ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ ОТХОДОВ ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Современное состояние строительного рынка отражает положительную тенденцию в направлении создания новых теплоизоляционных материалов, что обусловлено политикой энергосбережения, в условиях критичного удорожания энергетических ресурсов. Обеспечение необходимых показателей теплового сопротивления предопределяет широкое использование теплоизоляционных материалов.

Перспективным сырьем для производства теплоизоляционных материалов являются отходы лесозаготовительных и деревообрабатывающих производств. Использование данных видов сырья для производства теплоизоляционных материалов позволит не только удовлетворить возрастающий спрос на теплоизоляционные материалы, но и частично решить проблему переработки древесных отходов [1].

Существующие теплоизоляционные материалы имеют высокие качественные показатели в сочетании с рядом недостатков. Полимерные материалы имеют высокую стоимость, органические материалы высокую степень водопоглощения. Представителями плоских и фасонных теплоизоляционных материалов на основе древесных частиц являются фибролит, арболит и опилкобетон, имеющие низкие теплоизоляционные свойства, а также высокий уровень гидрофобности.

В связи с этим решение задачи переработки древесных отходов и разработки новых деревесно-наполненных теплоизоляционных материалов с высокой степенью теплоизоляции является актуальной задачей [2].

До сегодняшнего дня опилки и станочная стружка практически не использовались и в основном направлялись в отвалы. Только в последнее время, в связи с наметившимся ростом производства в деревообрабатывающей промышленности, многие лесопильные и деревообрабатывающие предприятия стали искать применение мягким отходам. Совсем не требуют, каких либо расходов на их получение такие древесные отходы как опилки, которые в огромных количествах скапливаются на лесозаготовительных производствах и деревообрабатывающих предприятиях и весьма мало используются [3].

Основными преимуществами композиционных материалов на основе древесных отходов являются:

1. Высокие теплоизоляционные свойства, позволяющие значительно сократить расход энергоресурсов для отопления зданий и домов, а также снизить расходы на строительство, благодаря возможности применения облегченных конструкций - уменьшение толщины стен, нагрузки на фундамент.

2. Экологическая безопасность. Строительные материалы на основе древесного сырья не выделяют вредных летучих веществ, не электризуются, не экранируют естественные электромагнитные поля, не создают в помещении эффект «термоса», позволяют стенам «дышать».

3. Древеснонаполненные композиты морозостойки, способны выдерживать резкие перепады температур, устойчивы к атмосферным воздействиям, влаге, ультрафиолету, образованию плесени и грибков.

4. Строительные материалы на основе древесных отходов легко поддаются ручной и механической обработке - пилению, сверлению, фрезерованию. При этом древесные композиционные материалы обладают достаточно высокой прочностью и долговечностью [4].

В последние годы строительные материалы на основе древесных отходов особенно активно используются в домостроении в качестве конструкционной, теплоизоляционной и отделочной продукции (рис.1) [5].

Рисунок 1.  Строительные композиционные материалы на основе древесных отходов

Одним из наиболее перспективных материалов для малоэтажного строительства является опилкобетон. Это сравнительно дешевый строительный материал так как в нем в качестве наполнителя используются опилки, которые в качестве отходов скапливаются в большом количестве на различных лесоперерабатывающих и деревообрабатывающих предприятия. Особенно выгодно производство строительных материалов из опилкобетона, если оно будет расположено близко или входить в структуру этих предприятий [6].

Недостаточно широкое применение строительных изделий из опилкобетона объясняется тем, что в основном их выпускали на специализированных предприятиях, что практически сводило на нет возможности использовать практически такого малоценного продукта, как опилки, из-за дополнительных транспортных затрат. Возможности широкого использования опилкобетона обусловлены тем, что на его основе можно получать строительные материалы с широким диапазоном прочностных и теплоизоляционных свойств и таким образом использовать их как для несущих и капитальных стен, так и для перегородок [7].

В малоэтажном строительстве как строительный материал опилкобетон отличается облегченной структурой в сочетании с экологичностью и эффективной теплоизоляцией. Имея крупнопористую структуру опилкобетон обеспечивает минимальный расход электроэнергии на обогрев и обеспечивает хороший воздухообмен.

Можно отметить широкие возможности использования опилкобетона: марки 5 - как теплоизоляционный материал, марки 10 - для наружных стен одноэтажных зданий и несущих внутренних капитальных стен и марки 25 - для наружных стен двухэтажных зданий и несущих внутренних капитальных стен [8].

Характерные положительные черты при использовании опилкобетона следующие:

1. Материал можно легко подвергать механическим воздействиям: пилке, сверлению, креплению при помощи гвоздей.
2. Состав цемента стройконструкций с опилкобетоном – отличная основа для любого рода покрытий, выполняющих защитные и декоративные функции.
3. Содержание опилок около 50% может выдерживать температуру до 1200⁰C  градусов в районе двух с половиной часов. Огнестойкость опилкобетона  показывает его высокое качество пожарной безопасности, а также пригодность к строительству любого типа зданий и сооружений [9].

Таким образом, можно сделать вывод, что с использованием древесных отходов, можно получить экологически чистые, мало энергозатратные, огнестойкие теплоизоляционные материалы.

Список литературы:

1. Федина О.Н.  Теплоизоляционные изделия из древесных отходов и минерально-полимерных связующих: Автореф. дис. канд. техн. наук. - Новосибирск, 2007. - 18с.
2. Степанов В.В. Разработка теплоизоляционного материала на основе древесных отходов: Автореф. дис. канд. техн. наук.- Казань, 2013. - 16с.
3. Зиатдинова Д.Ф., Сафин Р.Г., Тимербаев Н.Ф., Левашко Л.И. Анализ современного состояния производства теплоизоляционных материалов и возможности создания новых материалов на основе отходов деревообработки // КНИТУ. - 2011. - № 18. - C. 63-69.
4. Нижниковский Г.С., Шастун В.Н., Дикарев К.Б., Солонович А. В., Варианты применения новых теплоизоляционных материалов в строительстве // Вестник Приднепровской государственной академии строительства и архитектуры. - 2009. – № 4. – С. 36-38.
5. Сафин Р.Г. Высокоэффективный теплоизоляционный материал на основе древесного наполнителя  // Вестник Казань. - 2012. №11. - С. 90-92.
6. Сушков С.И. Возможность использование древесных отходов в строительстве // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. - 2014. - № 2-1. - С. 170-176.
7. Долматов С.Н.  Влияние фракционного состава опилок на прочностные свойства опилкобетона // Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии. - 2017. -  № 1. - С. 48-51.
8. Феличкина М.В., Производство опилкоцементного материала с использованием мелкофракционных древесных отходов // Опыт внедрения устойчового лесопользования и лесоуправления в практику: тезисы докл. Всерос. Конф. (Великий Новгород, 14-15 февраля 2013г.). - Воронеж, 2013 С. 52-55.
9. Даваасенгэ С.С., Буренина О.Н., Петухова Е.С.,  Модификация опилкобетона для улучшения физико - механических свойств // Научный журнал КубГАУ.- 2014. - № 101(07). - С. 348-357.