Технология производства соломенных плит доски. Способ изготовления строительных и утеплительных плит и перекрытий разных размеров из соломы зерновых культур

Рис. 1. Вид линии по гранулированию соломы (с. Заветное, Ростовская область)/strong>

Рисунки смотрите в

Рис. 1. Вид линии по гранулированию соломы
(с. Заветное, Ростовская облясть)

Сохраняющиеся высокие цены на традиционные энергоносители и ужесточающиеся требования к охране окружающей среды обуславливают высокий интерес производителей и потребителей тепловой и электрической энергии, научных организаций к использованию в качестве топлива нетрадиционных и возобновляемых источников энергии, в том числе биомассы. Вступление в силу ряда постановлений Правительства России, определяющих порядок реализации квот на выбросы двуокиси углерода при проведении организационно-технических мероприятий по замене угля и мазута биомассой, обеспечивает финансовый источник для проведения таких мероприятий, что также способствует интенсификации научных исследований и опытно-конструкторских работ по созданию современных котельных установок, работающих на биомассе.

Обычно при упоминании биомассы прежде всего обращается внимание на использование древесной биомассы в качестве топлива, поскольку древесная биомасса − самый древний источник энергии. Однако в исходном состоянии древесная биомасса характеризуется высокой влажностью и относительно низкой теплотой сгорания, и для использования в качестве топлива в котельных установках относительно высокой (более 100 кВт) мощности она должна быть переработана в щепу, а лучше в гранулы (пеллеты). Это позволит относительно просто механизировать и автоматизировать котельные установки, сократить затраты на транспортировку и хранение этого топлива. Из-за высокой влажности древесной биомассы переработка ее в пеллеты является дорогостоящим мероприятием, до 70% затрат на производство таких пеллет приходится на сушку биомассы.

Другой вид биомассы − отходы растениеводства (солома, лузга подсолнечника, риса, проса и т. п.), которые имеют невысокую исходную влажность. В отличие от древесной, эта биомасса, как правило, так и остается отходами, для утилизации которых в любом случае требуются относительно большие затраты. В среднем в 2001−2008 годах в России собирали 38 млн т соломы озимых культур ежегодно. Такую солому используют в животноводстве в тех странах, где оно высоко развито, например в Дании − 36,5% всей собираемой. В РФ около 24 млн т соломы может быть использовано в качестве топлива. Кроме соломы, как топливо можно использовать 1,5−2,0 млн т лузги подсолнечника, 200−300 тыс. т лузги проса, примерно столько же лузги гречихи и других отходов. За исключением лузги подсолнечника использование отходов растениеводства в качестве топлива сопряжено с рядом трудностей, обусловленных их химическим составом.

Таблица 1. Элементарный состав
сухой соломы и древесины

Солома по элементарному составу (табл. 1) и теплоте сгорания (табл. 2) не слишком отличается от древесины, хотя теплота сгорания соломы все же ниже, чем аналогичный параметр сухой древесины. Вместе с тем, с учетом обычной влажности (ниже 20%) солома превосходит по теплоте сгорания древесную щепу, которая в настоящее время начинает широко использоваться в северо-западных и восточных регионах России и давно используется в странах Северной Европы.

В соломе содержатся следующие элементы (% по массе): азот − 0,45−1,13, калий − 0,5−1,7, хлор − 0,11−0,77. Азот увеличивает эмиссию NO 2 . Содержание серы в соломе различных культур колеблется от 0,10 до 0,77% по массе. Наименьшее содержание серы наблюдается в соломе озимой ржи (~0,16% по массе) и озимой пшеницы (~0,18% по массе), наибольшее − в соломе рапса (~0,56% по массе). В целом содержание серы в соломе можно считать низким

Таблица 2. Зольность и теплота сгорания соломы различных
зерновых культур

Температура начала деформации золы у сухой соломы − 735−840°C, а у древесины − 1150−1405°C. Зола соломы размягчается при 1035−1150°С, а плавится при 1175−1330°C, а зола древесины размягчается при температуре 1180−1525°C, а плавится при 1225−1650°C.

Самой большой проблемой при сжигании соломы озимой пшеницы, красной канарской травы, зерноотходов, в том числе и в виде гранул, является низкая температура плавления золы, обуславливающая образование золошлаковых агломератов, препятствующих горению и нормальной работе котлов, предназначенных для сжигания древесных гранул.

При сжигании гранул, произведенных из отходов растениеводства, в кипящем слое инертного материала также образуются шлаковые агломераты. Причем установлено: чем выше вероятность образования в кипящем слое таких агломератов, тем выше вероятность образования отложений золы на конвективных поверхностях нагрева котлов и коррозии поверхностей нагрева под этими отложениями.

