Состав и рецептура изготовления арболитовых блоков, пропорции древесной щепы, цемента и других компонентов

Технология производства арболитовых блоков

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

Состав

В состав арболита входят четыре компонента:

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

Состав арболита

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

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

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

Виды и размеры блоков

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

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

Размеры и вес блоков из арболита

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

Пропорции

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

Количество и пропорции компонентов арболита в зависимости от марки

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

Технологии прессования

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

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

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

Ручная формовка арболитовых блоков

Условия нормального производства

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

Так можно хранить арболитовые блоки, сделанные своими руками

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

Изготовление арболита

Формование блоков осуществляют максимум за 15 минут. Процесс может быть ручным (с виброванием, без него) либо механическим — на вибростанке, с прессом или без пригруза. Последний, механический способ позволяет получить высококачественные блоки арболита с идеальными размерами, плотностью и хорошей геометрией. При кустарном производстве используют выдерживание в опалубке.

Прессование в этом случае необходимо не для уплотнения. Цель этой операции — лучшее распределение цемента между щепой, увеличение площади их соприкосновения. Вибрацию используют строго дозированно. В противном случае большая часть цементного теста может осесть на дно формы, а это не позволит получить качественный продукт с равномерным распределением раствора.

Требование к производству

Есть некоторые особенности у процесса производства арболита. К ним относится:

1. Точность дозировки всех компонентов. Возможные отклонения могут составлять лишь 2-3%, но не более.
2. Идеальное количество воды. Если ее будет мало, то бетонный раствор не получится, так как не произойдет реакции цемента с водой. Избыток влаги снижает прочность, продлевает срок, необходимый для ее набора.
3. Набор химических добавок. Он зависит от многих факторов. Например, для щепы из лиственницы, в отличие от других хвойных пород, необходимо их удвоенное количество. На объем добавок точно так же влияет размер наполнителя, влажность.
4. Определенная температура воды для растворения в ней минерализаторов. Минимум — +15°. Чтобы обеспечить это условие, жидкость заранее подогревают. Другой возможный выход — использование в роли минерализатора «горячего лекарства» — хлорида кальция — CaCl₂.

Соотношение всех компонентов, их оптимальную дозировку находят опытным путем, производя многочисленные испытания готовых образцов. В этом случае, как и всегда, преимущество на стороне серьезных производителей. Блоки арболита, сделанные кустарным способом, наоборот, могут стать для будущих строителей очень неприятным «котом в мешке».

Виды арболита

Материал делится на 2 основных вида: конструкционный и теплоизоляционный. Первый предназначается для возведения несущих поверхностей, он имеет достаточную плотность — от 500 до 850 кг/м3 (по некоторым данным — до 1200 кг/м³). Второй арболит используют только в роли теплоизоляционного материала. Его плотность — 400-500 кг/м3.

Существует третий, промежуточный вариант — конструкционно-теплоизоляционный арболит (450-600 кг/м3). Его можно использовать в любом качестве: для сооружения капитальных стен, а также для строительства перегородок.

Есть 3 формы арболита — плиты, блоки, монолитный арболит.

1. Плиты (панели) — продукция, отличающаяся большей длиной, шириной, но меньшей толщиной.
2. Блоки — типичный материал для кладки стен (200х300х500 мм). Есть изделия, имеющие U-образный профиль, они предназначены для перемычек над дверными, оконными проемами.
3. Монолитный деревобетон (моноарболит) — самая дешевая продукция, не слишком прочная. Чтобы устранить недостаток, стены усиливают слоями тяжелого бетона.

Технология изготовления арболитовых блоков своими руками

Процесс производства изделий из арболита аналогичен технологии изготовления изделий из легких бетонов. Соблюдая технологию и правильно подобрав рецептуру можно изготовить обычные блоки, а также нестандартные арболитовые плиты своими руками. Застройщиков привлекает простая рецептура и доступность компонентов. Однако имеется ряд нюансов.

