Технология изготовления цементно-стружечной плиты (ЦСП), нормативные документы и оборудование.
Цементно-стружечная плита (ЦСП), это отделочный материал, который совмещает в себе много полезных свойств.
Материал для статьи взят с сайта rcycle.net
Основными качествами цементно-стружечной плиты (ЦСП) являются:
- высокая прочность;
- низкая теплопроводность;
- красивый внешний вид;
- малаю чувствительность к осадкам;
- хорошие звукоизоляционные свойства;
- имееют относительно невысокую цену.
Такие характеристики достигаются путем правильного подбора компонентов и тщательного соблюдения технологии изготовления ЦСП плит.
Технология изготовления плит ЦСП.
Поэтапная последовательность действий для подготовки и изготовления ЦСП:
- подбор стружки по различным параметрам;
- обработка стружки специальными реагентами;
- подготовка водного раствора;
- смешивание компонентов;
- выгрузка, взвешивание и удаление излишков;
- уплотнение;
- пропаривание и извлечение плиты;
- обрезка краев;
- хранение для набора прочности.
Подбор стружки для ЦСП.
Прочность готовых плит ЦСП зависит от выбора деревянной стружки, которая должна отвечать следующим параметрам:
- содержать минимум водорастворимых сахаров (полисахаридов);
- обладать длинной и узкой формой, наподобие древесной шерсти;
- пролежать на открытом воздухе 2–3 месяца.
Водорастворимые сахара есть в любой древесине который в процессе гидролиза целлюлозы распадается на сахара, углекислый газ и воду.
В процессе подготовки древесной стружки важно правильно выбрать породу дерева, из которой получена стружка.
Для изготовления цементно-стружечных плит больше всего подходят сосна, ель и пихта.
Идеально подходит стружка полученная от станочной обработки древесины в столярных цехах и на деревообрабатывающих предприятиях.
Однако всегда есть вероятность вместе с сосновыми, еловыми или пихтовыми отходами получить стружку других пород дерева, так как на производстве все станки подключены к общей системе вытяжки.
Можно производить стружку самостоятельно, для этого подойдут станки для производства стружки и щепы:
- измельчитель, сочетающий в себе ножевой и молотковый механизмы;
- стружечный станок СС-6.
Оба станка производят тонкую, длинную стружку подходящую для производства ЦСП.
При производстве стружки для ЦСП из свежей древесины, стружка должна вылежаться два — три месяца на открытом воздухе или в проветриваемом помещении для снижения влажности и превращения полисахаридов в водо-нерастворимые соединения.
Обработка реагентами стружки для изготовления ЦСП.
Обработка древесных отходов реагентами необходима чтобы снизить способность впитывать воду и увеличить прочность цементно-стружечной плиты.
Даже после вылеживания на воздухе в стружке остается много полисахаридов, они меняют время застывания цемента, в результате вместо монолитного цементного камня образуется рыхлое вещество, обладающее малой прочностью и снижением качества цементно-стружечной плиты.
Причина по которой необходимо обрабатывать отходы реагентами связана с тем, что стружка обладает пористой структурой и впитывает много воды. клетки целлюлозы разбухают и древесные стружки увеличиваются в размерах. Но при высыхании смеси и потери влаги, клетки целлюлозы сжимаются и отрываются от цементного раствора приводя к разрыхлению и потери свойств листов ЦСП.
Поэтому капилляры древесины предварительно заполняют минеральными составами для снижения впитываемости воды и соответственно увеличению прочности цементно-стружечной плиты (ЦСП).
Для снижения впитываемости воды стружку выдерживают в минеральных растворах.
Растворы для предварительной обработки стружки для ЦСП;
- гашеная известь;
- жидкое стекло (силикат натрия);
- хлористый кальций;
- сернокислый алюминий.
Стружку выдерживают в минеральном растворе не меньше суток, после чего стружку извлекают из раствора и отправляют в смеситель.
Подготовка водного раствора для производства плит ЦСП.
Простая вода для приготовления цементной смеси для изготовления плит ЦСП не подходит, так как после обработки реагентами в древесных отходах все равно остается много полисахаридов.
