Пропорции для арболитовых блоков

Общая характеристика арболита

Арболит – строительный материал, являющийся разновидностью легкого бетона, в нашей стране еще недостаточно широко распространен. В то время как за границей он существует под названиями дюризол и велокс и служит теплоизоляционным и конструктивно — теплоизоляционным материалом.

Основу арболита составляет древесный заполнитель и цемент. Его не следует путать с опилкобетоном, потому что щепа для него изготавливается специально и имеет свою фракцию и геометрию. Эти особенности утверждены ГОСТОМ 19222-84 «Арболит и изделия из него». Изделия из этого материала производят в виде блоков, плит, панелей.

Изделия из арболита классифицируют, в зависимости от назначения:

• для теплоизоляции и конструктивной теплоизоляции;
• армирования – армированные и неармированные;
• наружного профиля – гладкие и из сложного профиля;
• отделки поверхности — фактурные и нефактурные.

Арболит разделяется в зависимости от марок: 5; 10; 15; 25; 35; 50. Марки означают прочность арболитовых блоков, в зависимости от их предназначения. Теплоизоляционный имеет плотность до 500 кг/м3, конструкционный — плотность свыше 500 до 850 кг/м3. К теплоизоляционному относится арболит М 5,М 10, М15; к конструктивному М 25, М 35, М50.

Арболит используется при возведении жилых, гражданских, производственных зданий не более двух этажей, в качестве наружных несущих конструкций и внутренних стен помещений, теплоизоляции.

Плотность

Одним из определяющих факторов можно назвать и плотность материала. Чем она выше, тем прочнее конструкция. Условно арболит делят на 2 вида:

• теплоизоляционный;
• конструкционный.

Теплоизоляционный вид называется так не зря, ведь благодаря низкой плотности арболитового блока, конструкция отличается высокими показателями по сбережению тепла. Плотность таких изделий доходит до 500 кг/м3. Но, использовать их для строительства несущих конструкций нельзя. Это может привести к нежеланным последствиям. Они идеально подходят для обеспечения теплоизоляции стен снаружи постройки. В таком случае основная часть нагрузки от перекрытий и кровли будет передаваться на колонны и другие несущие элементы.

Что касается конструкционных изделий, то именно они подходят для возведения несущих стен и других конструкций. При этом показатель плотности достигает 550–700 кг/м3. Некоторые производители предлагают купить товар, плотность которого 850 кг/м3. Они обладают высокой несущей способностью, но проигрывают теплоизоляционным материалам.

Обратите внимание! Литые арболитовые стены могут обладать плотностью около 300 кг/м3, но их несущая способность не уступает стене, выложенной из камня, плотностью 500–550 кг/м3.

Арболитовый блок – из чего он состоит

Арболит, из которого формируют арболитовые блоки для кладки, состоит из 3 основных компонентов:

• заполнитель;
• минеральное вяжущее;
• химические добавки и вода.

Путем соединения всех этих элементов получается арболитовый раствор, который впоследствии используется для формирования блоков. Состав достаточно простой и каждый сможет сделать материал для своих целей. Сам по себе материал легкий, поэтому блоки идеально подходят для кадки. Их достоинством, по сравнению с газоблоками и пеноблоками, является большая граница прочности. Они стойкие к трещинам и ударам.

Несмотря на то что главным компонентом является древесные опилки (щепа), арболит высоко ценится и не уступает по характеристикам традиционным материалам. Наоборот, арболитовые блоки хорошо сохраняют тепло и создают хороший микроклимат в помещении.

В 30-е годы прошлого столетия голландские строители попробовали смешать цемент со старыми опилками. Свойства деревобетона оказались вполне приличными, но технология не выстраивалась. Блоки не хотели застывать, их поверхность шелушилась, а спустя пару лет, особенно на улице, они начинали потихоньку разрушаться. Однако энтузиасты не оставляли попыток и придумали новые схемы.

1. Технические параметры
2. Нюансы изготовления и добавки
3. Инструменты и приспособления
4. Ингредиенты и пропорции

Дерево и камень

Арболитовые блоки сочетают простоту обработки дерева с прочностью каменных изделий. Основной состав смеси – опилки и цемент? yо кроме «классики» его готовят и на основе других древесных материалов, порой самых неожиданных: песок, древесные стружки (ЦСП), резаная солома, шкурки семечек подсолнуха, шелуха риса и даже высушенные водоросли.

