Инновационность плит
Инновации при производстве и использовании фибролита произведённого на оборудовании фирмы Eltomation, в последующем модернизированном ООО "Строительные Инновации".
Класс деревоцементных материалов достаточно многочисленен. Он включает в себя следующие материалы: ЦСП (цементно-стружечные плиты), СЦП (стружечно-цементные плиты), плиты VELOX, арболит, а также фибролит, изготавливаемый на традиционном оборудовании. В настоящее время, в данном классе материалов, появился фибролит, изготавливаемый на оборудовании фирмы Eltomation, которое затем было модернизировано ООО "Строительные Инновации". Данный продукт на рынке представлен под торговой маркой "Green Board".
Состав всех вышеперечисленных деревоцементных материалов единый. Это дерево, цемент и минерализатор. Это определяет общую для всего класса экологическую чистоту деревоцементных материалов. Различие между данными продуктами состоит: в разном соотношении входящих в них исходных материалов, в длине частиц дерева и в плотности готового продукта. Данные отличия приводят к получению деревоцементных материалов с принципиально различными свойствами.
Инновационность фибролита, произведённого на оборудовании ф. Eltomation, в последующем модернизированном ООО "Строительные Инновации" состоит в применении дерева в виде древесной шерсти с обеспечением равномерности её смачивания, смешивания с цементом и укладки волокон шерсти в плите. При этом показатели ширины и толщины древесных волокон, уровня их смачивания и содержания составных частей фибролита задаются и строго контролируются. В процессе производства укладка волокон шерсти в плите осуществляется в строго горизонтальной плоскости. Обеспечивается получение материала заданной плотности, в широком её диапазоне.
Всё это, вместе взятое, позволило получить группу деревоцементных материалов (торговая марка "Green Board") с принципиально новыми свойствами и областью применения.
1. Факторы влияющие на получение деревоцементного материала с принципиально новыми свойствами и областью применения.
1.1. Форма частиц дерева входящего в деревоцементные материалы.
В фибролит частицы дерева входят в виде древесных волокон (древесной шерсти). При этом их длинна достигает 250 мм., ширина задаётся в диапазоне от1 до 8 мм., толщина от 0,1 до 0.4 мм.
1.1.1 Длинные волокна, при их равномерной укладке в строго горизонтальной плоскости, обеспечивают уменьшение содержание цемента в материале без существенного ухудшения свойств придаваемых материалу цементом. У фибролита содержание цемента, в объёме материала, составляет 40% (дерево - 60%). Для ЦСП, где длина частиц дерева в материале составляет 5-10 мм., а ширина и толщина 1-2 мм., содержание цемента равняется 60% (дерево - 40%). При этом фибролит и ЦСП обладают одинаковым классом огнестойкости (Г1), водостойкости, прочности и временной стабильности геометрических размеров. Повышение содержания цемента приводит к увеличению веса материала, его стоимости. С уменьшением содержания цемента уменьшается стоимость дальнейшей механической обработки материала, сокращается объём выделяющейся при этом пыли. С уменьшением цемента материал становится технологичен при проведении строительно-монтажных работ, более пластичен, менее склонным к откалыванию кромок при забивании в них гвоздей и т.п.
Большая стоимость калибровки ЦСП приводит к тому, что фактическое производство данного материала происходит с большими допусками по толщине. Это резко снижает потребительские свойства материала.
У плит СЦП и VELOX, длинна, ширина и толщина частиц дерева составляет от 5 до 30 мм., это приводит к тому, что содержание цемента в материале равняется 10-20%. Следствием этого является то, что данные материалы значительно проигрывают фибролиту в огнестойкости, водостойкости, прочности и временной стабильности геометрических размеров. В результате, данные материалы могут применяться только как несъёмная опалубка в монолитном домостроении.
1.1.2 Длинные волокна позволяют получить материал в неплотном виде. Фибролит является единственным деревоцементным материалом обладающим данным свойством. Рыхлость материала, наличие в нём многочисленных воздушных пор позволяет использовать фибролит низкой плотности в качестве эффективного теплоизолятора.
Так же рыхлая структура фибролита низкой и средней плотности делает его прекрасным гасителем отражения звуковых волн и прекрасным звукоизолятором. Особенно это свойство проявляется для ударных шумов.
Данная структура материала делает его идеальным для нанесения покрытий любого вида. Для крепления покрытия к фибролиту не требуется применение монтажных сеток и т.п.
При использовании материала в качестве несъёмной опалубки нет эффекта адгезии. Эта проблема особенно актуальна для ЦСП, где требуется дальнейшее дополнительное крепление листов материала с бетонной сердцевине.