Поэтому в воду добавляют те же минеральные вещества, что и в раствор для подготовки стружки.
Пропорции реагентов и минеральных веществ для затворения раствора подбирает опытный технолог, учитывающий все особенности используемой стружки и других ингредиентов.
Особенности ингредиентов для изготовления ЦСП;
- породу древесины;
- размер древесных отходов;
- качество предварительной обработки стружки;
- марку цемента;
- химический состав воды.
Количество водного раствора должно соответствовать объему цемента и древесных отходов, поступающих в смесительное устройство, для изготовления плит ЦСП используется меньшее количество воды, чем при изготовлении бетонов и растворов. Это связано с тем, что в стружке применяемой в производстве ЦСП уже содержится некоторое количество воды.
Когда водный раствор минералов готов, в него добавляют суперпластификатор, для улучшения подвижности раствора в жидком состоянии. Благодаря этому даже при минимуме воды смесь получается пластичной и текучей.
Для ускорения химических реакций в цементной смеси температура водного раствора должна быть в диапазоне от +15 до 25 градусов.
Смешивание компонентов для изготовления ЦСП.
Для смешивания всех компонентов раствора используют бетоносмесительные установки (БСУ).
Рабочий объем бетономешалки должен быть равен или больше объема массы раствора, необходимой для заливки одной плиты.
На крупных производствах одного замеса раствора хватает на несколько десятков плит ЦСП, это позволяет увеличить производительность и рентабельность производства плит ЦСП.
Бетоносмеситель должен обеспечивать хорошее равномерное смешивание и однородность смеси.
При изготовлении плит ЦСП большой толщины используют два вида раствора, с крупной и мелкой стружкой, а смеси готовят в различных установках.
Использование разных видов растворов применяют и при изготовлении тонких плит ЦСП, если необходимо сделать их более прочными.
Выгрузка, взвешивание и удаление излишков от изготовления листов ЦСП.
Для выгрузки готовой смеси используют механизм, предусмотренный конструкцией бетоносмесителей, часто применяют специальные дозирующие устройства для точной порционной выгрузки раствора.
Обеспечить нужную точность в количестве раствора сложно, поэтому после выгрузки раствора в форму, ее взвешивают и при необходимости убирают излишки или добавляют необходимое количество материала.
Во время изготовления трехслойных плит взвешивание производят либо после загрузки каждого слоя, либо после заполнения формы.
Уплотнение формы смеси на вибрационном стенде.
После заполнения формы и удаления излишков раствора, матрицу помещают на вибрационный стенд или стол, где под действием вибрации происходит уплотнение раствора, и он максимально заполняет форму.
Без вибрационного воздействия между раствором и формой остается много пузырьков воздуха, которые портят внешний вид плиты и снижают ее стоимость.
После вибрационного уплотнения матрицу помещают под пресс, который сжимает раствор до необходимой толщины.
Древесная стружка – это очень упругий материал, поэтому в несжатом состоянии объем раствора в 1,3–1,8 раза больше, чем в сжатом. Соответственно и плотность несжатого раствора гораздо ниже.
Уплотнение с помощью пресса не только повышает плотность готовой плиты, но и делает цементный камень более прочным и монолитным.
Пропаривание и извлечение цементно-стружечной плиты.
Матрицу под прессом обрабатывают паром температурой 80–100 градусов 6–16 часов, это позволяет ей набрать до 50% прочности.
В условиях естественного набора прочности цементно-стружечным плитам для этого потребуется неделя.
После обработки паром плиту извлекают и проверяют ее качество, уделяя особое внимание краям, после чего готовы лист ЦСП отправляют на обрезной станок, придавая прямоугольную форму и требуемые размеры.
Обрезка краев листа ЦСП по требуемым размерам.
В зависимости от технологии и оборудования размер плиты после матрицы может превышать размер готовой к продаже плиты на 5–20 мм, это позволяет обрезать дефектные участки.
Ведь даже при самом качественном уплотнении по краям плиты нередко появляются дефекты.
Это вызвано свойствами цементно-стружечного бетона, подвижности которого не всегда хватает для качественного заполнения формы.
