Определение арболита
В наше время существует огромное разнообразие строительных материалов. В этой статье будет рассмотрен материал, представляющий синтез, казалось бы, не совместимых компонентов – дерево и бетон. Итак, что такое арболит?
Согласно «ГОСТ 19222 84 арболит и изделия из него», арболит это строительный материал на основе цемента, органических заполнителей (в основном древесная щепа) и химических добавок, в том числе регулирующих пористость. Термин арболит произошёл от латинского arbor — дерево и греческого lithos – камень. Но именно так его стали называть в 70-х годах, когда был создан гост 19222 73. До этого он назывался цементно-древесная композиция или просто деревобетон.
Фото Блок из арболита
ГОСТ 19222 84 допускает в качестве органического заполнителя использовать такие составляющие как древесную стружку, костра льна и конопли и дробленую рисовую солому. Но производители предпочитают использовать щепу разных пород дерева, потому что именно высокая пропорция щепы наделяет готовое изделие такими свойствами как теплоизоляция и звукоизоляция. Основная масса производителей изготавливает арболит из высокосортного цемента и щепы, размеры которой являются важнейшим критерием при производстве качественного изделия. Щепа производится на специальных рубительных машинах. В щепе присутствуют сахара и другие вещества, которые препятствуют сцеплению щепы с цементом, чтобы устранить это свойство её обрабатывают минерализаторами (хлористый кальций, гашеная известь, сернокислый алюминий и др.). Соотношение компонентов подбирают в зависимости от нужного класса прочности. Основной компонент это щепа, её в состав арболита может входить до 90%. Такое большое содержание древесного наполнителя обуславливает отличные теплоизоляционные свойства. Плюс к этому изделия из арболита «дышат» так же как из дерева.
Виды
По ГОСТу 19222 84 арболит в зависимости от плотности подразделяется на:
теплоизоляционный - со средней плотностью до 500 кг/м3;
конструкционный - со средней плотностью свыше 500 до 850 кг/м3.
Теплоизоляционный используется в качестве не несущих перегородок, возведения лёгких одноэтажных зданий, как утеплитель.
Конструкционный используется для возведения несущих стен в малоэтажном строительстве (до 3-х этажей).
Арболит в зависимости от прочности на сжатие подразделяют на классы:
В0,35; В0,75, B1 - для теплоизоляционного арболита;
B1,5; B2; В2,5; В3,5 - для конструкционного арболита.
Показатель прочности при сжатии характеризуют марками:
М5, М10, М15 - для теплоизоляционного арболита;
М25, М35, М50 - для конструкционного арболита.
Технические характеристики
Основные технические характеристики арболита представлены в таблице
| Показатель | Заполнитель – древесная щепа |
|---|---|
| Средняя плотность, кг/м3 | 500 - 850 |
| Прочность при сжатии, МПа | 0,5 – 3,5 |
| Прочность при изгибе, МПа | 0,7 – 1 |
| Модуль упругости, МПа | 250 – 2300 |
| Теплопроводность, Вт/(мС) | 0,08 – 0,17 |
| Водопоглащение, % | 40 - 85 |
| Морозостойкость, цикл | 25 – 50 |
| Усадка, % | 0,4 – 0,5 |
| Огнестойкость | 0,75 – 1,5 ч |
| Звукопоглащение, 126 – 2000 Гц | 0,17 – 0,6 |
| Биостойкость | 5 группа |
Давайте теперь ознакомимся с этими характеристиками подробнее.
Плотность является основополагающим фактором при возведении сооружений. Согласно ГОСТ 19222 84, при производстве арболита, вместо щепы можно использовать такие заполнители как костра конопли и льна, измельченные стебли хлопчатника и дробленая рисовая солома. Средняя плотность арболита в зависимости от вида и класса, а также от вида заполнителя указана в таблице.
| Вид арболита | Класс по прочности на сжатие | Марка по прочности при осевом сжатии | Средняя плотность, кг/м3, арболита на | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| измельченной древесине | костре льна или дробленых стеблях хлопчатника | костре конопли | дробленой рисовой соломе | |||
| Теплоизоляционный | В0,35 | М5 | 400-500 | 400-450 | 400-450 | 500 |
| В0,75 | м10 | 450-500 | 450-500 | 450-500 | ||
| В1,0 | М15 | 500 | 500 | 500 | ||
| Конструкционный | В1,5 | - | 500-650 | 550-650 | 550-650 | 600-700 |
| В2,0 | М25 | 500-700 | 600-700 | 600-700 | - | |
| В2,5 | М35 | 600-750 | 700-800 | - | - | |
| В3,5 | М50 | 700-850 | - | - | - | |
Сравнение плотности с другими строительными материалами:
Хотя плотность у арболита и не высока, но благодаря этому, готовая конструкция будет весить гораздо меньше, нежели кирпичная. А если небольшой вес здания, то можно сэкономить на фундаменте.