Рис. 2. Вид котельной установки с котлом для
сжигания гранул, изготовленных из отходов
растениеводства

При относительно небольшой мощности котла (400 кВт) и, казалось бы, невысокой зольности топлива (зерноотходы и солома) весь объем топки практически заполнен очаговым остатком (невыгоревшим фиксированным углеродом). Это обуславливает падение КПД котлов до 70%, тогда как при сжигании древесных отходов очагового остатка практически нет и КПД котла типа Ökotherm, работающего на этом топливе, достигает 90−92% .

Проблемы при сжигании отходов растениеводства возникают вне зависимости от их вида: натурального (лузга, зерноотходы), сечки или тюков (солома) или гранул. Но в некоторых случаях, например при сжигании в топках теплогенераторов сушильных установок, большая мощность теплогенерирующего оборудования предопределяет использование этих отходов только в виде гранул. Между прочим, по оценкам Тамбовского государственного технического университета всего лишь 2,5 млн т соломенных гранул способны заменить все жидкое топливо, которое ныне используется в нашей стране для сушки зерна и зернопродуктов.

Однако при гранулировании соломы возникают большие проблемы, которые обуславливают чрезвычайно малый объем производства соломенных гранул во всем мире, а не только в России и странах СНГ. В отсутствии же производства гранул нет смысла решать проблемы, связанные с их сжиганием. Несколько лет назад специалистами ТГТУ была поставлена цель доказать потенциальным производителям и потребителям гранул из той же соломы, что производить такие гранулы выгодно и технически возможно.

В 2007 году администрация Ростовской области поддержала предложение ТГТУ о строительстве пилотной линии по производству гранул из соломы в одном из районов области, где в обозримом будущем не планировалась газификация. К таким регионам относятся восточные районы Ростовской области, граничащие с Республикой Калмыкия и Волгоградской областью. Сельское хозяйство там представлено овцеводством и выращиванием зерновых культур. В одном только Заветинском районе Ростовской области, по данным районного управления сельского хозяйства, под озимыми в 2006 году было занято 34 568 га (в коллективных хозяйствах 21 571 га). Причем в последние семь лет отмечается тенденция увеличения в районе площади, занятой озимыми. Урожайность озимых в районе невысокая (из-за плохих климатических условий), но в последние годы выросла более чем в полтора раза. Валовый сбор соломы озимых в 2006 году составил 56 тыс. т, а в 2000−2006 годах − в среднем 46,7 тыс. т в год. В коллективных хозяйствах валовый сбор озимой соломы в 2006 году составил 36 тыс. т, а в среднем за семь лет − 31,1 тыс. т в год. На 6−8 тыс. га озимые убираются с измельчением для поддержания плодородия почвы. Для нужд животноводства в районе используется 15−18 тыс. т соломы, в основном яровых культур. Валовый сбор соломы яровых составил в 2006 году 38 тыс. т. Таким образом, в 2006 году невостребованными оказались около 40 тыс. т соломы озимых. В среднем в 2000−2006 годах ежегодно оставались невостребованными и сжигались на полях около 28 тыс. т соломы озимых. В случае получения положительного результата при реализации проекта планировалось на первом этапе заменить 50?% угля, сжигаемого в муниципальных котельных района, а в дальнейшем увеличить производство соломенных гранул до 12 тыс. т в год, чтобы полностью заменить ими уголь как в муниципальной энергетике, так и в быту. При этом надо иметь в виду, что расчетная стоимость гранул из соломы составляет 1200−2500 руб./т (в зависимости от стоимости соломы, электроэнергии, рабочей силы и т. п.), а стоимость угля − 5500 руб./т (в ценах 2009 года). С учетом того что теплотворная способность угля, применяемого в Заветинском районе, не более чем на 30% выше теплотворной способности соломенных гранул, преимущества использования последних очевидны.

Из-за ограниченности финансовых ресурсов для производства соломенных гранул было выбрано относительно недорогое оборудование отечественного производства. Оно включало стандартный набор, состоящий из дробилки соломенной сечки типа ДКР-3, бункера-накопителя соломенной муки, гранулятора ОГМ-0,8 с дозатором и смесителем, транспортера готовых гранул, колонки охлаждения со столом рассева, нории для транспортирования гранул в бункер готовой продукции.

