Арболитовые блоки — недостатки, достоинства и характеристики

Технология производства арболитовых блоков

Арболит относится к легким бетонам, технология практически стандартна, за исключением некоторых нюансов: необходимости прессовки и использовании при замесе не обычной гравитационной бетономешалки, а принудительной. В ней лучше перемешивается щепа с остальными компонентами.

Состав

В состав арболита входят четыре компонента:

  • высокомарочный цемент (М 400 или М 500);
  • древесная щепа;
  • вода;
  • химические добавки.

Состав арболита

Цемент должен быть сухим и свежим. Щепа — определенного размера. Чем меньше будет пересортицы, тем крепче будет блок. Химические добавки — это нитрат и хлорид кальция (пищевая добавка E509), жидкое стекло, сернокислый алюминий и некоторые другие вещества

Обратите внимание, что они сначала разводятся в воде и только потом добавляются в щепу, перемешиваются. Вода допускается любая питьевая, но не техническая, без загрязнений

После того, как щепки равномерно намокли, добавляют цемент. Другая последовательность недопустима.

Виды и размеры блоков

В зависимости от плотности арболитовые блоки разделяют на теплоизоляционные (до 500 кг/м3) и конструкционные (от 500 кг/м3 до 850  кг/м3). Для постройки одноэтажных домов можно использовать самые легкие из конструкционных плотностью 500 кг/м3. Для особняков в 1,5 и 2 этажа минимальная плотность — 600 кг/м3 и выше.

Размеры арболитных блоков могут быть разные. Наиболее распространенный — 500*200 мм и разной толщины — от 100 мм до 400-500 мм. Но разные заводы и цеха выпускают разные по габаритам блоки. Формы для них можно сварить из обычного листового железа, так что это не проблема. На фото пример ассортимента одного из цехов.

Размеры и вес блоков из арболита

Как видите, блоки 600*200 мм и 600*250 мм тоже есть и толщина от 100 до 500 мм. Можно и для несущих стен и для перегородок межкомнатных выбрать подходящие. Также для самостоятельного изготовления арболитовых блоков можно будет сделать подходящую форму. Это если вы решите их делать сами.

Пропорции

Как любой строительный материал арболит подразделяют по классам прочности. Для возведения несущих стен домов необходимый класс прочности B 2.5.

Количество и пропорции компонентов арболита в зависимости от марки

Количество необходимых материалов на один кубометр арболитового раствора есть в таблице (фото выше).

Технологии прессования

Все эти компоненты перемешиваются, из них формуются блоки. Есть несколько технологий:

  • просто прессованием :
    • ручное на полу (необходимы большие усилия);
    • ручная трамбовка на вибростоле.
  • прессование с вибрированием на вибростанке.

Проще всего реализуется ручное прессование. Но контролировать таким способом плотность и прочность получаемых блоков сложно.

Ручная формовка арболитовых блоков

Условия нормального производства

Для нормального процесса гидратации цемента необходима температура не ниже +12°C. Других условий нет. Особенность производства состоит в том, что после формования блока до начала его использования должно пройти не менее 2-3 недель. За это время цемент наберет порядка 50-60% прочности (зависит от температуры) и с блоками уже можно работать. То есть, делать блоки надо задолго до начала стройки. Если учесть, что щепа до ее использования должна вылежаться, как минимум, 4 месяца, то начинать можно за год до стройки.

Так можно хранить арболитовые блоки, сделанные своими руками

Еще один практический момент: если собираетесь делать арболитовые блоки своими руками, кроме площадки для замеса и хранения компонентов, необходима площадка для отстаивания блоков. Место должно быть крытым, защищенным от дождя и солнца. Не должно быть и сквозняков.

Состав блоков

Арболитовые блоки обычно изготавливаются из таких материалов:

  • древесная щепа;
  • вода;
  • цемент;
  • химические добавки.

Древесная щепа

Прочность готового изделия напрямую зависит от калибра используемой щепы. Чтобы получить арболит со свойствами, соответствующими нормативам, нужно использовать щепу, размеры которой указаны в ГОСТе, а это означает, что размер частиц не должен превышать 40х10х5 мм.

