Следовательно, можно заключить, что арболитовая продукция имеет значительные перспективы для широкомасштабного промышленного производства в России. Это связано как с его эколого-экономическими характеристиками, так и с прочностными параметрами, позволяющими применять данный материал как в южных регионах, так и в условиях Крайнего Севера.
Арболитовые блоки: что это такое, плюсы + минусы, оборудование для изготовления
Арболит, как строительный материал, был широко известен в советскую эпоху. В то время функционировали специализированные фабрики, на которых изготавливались арболитовые блоки для строительства жилых и хозяйственных объектов. Однако после распада Советского Союза технологии производства были временно забыты. В последние несколько лет, тем не менее, интерес к арболиту возродился, и он начинает снова занимать свое место на строительном рынке. Этот материал обладает такими достоинствами, как высокая теплоизоляция, легкость, прочность и шумопоглощающие свойства, что делает его более доступным по цене сравнительно с традиционными строительными материалами.
В дальнейшем было установлено, что арболит и опилкобетон представляют собой разные материалы, обладающие различными свойствами. Арболит содержит древесные отходы, но в их применении используются только строго определенные размеры, параметры которых прописаны в ГОСТах и инструкциях. В качестве наполнителя в производстве арболита используются не опилки, а древесные стружки, имеющие стандартный размер 40*10*5 мм или еще меньшего размера, что гарантирует однородность и прочность блоков.
Свойства, достоинства и недостатки
Для частных производителей и строителей при выборе строительного материала критически важны его технические характеристики. Ниже приведены основные свойства арболитовых блоков:
- Теплопроводность: 0,08-0,14 Вт/м°C (в зависимости от плотности — чем выше плотность, тем больше теплопроводность). Эксплуатационные характеристики сравнимы с древесиной. Например, значение 0,14 Вт/м°C соответствует стоимости керамического кирпича, равного 0,6-0,95 Вт/м°C. Это свидетельствует о том, что здания, построенные из арболитовых блоков, обладают лучшими теплоизоляционными качествами и могут иметь более узкие стены. Для жильцов центральной России рекомендуется возводить стены толщиной 30-40 см.
- Морозостойкость: Значение составляет 25-50 циклов. Это означает, что стены способны выдерживать до 50 циклов замораживания и размораживания (в зависимости от производителя) без ущерба для своих свойств. Если в здании постоянно проживают люди, то ноль замораживания обеспечивается, даже если оно не отапливается. Для неотапливаемых коттеджей срок службы 25-50 лет весьма приемлем.
- Сопротивление к сжатию: 0,5-5 МПа. Это одна из самых привлекательных характеристик арболита, так как он сложно разрушается. При снятии нагрузки блок восстанавливает свою первоначальную форму: в случае удара тяжелым предметом вмятина может остаться, но вскоре выровняется.
- Сопротивление изгибу: 0,7-1 МПа. Это показывает, что в случае структурного нарушения (неравномерное основание) арболитовый блок будет компенсировать значительные нагрузки и не деформируется.
Свойства действительно впечатляющие, однако их реализация возможна только при строгом соблюдении всех пропорций и технологий в процессе производства. Именно это и делает использование арболита рискованным — невозможно заранее знать, насколько качественно были изготовлены блоки.
Эксплуатационные характеристики
Как видно, функциональность арболитовых блоков хороша. К дополнительным преимуществам можно отнести легкий вес, большие размеры и отличные звукопоглощающие качества. Основное достоинство заключается в том, что блоки легко резать, придавая им нужную форму. Еще один плюс — возможность крепления различных конструкций: гвозди и шурупы хорошо держатся в арболите, что упрощает процесс строительства.
- Усадка: 0,5-0,6%. Это значение указывает на возможные изменения геометрических размеров блоков под нагрузкой. Цены на арболитовые блоки остаются одними из самых низких на рынке.
- Водопоглощение: 40-85%. Этот показатель граничит с высокими значениями. Вода, попадая на арболитовые блоки, может поглощаться ими в больших объемах. Это требует от строителей обеспечения хорошего водоизоляционного слоя между фундаментом и первым рядом блоков. Также здания, построенные из арболита, требуют внешней отделки для защиты от влаги. Важно отметить, что, несмотря на высокое водопоглощение, арболит имеет низкую гигроскопичность, благодаря чему он не накапливает атмосферную влагу. Он способен пропускать водяной пар, регулируя влажность в помещении.
- Категория воспламеняемости: G1. Арболит относится к нечто можно считать «негорючими» материалами, что является его бесспорным преимуществом.
Однако при всех вышеперечисленных преимуществах у арболита есть и очевидные недостатки, на которые также необходимо обратить внимание. Главный недостаток заключается в высоком водопоглощении, которое может оказать негативное воздействие на долговечность конструкции. Кроме того, арболит притягивает грызунов, таких как мыши. Это связано с натуральным и теплым составом материала. Проблему можно решить, установив подвал на высоте не менее 50 см над уровнем земли, что значительно снизит вероятность их появления.