Планировалось, что солома будет заготавливаться в виде тюков диаметром 145 мм и длиной 140 мм и измельчаться в сечку с помощью измельчителя ИРК-145. Однако оказалось, что использовать указанный измельчитель невозможно, так как сечка получалась длиной до 200 мм, что затрудняло ее загрузку в дробилку и резко снижало производительность установки. В основном эти сложности обуславливались климатическими условиями, в которых выращиваются зерновые в Заветинском районе. С середины апреля до конца октября в районе устанавливается жаркая погода со средней температурой воздуха в летние месяцы (в период уборки) 35−45°С. В этот период стебель зерновых имеет длину 150−250 мм, влажность соломы падает до 4%. В таких условиях очень трудно получить плотные тюки соломы; насыпная плотность соломы в тюках − в среднем 88 кг/м 3 . При измельчении в ИРК-145 такой тюк расслаивается, более короткие стебли соломы проскакивают через ножи измельчителя практически нетронутыми.

Поэтому был применен измельчитель рулонов соломы принципиально новой конструкции, который позволяет не только измельчать солому в сечку длиной до 50 мм, но и тонко регулировать производительность для возможности совмещения его с дробилкой ДКР-3. Был разработан специальный переход между дробилкой и измельчителем, обеспечивающий перемещение материала во взвешенном состоянии. Таким образом, была решена проблема измельчения соломы при исходной влажности материала не выше 20%.

Сложности возникли также с гранулированием соломы. Из-за низкого содержания лигнина в соломе на первом этапе было трудно регулировать влажность соломенной муки для получения качественных гранул. От обработки соломы паром пришлось отказаться ввиду больших энергозатрат, а обработка соломенной муки водой давала низкий эффект. Решено было получать качественные гранулы за счет увеличения степени сжатия муки в матрице гранулятора. Была применена специальная матрица с двухступенчатой фильерой, гранулятор ОГМ-0,8 был заменен на гранулятор ОГМ-1,5, на главный привод которого был установлен электродвигатель мощностью 110 кВт. В результате были получены очень качественные гранулы с блестящей поверхностью. При влажности соломы 7−20% производительность линии достигала 600−700 кг/ч. При этом было отмечено, что хорошо гранулируется не только свежеубранная солома, но и солома урожая 2-3-летней давности, если в тюках нет гнилой соломы. Линия была введена в эксплуатацию осенью 2009 года.

Произведенные соломенные гранулы будут сжигаться в котлах конструкции ТГТУ, в которых реализуется технология сжигания гранул из соломы, лузги проса, риса и подобных отходов в кипящем слое, который формируют сами гранулы и твердые продукты их горения (частицы коксового остатка и золы). Образующаяся при таком горении гранул зола измельчается тяжелыми гранулами, постоянно поступающими в слой. Мелкие частицы золы уносятся из слоя из-за высоких скоростей газов в слое, которые нужны для поддержания во взвешенном состоянии тяжелых гранул. Это препятствует накоплению соединений калия − основной причине образования золошлаковых агломератов. Кроме того, даже если такие агломераты и образуются, они сразу же разрушаются постоянно движущимися тяжелыми гранулами.

КПД котлов мощностью 200, 300, 500 и 1000 кВт при сжигании гранул, произведенных из отходов растениеводства, − не ниже 85%.

Исследования, проведенные ТГТУ, показали, что при сжигании биогранул (в том числе изготовленных из отходов растениеводства) в кипящем слое, сформированном самими гранулами, частицами их коксового остатка и золой, температура в слое достигает 1000−1100?°С, что достаточно для воспламенения и устойчивого горения коксового остатка; движущиеся частицы постоянно разрушают образующиеся в слое золошлаковые агломераты, поэтому очаговый остаток имеет порошкообразную структуру. В результате при сжигании по предложенному способу гранул из соломы потери от механической неполноты сгорания составляют 7,94%, тогда как при сжигании в обычном гранульном котле Pelling-27 (Чехия) в плотном слое движущихся гранул − 36,44%, при сжигании гранул из лузги проса − 15,76% против 30,12%, гранул из лузги риса − 10,07% против 43,02%, гранул из лузги подсолнечника − 4,96% против 12,46%.

В марте 2010 года делегация в составе ведущих специалистов биоэнергетического центра ТГТУ и руководства фирмы EKO Holz und Pellets (ФРГ) по приглашению итальянской компании − производителя оборудования для гранулирования отходов АПК General Dies s.r.l. посетила в Италии ряд заводов, гранулирующих биомассу из отходов растениеводства, и в том числе самый крупный в южной Европе завод в провинции Лацио, состоящий из двух линий гранулирования производительностью 5 т гранул в час каждая.

Сергей ПЕРЕДЕРИЙ

Использованная литература

1. 1. Ronnbäck M., Johansson M., Claesson F. Combustion test in residential burners of pellets from new ash rich biomass // Proceeding on European Pellets Conferences. Wels, Austria, 2009.

2. Kiesewalter S., Rohricht C. Pelletierung von Stroh und Heu // In Proceeding on European Pellets Conferences. Wels, Austria, 2004. Р. 283−296.