Применяемые ингредиенты

Арболитовые блоки своими руками готовятся из следующих ингредиентов:

• портландцемента с маркировкой М400. Вяжущее вещество должно быть рассыпчатым и свежим для объединения компонентов смеси в общий массив, обладающий необходимой прочностью;
• специальных добавок. В качестве минерализаторов используются кальциевый хлорид, силикаты, сернокислый алюминий, известь или нитрат кальция. Они уменьшают влагопоглощение, а также препятствуют развитию микроорганизмов;

Арболит относится к легким бетонам, технология практически стандартна, за исключением некоторых нюансов: необходимости прессовки и использовании при замесе не обычной гравитационной бетономешалки, а принудительной

• древесной щепы. Она используется в качестве наполнителя, должна быть очищена от инородных включений, высушена и иметь определенные размеры. Заполнитель также обрабатывается известью для предотвращения гниения;
• воды. Рекомендуется применение очищенной воды. Влага постепенно поглощается наполнителем, и он насыщается входящими в смесь минерализаторами.

Соотношения компонентов и размеры изделий

Изменяя концентрацию компонентов в рабочей смеси, можно изготавливать изделия различного назначения, отличающиеся плотностью:

• теплоизоляционные, с удельным весом 0,5 т/м3;
• конструкционные, плотность которых составляет 0,5–0,85 т/м3.

С возрастанием удельного веса увеличиваются прочностные характеристики, в соответствии с которыми осуществляется классификация изделий.

Цемент должен быть сухим и свежим. Щепа — определенного размера

Теплоизоляционные блоки, соответствующие классу В0,75, применяются для теплоизоляции капитальных стен и включают на 1 м3 раствора следующие ингредиенты:

• щепу – 0,18–0, 2 т;
• портландцемент м 0,25–0,3 т;
• воду – 0,3–0,35 т;
• кальциевый хлорид – 8–10 кг.

Конструкционные блоки с маркировкой B 2,5 – самые прочные. Они используются для возведения стен одноэтажных и двухэтажных коттеджей, частных домов, дачных и хозяйственных построек.

Для получения одного куба рабочей смеси компоненты перемешиваются в следующем количестве:

• отходы деревообработки – 0,25–0,33 т;
• цемент – 0,35–0,4 т;
• вода – 0,4–0,45 т;
• минерализаторы – 10–12 кг.

Размеры арболитовых блоков регламентированы стандартом.

При постоянной длине изделий, равной 60 см, остальные размеры могут изменяться и составляют:

• толщина – 20 и 25 см;
• высота – 10, 15, 25, 30, 40 и 50 см.

При изготовлении изделий следует соблюдать размеры, указанные в нормативных документах.

Вода допускается любая питьевая, но не техническая, без загрязнений

Последовательность операций

Технология предусматривает следующий алгоритм действий:

1. Дробление и сушку наполнителя.
2. Взвешивание ингредиентов.
3. Подготовку рабочей смеси.
4. Заполнение форм и трамбование.
5. Извлечение готовых изделий.
6. Отстаивание продукции на протяжении 2 недель.

Форма для арболитовых блоков

Для сооружения внутренних перегородок и возведения капитальных стен можно изготовить различные формы для арболитовых блоков своими руками.

В качестве материала для формы может использоваться:

• металл;
• древесина.

Конструкция довольно простая – разборный ящик без дна, имеющий ручки с противоположных сторон.

https://youtube.com/watch?v=jza6h8AeUME

Как сделать арболитовые блоки своими руками

При самостоятельном выполнении работ соблюдайте последовательность операций:

1. Высушите древесные отходы.
2. Раздробите материал до размеров щепы не более 0,5х1х4 см.
3. Замочите щепу в воде с добавлением хлорида кальция.
4. Взвесьте ингредиенты, засыпьте их в бетономешалку.
5. Залейте арболитовую смесь в формы, тщательно уплотните.
6. Дайте отстояться в течение недели, извлеките из форм.
7. Разложите в закрытом помещении для сушки на протяжении 20 суток.