Наилучшими свойствами обладают блоки с размерами щепы в таких интервалах:

  • по длине – до 25 мм;
  • по ширине – от 5 до 10 мм;
  • по толщине – от 3 до 5 мм.

Важно использовать для смеси с цементом именно древесную щепу, не содержащую сторонних примесей, например, кору, листья деревьев или грунт. Опилки, древесная стружка, солома, тырса и прочие подобные материалы для производства качественного арболита не подходят

Несмотря на это считается допустимым, хоть и не желательным, наличие в составе до 10% древесной коры и до 5% листвы. Такое процентное содержание примесей не оказывает существенного влияния на итоговые характеристики арболита.

Часто причина некачественного материала кроется в том, что арболит изготавливают на непрофильных предприятиях: зачастую это деревоперерабатывающие предприятия, где при заготовке щепы в неё попадают примеси.

При подготовке щепы на специализированных предприятиях обычно используют мощное оборудование: валковые дробилки, которые способны создавать щепу нужного калибра.

Сорт древесины, из которой делается щепа, не важен для окончательного потребителя, однако по технологии изготовления арболита он влияет на дозировку минерализаторов и степень уплотнения. Например, при использовании щепы лиственницы требуется в два раза больше минеральных добавок, чем для других хвойных пород. Наиболее распространена щепа из ели и сосны, а вот лиственные породы деревьев используются редко.

Химические добавки

Древесина содержит в своём составе соединения сахара, которые являются препятствием для полной адгезии вяжущей составляющей (цементного теста) с частицами дерева.

Советуем изучить -  Скандинавский стиль в интерьере детской комнаты - от организации пространства до декора

Существует два основных способа повышения адгезии между составляющими арболита:

  1. древесное сырьё заранее просушивают на протяжении нескольких месяцев;
  2. поверхность щепы подвергают минерализации в специальном химическом растворе.

Однако наилучшего связывания компонентов можно добиться при комбинировании перечисленных выше методов. Одновременно они помогают решать и некоторые другие важные проблемы при изготовлении арболита, такие как повышение биоустойчивости, а также понижение влагопроницаемости готового материала.

Среди химических компонентов, используемых для минерализации щепы, вещества, соответствующие стандартам: хлорид кальция (ГОСТ 450-77), жидкое стекло (ГОСТ 13078-67), силикат-глыба (ГОСТ 13079-67), сернокислый глинозём (ГОСТ 5155-74), известь (ГОСТ 9179-77).

Вода

Для того чтобы готовый арболит обладал полным набором заявленных свойств, водный раствор минерализаторов готовится заранее, при этом принимают следующие пропорции компонентов:

ДОБАВКА CACL2 AL2(SO4)3 AL2(SO4)3+ CA(OH)2
Расход на 1м3 арболита, кг 12 12 8+4

На первой стадии процесса щепа помещается в специальный смеситель, где вода с растворённым в ней минерализатором равномерно распределяется по её поверхности. Гравитационные бетономешалки для этого не используются, так как в них невозможно добиться должной степени гомогенизации. Перемешивание щепы с минерализующим раствором происходит в течение 20 секунд. На второй стадии к смеси добавляется цемент, перемешивание с ним длится 3 минуты.

Цемент

Большое значение для прочности готового материала играет марка используемого цемента. По стандартам изготовления арболита она должна быть не ниже 400, однако даже сразу после выхода с завода цемент зачастую успевает потерять марку при хранении, поэтому при производстве арболитовых конструкционных материалов желательно использование цемента 500 марки.

Что такое арболит и его основные свойства

Название материала происходит от французского слова arbre, что переводится как «дерево» (отсюда пошло и другое название блоков «древобетон»).

Изготавливают арболит из трех основных компонентов:

  • Щепа величиной 1 сантиметр в ширину и 25 сантиметров в длину – измельченная, обычно древесная (бук, сосна, ель), но могут использоваться и костра льна, рисовая солома, древесина хвои, кора, стебли хлопчатника и т.д.
  • Цемент в виде вяжущего – марки минимум М300 и выше
  • Специальные добавки для повышения адгезии компонентов, степени твердения, пластичности – используют химикаты, чаще всего сернокислый алюминий, нитрат/хлорид кальция, жидкое стекло и т.д.
  • Полученный материал должен соответствовать нормативам и показателям, указанным в ГОСТе 19222-84 или ТУ, СН 549-82.


