| Арболитовая смесь представляет собой сыпучее тело, которое можно определить как дискретную систему, включающую: частицы древесины, связующее — цементное тесто, влагу (внутри заполнителя) и воздух. Древесина проявляет упруговязко-пластические свойства. Арболитовая смесь, состоящая на 80-90% по объему из древесного заполнителя, в процессе формования и уплотнения также проявляет эти свойства. Податливость — сжимаемость при формовании арболитовой смеси зависит от доли свободного объема. Арболитовая смесь до ее уплотнения содержит значительное количество воздуха между частицами заполнителя и внутри них, поэтому смесь обладает очень высокой сжимаемостью, чему способствует эластичность тонких нежестких частиц древесины. В процессе структурообразования с изменением влажности древесного заполнителя меняются такие его свойства, как жесткость, пластичность, что естественно отражается на его структуре и прочности. Известно, что древесина характеризуется сравнительно большой жесткостью — способностью сопротивляться упругому деформированию (значением модуля упругости). С увеличением влажности жесткость древесных частиц заполнителя уменьшается, а с увеличением плотности древесины — увеличивается. Наибольшее влияние на процессы уплотнения и структурообразование арболита оказывает такое свойство древесного заполнителя, как упругость. При динамической нагрузке в процессе уплотнения арболитовой смеси упругость ее может характеризоваться следующими значениями живого упругого сопротивления: сосна - 20-30; ель - 50-100; береза - 50.
Упругость древесины зависит от породы (морфологического строения) и средней плотности породы. Такое свойство древесины, как пластичность (обратное упругости), существенно зависит от ее влажности. Пластичность при изгибе сильно возрастает при увлажнении и особенно резко при вымачивании в горячей воде. Пластичность древесного заполнителя зависит также от его морфологического строения. Хвойные породы обладают меньшей пластичностью, чем лиственные, из которых более пластичными оказываются породы с пористым строением древесины. Древесный заполнитель, полученный из заболонной части древесины (отходы лесопиления — горбыль, срезки и др.), обладает более высокой пластичностью, чем древесина ядра (твердые и мягкие отходы деревообработки). В процессе уплотнения — прессования арболитовой смеси, частицы древесины проявляют, кроме пластичности при изгибе, пластичность при давлении (податливость). На ее величину также существенно влияет влажность древесины. Со снижением влажности частиц древесины повышается их сопротивление сжатию, так как уменьшение количества воды между мицеллами повышает коэффициент внутреннего трения. В связи с тем что древесина проявляет упругопластические свойства, арболитовая смесь проявляет такие же свойства. Поэтому процесс ее уплотнения сопровождается редеформацией (распрессовкой) отформованного изделия после снятия приложенной нагрузки. В зависимости от средней плотности формуемых арболитовых изделий и фракции древесного заполнителя коэффициент уплотнения варьируется от 1,2 до 1,8 и более, что также влияет на редеформацию. Поэтому для восприятия упругой составляющей при уплотнении арболитовой смеси применяют формы с фиксированными крышками (по способу вибропрессования). Используют и другие способы: силовой вибропрокат, послойное уплотнение (укатка). Однако во всех случаях наблюдается отрицательное влияние упругости арболитовой смеси на структурообразование и на напряженное состояние отформованного изделия из арболита. В целях оптимизации процесса уплотнения арболитовых, изделий и улучшения их физико-механических свойств необходимо изучать структурно-механические процессы, возникающие при формовании и уплотнении изделий из упругой арболитовой смеси в зависимости от высоты формуемых изделий и их плотности. В связи с этим значительный интерес представляют исследования Г.И. Горчакова, Б.В. Гусева, Ю.М. Баженова и ряда других ученых [4, 10], изучавших уплотнение различных видов бетонов на минеральных заполнителях во взаимосвязи со структурными особенностями, которые они приобретают в процессе уплотнения.
|
|