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, а именно к способам получения плит. Из соломы влажностью до 18% формируют ковер с отклонением плотности не более 8%. Затем производят горячее прессование при температуре 100-180 o С (в зависимости от сорта зерновых культур) и удельном давлении 1600 кН/м 2 продолжительностью 10-15 мин с последующей выдержкой без нагрева в течение 10 мин. Солома не измельчается. Изобретение повышает прочность прессованной плиты, снижает энергоемкость процесса прессования. Способ позволяет получить плиты с хорошими звуко- и теплоизоляционными характеристиками. 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к строительным и утеплительным материалам, а именно к изготовлению прессованных плит из соломы зерновых культур без внесения извне связующих добавок, что позволяет рационально использовать отходы зернового производства, а сам способ обеспечивает экологическую чистоту техпроцесса изготовления плит. Известен способ изготовления плит из стеблей однолетних растений, включающий формирование ковра с последующим прессованием. Связующее - 50%-ная древесно-полиэтиленовая порошковая смесь. Растения составляют 40-70%, смесь - 30-60%. Производится послойная укладка растений с последующей засыпкой связующей смесью. Давление прессования 10-15 кгс/см 2 , температура нагрева 130-180 o С, выдержка 0,9-1,6 мин/мм (А. С. СССР 1825734, кл. В 27 N 3/02, 13.11.89). Известен способ изготовления строительных плит из одревесневшего сырья путем измельчения, сушки сырья, формирования ковра, холодной подпрессовки, горячего прессования и кондиционирования. Связующих веществ не применяется (А.С. СССР 352795, кл. В 27 N 3/04, 1972). Известен способ изготовления строительных и утеплительных плит из соломы. Тюки чистой, сухой, светлой соломы подаются в машину под действием силы тяжести через загрузочные люки. После измельчения солому набивают в туннели шириной около 1,2 м и высотой 5 см и спрессовывают под давлением около 1400 кН/м 2 при температуре от 150 до 250 o С. Никаких связующих веществ не применяют. На плиту наклеивают бумажную облицовку, после чего плите дают остыть и разрезают ее на куски нужной длины (Стейнифорт А.Р. Солома злаковых культур. - М. 1983). Этот способ был взят за прототип. Недостатком способа является то, что на измельчение соломы требуется большое количество энергии, а сама плита из измельченной соломы имеет низкую механическую прочность, из-за чего ее приходится оклеивать бумагой. Цель изобретения - уменьшение энергозатрат на процесс производства плит и повышение их прочности. Это достигается тем, что солома не измельчается, изменяются время, температура и усилие прессования. Плиты изготавливают следующим образом. Солому влажностью до 18% подают в пресс. Формируют ковер с отклонением по плотности не более 8%. Затем производят прессование с усилием 1600 кН/м 2 при температуре 100-180 o С (в зависимости от сорта зерновой культуры) и выдерживают 10-15 мин. После этого нагрев отключают и выдерживают 10 мин без нагрева. Затем плиту извлекают из пресса. Оклеивание плит не производится. На чертеже представлена схема расположения плиты в прессе. Солома 3 располагается между нагревательными плитами 2. С торцов ее перемещению препятствуют ограничители 1. Нагревательные плиты имеют полость 4 для подвода теплоносителя или установки электрических тенов. Изготовление плит следующее. Солому транспортером подают в матрицу, расположенную в рабочем пространстве гидравлического стотонного пресса типа П 474 А. Дном матрицы является нижняя нагревательная плита. Верхняя нагревательная плита, перемещаясь вниз, производит сжатие сформированного ковра. Размер нагревательных плит 5001000 мм. Мощность по 6 кВт каждая. Усилие прессования 80 тонн (1600 кН/м 2). Затем включают нагревательные плиты. После нагрева до 100-180 o С соломенную плиту выдерживают 10-15 мин. Затем нагреватели отключают и выдерживают плиту еще 10 мин. В результате получается строительная или утеплительная плита со следующими физико-механическими свойствами: Габариты, мм - 500100050 Плотность, кг/м 3 - 520 Коэффициент теплопроводности, Вт/мК - 0,71-0,74 Предел прочности, Па - 25,5-38,2 Одним из главных достоинств способа является то, что в качестве сырья используeтся незерновая часть растений, которая раньше, в большей своей части, нерационально утилизировалась. Для определения качества получаемых плит, созданных по вышеописанному способу, заявители провели испытания плит. При этом определялись наиболее оптимальные границы реализации способа в зависимости от температуры и времени горячего прессования (см. таблицу).