1.1.3 Длинные волокна обеспечивают стойкость материала к выпадению влаги в "точке росы". При выпадении влаги внутри фибролита, что особенно часто бывает при его использовании в качестве теплоизолятора, она по волокнам, в соответствии с капиллярным эффектом, быстро перемещается в другие области материала, где и испаряется. В материале не происходит образование областей нахождения воды или повышенной влажности. Данное свойство также повышает долговечность материала и препятствует жизни в нём микроорганизмов.
1.1.4 Длинные волокна, при их равномерной укладке в строго горизонтальной плоскости, обеспечивают стойкость материала от воздействия температурно-влажностных расширений/сжатий.
При температурно-влажностных колебаниях, изменение геометрии деревянных волокон осуществляется в большей мере в ширину. Изменение их в длину незначительно. Незначительность таких изменений, плюс наличие пор в материале позволяет ему выдерживать температурно-влажностные расширения/сжатия практически неограниченное количество раз, без нарушения механической прочности материала. Данное свойство обеспечивает срок жизни материала более 100 лет.
Проблема стойкости материала от температурно-влажностных расширений очень остра для деревоцементных материалов с крупными входящими частичками древесины (СЦП, VELOX). Температурно-влажностные колебания буквально разрывают их на части.
Наличие эффекта стойкости материала к выпадению влаги в "точке росы" и стойкость материала к многочисленным температурно-влажностным колебаниям делают ненужным применение пароизоляционных плёнок при использовании фибролита в качестве теплоизолятора.
Стойкость материала такова, что фибролит высокой плотности можно использовать на крыше в качестве плоской черепицы. Успешный опыт такого использования имеется в Японии.
1.1.5 Длинные деревянные волокна обеспечивают наличие у материала эффекта комфортного гидрорегулирования. Эффект выражается в поддержании материалом влажности внутренней атмосферы помещения в диапазоне 35-50% , что является наиболее комфортной для человека. Эффект проявляется в следующем:
- во-первых, происходит активное поглощение материалом излишков влаги из атмосферы помещения, при превышении значения влажности над величинами комфортными для человека и её отдачи при понижении влажности,
- во-вторых, происходит поглощение влаги из холодной атмосферы и перенос её в теплую атмосферу, при её недостаточности в тёплой атмосферы (увлажнение пересушенного воздуха внутри помещения зимой) и в поглощение избыточной влаги из холодной атмосферы и её перенос в тёплую атмосферу, при её избыточности в холодной атмосфере (осушение переувлажнённого воздуха внутри помещения летом).
Данный эффект присущ только длинноволокнистым деревянным материалам: массиву дерева и фибролиту. При этом у фибролита он выражен сильнее.
1.2 Укладка длинных волокон древесной шерсти в плите в строго горизонтальной плоскости.
Данным свойством обладает только фибролит, изготовленный на оборудовании фирмы Eltomation и модернизированном ООО "Строительные Инновации". Фибролит, изготавливаемый на традиционном оборудовании, данными свойствами не обладает.
1.2.1 Длинные волокна древесной шерсти, равномерно уложенные в плите в строго горизонтальной поверхности позволяют получить не только традиционный фибролит низкой плотности, но и фибролит средней и высокой плотности на одном технологическом оборудовании.
Для получения фибролита различных плотностей очень важна не только горизонтальность укладки древесных волокон, но и равномерность их укладки по плите. Фибролит, изготавливаемый на традиционном оборудовании, не обладает ни одним из этих свойств и поэтому может выпускаться только низкой плотности.
В настоящее время только ООО "Строительные Инновации" выпускают в мире фибролит средней и высокой плотности. Исключением является Япония, где имеется специализированное оборудование для выпуска фибролита высокой плотности.
Плиты с различными плотностями фибролита имеет свои сегменты применения. Фибролит низкой плотности (плиты GB-1) применяется в качестве теплоизоляции, противопожарной защиты, звукоизоляции зданий и сооружений. Фибролит средней плотности (плиты GB-2) в качестве звукоизоляции дорог, несъёмной опалубки. Фибролит высокой плотности (плиты GB-3) в качестве ограждений и конструкционного материала зданий и сооружений. Возможно получение требуемых свойств последовательным расположением слоёв фибролита различной плотности (плиты GB-4).
1.2.2 Длинные волокна древесной шерсти, уложенные в плите в строго горизонтальной плоскости, создают в ней прочный деревянный каркас. Наличие деревянного каркаса позволяет повысить механические свойства материала при снижении в нем содержания цемента. При этом прочность на изгиб даже повышается. Рост данного показателя достигает 50%.