Для прессования можно использовать ручной инструмент или специальный вибростанок.

Блоки из щепы – преимущества и слабые стороны

Рабочие характеристики арболита определяются следующими моментами:

• правильно подобранными компонентами;
• соотношением ингредиентов в смеси;
• соблюдением технологических требований.

Самостоятельно изготовленные блоки из щепы, обладают рядом преимуществ:

• низким уровнем теплопроводности. Теплопроводящие свойства арболита сопоставимы с древесиной. В строении из арболита при стандартной ширине стен, поддерживается комфортная температура при минимальных теплопотерях;
• достаточной прочностью. Материал выдерживает сжимающие нагрузки до 5 МПа, а также изгибающие усилия до 1 МПа. Арболит сохраняет целостность при неравномерной усадке строения, он способен восстанавливать форму;
• стойкостью к замораживанию. Эксплуатационные характеристики сохраняются в течение 30–50 циклов глубокого замораживания. Морозостойкость материала довольно высокая;

Сразу определимся, что арболит и опилкобетон — это разные материалы с различными характеристиками

• повышенными звукоизоляционными свойствами. Древесная щепа, являющаяся наполнителем, эффективно поглощает внешние шумы. Это позволяет надежно шумоизолировать помещение, обеспечив комфортные условия для жильцов;
• небольшим весом. Используя легкие арболитовые изделия с увеличенными габаритами, можно за ограниченное время возвести стены здания. Кроме того, благодаря небольшому весу стен значительно снижается нагрузка на фундамент;
• экологической чистотой. Применение для изготовления арболита экологически чистых компонентов исключает выделение в процессе эксплуатации вредных веществ. Материал абсолютно безвреден для окружающих;
• удобством использования. Материал легко обрабатывается с помощью бытового инструмента. Не возникает проблем при сверлении, резке, а также исключается необходимость применения армирующих сеток при оштукатуривании стен;
• незначительной усадкой. Величина показателя не превышает 0,6%, что подтверждает сохранение геометрических размеров стен под действием нагрузки. Блочный стройматериал сохраняет габариты после высыхания;
• низкой стоимостью. Применение недорогих отходов деревообработки, которые скапливается на специализированных предприятиях, позволяет при небольших затратах изготовить необходимое для постройки дома количество блоков.

Наряду с достоинствами, арболит не лишен недостатков. Слабые стороны:

повышенная гигроскопичность. Влагопоглощение арболита достигает 85%. Следует позаботиться о надежной гидроизоляции фундамента строения, а также тщательной штукатурке стен с внутренней и внешней стороны здания;

Характеристики у арбоблока неплохие. К плюсам еще надо добавить небольшой вес, большие размеры и хорошую способность поглощать звуки

• структурные изменения арболитового массива при нагреве. Несмотря на то что арболит не возгорается под воздействием открытого огня, при повышенной температуре материал теряет прочность из-за тления древесной щепы;
• увеличенные допуски на габариты. Отклонения от стандартных размеров вызваны изготовлением форм для арболитовых блоков своими руками. В результате возрастает потребность в штукатурке.

Недостатки

Арболит имеет много преимуществ, чуть меньше – минусов. К главному недостатку относят высокие риски приобретения модулей кустарного производства. Дело в том, что качественные блоки выпускают на крупных производственных предприятиях, которых не найти в регионе.

Такие производители не задумываются об эксплуатационных качествах выпускаемых стройматериалов. Они изготавливают модули, нарушая технологический процесс. В результате они реализуют арболит, технические характеристики которого существенно ниже заявленных.

К еще одному минусу относят малую плотность материала. С одной стороны, это положительный момент, поскольку снижается нагрузка на фундамент, а с другой – такие блоки нельзя использовать для возведения многоэтажных сооружений.

Существует ряд других недостатков такого материала.