Для обрезки применяют циркулярные пилы, на диски которых наварены насадки из твердых сплавов.
Подача плиты к режущим дискам происходит с помощью специального транспортера, который не только двигает плиту, но и правильно располагает ее относительно режущих инструментов. Для плит низкого качества (ЦСП-2) эта операция не обязательна, если использованы качественные матрицы, обеспечивающие минимальное количество дефектов по краю плиты.
Хранение для набора прочности ЦСП.
После обрезки плиты помещают на склад, где они хранятся 2–4 недели для максимального набора прочности. Обязательным условием для этого процесса является низкая влажность и хорошее проветривание помещения.
После окончания срока плиты отгружают на склад временного хранения или отправляют заказчику.
Нормативные документы на цементно стружечную плиту (ЦСП).
В России нормативным документом, регламентирующим свойства цементно-стружечных плит является ГОСТ 26816-86.
Документ принят еще в Советском Союзе, поэтому частично является устаревшим. Тем не менее, он описывает технические характеристики ЦСП, влияющие на применение плит.
Основное отличие между принятыми сегодня нормативами и ГОСТ 26816-86 в том, что последний предусматривает лишь небольшое количество размеров готовых плит, тогда как многим покупателям интересна продукция других размеров.
Поэтому многие предприятия, используя ГОСТ 26816-86 в качестве стандарта, делают плиты кратных размеров, благодаря чему из нескольких листов, не попавших под действие этого документа, можно сделать лист, укладывающийся в требования.
Сокращение размеров плит приводит к снижению их массы и с ними проще работать.
Это особенно актуально для плит большой толщины, ведь масса листов, соответствующих ГОСТ 26816-86, может превышать 300 кг, а с отделкой такого веса работать очень сложно.
Существует еще один ГОСТ 19222-84 «Арболит и изделия из него — Общие технические условия».
В ГОСТ 19222-84 описаны характеристики материалов, применяемых для изготовления деревобетонных смесей, а также основные требования, предъявляемые как к исходным материалам, так и к готовой продукции.
Если ЦСП изготовлен в соответствии с этим документом, то его основные характеристики, то есть:
- плотность;
- теплопроводность;
- паро-проницаемость;
- стойкость к заморозкам и перепаду температур;
- прочность и несущая способность,
ЦСП будет соответствовать принятым в России стандартам.
Несмотря на то, что ЦСП не входит в список продукции, подлежащей обязательной сертификации (сертификат соответствия), каждый добросовестный производитель обращается в лицензированную лабораторию для проведения добровольной сертификации.
Поэтому сертификат соответствия является документом, подтверждающим, что ЦСП изготовлены с соблюдением технологии, а все их характеристики соответствуют прописанным в нормативных документах.
Кроме того, цементно-стружечные плиты должны пройти обязательную сертификацию по пожарной безопасности, в результате которой будет доказано, что они:
- относятся к группе слабо-горючих отделочных материалов (класс Г1 по СНИП 21-01-970);
- при сгорании не выделяют ядовитых веществ;
- количество образуемого дыма укладывается в требования для продукции этого типа.
Оборудование для изготовления цементно-стружечных плит (ЦСП).
Для изготовления цементно-стружечных плит используют универсальное оборудование, подходящее для производства различных стройматериалов, таких как:
- БСУ;
- ленточные транспортеры;
- парогенераторы;
- вибростолы;
- дозаторы;
- гидравлические прессы.
Однако при использовании отдельных аппаратов возникают трудности с интегрированием их в единую управляющую систему.
Чем выше доля низкоквалифицированного ручного труда, для работы за любым из отдельных аппаратов не требуется высокой квалификации, тем дороже получается готовая плита.
Максимальным спросом пользуются производственные линии, объединенные в один комплекс и подчиненные общему управляющему центру.
Цементно-стружечные плиты хорошо подходят для многих отделочных работ и совмещают в себе функции отделочного и утеплительного материала.
Но не нужно забывать о том, что для изготовления качественной плиты (ЦСП) необходимо сложное дорогое оборудование.
