способ изготовления щепоцементных плит

Формула изобретения

Способ изготовления щепоцементных плит, включающий процессы прессования сырья, твердения и сушки плит, отличающийся тем, что окорение бревен осуществляют на линии окорки, затем окоренные бревна выдерживают в течение 4-6 мес на участке сушки и выпаривания сахаров, далее осуществляют подачу бревен на линию дробления, где 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 помещают на 24 ч в камеру суточного твердения, в которой происходит первоначальный набор прочности при температуре 40°С; через 24 ч штабель с затвердевшей смесью вынимают 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 направляют на обрезку торцов и укладывают в штабель, который далее перемещают в камеру семисуточного вызревания для удаления воды и набора промежуточной прочности, причем плиты устанавливаются через прокладки для просушки в вертикальном положении, а затем по окончании 7 сут плиты укладывают в штабель, который перемещается на участок двадцатисуточного дозревания, в котором происходит выпаривание влаги и окончательный набор прочности плит, таким образом полный цикл производства плит составляет 28 сут.

Описание изобретения к патенту

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.

Материалы, применяемые для приготовления смеси в расчете на 1 м³ 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/м3	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».