Основные виды арболита по назначению: теплоизоляционный, который применяется в качестве теплоизолятора или для возведения перегородок (плотность около 400-500 кг/м3), и конструкционный для возведения несущих стен (плотность до 850 кг/м3).

Основные формы арболита:

  • Плиты – от блоков отличаются увеличенными размерами ширины и длины, уменьшенной толщиной. Производятся методом трамбовки и прессования, в большом количестве размеров и вариантов (усиленные/рядовые перемычные блоки, оконные панели, узкие полотна, стеновые и т.д.), могут оснащаться арматурными петлями для крепежа и облицовочным черновым слоем.
  • Блоки – обычные для прямых стен или с U-образным проемом (для дверных/оконных перемычек), стандартный размер 50х30х20 сантиметров (но есть разные).
  • – удешевленный вариант материала с пониженной прочностью.

Основное свойство арболита, которое ценится в строительстве домов – это его теплоизоляционные характеристики, позволяющие создать теплый дом с минимальными вложениями в отделку. Немаловажен и малый вес блоков, благодаря чему построить дом можно быстро и легко самостоятельно, без привлечения спецтехники.

Но особенности, обеспечивающие положительные характеристики материала, одновременно обуславливают и недостатки арболита. Древесная щепа, гарантирующая малый вес и хорошие свойства теплоизоляции, имеет свойство впитывать воду. Поэтому арболит требует обязательного проведения мероприятий по защите, правильно реализованных и продлевающих срок службы.

История арболита и деревобетона

Отечественный опыт производства арболита

Деревобетон по официальной версии первыми открыли голландцы в 1930-ых годах. Они разработали технологию производства материала под названием DURISOL (ДЮРИСОЛ). Появились представительства компании DURISOL в Швейцарии и Германии. Деревобетон по технологии ДЮРИСОЛ благодаря своим характеристикам и свойствам стал известен во всей Европе и в Северной Америке.

Отечественный опыт производства арболита начинается в 1960-ом году, когда Советский Союз, скопировав технологию ДЮРИСОЛ, разрабатывает по материалу ГОСТ. Русский арболит проходит все технические испытания, даже становится стандартизированным и сертифицированным в СССР. На территории Союза строят более сотни заводов по производству арболита и материал начинают применять для строительства заводских зданий, сельских домов и ферм.

Интересный факт, что в 60-ые годы панели арболита применялись при строительстве трех здания и столовой в Антарктиде, на станции «Молодежная». Несмотря на климат, толщина стен была всего 30 см, и этого было достаточно.

Советский союз в 80-ых годах разрабатывает целевую программу под названием «Арболит». По этой программе заводы, производящие стройматериал, начинают работать с мощностью выпуска изделий в 500 тыс. м3 в год, а из советского арболита строят более 3 тыс. зданий.

В 1990-ые годы взят ориентир на строительство домов из блоков и панелей на основе неорганического заполнителя. Арболит, несмотря на свои уникальные свойства, массового применения в советском масштабном домостроении не получил. Одни арболитовые заводы были развалены, другие перепрофилированы, и в целом эта индустрия была разрушена. А те здания, что еще в 60-ые были построены из арболита, сейчас стоят, не утратив своего первоначального вида и состояния.

Зарубежный опыт производства деревобетона

DURISOL (Нидерланды)

В настоящее время компания DURISOL имеет свои представительства в 12 странах мира, в т.ч. в Республике Беларусь и Российской Федерации. Деревобетон ДЮРИСОЛ состоит из щепы хвойных деревьев (80-90% от всего объема), которую обрабатывают минеральными добавками и портландцемента.

Советуем изучить -  Как подключить генератор к сети дома

Duripanel (Германия)

Фирма «Duripanel» в Германии выпускает блоки из деревобетона, наряду с блоками выпускает также стеновые панели. Панель имеет трёхслойную структуру, жёсткую основу внутри и с обеих сторон гладкий верхний слой. Для изготовления панелей используют древесные волокна, минеральные добавки, воду и портландцемент в качестве вяжущего.