• Отклонения в размерах. Готовые блоки могут существенно различаться по типоразмерам, прописанным регламентом. Иногда из-за несоответствия параметров строителям приходится увеличивать толщину швов. Это ведет к образованию «мостиков холода» и промерзанию швов в стужи.
• Биологическая неустойчивость. Блоки из арболита – изделия, которые «полюбились» грызунам. Мыши и крысы делают в них многочисленные норки и ходы, что значительно снижает срок службы постройки. Чтобы защитить конструкцию от таких вредителей, потребуется делать бетонный цокольный этаж. А это дополнительные денежные растраты на стройматериалы и наем строительной бригады.

• Необходимость в декоративной отделке фасада. Арболит – эстетически непривлекательный строительный материал (если речь не идет об изделиях с облицовкой). Чтобы улучшить внешний вид строения, не обойтись без финишной отделки. Она повлечет за собой расходы на покупку облицовки и наем рабочей силы.
• Слабая устойчивость к повышенной влажности. Арболитовые блоки способны накапливать влагу, что со временем разрушает материал. Чтобы строение из арболита прослужило как можно дольше, нужно сделать фундаментную основу с хорошей гидроизоляционной оболочкой и произвести оштукатуривание внешней части стены.
• Высокая стоимость. Здесь не идет речь о блоках низкого качества кустарного производства. Изделия, соответствующие нормативам ГОСТ, стоят недешево. Их цена примерно в 1,5 раза выше по сравнению со стоимостью газобетона или пеноблока.

Некоторые недостатки арболита связаны с нарушением технологии его производства или с использованием некачественных составляющих. Чтобы не приобрести блоки, непригодные для строительства, нужно прислушаться к некоторым рекомендациям.

Арболит: что это?

Деревобетон (древобетон) — это арболит, название которого происходит от французского слова «дерево» (arbre). Изготавливают материал из трех составляющих — из древесной щепы (ель, лиственница, сосна), цемента и химических добавок. Четвертый незаменимый компонент — вода.

Древесная щепа

90% в составе — отходы деревопереработки. Прочность этого стройматериала в большей степени зависит от вида сырья, которое используют для производства арболитовых блоков. Древесная щепа должна быть качественно высушенной, иметь определенный размер. Если говорить о максимуме, то эти характеристики таковы: толщина 5 мм, ширина 10 мм, длина — 40 мм. Однако лучшими показателями считают 3-5 мм, 5-10 мм, до 25 мм соответственно.

Чаще используют хвойные породы деревьев, лиственные — реже. Костра льна, солома, стебли хлопчатника, стружки или опилки — сырье, которое нежелательно для изготовления арболита. Идеалом считается щепа без добавления листьев, коры или других подобных примесей. Присутствие 2 первых ингредиентов допустимо (5% листьев, до 10% коры), но оно все-таки строителями не приветствуется.

Не всегда производители, занимающиеся изготовлением арболитовых блоков без «отрыва от производства» (на лесопилках, в других деревообрабатывающих компаниях), строго следят за составом продукции. Некоторые из них добавляют в арболитовые блоки то, что есть в наличии, поэтому качество такого стройматериала нередко гораздо ниже требуемого.

Цемент

Для любых строительных работ рекомендуют выбирать достаточно качественные марки цемента: не менее М400. Причина этого — потеря некоторых его свойств уже в период хранения. Поэтому даже продукция, поступающая с завода, в какой-то мере не соответствует своим прочностным характеристикам.

К компонентам арболита, являющегося легким видом бетона, требования жестче. Для того чтобы стройматериал соответствовал всем требованиям, его производят из цемента М500. Такие изделия гарантируют достаточную прочность.

 Минеральные добавки

В производстве деревобетона разрешено использовать жидкое стекло, известь, сернокислый алюминий (сернокислый глинозем, сульфат алюминия), силикат-глыбу, хлорид кальция. Минерализация необходима для защиты материала от биологической угрозы, от воздействия влаги, для повышения сцепления настолько разнородных компонентов.