Формула изобретения

Способ изготовления строительных и утеплительных плит из соломы путем горячего прессования, отличающийся тем, что горячее прессование неизмельченной соломы производят при температуре 100-180С и удельном давлении 1600 кН/м 2 продолжительностью 10-15 мин с последующей выдержкой без нагрева в течение 10 мин.

Сейчас очень многие стараются строить дома из экологически чистых материалов. Говоря о таковых, в голову сразу приходят мысли о древе. Но не стоит забывать и о той же самой глине или даже соломе. Многие могут сказать, что солома — это прошлый век и это не надежно. Но благодаря современным технологиям такой материал приобрел не только качество, но и прочность. И если нет желания тратиться на него, то соломобетонные блоки своими руками тоже можно сделать.

Соломобетонные блоки являются дешевым, прочным и экологически чистым материалом.

Но для начала нужно разобраться, что это такое. Такой материал выпускается в виде прямоугольных блоков. Блок имеет стандартную ширину (45 см) и высоту (35 см), а вот длина может варьироваться от 90 до 112 см. Весить такой блок может от 16 до 30 кг. Чтобы такой материал сохранял свою форму, блоки обвязывают (а некоторые производители и прошивают) полипропиленовыми шнурами. В сельскохозяйственных сферах такие блоки собираются в единое целое при помощи проволок или натуральных волокон. Но эти крепления подходят для хранения соломы, а никак не для построек. Ведь сама проволока железная, а железо имеет свойство ржаветь. А волокно по прошествии времени теряет свою прочность из-за гниения. Солома тоже бывает нескольких видов, поэтому для постройки лучше применять ржаную или рисовую. Они обладают оптимальными свойствами. Если останавливать свой выбор на первом варианте, то лучше, если она будет озимая. Такая солома имеет более плотную структуру.

Предъявляемые требования

Есть определенные требования к соломенным блокам, а именно:

1. Сухость. Влага, скопленная внутри, будет провоцировать гниение. Кстати, именно сухие блоки такие легкие, и если они имеют значительный вес, то есть вероятность, что солома была не доброкачественно просушена. Если ощущается запах гнили или пальцами чувствуется влажность, то такой материал некачественный.
2. Качество соломы. Стебли должны быть гибкими и крепкими. Если при сгибании он не ломается, то это качественный блок. В обратном же случае такой материал быстро рассыпется.
3. Качественный пресс. Если соблюдалась правильная технология спрессовывания блока, то он не должен терять своей формы. Для этого можно попробовать просунуть под шнур пальцы, если больше 3х пальцев не помещается, то это качественный пресс.
4. Одинаковые размеры.Вся партия должна быть идентичной. Если блоки разнятся по размерам между собой, то лучше отказаться от применения данного материала и найти другого производителя.

Вернуться к оглавлению

Как создать соломеннобетонный блок своими руками?

Когда вы делаете что-либо своими руками, всегда возникает огромный плюс — экономия средств. К тому же при собственноручном изготовлении всегда можно быть уверенным в качестве применяемых материалов. То же самое относится и к блокам из соломы и бетона. Цемент компонируется соломой не только по причине придания прочности. Он помогает органическим веществам соломы преобразоваться в сахар, который легко растворяется водой. Но такие преобразования мешают соломенному блоку отвердеть. Для того чтобы устранить такой отрицательный эффект, применяются физические и химические способы.

Первое, что используют — окисление. Для этого блоки выносят на открытые солнечные лучи, под воздействием которых происходит окисление веществ, и они начинают впитываться в стенки древесных клеток. В то же время часть других веществ при взаимодействии с бактериями преобразуется в кристаллы и в дальнейшем образует нерастворимые формы. Но для того чтоб все это произошло на надлежащем уровне, необходимо очень много времени. Второй способ — вымачивание водой. Если блок оставить под дождем на длительное время, то практически все водорастворимые вещества выйдут из него. С этой целью используют и специальные емкости. Но опять-таки для того чтобы обработать всю партию соломенных блоков, требуется значительное время. Самым распространенным на сегодняшний день способом является обработка растворами хлористого кальция или жидкого стекла. В среднем их надо около 9 кг на метр кубический. Эта технология популярна по ряду причин:

1. Благодаря жидкому компоненту стекла и хлористому кальцию изделие быстро затвердевает. Но если сравнивать прочность готовых блоков обеих марок, вторые этот показатель имеют намного выше, чем первые. Если применять кальций, то следует знать, что лучше всего использовать выдержанную солому. А вот для применения жидкого стекла порода соломы особой роли не играет.
2. Используя такие добавки, при условии, что средняя температура окружающей среды будет 20 градусов тепла, такие блоки уже через 24 четыре часа можно складывать, а через 7 дней применять и для строительства.

• цемента — 1700;
• гашеной извести — 600;
• песка — 1550;
• соломы — 80-105.