Velox (Австрия)

Уже на протяжении 50-ти лет австрийская фирма занимается производством несъемной опалубки. Опалубка состоит из спрессованной еловой древесной щепы (95% от всего объема), цемента, жидкого стекла и сульфата алюминия.

Пермакс (Япония)

В Японии выпускают древесно-цементные плиты «Пермакс». В качестве заполнителя используются заготовки древесины мягких пород и отходы от производства фанеры, из которых на строгальных станках изготавливают продольную стружку. Стружка высушивается, после чего древесное волокно расстилают ровным слоем на специальной распределительной машине и пропитывают цементным раствором с добавкой минерализаторов. Кроме древесного волокна для плит «Пермакс» применяют древесную щепу. В Японии выпускают около 20 млн. штук таких плит в год, их производство развивается также в соседних странах (Таиланд, Филиппины и др.)

Сenturyboard (Япония и США).

Фирма «Сenturyboard», специализирующаяся в области лесопильной промышленности, организовала производство огнестойких плит для наружной отделки. Плиты покрываются акриловой краской или синтетическими смолами и имеют хороший внешний вид.

Faswall (США)

Фирма «Faswall» изготавливает блоки, которые состоят из портландцемента, древесной щепы и золы-уноса. Блоки соответствуют всем американским стандартам и широко применяются уже в течение 60-ти лет.

Lignacite ltd (Великобритания)

Компания «Lignacite ltd» разработала строительные блоки на основе хвойных опилок, песка и цемента. Блоки пустотелые, обладают хорошими свойствами теплоизоляции, водостойкие, огнестойкие, морозостойкие и биостойкие. Применяют их для наружных и внутренних стен при малоэтажном строительстве.

Пилинобетон (Словакия)

В Словакии разработан эффективный стеновой материал. Пилинобетон состоит из древесных отходов – опилок и стружки из хвойных пород древесины, хлористого кальция и портландцемента. Применяется для строительства сельскохозяйственных и жилых зданий, строительство мансард. Экологичность и долговечность деревобетона позволяет найти для него неожиданное применение. В Великобритании было организовано производство скворечников из деревобетона.

Формование блоков

Формование материала осуществляется после того, как состав готов и тщательно перемешан. Заливать раствор в формы нужно в течение 15 минут после завершения замеса.

Виды формования арболита:

  • Ручное без вибрирования
  • Ручное с вибрированием
  • Заводское производство с использованием вибростанка (с пригрузом или без)

Степень уплотнения – самый важный параметр, влияющий на качество арболита, производится для переориентации зерен щепы, повышения площади соприкосновения их с вяжущим. Основная цель прессования – повышение плотности смеси, чтобы структура была равномерной. Вибрация применяется по ГОСТу, дозированно, чтобы избежать осадки цемента на дне формы. Цементный раствор покрывает щепу, словно клей, в зависимости от концентрации наполнителя смесь может быть разной.

Благодаря механизации удается получать более качественные и прочные, со стабильными параметрами, блоки с сохранностью плотности, геометрии, размеров. После заливки в формы и вибрирования (или без него) опалубку снимают, а блоки сушат с возможной термообработкой.

Блоки из арболита – современный и эффективный строительный материал, который при условии обеспечения нужных мероприятий по защите и отделке способен гарантировать наилучшие эксплуатационные характеристики жилому зданию.

Изготовление блоков своими руками

Блоки можно произвести и самостоятельно. Однако при этом следует быть готовыми, что результат не всегда оправдывает ожидания. При ручной трамбовке сложно добиться необходимой прочности материала.

Изготовленные вручную блоки

Самое главное при изготовлении блоков своими руками — запастись органическим наполнителем. Удобно, когда есть возможность договориться о его поставке на деревообрабатывающем предприятии. Устанавливать дробилку в своем хозяйстве для производства небольшого количества изделий не слишком оправдано.

Для рабочего процесса понадобится бетономешалка и разъемные формы.

Разъемная форма

Лучше, если они будут металлическими. Деревянные конструкции рекомендуется изнутри обложить линолеумом. Так будет проще извлекать готовые изделия.

Видео — Форма для приготовления блоков арболита

Технология производства блоков не отличается сложностью.