Технология производства арболитовых блоков
Арболит классифицируется как легкий бетон, и технология его производства сходна с традиционными методами, но имеет свои нюансы. Применение принудительного уплотнения смеси является обязательным, в отличие от обычных методов работы с гравитационными бетонами. Для достижения желаемых результатов необходимо использовать принудительные смесители, которые более эффективно выполняют задачу смешивания древесных и других компонентов.
Состав
Состав арболита включает в себя четыре основных компонента:
- Цемент: Должен быть сухим и свежеприготовленным для достижения максимальной прочности.
- Древесные опилки: Должны соответствовать определенным стандартам — чем меньше их размеры, тем более прочный будет блок.
- Химические добавки: К таким добавкам относятся азотная кислота, хлорид кальция (пищевой добавки E509), жидкое стекло, сульфат алюминия и другие вещества. Их необходимо предварительно разводить водой перед добавлением в смесь во время замешивания.
- Вода: Важное условие — питьевая вода, без примесей, так как она способствует качественному смешиванию компонентов.
Когда древесные опилки и другие ингредиенты образуют однородную массу, добавляется цемент, что обеспечивает комбинированные свойства данной строительной смеси.
Типы и размеры блоков
В зависимости от плотности арболитовые блоки могут делиться на теплоизоляционные (до 500 кг/м³) и конструкционные (от 500 кг/м³ до 850 кг/м³). Легкие конструкционные блоки плотностью 500 кг/м³ могут использоваться для возведения одноэтажных зданий. Для строительства 1,5 и 2 этажных зданий минимальная плотность должна составлять не менее 600 кг/м³.
Размеры арболитовых блоков могут варьироваться. Наиболее распространенные размеры составляют 500*200 мм, а толщина может изменяться от 100 мм до 400-500 мм. Однако различные заводы и лаборатории производят блоки разных форматов, что не является проблемой, так как двери и окна легко поддаются адаптации под нужные размеры. На следующем рисунке представлен один из примеров мастерства такого производства.
Размеры и вес арболитовых блоков.
Примером служат блоки 600*200 мм и 600*250 мм, в толщину от 100 до 500 мм. Вы можете выбрать оптимальный элемент для несущих и разделительных стен или внутренних перегородок. В случае с самодельными арболитовыми блоками тоже можно создать подходящие формы, если вы планируете их изготовление самостоятельно.
Пропорции
Как и многие другие строительные материалы, арболит можно разделить по категориям прочности. Для стен жилых домов показателем устойчивости должен быть класс B 2,5.
Количество и пропорции компонентов арболита различаются в зависимости от марки. Оптимальные соотношения компонентов для приготовления одного кубического метра арболита можно найти в специальной таблице.
Прессовые технологии
Для производства арболитовых блоков применяются разнообразные методы формирования, например:
- Простые методы прессования, включая:
- Ручное уплотнение на полу, которое требует значительных физических усилий;
- Ручное уплотнение на вибростоле, позволяющее добиться лучшего результата.
Ручное прессование представляет собой самый премитивный метод, однако оно не гарантирует постоянной плотности и прочности блоков, что приводит к возможным несоответствиям до завершения строительства.
Ручные арболитовые блоки, произведенные самостоятельно.
Арболитовые блоки, как экологически чистый материал, могут стоить на порядок дороже, чем каменные, однако по долговечности, биоразлагаемости и огнестойкости арболит выигрывает во всех этих аспектах.
Как делают арболит
Технически арболит также классифицируется как легкий бетон, примерно на 80-90% состоящий из древесной стружки и химических вяжущих компонентов. Остальные 10-20% включают цементное вяжущее. Кроме древесных отходов можно использовать и другую растительную сырое сырье, например, лён, коноплю или рисовую солому. В общем, подходит любой плотный растительный материал, но всё-таки арболит чаще всего изготавливают из древесных компонентов.
Согласно ГОСТу Р 54854-2011, регламентируются технологические условия для производства данного строительного материала. В качестве вяжущего применяется портландцемент (включая быстротвердеющие сорта), а древесные опилки должны быть хвойных пород (например, сосновые, еловые, пиниевые).
В рецептуру арболита всегда добавляются химические компоненты, такие как хлорид кальция, жидкое стекло, известь и сульфат глинозема. Их использование способствует улучшению прочностных характеристик и защищает металл от коррозии. Эти добавки служат для связывания сахаров, содержащихся в древесине, что предотвращает протекание деградационных процессов внутри строительно-материала и поддерживает его целостность. Важным компонентом являются также добавки в виде порошков, которые помогают удерживать влагу и способствуют необходимой аэрации блоков. Также для укрепления структуры арболита может использоваться арматура малых диаметров, до 16 мм, различных категорий (A-I, A-II, A-III).