А вот на расход воды влияют несколько моментов:

• какая необходима вязкость замеса и заполнителя;
• марка бетонного раствора;
• показатель исходной влажности соломы.

Такие пропорции позволят создать блок с показателем прочности М-10. Некоторые строители заменяют бетон на глину. Изначально они рубят солому на куски (0,5 м), после чего замачивают ее в глиняном растворе. И опять-таки полученный материал прессуется.

Сам блок формируется при помощи киповальной машины.

Ее можно соорудить и самому, а можно обратиться к профессиональным киповальщикам или взять пресс в аренду. Если же все-таки решено обращаться за помощью, следует знать, что качество соломы во многом зависит и от того, как ее собирали и хранили. Немаловажным моментом является и ее помол, ведь если ее трубчатая структура будет нарушена, то такой материал потеряет все свои свойства. Сейчас солому чаще продают в виде рулонов, что слегка удлинит процесс. Ведь такие рулоны придется заново раскатать и перекиповать. А это может привести к нарушению изначальной структуры соломы. Но каждый сам выбирает, как ему удобно. Нельзя забывать и том, что готовые соломенные блоки пропитываются специальными химическими составами, которые значительно влияют на их прочностные характеристики.

Вернуться к оглавлению

Технические особенности соломенных блоков

Стройка загородного дома — это всегда какие-то проблемы, связанные то с работой, то с финансами. Но вот применение соломенных блоков помогает решить некоторые негативные моменты в строительстве.

А все потому, что они имеют ряд своих особенностей.

1. Низкая себестоимость. В основном солома — это отходы в сельском хозяйстве. Поэтому приобрести ее не составит особого труда. Единственное, на что придется потратиться, это на перевоз такого материала. Но если на ферме, где приобреталась солома, есть киповальная машина, то везти ее никуда не надо будет.
2. Низкая теплопроводность. Постройки из такого материала не требуют дополнительного утепления. Нет проблем и с отделочными работами, ведь, имея шероховатую поверхность, материал отлично «цепляет» к себе любые покрытия.
3. Но также следует отметить, что все-таки соломеннобетонные блоки имеют определенную «мягкость», поэтому на них не кладутся плиты перекрытий, так как это приводит к деформации. Это является основной причиной, почему такой материал применяется для построек только каркасных домов.

Соломит – материал с соломы в виде матов, плит или блоков. Но не путать с тюками соломы. Это совершенно разные материалы. Соломит применяется в качестве экологического утеплителя, заполнителя в каркасном строительстве как материал для устройства перегородок

Соломит – материал с соломы в виде матов, плит или блоков. Но не путать с тюками соломы. Это совершенно разные материалы. Соломит применяется в качестве экологического утеплителя, заполнителя в каркасном строительстве как материал для устройства перегородок. Во многих странах мира, соломит широко применяется в сельском хозяйстве и строительстве. В советские времена на этот материал били нормативные требования и соответствовали ГОСТу № 1950-43 (ГОСТ1950-43, с 15 ноября 1952 года этот нормативный докумет прекратил действие в связи с невостребованостью производства соломита). Соломит изготавливался в виде плит. Габаритные размеры соломитовых плит 3 м. длина, 1 -1.20 м ширина и 5, 7 и 10 см толщина. Удельный вес 1 соломита около 17 кг. при толщине 7 см.

Влажность соломита должна быть не более 18%. Теплопроводность соломита в среднем 0.09. Вес соломита, в зависит от степени прессования и сжатия, равняется 260 – 360 кг/ для первого сорта и 200 -300 кг/ для второго.

Соломитовые изделия сшиваются проволокой или ниткой, в зависимости от типа станка. Проволока диаметром 1.5 -2мм. самый оптимальный вариант для прошивки соломитовых изделий.

Этапы технологического процесса

1. Сбор сырья и доставка на производство.

2. Подготовка сырья производится в оборудованном цеху. Солома обрабатывается антибактериальной пропиткой по ГОСТу 1950=43 это 4% раствор железного купороса.

Для противопожарной безопасности и защите от грызунов могут применяться дополнительные меры в виде обработки специальными пропитками. Самым простым и надежным противопожарным мероприятием есть обработка раствором жидкого стекла. А защитой от грызунов, обработка бурой.

3. Прессование или прошивка производится на специальных станках.

4. Складирование и упаковка соломитовых изделий.

Дополнительно на соломитовые маты могут пришиваться полотна льна, конопли, джута, войлока или другие материалы. Что дает возможность более широкому применению соломитовых изделий. Например, в Японии используют такую технологию для отделочных материалов и матрасов для отдыха.