Прочность означает то пороговое значение воздействия, выше которого происходит разрушение материала. Например, кубик арболита 150*150*150 (мм) плотностью 600 кг/м3 выдержит нагрузку более 8 тонн. Важными характеристиками являются прочность при изгибе (0,7 – 1 МПа) и упругость (до 2300 МПа). Благодаря этому арболит выделяется на фоне других строительных материалов. Блоки из ячеистого бетона или кирпич являются хрупкими материалами.
Одним из главных достоинств можно назвать такую характеристику как теплопроводность арболита. Именно из него, в начале 60-х годов, на станции Молодежная в Антарктиде, были построены три служебных здания и столовая. Причём толщина стен составляла всего 30 см. Стена из арболита толщиной в 30 см по теплоизоляции соответствует кирпичной стене толщиной 90 см, а деревянной – 50 см. Наряду с теплопроводностью арболит обладает неплохой теплоёмкостью, т.е. способностью при нагревании поглощать теплоту, а при охлаждении отдавать её. Теплоёмкость арболита сравнима с деревом.
Фото Арболит в Антарктиде. Станция Молодёжная.
Несмотря на высокий показатель водопоглащения, арболит негигроскопичен, т.е. цемент и обработанная минерализаторами щепа плохо впитывают воду. Вода наливаемая на блок свободно проходит через него, но не впитывается. Оставшаяся влага со временем испаряется. Поэтому необходимо делать фасадную отделку.
Влага, находящаяся в пористых материалах, при замерзании расширяется и приводит к разрушению материала. Цикл замерзания и оттаивания без ухудшения свойств материала называется морозостойкостью и для арболита составляет 25 -50 циклов. На деле это означает, что конструкция из арболита не изменит своих эксплуатационных характеристик более 50 лет. Это обусловлено низким сорбционным влагопоглащением. А если произвести фасадную отделку и тем самым предотвратить попадание влаги внутрь материала, то этот показатель существенно увеличится. Эта характеристика арболита выше в сравнении с пенобетоном, у которого она равна 20 циклам.
Усадка подразумевает изменение объема и линейных параметров материала, в результате чего могут возникнуть трещины на стенах. Арболит почти не подвержен усадке (0,4 – 0,5%), в отличие от обычного бруса, у которого коэффициент усадки достигает 8 %. Но тем не менее рекомендуют производить внутреннюю отделку спустя 4 месяца после производства блока и не ранее 2 месяцев после окончания строительства коробки дома под крышу.
Огнестойкость это способность материала сохранять свои эксплуатационные характеристики в условиях пожара. Несмотря на то, что в состав арболита входит до 90% древесной щепы, он имеет хорошее сопротивление к огню и выдерживает горение открытого пламени температурой 1000 С до 1,5 часов. Так же сам он не горит, не тлеет и не распространяет огонь.
Арболитовые блоки обладают хорошей звукоизоляцией, которая превосходит дерево и кирпич. В диапазоне от 126 до 2000 Гц коэффициент звукопоглощения составляет 0,17 – 0,6. Это свойство арболита превосходит многие другие строительные материалы. Например, у кирпича данный показатель менее 0,04.
Арболит относится к 5 группе биостойкости. Но стоит учесть, что древесная щепа, перед производством высушивается в течение нескольких месяцев. При добавлении цемента и воды щепа обволакивается цементным молочком и изолируется от окружающей среды. Поэтому, в отличие от дерева, арболит не гниет и практически не подвержен биологическому заражению (грибки, плесень) и воздействиям химических веществ.
Практика применения деревобетона в строительстве доказывает его долговечность. Здания на станции Молодежная в Антарктиде функционируют до сих пор. Ниже приведено видео дома построенного в 1986 году, что подтверждает долговечность арболита. Судите сами.
Применение
Стройматериал арболит применяется достаточно широко: в качестве панелей и блоков для наружных и внутренних стен; плит перекрытий и покрытий; перегородочных плит; теплоизоляционных плит в ограждающих конструкциях; звукоизоляционных плит; монолитов и т.д. Благодаря небольшому весу, можно использовать легкий фундамент, что положительно влияет на цену всего объекта строительства в целом. В основном при строительстве используются блоки, которые бывают разных размеров. Наиболее распространённые блоки для несущих стен 300*200*500, для перегородок 200*200*500.
