Из чего делают арболитовые блоки состав?
Состав и рецептура изготовления арболитовых блоков, пропорции древесной щепы, цемента и других компонентов
Арболит — строительный материал с наполнителем из древесной щепы, что отражает его название: французское arbre — дерево, litos — камень. Впервые созданный во Франции почти полтора века назад, арболит был запатентован голландцами в 30-х годах прошлого века.
Нынешний всплеск интереса к арболитобетону связан с ростом малоэтажного строительства и поиском недорогих эффективных материалов с безотходной и экологически чистой технологией. По этим позициям арболит приближается к идеалу.
О материале
Арболитовый блок — крупноразмерный кладочный камень, используемый при строительстве в качестве стенового материала и теплоизоляционного материала. Основные компоненты арбоблока — вяжущее, наполнитель, химические добавки, обеспечивающие ускоренное созревание материала, морозостойкость, минерализацию щепы, и вода.
Блоки выпускаются в разных регионах разного размера, это связано с обеспечением ограждающих конструкций требуемого нормами сопротивления теплопередаче:
- в центральной части России, где достаточно толщины стены в 390 мм, блоки выпускают типоразмерами 500х200х300, 500х250х200 и 500х200х200;
- в северных районах, Поволжье и далее на Восток, где требуется толщина стен в 410 или 450 мм, там блок имеет размер 600х410х200, 450х250х300.
Производители подгоняют размеры блока под нужды регионов для удобства потребителя.
Продукция из арбобетона выпускается разного назначения:
- теплоизоляционные блоки и плиты класса прочности на сжатие В0,35…В1,0, и плотностью 400…500 кг/м3;
- конструкционные блоки и плиты класса прочности на сжатие В1,5…В3,5 и плотностью 500…850 кг/м3.
Арболитовые блоки конструкционные предназначаются для строительства жилых домов высотой до 3-х этажей.
Основные характеристики блоков из арболитобетона:
- малый вес — постройкам не требуется мощный фундамент, сокращаются затраты на подъемно-транспортное оборудование, увеличивается скорость укладки;
- низкая теплопроводность — для обеспечения требуемого нормами сопротивления теплопередаче наружной ограждающей конструкции в Московской области достаточно стены толщиной 370 мм из блока D 600;
- паропроницаемость — материал дышит, создавая комфортный микроклимат внутри постройки;
- биостойкость — стены не поражаются плесенью или грибком, к материалу равнодушны грызуны;
- огнестойкость — группа горючести Г3 (трудногорючие);
- экологичность — все компоненты материала имеют естественное происхождение и не выделяют вредных веществ при изготовлении и эксплуатации;
- долговечность — некоторые постройки перешагнули 50-летний рубеж;
- простота обработки — материал легко режется циркулярной пилой, хорошо держит гвозди и винты.
Недостатком является водопоглощение от 40 до 85% от объема, для уменьшения этого показателя наполнитель предварительно высушивают, обрабатывают различными химикатами. Из арбоблоков запрещается выкладывать конструкции, подверженные большой атмосферной нагрузке — цоколь, карниз, парапет.
Подробнее о достоинствах и недостатках материала смотрите в этой статье.
Состав по ГОСТу
Состав арболитовых блоков установлен ГОСТ 19222-84 «Арболит и изделия из него». В составе арбобетона присутствует:
- вяжущее — цемент, бетон или цементный состав на легких заполнителях (керамзит, перлит, вермикулит);
- наполнитель — древесная щепа, стебли хлопчатника, костра льна или конопли, рисовая солома, до 5% коры дерева и хвои;
- химические добавки.
О компонентах расскажем подробнее.
Органические компоненты
Наполнители органического происхождения обеспечивают легкость и теплоизоляционные качества арбоблока, они занимает 80-90% объема смеси для формирования арболита.
Применяется древесная щепа лиственных или хвойных (кроме лиственницы) пород деревьев, строго калиброванная по размеру. ГОСТ разрешает предельный размер щепы 40х10х5 мм, но опытным путем было установлено, что наилучшие блоки получают при использовании щепы игольчатого типа размером 25х10х5 мм.
На промышленных установках по производству арболита устанавливают специальные дробилки для получения щепы нужного размера, на кустарном производстве щепу часто заменяют стружкой большего размера, но результат получается непредсказуемым, такие блоки часто не могут пройти сертификацию.
Кора и хвоя
Допускается добавлять в арбобетон до 5% хвои или листвы, до 10% коры, но лучше, если этих компонентов не будет.
Рисовая солома, хлопчатник, лен и конопля
Арболит на рисовой соломе, костре льна или конопли, стеблях хлопчатника отличается более низкой маркой по прочности, но лучшим показателем по теплопроводности, из таких камней не рекомендуется строить дома выше одного этажа, но плиты с этим наполнителем применяются для утепления различных конструкций.