1.2.3 Повышается усилие выдёргивания шурупов из пласти плиты. При равенстве плотности деревоцементных материалов, Green Board имеет самоё высокое усилие выдёргивания.
1.2.4 Длинные волокна древесной шерсти, уложенные в плите в строго горизонтальной плоскости дают различные температурно-влажностные расширения плиты в различных плоскостях.
Если для всех других деревоцементных материалов они практически равны во всех 3-х плоскостях, то у плит Green Board они минимальны в горизонтальной плоскости и больше в вертикальной плоскости (по толщине).
Данное свойство очень ценно для применения материала в целях домостроения, т.к. значительно уменьшает вероятность образования щелей между листами плиты. Так же этому способствует размер материала. Плиты Green Board выпускаются шириной 600 мм., а основные конкуренты - 1200 мм.
1.2.5 Прочность к ударным нагрузкам. Данное свойство сильно выражено у фибролита высокой плотности (плитыGB-3). Фибролит ведет себя как слоистый материал, перераспределяя нагрузки между слоями и волокнами. При этом происходит их уменьшение на единицу поверхности. Данное свойство фибролита высокой плотности особенно активно используется в Японии, в связи с её повышенной сейсмичностью. В отличии от этого, плиты ЦСП ведут себя как камень. В данном материале локальные нагрузки, возникающие в результате температурно-влажностных расширений/сжатий, концентрируются на узких участках, что приводит к их усилению и образованию стреловидных микротрещин, которые в итоге могут привести к взрывному процессу разрушения конструкции.
1.3 Равномерность укладки длинных волокон древесной шерсти по объёму плиты.
Данным свойством обладает только фибролит, изготовленный на оборудовании фирмы Eltomation и модернизированном ООО "Строительные Инновации" (торговая марка материала Green Board). Фибролит, изготавливаемый на традиционном оборудовании, такими свойствами не обладает.
Помимо вышеперечисленных преимуществ равномерность укладки даёт следующие свойства.
1.3.1 Усиление стабильности механической прочности и прочности на изгиб за счёт отсутствие "слабых мест".Наличие "слабых мест", т.е. мест локального снижения характеристик материала, является слабым местом фибролита изготавливаемого по традиционной технологии. Это свойство заставляет его производителей завышать плотность материала, что приводит повышению веса и стоимости материала и к снижению его теплоизолирующих свойств.
1.4 Равномерность смачивания древесной шерсти водным раствором минерализатора, обеспечения его отжима, расномерность смешивания с цементом.
Равномерность смачивания древесной шерсти водным раствором минерализатора и равномерность смешивания с цементом обеспечивает качественная блокировка деревянных волокон сначала минерализатором, а затем цементом. Данным свойством обладает только фибролит, изготовленный на оборудовании фирмы Eltomation. Фибролит, изготавливаемый на традиционном оборудовании, данными свойствами не обладает.
1.4.1 Сохраняется класс горючести (Г1) при снижении содержания цемента и роста содержания дерева в материале. Это позволяет фибролиту высокой плотности не проигрывать по пожарной безопасности по отношению к ЦСП, а фибролиту средней плотности выигрывать у плит СЦП и VELOX.
1.4.2 Повышает долговечность материала. Рост долговечности связан с ростом длительности работы деревянного каркаса материала, т.к. основная проблема долговечности традиционного фибролита состоит в локальных местах отсутствия блокировки деревянного каркаса материала.
1.4.3 Повышается устойчивость материала к микроорганизмам. Повышение устойчивость материала к микроорганизмам состоит в том, что нет локальных мест отсутствия блокировки деревянного каркаса материала. Возможность регулирования ширины и толщины волокон древесной шерсти позволяет изменять свойства материала. Ширина и толщина волокон различная у фибролита применяемого для целей акустики, теплоизоляции, ограждения, несения конструкционной нагрузки. Ширина и толщина волокон, наряду с плотностью усиливают те или иные свойства фибролита.
1.4.4 Обеспечивается высокая стойкость к аммиаку и другим химическим соединениям. Пропитка минерализатором, с последующим блокированием цементом обеспечивают наличие свойств стойкости к химическим соединениям.
1.5 Возможность регулирования ширины и толщины волокон древесной шерсти.
Возможность регулирования ширины и толщины волокон древесной шерсти позволяет производить дополнительную регулировку свойства получаемого материала. Ширина и толщина волокон различная у фибролита применяемого для целей акустики, теплоизоляции, ограждения, несения конструкционной нагрузки.