Опыт применения арболита показал, что он по своим показателям при применении в ограждающих конструкциях не уступает, а в ряде случаев и превосходит бетоны на минеральных пористых заполнителях, в том числе и широко распространенный керамзитобетон. По теплофизическим свойствам использование арболитовых панелей в сравнении с керамзитобетонными позволяет снизить толщину стен зданий более чем в 1,5 раза. Так же арболит хорошо зарекомендовал себя для строительства птицеводческих и животноводческих ферм, гаражей, подсобных помещений. Несмотря на средний показатель влагостойкости он имеет низкую гигроскопичность, благодаря чему быстро высыхает. Это позволяет использовать его при строительстве бани. У арболита плотность относительно не высока (до 850 кг/м3), поэтому его можно использовать только в малоэтажном строительстве (до трёх этажей). Но для строительства коттеджа, дачи, бани или хозяйственных построек это не имеет особого значения.
Вывод
Технические характеристики арболита, делают его достойным внимания строительным материалом. Он обладает отличными теплоизоляционными свойствами, поэтому зимой в доме будет тепло, а летом прохладно. Он плохо пропускает звук, не горит, не гниет. Благодаря своей упругости не дает усадки, следовательно, в конструкции не будет трещин и искажения геометрии. За счет не большого веса уменьшена нагрузка на фундамент, поэтому его можно сделать легким. Арболит является экологически чистым материалом, так как состоит на 90% из щепы. Многолетняя практика эксплуатации зданий и сооружений из него доказывает его долговечность.
Этот материал для строительства объектов различного предназначения применяют более пятидесяти лет. При всей своей популярности арболит имеет положительные и отрицательные свойства. В советское время для строительства жилых домов этот материал использовали редко, отдавая предпочтение натуральной древесине, кирпичной кладке или сборным бетонным конструкциям. Сегодня арболит обрел популярность при сооружении всевозможных объектов.
Краткое описание арболита
Итак, что такое арболит?
Своим названием материал обязан французам. В переводе с их языка это означает «дерево».
Арболит от простого материала отличается методом изготовления. Его укладывают в форму для арболита или опалубочную конструкцию в жидком состоянии. Высыхая, материал получает проектные качества прочности.
Сам арболит и изделия из него должны соответствовать общим техническим условиям, определенным ГОСТом 19222 84 и ГОСТом 54854 2011.
Состав
Второе название – древобетон, для производства которого используют три основных ингредиента:
Больше всего в составе используют древесную стружку, которую иногда заменяют опилками. Качество таких блоков несколько хуже, да и эксплуатационные данные оставляют желать лучшего. Блок получается более плотным и тяжелым, подвержен деформированию. Но есть некоторые достоинства – такая разновидность арболита отличается приемлемой стоимостью.
Ко всем компонентам арболита добавляется вода.
Различают два вида арболита:
- Конструкционный – содержит много цемента, отличается повышенным показателем плотности, достигающей 500 – 800 килограмм на метр кубический. Из этого арболита строят стены.
- Теплоизоляционный – в него добавляют много щепы, от чего плотность не превышает пятисот килограмм на кубометр. Из такого материала возводятся перегородки, в несущей стене его применяют в качестве утеплительного материала.
Выпуск материала налажен в двух формах:
- блочная – изделия отличаются определенными размерами. Гостом установлены не только параметры, но и разрешенные отклонения. В итоге размерная погрешность несколько выше, и это следует учесть во время ведения работ, иначе между блоками получатся швы, отличающиеся между собой по толщине. Блок позволяет максимально сократить строительные сроки, потому что рабочий темп задается только временем, необходимым для застывания раствора;
- монолитная – изготавливается непосредственно на строительной площадке и сразу применяется, так как хранить такой материал невозможно. Больше всего монолитный вариант используется при утеплении. Но известны случаи, когда монолитным способом строили небольшие объекты.
Приготовление монолитного материала удешевляет строительный процесс, только скорость работ снижается. В отличие от остальных разновидностей бетона этому материалу необходимо много времени, чтобы стать прочным.
Технология производства
Изготовление включает несколько рабочих этапов. На автоматической линии для арболита предварительно выполняется дробление стружки, потом – ее сортировка. Чтобы наполнитель состоял из частиц нужного размера, стружку пропускают через сито.
После этого наполнительный компонент обеспыливается. Его смешивают с цементом, химическими компонентами и водой. Подготовленный раствор выливается в формы, изготовленные из металла. Это помогает получить ровные блоки с гладкой поверхностью.