Диапазон прочности – М5-М50, варианты от М5 до М15 относят к утеплителям, с маркой от 15 кг/см2 и выше называют конструкционными. Применяют в виде готовой продукции (блоки, плиты, перемычки, подоконные доски), а также в монолитном варианте. Практически полное отсутствие подвижности и малый объемный вес не позволяет выполнять полноценную заливку. Рыхлый и рассыпчатый раствор уплотняют трамбовкой либо укатывают.

Размер

Кроме того, что стандартный размер арболитового блока составляет 500×300×200 мм, выпускаются и другие размеры. Каждый из них имеет свое предназначение и цель, для которой его используют.

1. Широкие изделия – 500×250×300 мм. Используются для кладки наружных, несущих стен до 3 этажа. На них можно устанавливать плиты перекрытия. В 1 м3 насчитывается 26,6 штук блока. Для той же цели используют 500×200×300 мм. Их в 1 м3 – 33,3 шт.
2. Средние изделия – 500×250×200 мм. Применяют для кладки наружных, несущих стен до 2 этажа (для строительства бани, гаража или других хозяйственных блоков). В 1 м3 – 40 шт.
3. Узкие блоки – 500×250×150 мм. Ими строят межкомнатные перегородки, утепляют дома, бани, гаражи и хозблоки. Для 1 м3 необходимо 53 шт.
4. Перемычки – размер 1500×250×300 мм.

Благодаря разнообразию габаритов, можно выбрать подходящий товар для своих целей. А какой они имеют вес? Все зависит от того, какой размер имеет блок.

Преимущества и недостатки арболита

• высокий уровень тепло и звукоизоляции;
• высокая пожароустойчивость;
• устойчив к гниению;
• экономичен и недорог в строительстве;
• достаточно прочен, при нагрузке не ломается, а только продавливается. экологически чистый материал;
• в нем надежно крепятся гвозди, шурупы без дополнительного применения деревянных основ.

Однако, арболитовые конструкции без применения пароизоляции допущены к эксплуатации только в условиях сухого и нормального влажностного режима. При относительной влажности воздуха внутри помещения более 60% стены из него должны быть защищены пароизоляционным материалом.

Арболит не применяют для строительства цокольных этажей, карнизов, стен подвалов. Арболит следует защищать от атмосферных осадков путем гидрофобной окраски.

Проводимость тепла

Можно сказать — это один из основных параметров. И здесь арболит занимает почетное место. Благодаря древесному составу, материал имеет высокую теплоемкость. Таким образом, зимой в помещении будет тепло, а летом – прохладно. Арболит легко поглощает внешнее тепло.

Высокая теплопроводность гарантирует тепло в доме, поэтому дополнительно утеплять стены не нужно. Достаточно поставить хороший стеклопакет и двери. Тогда можно сократить расходы на отопление в 2,5–3 раза. В здании будет стабильный климат и небольшая влажность.Согласно ГОСТу, толщина стен из арболита для умеренного климата должна быть 38 см. Но мало кто возводит такие стены. Чаще всего для кладки стен используют блоки 500×300×200 мм, установленные плашмя одним рядом.

Совет! Такую стену достаточно теплоизолировать теплой штукатуркой, слоем 150–200 мм, с добавлением перлита.

Состав арболита

Арболит изготавливается из древесного заполнителя, минерализатора, химических добавок и воды.

Органические составляющие

В качестве древесного наполнителя используют отходы древесины (сосна, ель, пихта, береза, осина, тополь) камыш, костру конопли, льна. Наиболее используемым древесным составом является деревянная щепа или дробленка и древесная стружка в соотношении 1:1 или 1:2. Вместо опилок можно использовать конопляные стебли или костру льна. Костру льна, из-за содержания в ней сахаров, разрушающих цемент, необходимо предварительно погрузить в известковое молоко (расход 50 кг извести на 200 кг костры) и выдержать 1-2 дня в куче. Другим способом является — выдерживание костры конопли, льна на открытом воздухе в течение 3-4 месяцев, тогда арболитовые блоки будут соответствовать показателям прочности. Форма костры имеет важное значение — она должна быть игольчатой длиной от 15 до 25 мм, шириной в 2-5 мм.

