цемента, и воды в сумме должно быть не менее 20 кг. Повышения прочности и уменьшения усадки достигают добавлением песка.
Технология приготовления опилкобетонной смеси: вначале перемешива-
ют песок, опилки и цемент до получения однородной массы, которую затво-
ряют малыми порциями воды. Затем снова добавляют воду и снова все пере-
мешивают. Готовность опилкобетонной смеси определяют так: при сжатии в кулаке смесь должна образовать не рассыпающийся комок с вмятинами от пальцев.
Материалы для арболита
В качестве вяжущих материалов для изготовления арболитовой смеси следует применять портландцемент, портландцемент с минеральными до-
бавками, сульфатостойкий цемент (кроме пуццоланового), соответствующие требованиям ГОСТ 10178-76 и ГОСТ 22266-76 марок не ниже: 300 - для теп-
лоизоляционного арболита; 400 - для конструкционного арболита.
В качестве органических заполнителей должны применяться: измель-
ченная древесина из отходов лесозаготовок, лесопиления и деревообработки хвойных (ель, сосна, пихта) и лиственных (береза, осина, бук, тополь) пород.
Измельченная древесина, при производстве арболитных блоков, должна удовлетворять следующим требованиям:
- размеры древесных частиц не должны превышать по длине 40, по ширине
10, а по толщине 5 мм;
-содержание примеси коры в измельченной древесине не должно быть более
10 %, а хвои и листьев более 5 % по массе к сухой смеси заполнителей;.
-показатель пригодности (удельный расход цемента на единицу прочности арболита при сжатии) должен быть не более 15;
-содержание водорастворимых редуцирующих веществ не должно быть бо-
лее 2% (данный показатель не является браковочным признаком).
Измельченная древесина не должны иметь видимых признаков гнили, а
также примеси инородных материалов (кусков глины, растительного слоя почвы, камней, песка и пр.), а в зимнее время примесей льда или снега.
Фракционный состав органического заполнителя должен находиться в пределах, указанных в табл. 1.
Таблица 1
Рекомендуемый фракционный состав
Размеры отверстий контроль- |
Полные остатки на контроль- |
ных сит, мм |
ных ситах, % по массе |
|
|
30 |
не более 3 |
|
|
10 |
не менее 65 \ |
|
|
5 |
не более 24 |
|
|
2 |
не более 5 |
|
|
поддон |
не более 3 |
|
|
Среднее значение коэффициента формы частиц (отношение наиболь-
шего размера к наименьшему) не должно быть более 8.
Количество частиц с коэффициентом формы более 8 не должно превы-
шать 20 % для остатков на сите с отверстиями размером 20 мм и 10 % для остатков на ситах 10 и 5 мм.
Для улучшения свойств арболитовой смеси и арболита следует приме-
нять химические добавки:
-ускоряющие твердение,
-регулирующие пористость арболитовой смеси и арболита,
-повышающие защитные свойства арболита к стали (ингибиторы коррозии стали),
-повышающие бактерицидные и инсектицидные свойства,
-регулирующие одновременно различные свойства арболитовой смеси и ар-
болита (полифункционального действия).
Химические добавки, рекомендуемые для изготовления арболитовой
смеси, приведены в прил. 1. |
|
|
|
|
Рекомендуемый расход основных материалов арболитовой смеси, кг/м3: |
||
- |
древесный заполнитель (в сухом состоянии) .... |
200; |
|
- |
портландцемент М400............ |
............................ |
360; |
~ хлористый кальций ................. |
............................. |
7,2. |