Длина наполнителя допускается до 40 мм, ширина — 5 мм, при этом очесы и пакля допускается в количестве не больше 5%.
Неорганические компоненты
Чтобы уменьшить водопоглощение и исключить возможность гниения древесины внутри блока в условиях повышенной влажности и температуры, наполнители обрабатывают химикатами в количестве 2-4% от объема.
Сернокислый алюминий
Сернокислый алюминий Al2 (SO4) 3 добавляют для увеличения прочностных характеристик, так как он нейтрализует естественные сахара, содержащиеся в древесине, предотвращая тем самым процесс гниения.
Хлористый кальций
Хлористый кальций CaCl2 действует аналогично, нейтрализуя сахара, количество добавки — 2% от массы вяжущего.
Жидкое стекло
Водные растворы силикатов натрия или калия добавляют в объеме 8-10 кг на м 3 легкого бетона.
Известь гашеная
Известь Ca (OH)2 применяют в виде молочка, в нем наполнитель вымачивают 1-2 дня, затем его высушивают 90 дней на воздухе, регулярно перемешивая.
Воду применяют очищеную от примеси, с температурой +15С, но на деле при производстве арболитовой смеси берут воду из скважин, открытых источников или водопровода.
Рецептура состава и расход составляющих на 1 куб арболита
Пропорции для замеса всех компонентов между собой такие:
цемент : наполнитель : вода с внесенными химикатами — 1 : 1 : 1,5.
В таблице приведены примерные значения расхода цемента, щепы и добавок в зависимости от плотности блока из расчета на 1 м 3 готовой продукции:
Назначение | Класс блока по прочности | Щепа, кг | Цемент, кг | Хлористый кальций, кг | Вода, л |
Теплоизоляция наружных ограждений | В0,75 | 180…190 | 280…300 | 8 | 330…360 |
Теплоизоляция кровли, полов | 1,0 | 200…210 | 300…330 | 8 | 360…390 |
Хозпостройки, одноэтажные дома | 1,5 | 220…230 | 330…360 | 8 | 390…430 |
Двухэтажные коттеджи | 2,5 | 240…250 | 360…390 | 8 | 430…480 |
Для изготовления блоков нужна хорошо высушенная щепа, цемент марки от М300 и выше — для устройства теплоизоляции, от М 400 — для стеновых камней.
Химические добавки составляют 2–4% от общей массы. Применяются следующие пропорции добавок:
- хлорид кальция и сульфат алюминия в соотношении 1:1 – менее 4% от массы цемента;
- хлорид кальция и сульфат натрия в соотношении 1:1 – менее 4%;
- хлористый алюминий и сульфат алюминия в соотношении 1:1 – менее 2%;
- хлорид кальция и хлористый алюминий в соотношении 1:1 – менее 2%.
Силикаты натрия или калия используют в аналогичных пропорциях.
Кратко о технологии и рецептуре. Щепа и цемент смешиваются до однородного состава, причем важно, чтобы цемент не осел вниз емкости. Затем смесь затворяют водой с растворенными химическими добавками.
Полученный арбобетон разливают по формам в течение получаса.
При промышленном производстве используют вибростолы и разъемные формы, при построечном изготовлении смесь готовят в бетономешалке, в формы заливают послойно с трамбованием. Затвердение смеси происходит в форме в течение суток, затем блоки выставляют на дозревание.
При изготовлении блоков своими руками главное — соблюдение пропорций и использование качественных исходных компонентов.
Полезное видео
Сюжет о составе, пропорциях и изготовлении самостоятельно:
Состав арболитовых блоков
По мере того как технический прогресс двигается вперед, появляются все новые материалы для строительства домов своими руками. Если раньше дело ограничивалось деревом, камнем или кирпичом, то сегодня существуют различные виды бетона, которые превосходят другие материалы по характеристикам. Одним из таких материалов является арболит. Это уникальный материал, который вместил в себе преимущества как бетона, так и древесины. Его состав достаточно прост, и вы можете приготовить раствор своими руками. Примечательно, что он может использоваться как обычный бетон, путем заливки смеси в опалубку, а может быть, сделан в виде блоков, для обычной кладки. Арболитовые блоки можно купить в специализированном магазине, или приготовить раствор своими руками, сделав блоки из готовой смеси.
Все что нужно – знать точный состав арболита, пропорции для смешивания смеси и технологию его приготовления. Давайте рассмотрим все детальней.
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.
