Чалкин А. А. О проблеме рационального использования отходов лесопиления: применение наномодификаторов в древесно-цементных материалах на основе опилок // StudArctic forum. Выпуск 1 (1), 2016, DOI: 10.15393/j102.art.2016.101


Выпуск № 1 (1)

Технологии материалов

pdf-версия статьи

УДК 674.8

О проблеме рационального использования отходов лесопиления: применение наномодификаторов в древесно-цементных материалах на основе опилок

Чалкин Андрей Андреевич
Петрозаводский государственный университет (г. Петрозаводск пр. Ленина 33),
chalkin10@yandex.ru
Ключевые слова:
отходы лесопиления; древесно-цементные материалы; наномодификаторы; междисциплинарные исследования; рациональное природопользование.
Аннотация: Проблема рационального использования отходов лесопиления является актуальной на протяжении многих лет. Известны технологии использования опилок в производстве пеллет, топливных брикетов, строительных материалов. Однако проблема остается актуальной. В России объемы вывозимых на свалки опилок остаются большими. Вклад в решение проблемы может внести применение опилок как основы для производства строительных древесно-цементных материалов с наномодификаторами. Выполненные в ПетрГУ исследования показали, что эффективными модификаторами могут быть наночастицы талькохлорита. Однако в древесно-цементных смесях более эффективно использование наноструктурированного аморфного микрокремнезема марки КОВЕЛОС: добавка 0,5% … 0,7% от массы цемента М500 повышает прочность древесно-цементного материала в 1,5 … 2,1 раза, в зависимости от технологии изготовления. На предлагаемый древесно-цементный материал поданы заявки в Роспатент.
Статья поступила: 23.05.2016; Принята к публикации: 24.05.2016;

Основной текст

Проблема рационального использования отходов лесопиления является актуальной на протяжении многих лет. Предприятия лесопиления являются источником большого количества опилок. От 9% до 19% объема пиловочного сырья, в зависимости от способа пиления, превращается в опилки. Краткий обзор публикаций по использованию отходов лесопиления можно найти, например, в статье [1].

Известны технологии использования опилок в производстве пеллет, топливных брикетов, строительных материалов. Однако проблема остается актуальной. В России объемы вывозимых на свалки опилок остаются большими (Рисунок1). Проблема актуальная для лесопромышленных регионов России. Отходы лесопиления можно видеть на спутниковых снимках; три примера показаны на рисунке 2 [google.ru/maps, дата обращения 18.05.2016].

Вклад в решение проблемы может внести применение опилок как основы для производства строительных древесно-цементных материалов. Такие технологии известны не один десяток лет [2].

В настоящее время (май 2016 г.) стали технически возможными и экономически целесообразными новые технологии производства древесно-цементных материалов, которые отличаются применением наномодификаторов [3].

Выполненные в ПетрГУ исследования [1, 4, 5] показали, что эффективными модификаторами могут быть наночастицы талькохлорита (изветного также как стеатит) [6]. Новые опыты, также выполненные в ПетрГУ, показали, что в древесно-цементных смесях более эффективно использование наноструктурированного аморфного микрокремнезема марки КОВЕЛОС [7]: добавка 0,5% … 0,7% от массы цемента М500 повышает прочность древесно-цементного материала в 1,5 … 2,1 раза, в зависимости от технологии изготовления. На предлагаемый древесно-цементный материал авторами [5] поданы заявки в Роспатент. 

Применение представленной выше технологии с применением наномодификаторов, а также других технологий [8, 9] создает новые возможности для рационального использования отходов лесопиления. 


Список литературы

1. Андреев А.А., Зайцева М.И., Колесников Г.Н., Чалкин А.А. Технологии использования отходов лесопиления для устойчивого развития приграничных регионов на Севере России // В сборнике: Классический университет в пространстве трансграничности на Севере Европы: стратегия инновационного развития материалы Международного форума. Петрозаводский государственный университет. 2014. С. 3-6.

2. Наназашвили И.Х. Строительные материалы из древесно-цементной композиции // Ленинград: Стройиздат. 1990. 415 с.

3. Ерохина Л.А. Строительное материаловедение / Л. А. Ерохина ; Федеральное агентство по образованию, Гос. образовательное учреждение высш. проф. образования Ухтинский гос. технический ун-т. Ухта, 2009. 62 с.

4. Андреев А.А., Колесников Г.Н. Совершенствование технологии использования отходов лесопильных предприятий в производстве древесно-цементных материалов для малоэтажного строительства // Фундаментальные исследования. 2014. № 6-6. С. 1139-1143.

5. Колесников Г.Н., Андреев А.А., Чалкин А.А. Гранулометрический состав отходов переработки древесины зависит от характеристик пильных дисков и влияет на прочность материала, изготовленного из этих отходов и цемента с добавками // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2015. Т. 3. № 9-2 (20-2). С. 36-39.

6. Андреев А.А., Колесников Г.Н., Чалкин А.А. Древесно-цементный материал для малоэтажного строительства: применение добавки отходов переработки стеатита для повышения прочности при одноосном сжатии // В сборнике: Ресурсосберегающие технологии, материалы и конструкции. М. И. Зайцева, Г. Н. Колесников, Ю. В. Никонова. 2014. С. 10-15.

7. Лось С.Л. Способ получения нанодисперсного кремнезема. Патент RU 2420454. Опубликовано: 10.06.2011. Бюллетень № 16.

8. Сафин Р.Г., Степанов В.В., Хайруллина Э.Р., Шаяхметов Ф.Ф. Производство поризованной древесно-цементной смеси // Вестник Казанского технологического университета. 2013. Т. 16. № 13. С. 84-86.

9. 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 // Вестник Казанского технологического университета. 2011. № 18. С. 63-68.

10. Aigbomian E. P., Fan M. Development of Wood-Crete building materials from sawdust and waste paper // Construction and Building materials. 2013. Vol. 40. P. 361-366.



Просмотров: 795; Скачиваний: 360;

DOI: http://dx.doi.org/10.15393/j102.art.2016.101