Последующая обработка соломитовых изделий происходит после их монтажа. Это может быть штукатурка глиняной смесью или другими паропроницаемыми смесями. Штукатурка наносится на одну или на две стороны соломита и прекрасно защищает от воздействия грибков, огня, грызунов и механических повреждений. Предварительно соломитовые изделия на строительной площадке не требуют сложной подготовки под отделочные работы. Штукатурка к такому виду изделий крепко и надежно цепляется, что позволяет не использовать сетку или дрань. Толщина стены из соломита толщеной 12 см., оштукатуренная с обеех сторон глиняной штукатуркой по параметрам теплопроводности приравнивается к 50 см. кирпичной и 20 см. деревяной. Для улучшения теплопроводных параметров можно использовать теплую глиняную штукатурку. Что значительно повысит коэффициент теплопроводности стены с соломита.

Соломит надежный и экологически чистый, легкий и прочный, тепло и звукоизоляционный природный материал. Это отличная альтернатива в экологическом строительстве и экологическом ремонте домов и помещений.

Соломенные плиты

Соломенные плиты это более технологичный материал, чем соломитовые маты. И более универсальный. Такие соломенные плиты давно производятся в США, Европе и других странах мира. Например, в Африке место соломы используют отходы кукурузы. В принципе это не столь важно. Сырьем для такого рода изделий так же может быть сорго, то самое с которого делают веники, костра конопли технической или льна, камыш и кокосовые волокна.

Технология изготовления таких плит не зависимо от исходящего сырья заключается в следующих этапах.

1. Сбор и доставка сырья.

2. Измельчение с дополнительной обработкой

3. Прессование

4. Нанесение покрытия на плиту в виде бумаги или ламели. При нанесении ламели технологическая линия оснащена дополнительными узлами и агрегатами, которые позволяют наносить на рыхлый основной слой, дополнительно с обеих сторон, более плотную массу, с мелкоизмельченного сырья с добавлением устойчивого клея. После наносится ламель в виде пленки или шпона. Такие материалы применяются в мебельной промышленности и прекрасно зарекомендовали себя в производстве столешниц и подоконников.

5. Сушка и упаковка готовых плит.

Преимуществом соломенных плит есть широкое применение в строительстве и отделки помещений. Экологичность и долговечность, простота монтажа и обработки. Соломенные плиты готовые к чистовой отделки, что сокращает сроки сдачи в эксплуатацию объектов. Особых навыков в монтаже не требуют. Идеально подходят для экологического ремонта и строительства.

Блоки соломитовые

Соломитовые блоки - спрессованная в блок под высоким давлением солома. Соломитовые или соломенные блоки используются для строительства зданий и являются экологическим материалом для строительства домов с соломы. Преимуществом соломитовых блоков, относительно соломенных тюков и соломенных панелей, в том, что значительно качественней происходит процесс прессования, отсутствие при строительстве дорогостоящего деревянного каркаса. Значительное снижение трудовых и денежных затрат на возведение и отделку зданий. Возможность использования соломитовых блоков как самостоятельного тепло и звукоизоляционного материала. Соломитовые блоки прекрасно подходят для самостоятельного строительства. Один человек способен без особого труда сложить стены дома с блоков соломита.

Особенностью при строительстве такого соломитового дома есть соединение блоков между собой. Соломитовые блоки с отверстиями можно соединить с помощью шпилек или винтов. Также в пустотные отверстия, для создания несущей конструкции здания заливают глинобетон или железобетон. Предварительно армируя специальной стекловолоконной арматурой. Использования такой арматуры и глинобетона не нарушает принципов экологии возводимого сооружения.

Еще одним самостоятельным монтажным способом является укладка блоков на специальный теплоизоляционный клеевой раствор. Толщина шва не должна превышать 5 мм. Но в данном случае все зависит от геометрии соломитовых блоков. Применение кладочного клеевого раствора рационально и при выше перечисленных методах укладки и монтажа блоков.

Для отделки стен с соломитовых блоков используют глиняные штукатурки или другие паропроницаемые материалы. Стены, которые подвергаются повышенному воздействию влаги, дополнительно обрабатываются или защищаются влагостойкими листовыми материалами, с последующей отделкой керамической плиткой или другими материалами. Для защиты наружных стен применяются фасадные материалы, которые удовлетворяют показателями морозостойкости и паропроницаемости. Хорошим вариантом есть использование вентилируемого фасада.

Особенности технологического процесса

Для изготовления блоков используется мягкая солома. К примеру рисовая, пшеничная или овсяная. Связано это с прессованием. Мягкое сырье при прессовании показывает лучшие прочностные характеристики изделия.