Органический заполнитель
Львиную долю в составе арболитных блоков занимает древесная щепа. Это основной материал, который входит в его состав. Такой органический заполнитель легко можно приобрести за небольшие деньги. Стоит обратиться в местную пилораму, где есть отходы деревообработки и договориться с работниками. Преимущественно используют хвойные породы дерева и твердолиственные. Пихта, сосна, ель, осина, бук, береза и тополь идеально подходят, чтобы сделать из них арболитовый раствор. Также можно использовать костру льна.
Чаще всего применяется древесный заполнитель: дробленка, стружка с опилками, в пропорции 1:1 или 1:2, щепа, стружка и опилки, в пропорции 1:1:1. Все пропорции измеряются в объеме. К примеру, если нужно добиться соотношения 1:2, то берется 1 ведро древесных опилок и 2 ведра стружки. Опилки легко заменяются кострой льна или конопляными стеблями, на состав это не повлияет.
Какие требования к заполнителю? Прежде всего, важно правильно подобрать их размер. Крупные опилки использовать не рекомендуется, ведь когда изделия вступят в контакт с водой, они могут увеличиться в объеме. В результате блок может разрушиться. Если же использовать слишком мелкие частицы, то увеличивается расход цементной смеси. Рекомендуемый размер частиц – 15 или 25 мм длинной и не больше 2–5 мм шириной. Сырье не должно иметь листья и другие примеси.
Костра льна
Полноценным заполнителем, добавляющимся в раствор, является костра льна. Так как в ней присутствует сахар, обязательно применяются химические добавки. Чтобы улучшить качества готовой смеси для блоков, костра заранее обрабатывается известняковым молоком, в пропорции: 200 кг костры на 50 кг извести. Затем все выдерживается несколько дней в куче, после чего все готово для производства арболита. Благодаря такой технологии расход цемента значительно уменьшается. На 1 м 3 арболита требуется 50–100 кг цемента.
За счет того, что в составе отходов органики есть вещества, растворимые водой, среди которых смоляные кислоты и сахар, это препятствует хорошей адгезии между частицами. Для устранения сахара, древесные щепки требуется выдержать на воздухе 3 или больше месяцев, или обработать его известняком. Во втором случае смесь выдерживается 3–4 дня. Содержимое перемешивается 2 раза на день.
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 м 3 арболита потребуется 255 кг цемента.
Химические добавки
Свойства, которые имеют арболитовые блоки, напрямую зависят от химических добавок. Их использование обязательно в любом случае, неважно, в каком климате выполняются работе. Благодаря добавкам, заполнитель можно использовать без выдержки, ведь они нейтрализуют сахар и другие вещества, что улучшает качество готовых блоков.
В качестве таких добавок может использоваться:
- жидкое стекло (силикат натрия). Закрывает все поры в древесине, поэтому влага не попадет внутрь. Используется после удаления сахара;
- гашеная известь. Она расщепляет сахар и убивает микроорганизмы в опилках;
- сернокислотный алюминий. Отлично расщепляет сахар. Благодаря компоненту состав быстрее набирает прочность;
- хлористый кальций. Убивает все микроорганизмы и придает древесине противогнилостных свойства.
Сернокислотный алюминий и хлористый кальций считаются лучшими добавками. Пропорции добавок – 2–4% от массы цемента, или от 6 до 12 кг на 1 м 3 . Добавки можно сочетать между собой.
Пропорции для арболитовых блоков
Чтобы сделать арболитовые блоки своими руками важно знать не только состав, но и пропорции. Соотношение всех компонентов между собой следующее: 4:3:3 (вода, древесная щепа, цемент). Химические добавки – 2–4% от общей массы.
Для изготовления 1 м 3 арболита своими руками, из которого будут сделаны блоки для кладки, вам потребуется:
- 300 кг древесных отходов;
- 300 кг портландцемента;
- 400 л воды.
В раствор добавляется хлористый кальций или другой химикат. Это классический состав, который легко можно сделать своими руками. Все что потребуется: бетономешалка или большая емкость для размешивания, ведра, лопаты, вилы (для перемешивания вручную) и все компоненты арболита. Процесс выполнения работ следующий:
- Наполнитель (щепу) засыпают в емкость и смачивают водой. Тогда сцепление с цементом будет лучше.
- Затем, постепенно добавляется цемент с добавками. Содержимое тщательно перемешивается в бетономешалке или своими руками, при помощи вил.
- Настало время добавлять воду, в которой уже растворены химические добавки. Все снова перемешивается.
- Как цемент, так и воду требуется добавлять не сразу, а понемногу, небольшими порциями. Так смесь будет легче перемешивать и компоненты будут лучше соединяться между собой.
- После того как сделан раствор, его нужно поместить в подготовленные формочки, чтобы они обрели вид блоков для кладки.