Существуют различные технологии изготовления как блоков, так и плит из газобетона. Методы варьируются от формовки в металлические формы до проката материала в многослойные листы, а также сжатия и уплотнения на вибрирующей платформе.
Так называемый монолитный арболит подразумевает смешивание и заливку материала прямо в опалубку на месте строительства. Данная технология является уникальной, так как полностью исключает образование тепловых мостиков и открывает возможности для реализации различных архитектурных форм. Для предотвращения теплопотерь производители также применяют качественные кладочные теплоизоляционные смеси с аналогичной теплопроводностью, что и у самого арболита.
Арболит также относится к легким бетонам и на 80-90% состоит из деревянной стружки и химических связывающих материалов. Фото: z500proekty.ru
Сухие цифры
Арболит, как и многие другие строительные стеновые материалы, имеет различные классы прочности на сжатие. Для структурного арболита минимальная прочность должна составлять не менее В1 (это соответствует плотности в диапазоне 650-750 кг/м³). Максимальный класс прочности на сжатие арболита составляет В3,5 (800-850 кг/м³).
Согласно таблице ГОСТ, стены, использующие арболит, требуют средней плотности и прочности на сжатие B2,5 и B3,5 с диапазоном значений D750-D900. Для несущих стен может применяться плотность D500 — V600 и прочность на сжатие от B0,75 до B1,5.
Морозостойкость арболита в строительных объектах, где уровень влажности составляет 60-75%, должен быть не ниже F35 или же превышать -50.
Содержание влаги в арболите, который будет транспортироваться на строительную площадку, не должно превышать 25% по весу.
Согласно СН 549-82, арболитовые панели и плиты предназначены для использования в наружных и внутренних стенах зданий с отсутствием агрессивных внешних сред и уровнем влажности не более 75%. Устойчивость к температурами варьируется от -50 до +40 градусов по Цельсию.
Таким образом, можно с уверенностью сказать, что стены из арболита вполне пригодны для строительства домов в российских климатических условиях. Стены возводятся рядами из блоков размером примерно 500x300x200 мм, и поверхности стен, контактирующие с атмосферной влагой, должны быть надежно защищены от воздействий воды. Для этого подходят теплые штукатурные системы, например, с толщиной слоя до 2 см с добавлением перлита.
Альборитовыми стены подойдут для строительства дома в наших широтах. Фото: Z500Proekty.ru
Достоинства арболита
Как и любой другой строительный материал, арболит имеет множество как преимуществ, так и недостатков. Начнем с преимуществ.
Во-первых, арболит обладает отличными теплоизоляционными характеристиками. Благодаря древесным фрагментам и множеству пор, арболит демонстрирует низкую теплопроводность и эффективно задерживает тепло. Но важно, чтобы такой материал соответствовал требованиям ГОСТ.
Во-вторых, легкость: кубический метр арболита весит примерно 650 кг, что сопоставимо с весом дерева, например, сосновых брусков. Это позволяет значительно сэкономить средства, затраченные на фонд.
Как сосновый брус, так и арболит имеют схожую массу — примерно 650 кг на кубический метр, что обеспечивает значительную экономию на фундаментах. Фото: kblok.ru
В-третьих, объем арболитовых блоков довольно велик, примерно равный объему 15 стандартных кирпичей. Это существенно ускоряет процесс строительства и сокращает затраты труда. Таким образом, вам не потребуется привлекать специально обученных работников для работы с этим материалом, как это делается с газобетоном.
В-четвертых, геометрию арболитовых блоков можно изменять по мере необходимости, так как их просто резать бензопилой. Многие справляются с этой задачей с легкостью. При переезде в дом из арболита легко забивать гвозди в стены.
В-пятых, арболит обладает высоким коэффициентом звукопоглощения. Согласно проведенному исследованию Сибирским государственным университетом им. Решетнева, коэффициент звукопоглощения арболита составляет от 0,17 до 0,6 на диапазонах частот от 125 до 2000 Гц, в то время как для кирпича этот показатель равен лишь 0,04 при частоте 1000 Гц.
В-шестых и седьмых, несмотря на основу—древесные компоненты, основными недостатками являются отсутствие непрочности и биоразлагаемости. Чтобы вызвать пожар на стене из арболита, потребуется приложить усилия дляCategory G1 из-за его невысокой воспламеняемости. Арболит начинает обугливаться не более чем на 30 мм при пожаре. За счет минеральных добавок и цемента, стены из арболита не являются источником пищи как для крупных вредителей, так и для микробов, что снижает возможность гниения в блоках.
Геометрия блоков арболита может быть изменена по мере необходимости — обязательно, когда необходимо адаптировать материал под конструктивные детали, легко и аккуратно можно использовать бензопилу. Фото: z500proekty.ru