Шаг 1. Подготавливается наполнитель. Он должен быть очищен от инородных включений.

Шаг 2. Наполнитель загружается в бетономешалку, агрегат включается.

Шаг 4. В работающий миксер заливается вода, перемешанная с хлористым кальцием, вводятся добавки. Щепа должна равномерно пропитаться водой и стать темной.

Шаг 5. Добавляется цемент. Пропорции компонентов (по массе): 1 часть воды, 6 частей щепы и 1 часть цемента. Хлористого кальция нужно 2% от массы цемента. Перемешанная до однородного состояния (не должно остаться щепы, не покрытой цементом) масса должна быть рассыпчатой, но пластичной.

Видео — Замес арболита

Шаг 6. Масса выгружается из смесителя.

Приготовленная в бетономешалке однородная смесь

Шаг 7. Для производства блоков используются металлические формы, съемное дно которых покрывается пленкой, чтобы бетон не прилипал к основанию. Удобнее, когда матрицы можно разбирать. Так проще вынимать блок.

Дно закрыто пленкой для получения блоков с более качественной поверхностью

Шаг 8. Смесь послойно засыпается в форму. Каждый слой тщательно трамбуется.

Послойное заполнение формы и дальнейшая трамбовка

Форма накрыта крышкой

Трамбовка под собственным весом

Шаг 9. На следующий день блок извлекается и отправляется сушиться. При этом изделие следует накрыть полиэтиленом.

Извлеченный из формы блок

Сушка изделий производится на дощатом настиле под пленкой

Технические характеристики

Большая популярность арболита обуславливается его технологичностью и высокими эксплуатационными свойствами.

Теплопроводность

Для сравнения, рассмотрим коэффициент теплопроводности других конструкционных материалов, применяемых в строительстве (чем ниже коэффициент, тем лучше теплоизоляционные свойства, Вт/м*С):

  • Керамический кирпич – 0,5 – 0,7;
  • Железобетон – 2 – 2,1;
  • Пенобетон – 0,1 – 0,29;
  • Шлакоблок – 0,2 – 0,6.

Исходя из информации выше, арболит является лидером по теплоизоляционным характеристикам в сравнении с прочими строительными материалами. Так, для регионов с минимальными зимними температурами в -30, вполне достаточна толщина стены дома из арболита в 30 – 35 см. При этом материал может без всякого ущерба переносить до 50 сезонных циклов, т.е. срок службы стен составляет около полувека. Для жилых домов, где внутри поддерживается постоянная плюсовая температура, этот срок может быть значительно больше.

Советуем изучить -  Свойства и технические характеристики биметаллических радиаторов отопления

Таблица 1. Рекомендуемая толщина стен без утепления для разных регионов (м)

Город Керамический кирпич Арболит
Архангельск 2,2 0,45
Владивосток 1,85 0,35
Иркутск 2,15 0,45
Магадан 4,15 0,5
Москва 3,15 0,35
Новосибирск 2,05 0,45
Ростов-на-Дону 1,4 0,3

Теплоёмкость

Теплоёмкость – качество, характеризующее способность поглощать и отдавать тепловую энергию. От этого свойства зависит микроклимат в помещении – чем выше показатель теплоёмкости, тем более комфортная температура сохраняется в нём.

Это особенно актуально в ненастные дни или в холодное время года, помогая сэкономить на обогреве дома.

Таблица 2. Сравнительная таблица теплоёмкости строительных материалов

Железобетон 0,84
Полистиролобетон 1, 05
Керамический кирпич 0,88
Гранит, мрамор 0,88
Ель 2,3
Сосна 2,3
Пенопласт 1,26
Деревобетон 2,3

Прочность

Прочность арболита на сжатие составляет от 0,5 до 5 МПа, в зависимости от процентного соотношения органики и бетонной основы. Наиболее прочные виды блоков класса В-2,5 могут использоваться для возведения зданий высотой до 3-х этажей включительно. Прочность на изгиб составляет 0,8 – 1 МПа, что гарантирует целостность кладки стены при сезонных «хождениях» фундаментного основания, или его некоторых деформациях при усадке.

Особенностью арболитовых материалов является их уникальная для бетона способность частично восстанавливать свою форму после физических «потрясений» – ударной деформации или воздействия большой массы.