Это состав и пропорции смеси арболитовых блоков, которые можно сделать своими руками. Все что требуется – быть внимательным и четко придерживаться инструкций по его приготовлению. Ниже приводится таблица, которая поможет вам разобраться в том, какие есть марки арболита и каковы пропорции компонентов для его приготовления.
Какой раствор используется для кладки
Это логичный вопрос. Ведь если арболит специфический материал, то может для кладки арболитовых блоков потребуется специфический раствор? Нет. Арболитовые блоки кладутся на обычный цементный раствор, который под силу сделать любому. Он состоит из цемента, песка и воды. Соотношение компонентов – 3:1. Вода добавляется до тех пор, пока раствор не приобретет нужной консистенции. Эта смесь идеально подходит для кладки блоков своими руками.
Итак, зная состав, пропорции и технологию замешивания арболитового раствора, вы можете делать блоки для ваших целей.
Технология, пропорции и состав при производстве арболитовых блоков своими руками
Исходя из простоты состава сделать арболитовые блоки своими руками несложно, но важно придерживаться правильной технологии изготовления. Блоки состоят из цемента, древесных отходов или стружки. В результате процесса производства получают изделия, которые по основным характеристикам подходят для строительства временных построек или малоэтажных объектов. Блоки отличаются легкостью, поэтому не используются при возведении крупных домов.
Плюсы и минусы материала
Если планируется строительство из арболита, учитывают его преимущества и недостатки. Это позволяет определить, подходят ли блоки для эксплуатации в заданных условиях. Положительные качества:
- универсальность: материал может использоваться при возведении разных конструкций (стены, перегородки, заливка плит);
- благодаря низкой плотности древобетон легко подвергается обработке, его можно резать, не прилагая существенных усилий, благодаря чему появляется возможность подгонки изделий под требуемые размеры;
- низкая себестоимость блоков, это обусловлено тем, что цена необходимых материалов (цемента и древесных отходов) небольшая;
- после затвердевания заготовки приобретают достаточную прочность, благодаря чему на их поверхности прочно удерживаются разные отделочные покрытия, причем нет необходимости в использовании армирующей сетки;
- поверхность блоков шероховатая, это является основным фактором, способствующим увеличению адгезии отделочного материала;
- блоки снижают теплопотери, благодаря чему уменьшается потребность в теплоизоляционном материале;
- изделия не горят, несмотря на наличие древесины в структуре, опилки проходят обработку, что позволяет исключить вероятность возгорания;
- насекомые не подтачивают материал, что обусловлено наличием добавок и цемента, щепа недоступна для негативного воздействия, т. к. смешана с цементным раствором;
- постройки служат долго.
Недостатков таких изделий немного. Прежде всего, отмечают подверженность воздействию влаги. Древесина хоть и перемешана с цементом, но имеет склонность к впитыванию воды. В результате изделия теряют свойства. Если блок впитает слишком много жидкости, он может разрушиться. Прочность конструкции из арболита в этом случае уменьшается.
Кроме того, отмечают подверженность материала воздействию грызунов. Несмотря на наличие в составе цемента, блоки не выдерживают контакта с мелкими животными. Устранить этот недостаток можно посредством плиты OSB. Альтернативные варианты: установка сетки; заливка цементными раствором, толщина слоя при этом небольшая, а высота — до 50 см.
Технические характеристики
Арболит подразделяется на марки: 5, 10, 15, 25, 35, 50. Марки это так называемый показатель прочности на сжатие строительного материала. К примеру, блок марки М15 выдержит в среднем 15 кг на каждый квадратный сантиметр поверхности. Блоки также отличаются по плотности. С учетом разницы по данному параметру изделия делятся на конструкционные и теплоизоляционные. Плотность в первом случае составляет 500-850 кг/см³. Теплоизоляционные изделия выполняют функцию утеплителя, они отличаются низкой плотностью (до 500 кг/см³), что делает их менее прочными, таким образом они не пригодны для использовании их в качестве несущих конструкций. В соответствии с этим параметром более плотные арболитовые блоки используются для возведения 2-, 3-этажных объектов.
Технические характеристики изделий:
- экологичность, в состав арболита входит до 90% древесных отходов;
- устойчивость к деформационным нагрузкам: прочность на изгиб — до 1 МПа, прочность при сжатии — до 3,5 МПа;
- изделия пластичные, что позволяет им выдерживать перепады температур, сохраняя форму;
- теплопроводность наиболее низкая, если проводить сравнение с другими утеплителями: до 0,17 Вт/м*С;
- показатель упругости существенно варьируется: от 250 до 2300 МПа;
- конструкция из арболита выдерживает до 50 циклов заморозки/разморозки, благодаря чему обеспечивается длительность периода эксплуатации;
- влагопоглощение — до 85%;
- усадка материала — до 0,5%;
- показатель звукопоглощения — до 0,6 при звуке частотой 2000 Гц.