Для многих районов страны, испытывающих недостаток древесины, особенно для районов освоения целинных и залежных земель с быстро развивающимся сельскохозяйственным производством, большое практическое значение имеет использование в строительстве различных видов растительного недревесного сырья.

К этим видам сырья относятся прежде всего отходы сельского хозяйства. Наиболее значительное место среди них занимает солома хлебных злаков. По имеющимся данным, излишки неликвидной соломы только по Казахстану определяются цифрой около 20 млн. тонн. Понятно, что по мере расширения посевных площадей и роста урожайности эти запасы будут увеличиваться.

Солома, как сырье для получения плитных материалов, представляет большой интерес, так как является очень ценным углеводно-целлюлозным комплексом.

Однако производство таких материалов до сих пор не налажено. Объясняется это, главным образом, отсутствием достаточно простых и эффективных способов варки соломы для получения волокнистой массы. Делались попытки применить методы, практикуемые в целлюлозно-бумажной промышленности, которые основаны на глубоком расщеплении целлюлозного комплекса. При этом варка осуществляется под давлением, при высоких температурах, с вводом щелочных реагентов и длится от 2 до 6 час.

Практического применения такие режимы найти не могут, так как в результате интенсивного теплового и химического воздействия происходит частичная декструкция целлюлозы и гемицеллюлоз, что значительно снижает выход волокнистой массы, затрудняет ее размол и отлив плит. Кроме того, варка под давлением требует большего расхода пара и сложного оборудования.

& последнее время в нашей стране и за рубежом стал известен более подходящий способ варки волокнистой массы при атмосферном давлении с предварительным водным или кислотным гидролизом.

Учитывая достоинства и недостатки различных способов переработки волокнистого сырья, Всесоюзный научно-исследовательский институт новых строительных материалов АСиА СССР взялся за разработку простой и экономичной технологии получения плитных материалов из соломы.

В качестве исходного сырья для опытных работ использовалась очищенная от колосьев пшеничная солома одного из подмосковных колхозов.

На основании анализа данных, имеющихся в технической литературе и произведенного нами исследования сырья (табл. 1), мы пришли к выводу, что для получения волокна нет надобности варить солому в жестких условиях. По сравнению с древесиной хвойных пород солома содержит меньше целлюлозы и лигнина, но больше гемицеллюлоз (пентозанов) и золы. Для получения высокого выхода волокнистой массы не выгодно подвергать разложению имеющиеся в соломе гемицеллюлозиг тем более, что сравнительно небольшое содержание лигнина позволяет применять мягкие условия варки.

Данные о содержании экстрагируемых веществ в горячей воде и в 1%-ном растворе NaOH при 100° показывают, что для варки соломы не требуется высоких температур. Растворение кремнезема (золы) требует большого количества воды или добавления щелочи. Мы решили осуществить варку соломы при атмосферном давлении, а в качестве варочного реагента применить воду (водный гидролиз) и минимальное содержание щелочи (от 1 до 0,2%)- Для лучшего растворения минеральных и экстрактивных веществ опыты производились при повышенном гидромодуле (8-10).

Размол на волокно разваренной соломы осуществлялся в молотковой дробилке, дающей волокно 13-16° ШР. Для получения качественного волокна концентрация массы при размоле должна быть не менее 4-5%.

Волокнистые плиты изготовлялись без применения каких-либо синтетических связующих. В качестве гидрофобной добавки служил парафин (в виде эмульсии), который осаждался на волокно глиноземом.

Плиты отливали, прессовали и сушили ~о технологии, принятой в производстве древесно-волокнистых плит.

Условия подготовки сырья и физико-механические свойства изготовленных плит приводятся Е табл. 2.

Результаты опытных работ дали основания для вывода о возможности водного гидролиза соломы при атмосферном давлении, температуре 1.У и повышенном гидромодуле (8-10).

Таким образом, применение водного гидролиза соломы в производстве волокнистых плит при атмосферном давлении позволяет обойтись без дорогостоящей аппаратуры, сокращает расход пара и исключает операцию отмывки волокнистой массы от щелочи. Это делает возможным строительство небольших цехов, использующих местные сырьевые ресурсы.

В настоящее время институтом Гипростройматериалы проектируется опытный цех по производству твердых и изоляционных соломоволокнистых плит в Целинном крае (г. Петропавловск) производительностью 1600 тыс. м2 плит в год. В основу проекта заложена вышеописанная технология с применением отечественного оборудования.

Для производства волокнистых плит из соломы рекомендуется технологическая схема, показанная на рисунке.

Тюки соломы загружаются в обогреваемый варочный аппарат. Его наполняют горячей, водой (70-80°) с таким расчетом, чтобы покрыть солому. Включается обогрев. Время нагрева и пропитки соломы -20-30 мин., варка при кипении - 60 мин.