Минеральные вяжущие составляющие

Минерализатором в составе арболита выступает портландцемент 400, 500 или более высоких марок. Его расход зависит от его марки заполнителя арболита.

Обычно расход цемента рассчитывают следующим образом: для приготовления 1м3 арболита марки 15, необходимо умножить его значение на на коэффициент 17, например, 15 х 17 = 255 кг.

Пропорции

Жестко состав арболита не регламентируется. Если требованиям ТУ материал соответствует, то этот показатель считают более важным, чем точность состава. Приблизительные пропорции таковы: 1 часть заполнителя, 1 вяжущего и 1,5 части раствора с химическими добавками.

Более точно состав вычисляется для конкретной марки, где важным является достигнуть требуемой прочности и плотности.

Например, соотношение для обычного деревобетона в расчете на получение 1 куб. м.

Марка	Цемент, кг	Органический заполнитель, кг	Присадки, кг	Вода, кг
15	250–280	240–300	12	350–400
25	300–330	240–300	12	350–400

Если древесный наполнитель неоднородный, то долю щепы и стружки в нем определяют как соотношение объемов, например, 1 ведро опилок и 1 ведро стружек. Также допускается 1 ведро опилок и 2 стружки.

• В смеси с дробленкой доли щепы и опилок будут равными – 1:1:1.
• Костра льна и стебли хлопчатника могут замещать опилки в той же пропорции.

О том, как происходит замес смеси арбалитобетона по указанным пропорциям, расскажет это видео:

Минеральное вяжущее

Вам никак не сделать раствор своими руками без вяжущего компонента. Он делает арболитовые блоки прочными и пригодными для кладки. В качестве вяжущего вещества используется портландцемент марки М400, М500 или еще выше.

Его расход зависит от вида заполнителя, крупности частиц, марки цемента, характеристик и т. д. Чтобы немного ориентироваться, можно определить расход таким образом: коэффициент 17 нужно умножить на требуемую марку арболита. К примеру, вам нужно приготовить раствор, маркой 15 (B1). В таком случае на 1 м3 арболита потребуется 255 кг цемента.

Химические составляющие арболита

Технические и строительные свойства арболита определяются химическими добавками. Их применение обязательно вне зависимости от климатических условий, в которых будет сооружаться здание из арболита. Именно химические вещества позволят использовать любой древесный наполнитель без предварительной обработки и выдержки, благодаря их способности нейтрализовать сахара.

В производстве арболита используют следующие химические добавки: хлористый кальций, гашеная известь, сернокислый алюминий, растворимое стекло. Наиболее эффективными являются хлористый кальций и алюминий. Сернокислый алюминий в соединении с сахарами нейтрализует их, обеспечивая возрастание прочности арболита.

Общее количество химических добавок в 1 м3 арболита составляет 2-4 % от общего веса цемента (около 6-12 кг). Добавки применяют как отдельно, так и смешивая алюминий с хлористым кальцием в пропорции 1:1, либо соединяя гашеную известь и растворимое стекло (1:1). Перед соединением с арболитовой смесью эти добавки необходимо растворить в воде.

Необходимые пропорции добавок зависят от вида арболита. Для арболитовых блоков марки 30 соотношение добавок следующее: сернокислый алюминий и хлористый кальций (1:1) в пропорции 4% от веса цемента; сернокислый натрий и хлористый кальций (1:1) в объеме 4% от веса цемента; сернокислый натрий и хлористый алюминий (1:1) в пропорции 2% от веса цемента; хлористый алюминий и хлористый кальций (1:1) в пропорции 4% от веса цемента.

Для арболитовой смеси марки 35 хлористый кальций добавляют в пропорции 2% от всей массы цемента. Использование хлористого кальция повышает прочность арболита. Для этого применяется жидкое стекло — силикат натрия или кальция, растворенные в горячей воде в количестве 8—10 кг на 1 м3 арболита.

Технология изготовления арболита

Производственная схема содержит следующие стадии:

1. Дробление и придание необходимой формы заполнителю.
2. Предварительная обработка органического заполнителя химическими составами.
3. Дозирование составляющих компонентов для арболитовой массы.
4. Подготовка арболитовой смеси.
5. Формирование арболитовых блоков.

Дробление и придание необходимой формы заполнителю.

Перед дроблением куски и отходы древесины складываются в кучи и выдерживаются под навесом около месяца при положительной температуре. Затем эти отходы необходимо превратить в щепу на специальных машинах.

Отходы от деревопереработки, лесопиления подаются на приемную площадку, там они складируются, потом направляются в принимающую воронку рубильного механизма (ДУ-2). Для измельчения древесины рекомендуют пользоваться барабанной рубительной машиной, имеющей широкий спектр применения. Она может обработать практически каждый тип древесных отходов — рейки, кругляки, горбыль, обрезки, отторцовку, кривоствольную древесину. Обработанная таким образом щепа направляется в бункер, а затем идет в молотковую дробильную машину (ДМ-1), после этого древесная дробленка отправляется на вибрационный грохот, в целях отсеивания отходов и слишком крупных частиц.

На выходе дробленка представляет собой фракции древесины игольчатого или пластинчатого вида длиной от 2 до 20 мм, шириной от 2 до 5 мм, толщиной не больше 5 мм.

Предварительная обработка органического заполнителя химическими составами

Измельченная щепа с необходимым гранулометрическим составом направляется через промежуточный бункер в бак с водой для вымачивания и удаления, вредных для производства сахаров и веществ. Туда же направляют хлорид кальция. Вымачивание щепы при гидромодуле 1:10 продолжается 6 часов при температурном режиме 20°С. Применение предварительной гидротермической обработки улучшает физико-механические качества арболита. В воде древесина разбухает и этот процесс происходит до насыщения влагой волокна на 30%, при этом объем древесины и отдельные ее составляющие увеличиваются.

Дозирование составляющих компонентов для арболитовой массы

Важным условием однородности состава арболитовой массы и ее высокой стабильности является точное дозирование и качественное смешивание всех компонентов. Древесную щепу дозируют с помощью объемно — весового способа, с учетом коррекции насыпной плотности материала. Дробленке перед подачей на дозирование нужно иметь положительную температуру.

Для дозирования воды и химических добавок (хлорида кальция) используют автоматические дозаторы турбинного типа, работающие в цикличном либо непрерывном режиме. Возможен вариант дозирования добавок с помощью весового дозатора воды. При расчете дозировки воды и химических наполнителей учитывается влажность органического заполнителя и, соответственно, корректируются объемы добавляемой жидкости. Расчет доз цемента производится с помощью автоматических весовых дозаторов.

Загрузка и дозирование составляющих арболитовой смеси должна идти в следующей последовательности:

1) Древесный органический заполнитель.

2) Цемент.

3) Вода или водный раствор химических компонентов, регулируемый через расходомер.

4) Химические добавки, поступающие в течение всего процесса.

Подготовка арболитовой смеси

После вымачивания, дробленные деревянные фракции направляют в циклический смесительный механизм, являющийся бетономешалкой с принудительным действием. В смеситель подают из дозаторов вяжущие компоненты, воду, химические добавки. Там происходит смешивание всех составляющих до однородного состояния. Во время смешения вводят хлорид кальция с помощью метода дождевания и дозирования из перфорированных труб-распылителей. Данный способ точно вводит хлорид кальция и равномерно распределяет его, улучшая технологические свойства арболита. Все составляющие примешиваются в течение 10 минут. После смешивания из массы можно формировать арболитовые блоки.

Формирование арболитовых блоков

Приготовленная арболитовая смесь направляется через специальные бункеры-укладчики в металлические формы или разборные деревянные формы, там смесь утрамбовывается и уплотняется, с помощью пресса, силового вибропроката и виброштампования. Чтобы арболит, произведенный на стандартном портландцементе , достиг 50% прочности от марки, его выдерживают в формах 5 суток при температуре 15° С и относительной влажностью воздуха около 60-70%.

Можно также залить арболитовую массу в формы и выдержать ее в течение 24 часов при температуре 40° С и аналогичной влажностью. В таких условиях блоки выдерживаются 2 суток с сохранением постоянной температуры не ниже 15° С.

Далее происходит распалубка смеси на блоки, панели и изделия поступают на склад.

Наряду с описанной выше технологией, существует вариант приготовления арболитовых блоков, с древесным заполнителем из одубины — щепы древесины дуба, являющейся отходом производства экстрактов дуба.

Процесс производства арболита из одубины более прост, так как данный заполнитель не нуждается в дополнительном измельчении. Также существует технология изготовления арболита из высокопрочного гипса, которая гораздо проще, чем на базе цемента. Это происходит из-за того что гипс, взаимодействуя с водой, образует нейтральную среду, а не щелочную, которая вызывает выделение сахара из дерева. Так как нет факторов, снижающих отвердение цемента, то использование минерализующих добавок в производстве не требуется. Технология упрощается еще и в связи с тем, что используя высокопрочный гипс, можно применять дробленку гораздо крупнее по фракции, прошедшую только одно измельчение в рубильном механизме.

Таким образом, производство арболита на основе гипса менее затратное, чем при использовании цемента.

Приготовление раствора для арболитовых блоков

В тщательно перемешанную смесь древесного материала с водой и химическими добавками при постоянном перемешивании постепенно вводится цемент в полном объеме и, при необходимости, добавляется вода для получения консистенции полусухого раствора, который при сжимании приобретает форму и не распадается, но вода при этом не выделяется.

А вот от количества цемента напрямую зависит твердость арболита и то, для каких целей можно применят отформованные из него блоки. Для утеплительных марок на 1 куб.м. готового раствора у вас уйдет от 250 до 280 кг цемента ПЦ-400, а для конструктивных, более твердых – от 300 до 330 кг. Пересчет на меньшие объемы произвести не сложно.

Лучше всего для приготовления такого раствора использовать бетономешалку барабанного типа для смесей с малым количеством воды. Но можно воспользоваться и обычной гравитационной.

Для приготовления смеси вручную можно несколько изменить порядок ее приготовления:

Технология производства

Чтобы изготовить блоки в домашних условиях, потребуется самому сделать формы, причем лучше всего разборные, тогда во время вытаскивания меньше риск повредить материал. Сооружаются формы из деревянных досок или фанеры. Внутри рекомендуется отделать их линолеумом или другим подобным материалом, чтобы смесь не присохла к стенкам. Размеры могут быть любыми, в зависимости от назначения.

Формы устанавливаются на ровном месте, чтобы состав распределился равномерно. Приступают к приготовлению раствора своими руками. Древесные отходы засыпают в бетономешалку, вносят цементный порошок и воду с добавками. Все перемешивается в течение 10 мин до однородной консистенции. Химические добавки лучше всего вносить методом распыления, так они распределятся по всем щепкам равномерно.

Как только смесь готова, ее разливают по формам. Во время заливки ее нужно постоянно утрамбовывать, чтобы удалить все пустоты. Из-за оставшегося внутри блока воздуха сильно снижается прочность. Удалять пустоты лучше всего специальным оборудованием, например, вибропрокатом.

Готовые формы оставляют для затвердевания, накрыв пленкой. При температуре +15°С арболитовая смесь достигнет 50%-ной прочности за 5 суток, а при +40°С схватится полностью за 2 дня. Во время замешивания не стоит всыпать сразу всю дозировку компонентов, лучше всего делать это частями. Это поможет избежать появления комков.

Преимущества:

• низкий коэффициент теплопроводности;
• устойчивость к огню;
• невысокая стоимость;
• хороший показатель на изгиб.

При движении фундамента во время пучения грунта арболит не растрескивается, а при повышенных нагрузках лишь слегка продавливается. Различается марками по прочности. Маркируется она буквой М и числом после нее: М5, М10, М15, М25, М35 и М50. От М5 до М15 – теплоизоляционный, М25-М50 – конструкционно-теплоизоляционный.

Главный недостаток – в условиях повышенной влажности обязательно необходима пароизоляция и защита от атмосферных осадков. Снаружи блоки окрашивают, а изнутри закрывают пароизоляционной пленкой.

Не секрет, что качество строительного материала напрямую зависит от строгого соблюдения технологии изготовления и от правильного подбора ингредиентов.