Технология производства арболитовых блоков
Принцип замешивания раствора стандартный. Однако имеются некоторые тонкости. Например, при изготовлении арболитовых изделий рекомендуется использовать технологию прессования. Благодаря этому обеспечивается достаточная плотность и прочность блоков. Используются специальные добавки, способствующие повышению качества такого материала. Еще отмечают необходимость применения бетономешалки, функционирующей по принципу принудительного перемешивания раствора.
Только в этом случае обеспечиваются подходящие условия для изготовления блоков. Благодаря применению принудительной бетономешалки древесные отходы намного лучше перемешиваются с остальными компонентами и цементным раствором, в частности. Инструменты, необходимые для работы при самостоятельном изготовлении арболитовых изделий:
- емкость для замешивания смеси;
- бетономешалка;
- формы для заливки блоков, желательно разъемные;
- молоток;
- вибратор;
- лопата;
- мастерок.
Состав
- цемент: М200, М400, М500;
- щепа;
- добавки: жидкое стекло, нитрат и хлорид кальция, сернокислый алюминий;
- вода.
Для изготовления более прочных блоков используют цемент марок М400 и М500. Если необходимо возвести временную малоэтажную постройку, подойдет вариант М200. Цемент должен быть сухим. Рекомендуется использовать более мелкую щепу. Сначала смешивают специальные добавки и воду, сюда же добавляют опилки, на последнем этапе — цемент.
Виды и размеры блоков
Теплоизоляционные изделия предназначены для возведения одноэтажных построек. Они достаточно рыхлые, что делает их непригодными для строительства более высоких домов. С этой целью используют конструкционные блоки. Они отличаются плотностью выше 600 кг/см³. Такие изделия более тяжелые. Толщина блоков может быть разной: от 100 до 500 мм. Подходящий вариант подбирается с учетом вида конструкции. Наиболее популярные габариты: 500х200, 600х200, 600х250 мм.
Пропорции
Состав материала объемом 1 м³, который отличается по классу:
Класс | Щепки | Цемент | Вода |
---|---|---|---|
В0,75 | до 190 кг | до 300 кг | до 360 л |
В1,0 | до 210 кг | до 330 кг | до 390 л |
В1,5 | до 230 кг | до 360 кг | до 430 л |
В2,5 | до 250 кг | до 400 кг | до 480 л |
Количество хлористого кальция при таких пропорциях компонентов неизменное — 8 кг.
Технологии прессования
Используются разные методы формовки:
- ручной: материал после заливки в формы трамбуется своими руками на полу;
- ручной на вибростоле;
- технология прессования посредством оборудования (вибростанка).
В бытовых условиях проще всего использовать первый вариант, однако, он более трудоемкий. Еще одним недостатком этой технологии является отсутствие возможности контролировать плотность материала.
Условия нормального производства
Древесные отходы используют после сушки. Они должны вылежаться в течение четырех месяцев или более длительного периода. Процесс гидратации цемента происходит при температуре не выше +12°С. Кроме того, блоки после заливки набирают прочность в течение 3-4 недель. Перед началом выполнения работ по изготовлению блоков подготавливают 2 площадки: для замешивания раствора, где также будут храниться компоненты, и для отстаивания изделий. Они должны находиться на открытом воздухе, но защищены от солнца, ветра и осадков.
Где взять щепу для арболита?
Приготовление раствора
Если нет возможности держать щепу на воздухе с целью разрушения сахаров, ее подвергают химической обработке: оставляют в известковом молоке на 3 суток. Время от времени древесные отходы перемешивают. После этого не нужно сушить щепу. Необходимо лишь удалить избыток раствора. В процессе кладки таких блоков используется раствор, отличный по составу.
Песок с цементом
Рекомендуемые пропорции компонентов: 1 доля цемента М400 и 2 доли песка. Если планируется использовать цемент М500, то на 1 часть такого материала подготавливают 3 части песка. Компоненты смешиваются в сухом виде при помощи строительного миксера.
Перлит
Начинается замес путем соединения воды (10 л) и сухой смеси перлита (2 ведра). Когда компоненты будут тщательно перемешаны, к ним добавляют цемент (не более 0,5 ведра). Работать с перлитом необходимо в респираторе, защитных очках и закрытой одежде.
Клеевая смесь
Стандартная схема: 5 кг клеящего состава (в сухом виде) и 5 л жидкости. Смесь оставляют на 5 минут в состоянии покоя. Затем повторяют процесс перемешивания. Готовый материал должен использоваться за 2 часа, потом он потеряет свойства.