Смесь, залитая по формам, утрамбовывается при помощи вибропресса и выдерживается до полного отвердения. До отправки на строительную площадку блоки просушиваются в течение двух недель, пока не станут достаточно прочными.
А как делают арболит в домашних условиях? Такой процесс тоже подразумевает соблюдение некоторых технологических особенностей.
Формы разрешается сделать из толстых досок, чтобы можно было при необходимости их разобрать.
Если соблюдать рецепт арболита по ГОСТу, то на 1 м3 сырья потребуются следующие пропорции ингредиентов:
- портландцемент М500 в количестве 250 – 300 кг;
- столько же стружки;
- 400 л воды;
- химические добавки в количестве 2 – 4 % от всего веса.
Известны рецептуры, по которым в качестве исходного сырья дополнительно используют:
- жидкое стекло для арболита;
- хлористый кальций для арболита;
- сульфат алюминия для арболита;
- пластификаторы для арболита.
Стружка просеивается, чтобы удалить крупные частицы. Потом ее высыпают в бетоносмеситель, заливают воду, в которой предварительно растворены добавки. Все смешивается, после чего добавляется цемент. Состав, получивший однородность, выкладывается в формы, предварительно смазанные известковым раствором. В момент укладки смесь тщательно трамбуется, чтобы до верхнего края она не доходила сантиметра на два. Оставшийся объем заполняется штукатурной смесью.
Приготовленный по такому рецепту арболит выдерживается в формах минимум сутки, после этого его отправляют под навес на двухнедельную просушку.
Про материал, приготовленный таким способом, есть положительные отзывы. Самодельный арболит отлично подходит для возведения стен и перегородок.
Области использования
Материал используют главным образом в частном строительстве для возведения малоэтажных объектов. Из него изготавливаются блоки и панели различных размеров.
За границей такие блоки иногда применяют при строительстве многоэтажных домов и промышленных объектов. Некоторые изготавливают из арболита фундаментное основание, на котором устанавливают стены для гаража или постройки хозяйственного назначения.
Кроме этого, арболитовую смесь используют в качестве теплоизоляторного материала в каркасных постройках. Кроме того, ей заполняют стены при строительстве колодцевых кладок.
Достоинства и недостатки
Как любой строительный материал, древобетон отличается своими положительными и отрицательными качествами. Из-за низкого показателя прочности его не применяют при строительстве высотных зданий, но в качестве утеплительного материала он вполне подходит.
Рассмотрим положительные характеристики материала:
- теплоизоляционный показатель – самая примечательная особенность арболита. Теплопроводность его составляет 0.08 Вт, что значительно лучше, чем у различных бетонов и кирпича;
- арболит считается аккумулирующим материалом, способен сохранять тепло в помещении из древобетона. Резких температурных перепадов не наблюдается;
- степень горючести материала низкая, он считается трудновоспламеняемым, образует минимальное количество дыма. Его смело относят к пожаробезопасным;
- паропроницаемость высокая. Естественно, что у древесины данный показатель выше, но многие потребители при строительстве бани предпочитают именно арболит, а не другие виды каменных материалов. К тому же, для такого объекта учитывается и огнестойкость арболита;
- прочность конструкционного арболита равна В3.5, так что из древобетона строятся объекты, высота которых не превышает трех этажей. Но арболит отлично противостоит нагрузочным воздействиям на растяжение. Это означает, что во время подвижек и усадки фундаментной основы материал не покроется трещинами, самостоятельно компенсируя все смещения;
- морозостойкость зависит от класса материала и варьируется в пределах F25 – 50. Но если морозы сочетаются с сырой погодой, то срок службы арболита существенно сокращается;
- материал отлично пилится, разрезается, неплохо удерживает в себе крепежные элементы. Он действительно считается отличным решением для объектов хозяйственного предназначения. Если не знаете, чем пилить арболит, смело берите в руки обычную ножовку;
- вес арболитового блока небольшой, что позволяет сократить сроки строительных работ;
- поверхность отлично штукатурится, нет необходимости применять сетку;
- прочность материала высокая – М10 – 25. Даже начинает казаться, что в процессе изготовления применяли пресс;
- изделия из арболита отличаются хорошей звукоизоляцией. Такой эффект возможен благодаря тому, что внутри блока имеется огромное количество пустот, образованных щепой древесины. Кстати, такая структура оказывает влияние на продуваемость материала.
Как видите, достоинств много, но имеются и негативные моменты:
- свойства влагопоглощения – не следует использовать материал в строительстве помещений с заведомо высоким содержанием влаги в воздухе. Древобетон впитывает много воды, но удерживать ее не способен. Если блок погрузить в воду, потом достать, то жидкость стечет, а блок подсохнет. Такая особенность позволяет применение арболита для строительства бани, потому что помещение относится к группе постоянно отапливаемых;
- слабая прочность материала, из-за которой его используют в малоэтажном строительстве и в качестве утеплителя;
- долговечность материала – вопрос открытый. Нет еще достаточного количества данных по эксплуатации, да и многое здесь зависит от качественных показателей арболитного сырья. Одним словом, максимальный срок службы арболита не установлен;
- материал арболит, изготовленный по ГОСТу, может сравниться с пенобетоном. Поэтому стоимость его не самая дешевая. Данный фактор определяется еще и автоматизированной технологией производства.
Арболитовые блоки – набирающий популярность строительный материал с широким спектром полезных свойств. Чтобы лучше понять, где и как его лучше всего применять, нужно узнать о его свойствах и характеристиках, достоинствах, особенностях применения. В таком случае удастся наиболее полно использовать положительные свойства арболита и минимизировать влияние отрицательных.
Арболит – разновидность крупнопористого лёгкого бетона, наполнителем в котором выступает древесная щепа. В монолитную структуру она связывается бетоном – цементным тестом. Качество выполнения этапов процесса производства арболитовых блоков – залог наименьшего количества недостатков в готовом материале.
В строительстве используют арболит в следующих формах:
- крупноформатные кладочные блоки;
- пустотелые блоки;
- смеси для заливки ограждающих конструкций.
Наиболее широко распространены кладочные блоки, и часто именно они подразумеваются, когда говорят об арболите. Самый популярный типоразмер арболитовых блоков: 500х300х200 мм, однако сейчас производители предлагают купить изделия и других размеров.
Несмотря на то что изготовить арболитовые блоки несложно, существуют строгие требования нормативной документации, которые необходимо соблюдать, если в названии продукции используется слово «арболит». К документации относятся.
- ГОСТ 19222-84 «Арболит и изделия из него. Общие технические условия».
- СН 549-82 «Инструкция по проектированию, изготовлению и применению конструкций и изделий из арболита».
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.
Существует два основных способа повышения адгезии между составляющими арболита:
- древесное сырьё заранее просушивают на протяжении нескольких месяцев;
- 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:
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.
Арболитовые блоки и процесс их формирования
Блоки необходимо полностью сформировать не позднее 15 минут после смешивания компонентов. Часто при формировании используют механические средства. Выделяют несколько видов формирования:
- ручное формирование без вибрирования;
- ручное формирование с вибрированием;
- производство на вибростанке;
- производство на вибростанке с пригрузом.
Механизация процесса позволяет добиться большей стабильности механических параметров и линейных размеров, получить более высококачественные арболитовые блоки.
При кустарном производстве зачастую смесь для блоков оказывается слишком жидкой, и блоки приходится вынужденно выдерживать в опалубке, пока не произойдёт загустение. В общем же случае, при соблюдении технологии производства, формы снимают с блоков без выдержки, и сырые блоки оставляют для просыхания на полу цеха или на специальном съёмном поддоне.
Уплотнение арболитовых блоков производят вовсе не с целью повышения их плотности: основной целью является достижение максимально равномерного распределения щепы в цементном тесте, так, чтобы ориентация её частиц была произвольной, а поверхность была полностью укрыта. Даже при одинаковом составе арболитовые блоки могут обладать различными характеристиками, если были подвергнуты разному уплотнению. Вибрация может привести к осаждению цемента, поэтому используется при уплотнении умеренно. При уплотнении блоков не происходит деформации зёрен щепы, изменяется лишь площадь их взаимного соприкосновения и ориентация в пространстве. Цемент выступает в качестве клея, и при разной степени уплотнения изменяется толщина слоя цементного клея, покрывающего частицы щепы. Поэтому после уплотнения изменения размеров блока не происходит.
Точность при изготовлении арболита
Очень важно, чтобы производство осуществлялось в соответствии с ГОСТом, и отклонения при дозировании компонентов были не более нескольких процентов. При недостаточном количестве воды в смеси будет смочен не весь цемент, а в результате её избытка может быть снижена прочность изделия, оно приобретёт чрезмерную гибкость, увеличится время, в течение которого произойдёт первичное схватывание высыхающего блока.
Оптимальные пропорции минерализирующих веществ подбирают опытным путём, так как в нормативах указаны дозировки для щепы определённого калибра при влажности 25%. Правильно подобранные пропорции обеспечат долгий срок службы готовых блоков.
Важно подобрать и температуру воды для минеральной смеси: она должна быть не меньше 15 °С, поэтому в холодное время воду подогревают, используя механический или химический подогрев (с минерализатором CaCl 2).
Физические свойства арболита
Одним из важнейших физических свойств арболита является его плотность. По назначению готовых изделий материал принято делить на два вида:
- теплоизоляционный;
- конструкционный.
В качестве теплоизоляционного используют арболит с плотностью, не превышающей 500 кг/м 3 . Такой материал может использоваться всюду, где нагрузка распределяется на другие элементы конструкции, например, даже в качестве теплоизоляции наружных стен, если вес кровли и перекрытий воспринимается другими несущими частями.
Конструкционный арболит обычно обладает плотностью в диапазоне от 550 до 700 кг/м 3 , однако встречаются изделия с экстремально высокой плотностью до 850 кг/м 3 . Несмотря на превосходство в прочности, такие образцы уступают более лёгким в теплоизоляционных свойствах. Измерение плотности блока производится после полного его высыхания.
Для изготовления стен возможно использование литого арболита, их итоговая плотность составит около 300 кг/м 3 , при этом несущая способность таких стен будет соответствовать каменным, обладающим плотностью 550 кг/м 3 .
Прочность блоков
Основной характеристикой блоков, используемой для классификации их несущей способности, является прочность на сжатие, которая даёт изделию класс и марку. Она определяется по средним результатам испытаний, производимых над всей партией образцов. Класс арболита определяет его гарантированную прочность, и его наличие у партии означает, что хотя бы 95% её образцов ему соответствуют.
| ПЛОТНОСТЬ, КГ/М3 | МАРКА | КЛАСС |
|---|---|---|
| 400 — 500 | М 5 | В 0,35 |
| 450 — 500 | М 10 | В 0,75 |
| 500 | М 15 | В 1,0 |
| 500 — 650 | — | В 1,5 |
| 500 — 700 | М 25 | В 2,0 |
| 600 — 750 | М 35 | В 2,5 |
| 700 — 850 | М 50 | В 3,5 |
Между маркой и классом принято устанавливать зависимость при помощи коэффициентов вариации. Разрыв между этими характеристиками может многое рассказать об особенностях организации работы производства. Принято считать, что чем он меньше, тем организация работы выше. Допустимым разрывом для первой категории является значение не более 18%, для высшей – 15%.
Класс обычно имеет смысл присваивать крупным кладочным камням, к которым относятся и арболитовые блоки, в то время как к мелкой кирпичной кладке это понятие не применимо.
Существуют рекомендации по использованию классов в зависимости от задачи. Так, для несущих стен одноэтажных зданий (высота до трёх метров) следует использовать материалы от В 1.0 класса, если же высота стен больше трёх метров – от В 1.5 класса. При строительстве двухэтажных и трёхэтажных зданий нужны блоки классов В 2.0 и В 2.5, соответственно.
Арболит обладает рядом преимуществ по своей прочности в сравнении с пенобетоном, газобетоном и другими пористыми видами бетона: он в гораздо меньшей степени подвержен образованию трещин, так как обладает высокой прочностью на изгиб (от 0.7 до 1.0 МПа), а значение его модуля упругости может составлять 2300 МПа. При этом его прочность на сжатие не меньше – она является типичной для пористых бетонов.
Теплопроводящие свойства арболита
Ещё одним очень важным параметром арболита является его теплопроводность. Её зависимость от плотности материала проиллюстрирована графиком:
Существует рекомендованная ГОСТом толщина ограждающих конструкций, изготавливаемых из арболита. Для умеренных широт она составляет 38 см, однако на практике это значение несколько завышено, и очень часто при строительстве жилых домов используют блоки с размерами 500х300х200 мм, выкладывая их в один ряд. При наличии внешней и внутренней отделки таких стен внутри помещения будет поддерживаться нормальная температура.
Распространённый вид дополнительной теплоизоляции – перлитосодержащие тёплые штукатурные системы (толщина 1,5 – 2 см).
При строительстве бани и других помещений, в которых отапливание происходит периодически, часто используют специальный вид кладки блоков: на ребро.
Арболит и влага
Водопоглощение арболита различно для теплоизоляционных и конструкционных блоков: 85% и 75%, соответственно. При этом вода практически не накапливается внутри блоков, так как они являются слабо смачивающимися, и вода, попадающая на арболитовый блок, свободно протекает насквозь. Именно поэтому при строительстве стен арболит не используют без внешней, фасадной отделки растворами штукатурки или навесных систем защиты.