В этой статье мы расскажем, как получить качественный арболит, соответствующий современным требованиям экологичности, безопасности и энергоэффективности жилья.

Арболит на 80-90% состоит из древесной щепы, а значит, ей надо уделять особое внимание — ведь именно от качества щепы зависят будущие свойства блока и теплофизические характеристики Вашего дома. Не редко для производства арболита, вместо технологической щепы, используют опилки, стружку от оцилиндровки бревен, в ход идет горелая, гнилая или с большим содержанием коры древесина. В течение 2-х лет мы вели разработку оборудования для создания «идеальной» щепы — без примесей и с соответствующими для арболита размерами. На фотографиях Вы видите, каких результатов удалось добиться. Именно такая щепа составляет основу арболитовых блоков, выпускаемых нашей компанией.

Не менее значим в производстве арболита цемент: он отвечает за прочность блоков, био- и огнестойкость материала, и, как следствие, за надежность и безопасность будущего жилья. Ввиду того, что цемент является основной затратной частью производства, то некоторые производители пытаются сэкономить на нем. Кто-то экономит на количестве, а кто-то на качестве — в любом случае получается, что «скупой платит дважды», только в данном случае получается, что платит из Вашего кармана. Для производства мы используем только проверенный цемент, напрямую с завода изготовителя — «Портландцемент» М-500 Д0, производства Мордовии. Каждая партия поставляемого с завода цемента сопровождается сертификатом соответствия.

Вернёмся к щепе. Как известно, древесина содержит сахар, что приводит к гниению и разрушению. Это может коснуться и арболита, если своевременно не избавить щепу от сахара. Мы решаем проблему путем обработки щепы сульфатом алюминия. Это химическое вещество также применяется для очистки питьевой воды, в качестве пищевой добавки и полностью соответствует экологическим нормам и требованиям.

Сульфат алюминия, используемый на нашем производстве, также как и цемент, имеет сертификаты качества.

	С целью понижения гигроскопичности материала в производстве арболита можно использовать «жидкое стекло». Согласно ГОСТ 19222-84. Арболит и изделия из него, «жидкое стекло» является рекомендуемой добавкой.
	Чтобы сделать качественный блок нужной плотности и правильной геометрии необходимо профессиональное оборудование, разработанное специально для производства арболита. Для приготовления арболитовой смеси мы используем бетоносмеситель принудительного действия, благодаря которому каждая щепочка покрывается защитным слоем цемента.
	Центральное место на линии занимает вибропресс, который обеспечивает равномерное распределение щепы и необходимую плотность блока.
	Особое внимание мы уделяем геометрии металлических форм, в которых арболитовая смесь выдерживается до первичного затвердевания цемента, в противном случае линейные отклонения блоков могли бы исчисляться сантиметрами!!!

Морозостойкость

Что это за показатель? Подразумевается количество циклов замораживания и размораживания материала, при которых не теряются первоначальные характеристики. Блоки разрушаются в результате того, что вода в пустотах расширяется. Соответственно, чем больше в них жидкости, тем меньше количество циклов.

Минимально, этот показатель достигает F25 (циклы) и может доходить до F50. Если защитить стены от непосредственного воздействия влаги, то показатель можно повысить. Бывали случаи, когда срок эксплуатации постройки без повреждений доходил от 9 до 15 лет.

Усадка

Многие говорят о том, что арболит не подвергается усадке. Можно сказать, что частично так и есть. Небольшая усадка наблюдается только в первые месяцы. Чаще всего она прекращается при созревании изделий на производстве. Небольшой показатель усадки происходит после того, как блоки уложены в конструкцию. Он действительно мизерный и составляет всего 0,3–0,5%.

Чтобы сравнить: усадка газоблока составляет 1,5%, а пеноблока – 0,6–1,2.

Огнеупорность

Здесь показатели следующие:

• горючесть – группа Г1, материал, который трудно горит;
• воспламеняемость – В1, трудновоспламеняемый;
• образование дыма – Д1, малое образование дыма.

Звукоизоляция

Своими звукоизолирующими характеристиками арболит превосходит дерево и кирпич. Поглощение шума равно 0,17–0,6 ед. при частоте звука 135–2000 Гц. Жить в таком доме приятно, тихо и уютно.