Порядок и особенности замеса раствора
Сначала в емкость или бетономешалку насыпают опилки в достаточном количестве. После этого заливают воду. Отдельно производится смешивание специальных добавок и жидкости. На следующем этапе раствор добавляют в бетономешалку, где размокают опилки. После этих манипуляций засыпают цемент небольшими порциями.
Формование блоков
Формы для готовой смеси изготавливают или приобретают. Они должны быть с ручками, но без днища. Такие конструкции устанавливают на деревянном основании. В них заливают раствор. Если работы выполняются своими руками, смесь выкладывают в формы послойно, каждый раз трамбуя материал при помощи ручной виброплощадки. Периодически из толщи смеси удаляют воздух. Для этого материал прокалывается стержнем. На последнем этапе выравнивается поверхность заготовок, для чего используется металлическая планка — она помогает снять неровности.
Состав «древесного» бетона арболита: органическая и неорганическая части
Арболит – весьма необычный вид бетона, где основным наполнителем выступают отходы лесоперерабатывающей промышленности – стружка, хвоя и другое. Именно состав и обеспечивает необычные свойства этого строительного материала. Итак, давайте сегодня поговорим про состав для производства арболита и блоков из него по ГОСТу, пропорции, рецепт и технологию производства.
Состав
Как и всякий бетон, материал включает в себя цементирующее вещество и наполнитель – только органического происхождения, а также различные добавки. Происхождение и свойства ингредиентов влияют на качества конечного продукта.
Органические наполнители сообщают арболиту очень значительные тепло- и звукоизоляционные свойства. По прочности материал мало чем уступает бетону с такими же показателями плотности. Такое сочетание качеств возможно лишь при правильном выборе сырья.
О том, как сделать щепу для производства арболита своими руками поговорим ниже.
Более подробно о том, как подобрать состав для арболита и опилкобетонов, расскажет этот видеосюжет:
Органические компоненты
В виде древесного наполнителя применяют несколько видов материала. Далеко не всякая стружка годится в качестве сырья – не стоит путать материал с опилкобетоном. Новый ГОСТ четко регулирует размеры и геометрию добавляемых в арболит фракций.
- Щепа – получают ее методом дробления нетоварной древесины – горбыля, сучков, верхушек и тому подобного. Для производства арболита используют щепу длиной в 15–20 мм – не превышая 40 мм, шириной в 10 мм и толщиной в 2–3 мм. В промышленных условиях дробление выполняют специальные установки. Практические исследования утверждают, что для достижения лучшего качества при изготовлении дробленая щепа для арболита должна иметь игольчатую форму и быть меньше в размерах: длина до 25 мм, ширина – 5–10 мм, толщина 3–5 мм. Дело в том, что древесина по-разному впитывает влагу вдоль и против волокна, а указанные выше размеры уравнивают эту разницу.
- Измельченные кора и хвоя также может применяться. Однако доля их меньше: коры должна быть не более 10% от массы продукта, а хвои – не более 5%.
- Сырьем может выступать рисовая солома, костра льна и конопли, а также стебли хлопчатника. Материалы измельчают: длина не должна превышать 40 мм, ширина – 2–5 мм. Очесы и пакля, если они оказываются в наполнителе, не превышают 5% от массы. ГОСТ 19222-84 регламентирует размеры фракций, которые получают при измельчении того или иного сырья. И хотя в пропорции ингредиентов допускаются отклонения, отступать от стандартов сырьевых нельзя.
Лен содержит большое количество сахаров, а последние, вступая в реакцию с цементом, разрушают его. Предварительно костру льна вымачивают в известковом молоке – 1–2 дня, или выдерживают на воздухе 3–4 месяца.
Неорганические компоненты
- портландцемент – традиционный материал и наиболее популярный;
- портландцемент с минеральными дополнительными компонентами – обычно, таким образом повышают морозостойкость блоков;
- сульфатостойкий цемент, за исключением пуццоланового, обеспечивает стойкость к химически агрессивным веществам.
Согласно требованиям ГОСТ использоваться может лишь материал соответствующей марки:
- не менее, чем 300 для теплоизоляционного деревобетона;
- не менее, чем 400 для конструкционного.
А теперь поговорим про пропорции химдобавки в составе арболита.
Химические добавки
Общее количество дополнительных ингредиентов может достигать 2–4% от веса цемента. Большинство из них повышают прочность деревобетона: вещества взаимодействуют с сахарами, которые наличествуют в древесине, и образуют безвредные для цемента соединения.