Плотность

От этого показателя во многом зависит удельная масса, прочность и теплопроводность материала – чем выше его плотность, тем он прочнее. В то же время, слишком большая плотность строительного материала уменьшает его теплоизоляционные свойства и увеличивает массу.

Деревобетон в этом смысле является достаточно сбалансированным материалом – имея высокие теплоизоляционные качества, он в то же время достаточно плотный. Это позволяет сооружать из него несущие конструкции для зданий малой этажности.

Таблица 3. Сравнительная характеристика плотности деревобетона и других материалов

Материал Плотность (кг/куб.м)
Арболит 400 – 650
Железобетон 2500
Пенобетон 600 – 800
Кирпич полнотелый 1400 – 1600
Гранит, базальт, мрамор 2800
Сосна, ель 500 – 600
Известняк 1600

Среди других технических характеристик материала следует отметить:

  1. Огнестойкость. Материал практически не горюч, и способен выдерживать открытое пламя от 45 минут до полутора часов;
  2. Водопоглощение. От других типов бетонов арболит отличается высоким уровнем влагопоглощения, доходящим до 75 – 80%;
  3. Усадка при высыхании составляет около 0,5%;
  4. Коэффициент шумоизоляции – 0,15 – 0,6.

За и против постройки дома из арболита

Современный строительный рынок уже давно ориентируется на расширение ассортимента экологически чистых энергосберегающих материалов. Одним из их представителей можно смело назвать арболит, который был известен еще в середине прошлого столетия. Тогда из него строили дома в сельской местности, а сегодня он будто бы переживает второе рождение. Стоит разобрать все за и против постройки здания с помощью арболита.

Плюсы и минусы

Арболит обладает такими полезными в строительстве качествами, как прочность, легкость и упругость. Дома из данного материала служат своим хозяевам достаточно продолжительное время. Арболит очень эластичен, благодаря чему под весом конструкции дома он не разрушается, а сжимается, поэтому усадка конструкции не нужна. Структура у материала пористая, что обеспечивает ему высокий коэффициент сопротивления теплу и паропроницаемости. Единственный существенный минус арболита – достаточно высокий уровень водопоглощения. Именно поэтому ни в коем случае нельзя допускать намокание материала и выполнять строительство дома правильно.

Правила строительства

Оптимальнее всего монтировать ленточный не заглубленный фундамент

Очень важно грамотно и четко его гидроизолировать, а затем произвести облицовку. Кладка стен происходит с применением теплого раствора, чтобы снизить потери тепла или клея, который позволяет уменьшить толщину, образующихся швов (должны быть не более 8 мм.)

При применении теплого раствора арболитовые блоки смачивают пере тем, как приступить к их укладке. Если не соблюдать такие несложные правила, швы будут пропускать большое количество тепла и все полезные качества материала сведутся на нет.

Чтоб сделать кладку прочной, используют пластиковую сетку, которые закладывают через каждые четыре ряда арболитовых блоков. В домах из данного материала сооружают облегченный армированный пояс. В качестве утеплителей применяют половинки самих блоков или же пенополистерол.

Арболитовые блоки очень плохо воспринимают влагу, поэтому дом, построенный из них необходимо облицевать. Оптимальнее всего воспользоваться для этой цели штукатурка, которую наносят по сетке цементно – песчаным раствором, а впоследствии покрывают финишной шпаклевкой, чтоб затем покрасить. К тому же подобная отделка сохраняет паропроницаемость материалу.

Чтобы правильно выбрать арболитовые блоки, необходимо обратить внимание на их цвет. Так, блоки из цемента М400 немного темнее, нежели блоки, изготовленные из цемента М500

При покупке следует обратить внимание на размер, а также расположение щепы. Если попытки оторвать, перелепленные между собой щепки не увенчались успехом, материал прочный и качественный.

На заметку: Возводя дом из арболита, при этом стоит учитывать и то, на сколько будет удалено ваше жилье от «всех благ цивилизации». При этом независимо от того будет ли находиться ваш дом близко к центру города или далеко за его пределами, вам наверняка придется пользоваться услугами такси, благодаря чему вы будите очень коммуникабельны.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: