Цементностружечные плиты (ЦСП) – это современный композиционный конструкционный листовой материал, широко применяемый в строительстве и деревянном домостроении. ЦСП производят из смеси специально изготовленных тонких древесных стружек, портландцемента, химических добавок и воды.
Древесно-цементные композиции сочетают в себе положительные свойства древесины и бетона. По ряду показателей ЦСП превосходят фанеру, древесностружечные и древесноволокнистые плиты: они трудносгораемы, нетоксичны, водостойки и биостойки, имеют низкие показатели водопоглощения и разбухания. Конструкции из ЦСП обладают повышенной огнестойкостью, достаточной прочностью и несущей способностью.
Плиты подразделяются по физико-механическим свойствам в соответствие с ГОСТ 26816-86 «Плиты цементностружечные. Технические условия» на марки - ЦСП-1 и ЦСП-2 (таблица 3.1), по структуре - на однослойные и многослойные.
Физико-механические показатели цементностружечных плит
|
Свойства |
Нормативные показатели |
|
|
ЦСП-1 |
ЦСП-2 |
|
|
Плотность, кг/м3 |
1100 - 1400 |
|
|
Влажность, % |
6 - 12 |
|
|
Разбухание по толщине за 24 ч, %, не более |
2 |
|
|
Водопоглощение за 24 ч, %, не более |
16 |
|
|
Прочность при статическом изгибе, МПа, плит толщиной, мм 8-16 18-24 26-40 |
12 10 9 |
9 8 7 |
|
Прочность при растяжении перпендикулярно пласти плит, МПа, не менее |
0,40 |
0,35 |
|
Шероховатость пластин, мкм, не более: нешлифовальных шлифовальных |
320 80 |
320 100 |
Таблица 3.2 - Дополнительные показатели физико-механических и теплотехнических свойств ЦСП для конструкционного применения
|
Свойства |
Показатели |
|
Модуль упругости при изгибе, МПа, не менее |
3500/3300 (ЦСП-1/ЦСП-2) |
|
Твёрдость, МПа |
45-60 |
|
Удельное сопротивление выдёргиванию шурупов из пласти, Н/м |
4 -7 |
|
Ударная вязкость, Дж/м2, не менее |
1800 |
|
Удельная теплоемкость, кДж/(кг×0С) |
1,15 |
|
Теплопроводность, Вт/(м×0С) |
0,26 |
|
Класс биостойкости |
4 |
|
Снижение прочности при изгибе после 20 циклов переменных воздействий, %, не более |
30 |
|
Разбухание по толщине после 20 циклов переменных воздействий, %, не более |
5 |
|
Горючесть, группа материалов |
трудносгораемые |
|
Морозостойкость (снижение прочности при изгибе после 50 циклов переменного замораживания-отогревания), %, не более |
10 |
Таблица 3.3 – Рецептуры цементностружечных плит
|
Сырьё и материалы |
Расход компонентов на 1 м3 плиты, кг |
|
|
для хвойных пород |
для лиственных пород |
|
|
Абсолютно сухая стружка |
280 |
300 |
|
Портландцемент марки 500 |
770 |
620 |
|
Сернокислый алюминий |
7,7 |
- |
|
Жидкое стекло |
2,7 |
- |
|
Хлористый кальций |
- |
80 |
|
Известь негашеная |
- |
150 |
|
Вода |
470 |
400 |
Тех. Процесс производства ЦСП
Поступающее на предприятие длинномерное сырье разделывается на требуемые по длине заготовки-чураки. Затем производится окорка сырья и удаление гнили. Сырье рассортировывается по породам, выдерживается на складе в течение 3-6 месяцев для равномерного распределения влажности и уменьшения содержания «цементных ядов». Преимуществом при изготовлении цементностружечных плит пользуется сплавная древесина хвойных пород зимней рубки. Подготовленная древесина поступает в стружечное отделение. Полученная стружка для наружного слоя до измельчается в молотковой дробилке. Сортировка стружки производится на ситах с размерами для наружных слоев 10´10, 5´5 и 2´2 мм, для внутреннего 25´25, 20´20, 15´15 мм. Процесс смешивания происходит в смесителе, куда компоненты поступают в такой последовательности: стружка, растворы химических добавок, вода, цемент. Продолжительность цикла перемешивания не должна превышать 10 мин. Готовая смесь, имеющая влажность от 40 до 43 %, подаётся через дозирующие бункера в формирующие машины. Влажность готовой смеси контролируется путем отбора проб. Формирование непрерывного трёхслойного ковра осуществляется на транспортных листах-поддонах, которые движутся вместе с формирующим конвейером. Поддоны предварительно смазываются для предотвращения сцепления с цементностружечной смесью и укладываются внахлест. Настил ковра осуществляется формирующей машиной. Специальное устройство обрезает заднюю кромку и разделяет непрерывный ковер на пакеты. Каждая плита проходит участок контроля качества. Отбракованный пакет сбрасывается в ванну и системой конвейеров возвращается в формирующую машину внутреннего слоя. Кондиционный пакет поступает к загрузочной станции, которая ставит его на роликовый конвейер с зажимным каркасом, называемым силовой тележкой. Заполненные плитами силовые тележки задвигаются в одноэтажный гидравлический пресс, где после уплотнения штабеля на заданный размер, тележка запирается. Давление в прессе от 1,8 до 3,5 МПа. После открытия пресса формы направляются в камеру термообработки на 8 часов для приобретения плитами распалубочной прочности. Температура в камере от 40 до 80°С. Влажность воздуха не менее 50-60 %. Термообработка проводится в четыре фазы: предварительная выдержка при комнатной температуре, нагрев, собственно термообработка и охлаждение. Чаще всего применяется термообработка в виде нагрева, протекающего со скоростью повышения температуры от 40 до 60 °С/ч. По окончанию процесса твердения формы раскрываются в прессе под давлением на 0,2 МПа больше давления прессования. Распалубка плит производится в расштабелере, пустые поддоны поступают на устройство очистки и смазки, плиты укладываются в штабель. Дальнейшее твердение плит происходит в помещении цеха при температуре не ниже 16 °С. Штабеля готовых плит укрывают полиэтиленовой пленкой для предотвращения их высушивания. Длительность твердения зависит от активности цемента, вида древесины, состояния воздуха и других технологических факторов и колеблется от 7 до 14 суток. Влажность плит после выдержки около 40 %. Для достижения стандартной влажности (9±3) % плиты высушивают. Сушка производится в сушильной камере проходного типа. Плиты сушат при температуре от 70 до 110 оС в вертикальном положении, что гарантирует стабильность формы плит во время сушки. Форматная обрезка плит осуществляется по выходу из сушильной камеры. После обрезки плиты сортируют по качеству и отправляются на склад.
