При изготовлении древесной дробленки для производства арболита предпочтение отдается тем породам древесины, в которых содержится меньше водорастворимых экстрактивных веществ — замедлителей твердения портландцемента. Поэтому в производстве арболита в основном применяют дробленку ели, сосны, пихты. Древесина же лиственницы из-за наибольшего содержания в ней экстрактивных веществ считалась малопригодной. Однако анализ имеющихся данных и проведенные нами исследования показали, что кроме химической агрессивности у лиственницы наблюдаются повышенные влажностные деформации по сравнению с другими хвойными породами (см. табл. 8).
Как видно из этой таблицы, не только различные породы древесины подвержены объемным влажностным деформациям (усушка, набухание) разной степени, но и в пределах одной породы свойства ранней и поздней древесины сильно отличаются (на 27—76%) в соответствии с их плотностью. Различие в усушке ранней и поздней древесины у лиственницы больше, чем у ели и сосны (соответственно на 40 и 28%). По степени подверженности влажностным объемным деформациям древесина ели является лучшей из пород для получения древесного заполнителя.
Видимо, одна из причин малопригодности заполнителя из лиственницы (при традиционных способах обработки) в том, что из-за наибольшей по сравнению с другими хвойными породами резко выраженной анизотропности ранней и поздней древесины, развиваются разные по величине влажностные деформации в контактных зонах, что ведет в нарушению целостности структуры.
Наши исследования не только подтвердили факт развития значительного давления набухания, обусловленного объемными влажностными деформациями древесины (модель заполнителя), но и позволили дать им приближенную количественную оценку во взаимосвязи с абсолютной величиной их набухания. Эксперименты показали, что для древесины ели и сосны давление набухания колеблется в пределах от 0,7—1,5 МПа в радиальном направлении и 0,8-3,1 МПа в тангенциальном. Для ранней зоны годичного слоя древесины сосны оно составило 1,5 МПа, а для поздней — 4,4 МПа. Столь близкие значения давления набухания отдельных участков древесины в контактных зонах структуры конгломерата и прочность самого арболита определяют стойкость арболита к влагопеременным (эксплуатационным) условиям — целостность структуры.
Следовательно, один из существенных резервов повышения прочности и стойкости арболита к влагопеременным воздействиям — снижение влажностных деформаций и давления набухания древесного заполнителя. Результаты исследований снижения влажностных деформаций древесного заполнителя и связанного с ними давления набухания, представленные в табл. 11, показывают, что образцы древесного заполнителя, предварительно обработанные, набухают значительно медленнее и в них развиваются меньшие усилия набухания в условиях частично стесненной деформации, чем в контрольных необработанных образцах. Абсолютные деформации при набухании моделей древесного заполнителя и развиваемые ими давления набухания определялись с помощью универсального прибора Ц1У. Чем эффективнее способ облагораживания древесного заполнителя, тем больше тенденция к снижению отношения PН/ε от 0,186 до 0,181, т.е. на единицу величины набухания снижается развиваемое давление набухания. Таким образом, напряженное состояние твердеющей структуры арболита во многом определяется способностью древесного заполнителя к значительным по величине влажностным деформациям и развиваемым ими давлениям набухания, а в пределах контактных зон — возможностью возникновения неодинакового напряжения на отдельных участках ранней и поздней древесины, связанного с анизотропным ее строением. Поэтому при изыскании путей облагораживания древесного заполнителя и получения арболита повышенной прочности и стойкости к влагопеременным условиям необходимо учитывать такие отрицательные свойства древесины, как подверженность объемным влажностным деформациям и развитию давления набухания.
Таблица 11. Влияние обработки модели древесного заполнителя на развиваемое давление набухания