Конкретное количество ингредиентов определяется маркой арболита. Например, в состав деревобетона марки 30 могут входить:
- хлорид кальция и сульфат алюминия в пропорции 1:1 – не более 4% от массы цемента;
- хлорид кальция и сульфат натрия в пропорции 1:1 – не более 4%;
- хлористый алюминий и сульфат алюминия в пропорции 1:1 – не более 2%;
- хлорид кальция и хлористый алюминий в пропорции 1:1 – не более 2%.
В тех же целях может использоваться и жидкое стекло – силикаты натрия и калия.
ГОСТ регламентирует степень чистоты воды, но на практике используют любую – центральный водопровод, колодцы, скважина. Для качества арболита принципиальным является температура воды. В состав она добавляется вместе с дополнительными ингредиентами.
Далее будет рассмотрен рецепт, состав пропорции смеси на куб (1м3) арболита своими руками.
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:
Состав арболита регламентирует ГОСТ 19222-84. Стандарт разрешает подбирать состав смеси в лабораторных условиях, но предъявляет жесткие требования к сырью и к параметрам конечного результата. В зависимости от прочности на сжатие и показателей по теплоизоляции выделяют 2 вида арболита:
- теплоизоляционный, то есть, разработанный для утепления стен;
- конструкционный – допускается возведение самонесущих стен.
Показатели этих материалов разные.
Вид арболита | Класс по прочности на сжатие | Марка по прочности при осевом сжатии | Средняя плотность, кг/куб. м. | |||
---|---|---|---|---|---|---|
На измельченной древесине | На костре льна или стеблях хлопчатника | На костре конопли | На 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 | 500–650 | 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 | – | – | – |
Поскольку условия эксплуатации изделий из арболита могут быть весьма разными, к ним могут предъявляться дополнительные требования, регламентируемые ГОСТ 4.212-80.
Именуются марки арболита по ГОСТ 25192-82. Может указываться также структура материала.
Размерные отклонения в изделиях
- по длине, при общей длине блока до 3,0 м – не более 5 мм;
- при длине изделия от 3 до 6 м – 7 мм;
- по высоте и толщине отклонения могут быть лишь в пределах 5 мм;
- погрешность размеров выступов, выемок, полок, ребер и так далее не превышает 5 мм.
Так как материал не отличается высокой влагостойкостью, наружную поверхность изделий покрывают слоем декоративного бетона или другого материала с минеральными наполнителями. Внутренний слой может отсутствовать. Допускается отделка цементом или цементно-известковым раствором.
Проверка арбалитовой смеси
Согласно ГОСТ не реже 2 раз в смену проводят проверку арбалитовой смеси:
- оценивают показатель плотности;
- удобоукладываемость;
- уровень расслаиваемости;
- оценка межзерновых пустот.
Для проверки на прочность проводят серию лабораторных исследований, для смеси спустя 7 суток затвердевания, для смеси спустя 28 суток и смеси, которая испытывалась и спустя 7 суток и через 28.
- Морозостойкость оценивают для отделочных и несущих слоев,
- Теплопроводность измеряется по образцам смеси,
- Влажность рассчитывают на пробах из готовых изделий.
Только, если смесь проходит испытания, предлагаемые ГОСТ, ее можно в полной мере считать рабочей и принимать в производство.
Арболит – пример удачного сочетания органического наполнителя и неорганического вяжущего. И как для всех видов бетона, состав в значительной мере определяет качества конечного продукта.
О том, как подобрать состав арболита и замесить ингредиенты для постройки гаража, узнаете из видео ниже:
Из чего состоят арболитовые блоки?
Арболит является одним из представителей легкого бетона и используется при строительстве зданий и сооружений любого предназначения. Возведение загородных домов, дач и надворных построек станет бюджетным мероприятием, если в качестве основного материала выбрать арболит. Его применяют в виде блоков для устройства наружных несущих стен и внутренних перегородок, а также из него изготавливают различные плиты и панели.
- плотность: 600-650 кг/м3;
- прочность на сжатии: до 1 МПа;
- прочность на изгибе: до 1 МПа;
- теплопроводность: 0,07-0,17 Вт/мхК;
- морозоустойчивость: 50 циклов;
- звукопоглощение: 126-2000 Гц;
- поглощение влаги: 40-85%;
- усадка: 0,5%.
Арболит производят из древесного наполнителя, связующего, химических составляющих и воды. Древесный заполнитель присутствует в виде отходов деревообработки (ель, пихта, осина, сосна, береза, тополь) и растениеводства (льняная костра, рисовая солома, стебли хлопчатника). Очень крупные частицы после намокания увеличиваются в объеме, это может привести к последующему разрушению, а мелкие возьмут на себя больше цементного раствора. Оптимальный их размер – 40х10х5 мм. Его химическая активность является основным недостатком, поэтому введение древесины свежесрубленных деревьев в состав арболитовых блоков крайне не рекомендуется.