Арболитовые блоки и холод
Строительные материалы разрушаются при воздействии низких температур из-за того, что вода, содержащаяся в их порах, расширяется при замерзании. Это значит, что чем больше воды может поглотить материал, тем меньшей морозоустойчивостью он обладает. Для арболита характерна низкая сорбционная влажность, и это означает, что он достаточно устойчив к замерзанию (от F25 до F50). Даже для стен, ничем не защищённых от влияния окружающей среды, реальный срок эксплуатации может достигать 7 – 10 лет, а при наличии защиты стены от прямого попадания влаги можно ещё значительно повысить устойчивость арболита к низким температурам.
Усадка готовых блоков
Основные процессы усадки заканчиваются ещё на этапе изготовления блоков. После этого, сокращение размеров некритично (не более чем 0,4% — 0,8%), может происходить в первые месяцы использования блока уже после его укладки, а также под действием нагрузки в виде перекрытий, кровли. В связи с этим следует придерживаться рекомендации не проводить отделочные работы в течение первых 4 месяцев после завершения основных работ по созданию конструкций.
Негорючесть арболита
Арболит имеет высокие огнеустойчивые показатели:
- трудногорючий материал (группа Г1);
- трудновоспламеняемый материал (группа В1);
- материал, образующий мало дыма (группа Д1).
Низкая проводимость звука
Арболитовые блоки являются отличной звукоизоляцией и превосходят по свойствам подавления шума обыкновенную древесину и кирпич, абсолютным показателем может послужить коэффициент шумопоглощения, который варьируется от 0,17 до 0,6 в диапазоне звуковых частот 135 – 2000 Гц.
Арболитовые блоки и пар
Степень паропроницаемости арболитовых конструкций составляет порядка 35%, а это значит, арболит пропускает воздух, что гарантирует комфорт в доме в любое время года, а также отсутствие излишней влажности. Это значит, в помещениях, где стены выполнены из арболита, не будет появляться плесени и грибка.
Отрицательные свойства арболита
Несмотря на обилие полезных качеств и свойств, арболит обладает и отрицательными качествами, о которых нужно знать, чтобы иметь возможность учитывать их. Так, вопросы и сомнения при выборе строительного материала могут вызвать следующие факты:
Положительные свойства арболита
Есть немало достоинств арболита, о которых не нужно забывать:
- Экологическая безопасность арболита.
Арболит не выделяет токсичных веществ в воздух, он безвреден и может использоваться в качестве конструктивного материала при строительстве жилых помещений. - Паропроницаемость.
Благодаря высокой паропроницаемости в постройках из арболита всегда будет поддерживаться комфортный уровень влажности, жидкость не будет собираться на стенах и становиться причиной развития плесени. - Лёгкость.
Примечательные упругие свойства арболита, а также его лёгкость позволяют обойтись без возведения тяжёлого фундамента, кроме того, постройкам из арболита не страшны сейсмические угрозы. - Простота обработки.
Арболит легко поддаётся всевозможной обработке. - Лёгкость произведения монтажа
Подобно дереву, в арболите можно легко проделывать отверстия, вкручивать саморезы, вбивать гвозди, монтировать крепежи разных типов. - Невысокая теплопроводность.
Благодаря низкой теплопроводности арболита, в малоэтажных зданиях, где нагрузки не слишком велики, можно добиться однослойной структуры стены, так как нет дополнительной необходимости устанавливать теплоизоляцию. - Хорошая звукоизоляция.
Благодаря низкой проводимости арболита для звуковых волн при обычных условиях в постройках можно обойтись без дополнительной звукоизоляции отдельных помещений. - Высокая прочность.
В силу прочности арболитовых блоков при строительстве небольших объектов можно не производить армирование кладки. - Биоустойчивость.
Биологические разрушения не страшны для арболита, он не поражается грибком, на нём не развивается плесень, он не является благоприятной средой для размножения микробов. - Высокая огнеупорность.
Арболит способен в течение долгого времени выдерживать влияние высоких температур, он трудногорюч, создаёт мало дыма и не способствует распространению очага пламени.
Арболит - это строительный материал на основе цемента и древесной щепы, имеющий неплохие технические характеристики
Арболит - это строительный материал на основе цемента и древесной щепы, имеющий неплохие технические характеристики и отличающийся по своим свойствам как от обычного бетона, так и от опилкобетона.
Поскольку в основе арболита находится щепа, то к ее размеру и к количеству в смеси применяются самые высокие требования, т.к.именно от них зависит качество материала и его марка. Перед использованием древесная щепа проходит строгий контроль. Самыми оптимальными сортами дерева для производства арболита являются сосна, бук или ель.
Большую роль в качестве материала играет даже время заготовки древесины - позднее или раннее - это напрямую влияет на его конечные свойства. Размеры щепы не должны превышать 25 мм в длину и 10 мм в ширину.
Вяжущим компонентом в арболите выступает цемент маркой не ниже М300, поскольку от марки зависит прочность готового материала. Для улучшения соединения компонентов смеси между собой и для быстрого ее затвердевания, применяют различные добавки, такие как хлористые соли калия, жидкое стекло. Древесная щепа и цемент плохо смешиваются, поэтому процесс изготовления арболита должен идти без нарушения технологического процесса. Одним из важных его этапов является длительное и тщательное перемешивание обеих составляющих.
Виды арболита и его технические характеристики
На данный момент производят два основных вида арболита:
- Теплоизоляционный арболит, с плотностью около 500 кг/куб. м. Как уже явствует из названия, этот материал используется в качестве теплоизоляционного слоя при строительстве межкомнатных перегородок, на которые не оказывается нагрузка.
- Конструкционный арболит. Его плотность значительно выше и может достигать 800 кг/куб. м. Это объясняется тем, что количество цемента в нем значительно выше, чем щепы. Технические характеристики такого арболита позволяют применять его в строительстве несущих опор и стен. Чтобы придать ему большую прочность, возможно армирование сеткой или стержнями.
Выпускается арболит в двух видах:
- Блоки. Это уже полностью готовый к использованию строительный материал, имеющий определенные геометрические размеры. К сожалению, из-за особенностей арболита в его размерах могут быть погрешности. Несмотря на то, что они регламентированы ГОСТом, на деле несоответствия могут оказаться весьма серьезными. Эта особенность должна быть учтена при проектировании и расчете необходимого материала. Арболитовые блоки могут иметь U-образное углубление, а также быть крупными, средними или узкими.
- Монолит. Арболит этого типа изготавливают прямо на строительной площадке непосредственно перед укладкой. Партию после замеса необходимо использовать полностью. Этот способ наиболее подходит при создании тонкого теплоизоляционного слоя в помещении.
Преимущества арболита
- Хорошие теплоизоляционные свойства. Теплопроводность арболита составляет всего 0,08 Вт, что значительно лучше, чем у бетона или кирпича.
- Пожаробезопасностьпри сохранении всех достоинств древесины. Арболит практически не горит и выделяет при нагревании очень мало дыма.
- Паропроницаемостьарболита сравнима только с древесиной. Внутри помещения из него всегда будет очень комфортный микроклимат. Арболит незаменим при строительстве саун, бань и других помещений с высоким уровнем влажности.
- Хорошее сопротивление нагрузкам на растяжение. Это очень важно при сезонных подвижках грунта, когда стены дома могут начать "ходить" и давать трещины.
- Морозостойкость. Арболит способен выдерживать понижение температуры до -50° С. К сожалению, при чередовании отрицательных температур и высокой влажности срок годности арболита значительно уменьшается.
- Небольшой вес. При строительстве из арболита можно обойтись практически без фундамента, поскольку блоки не оказывают большой нагрузки на грунт.
Недостатки арболита
- Невысокая прочность. Из арболита разрешено возводить только малоэтажные постройки или межкомнатные перегородки.
- Долговечность материала напрямую зависит от качества входящих в него материалов. К сожалению, на рынке можно встретить арболит, изготовленный из низкокачественного сырья с нарушением технологии. Такие блоки прослужат недолго.
- Арболит, изготовленный по ГОСТУ, имеет стоимостьсопоставимую со стоимостью пенобетона.
- При строительстве дома из арболита обязательно потребуется внешняя отделка стен , поскольку из-за погрешностей в размерах блоков, швы получаются не вполне аккуратными, да и сам материал не слишком декоративен внешне.
Технология изготовления арболита
Сам процесс довольно прост, поэтому арболит вполне можно изготовить самостоятельно, например, для строительства небольших хозяйственных построек. Единственный недостаток - медленное отвердение состава, из-за чего начала строительных работ придется ждать не менее трех недель.
Ну и напоследок, еще немного информации. Строения из арболита можно возводить в любых климатических условиях и на любых почвах. Арболитовый дом по весу в восемь раз легче кирпичного и в три раза - дома, построенного из пенобетона. Область применения арболита в загородном строительстве - возведение двух-трехэтажных жилых домов, а также заборов, бань, гаражей, подсобных помещений. Как видите, спектр возможностей арболита весьма велик. опубликовано