Наиболее востребованным органическим составом считается стружка древесная и щепа в пропорции 1:1 или 1:2. Помимо опилок можно брать отходы льна. Костра должна быть игольчатой формы, шириной 2-5 мм и длиной 15-25 мм. В составе сырья недопустимо присутствие инородных частиц, признаков плесени и гнили, а в зимний период – льда и снега.
Находящийся в льне сахар разрушает цемент, поэтому необходимо ввести в состав арболита химические вещества. Для улучшения качества легкого бетона, костру нужно обработать известковым молочком (2,5 кг извести растворить в 150-200 литров воды на 1 м3 наполнителя) выдержать 2 суток и перемешивать каждый день. Использование этой технологии снизит расход цемента до 100 кг на куб бетона. Еще один способ нейтрализовать сахар – это поместить костру 3-4 месяца на свежем воздухе, что придаст блокам дополнительную прочность.
Минеральным связывающим в составе смеси является портландцемент марки 400, 500 и выше. Чтобы рассчитать количество цемента на 1 куб арболита 16, нужно увеличить его значение в 17 раз. Получается: 16х17= 272 кг. Химические добавки определяют свойства арболитового блока. Независимо от климатического пояса, где будет возводиться сооружение или здание из этого строительного материала, введение их в состав обязательно. Благодаря способности нейтрализации сахара, химические вещества сделают возможным использовать древесные наполнители без ее обработки.
Такими добавками могут служить: растворимое стекло, K2SO4, гашеная известь и CaCl2. Сернокислый алюминий, соединяясь с сахарами, нейтрализует их действие увеличивая при этом прочность готового изделия. Химические вещества применяют как отдельно, так и в сочетании: Al2(SO4)3 и CaCl2 в пропорции 1:1, гашеная известь и растворимое стекло – 1:1. Перед использованием их разводят в воде, после чего соединяют с арболитовой смесью. Общая масса присадок в 1 кубометре не должно превышать 4% от всего веса цемента.
Арболит марки 30 включает добавки: Al2(SO4)3 и CaCl2 – 1:1; Na2SO4 и CaCl2 – в таком же соотношении и в количестве 4 % от всего веса цемента. Na2SO4 и AlCl3 – 1:1 в 2 % от массы связывающей части. При производстве арболита пропорции на 1 м3 замеса должны быть строго соблюдены.
Технология изготовления
Арболитовые блоки можно делать своими руками. Если нужно большое их количество, приобретают бетономешалку, трамбовку, пресс-формы и печь для сушки. Бюджетный вариант предполагает самостоятельное изготовление форм и покупку смесителя составных частей раствора. Пропорции компонентов в арболитовых блоках были рассмотрены выше, поэтому:
1. В бетономешалку постепенно насыпаем древесный наполнитель и заливаем его водой с химическими добавками, тщательно все перемешиваем.
2. Засыпаем портландцемент и, понемногу вливая воду, снова все мешаем.
3. Обрабатываем форму внутри известковым раствором.
4. Готовую смесь накладываем в формы, плотно трамбуя каждый слой. Объем заполняется до уровня 2 см от края.
5. На свободное место укладываем раствор для штукатурки. Разравниваем поверхность при помощи шпателя.
Полученный блок должен находиться в форме около 24 часов, после чего его вынимают и размещают на две недели под навес для постепенной просушки.
Как видно, технология изготовления арболитовых блоков своими руками довольно проста, а соблюдение необходимых пропорций позволит получить на выходе строительный материал, полностью соответствующий его техническим характеристикам.
Преимущества и недостатки блоков
- высокая звуко- и теплоизоляция;
- повышенная пожароустойчивость;
- устойчивость к появлению плесени и к гниению;
- обладает достаточной прочностью;
- отсутствует необходимость в мощном фундаменте;
- легкость и простота монтажа;
- экологичный, невысокая стоимость.
Обладая определенной влагопроницаемостью, конструкции из арболита могут эксплуатироваться в условиях сухого режима. Во всех остальных случаях стены должны быть защищены от влаги изоляционным материалом. При строительстве стен в подвалах и цокольных этажей применение арболитных блоков не рекомендуется. Защитой от воздействия атмосферных осадков служит их гидрофобная окраска или оштукатуривание стен с двух сторон.
Прежде чем самому приступить к изготовлению арболитовых блоков, необходимо все правильно рассчитать и обдумать. При точном соблюдении технологии производства дома из этого строительного материала получатся комфортными, теплыми и недорогими.