Минеральные добавки добавляют в воду заранее. Сначала жидкость равномерно смешивают со щепой в течение 20 секунд. Затем в полуфабрикат добавляют цемент, который перемешивают со щепой дольше — на протяжении 3 минут.

Большая разница: опилкобетон и арболит

Некоторые называют арболит опилкобетоном, но это совершенно разные материалы. Главные компонент деревобетона — щепки, а в составе второго — древесные опилки, которые не обладают армирующими свойствами.

По этой причине изделия из мелких отходов быстро деформируются, разрушаются. Еще один недостаток опилкобетона — добавление большей (чем необходимо) доли песка. Такое нарушение технологии — секрет недобросовестных производителей. Логичный результат этого «преступления против человечества» — крошащиеся стены дома.

Достоинства

Арболитовые блоки соединяют в себе достоинства исходных составляющих: они прочны, как цемент и аккумулируют тепло, как дерево:

1. Прочность. Камни из древобетона класса В 2,5…3,5 обладают достаточной прочностью для строительства несущих конструкций зданий высотой 2-3 этажа.
2. Теплопроводность. Арбоблоки конструкционные имеют коэффициент теплопроводности от 0,105 до 0,17 Вт/м×°С, теплоизоляционные — от 0,07 до 0,095, что позволяет отнести их к группе эффективных строительных материалов.
3. Морозостойкость. Морозостойкость соответствует нормативным требованиям к материалам для наружных ограждающих конструкций (F 50).
4. Огнестойкость. По группе горючести арбоблоки относятся к трудногорючим материалам — Г1, они выдерживают под действием открытого пламени 1,5 часа без изменения геометрии.
5. Биостойкость. Материал не поражает гниль, плесень, к нему не проявляют интереса грызуны, благодаря наличию в составе большого количества древесины стены из древобетона дышат, создавая в доме комфортный микроклимат.
6. Малый вес. Невысокая плотность материала уменьшает потребность в подъемно-транспортном оборудовании, снижает затраты на транспортировку, позволяет использовать при строительстве мелкозаглубленные фундаменты облегченного типа — свайно-винтовые, столбчатые, шведскую плиту.
7. Экологичность. В составе арболита нет агрессивных или вредных веществ, они экологически безопасны и не оказывают негативного влияния на здоровье людей.
8. Долговечность. Здания, сложенные из арбоблоков, стоят более 50 лет.
9. Экономичность. При производстве древобетона используются отходы деловой древесины, процесс изготовления блоков не требует больших затрат электроэнергии, благодаря этому снижается стоимость изделий.

Щепа для арболита: как получить или где купить

Лучшая щепа для арболита получается из сосны и ели. Можно использовать и лиственницу, но при замесе необходимо удвоить количество химических добавок. Из лиственных пород ГОСТ допускает использование осины, бука, березы, тополя. ОСтальные требования такие:

• Максимальные размеры 40*10*5 мм. Опытным путем установлены оптимальные параметры щепы — длинна около 25 мм, ширина — 5-10 мм, толщина 3-5 мм. Из такого сырья получаются самые прочные арболитовые блоки.
• Количество коры не должно превышать 10%.
• Не должно быть пыли, песка, грунта, посторонних примесей. От мелких фракций, пыли и песка щепу избавляют при помощи сита, а крупные посторонние включения удирают вручную (часто это куски грунта или камни).
• Не должно быть видимой плесени и гнили.

Пример щепы для арболита

Самая лучшая щепа получается из кусковых отходов древесины. Ее сначала пропускают через рубительные машины, а потом измельчают на молотковой дробилке. Использовать для этого можно следующие механизмы:

• Дисковые рубительные машины с регулируемыми ножами. Не все из них можно подстроить для получения щепы требуемого размера, но размеры будут близкими.
• Роторно-ножевые дробилки. С них выходит узкая и неширокая щепа, а длинна регулируется. То есть, это — хороший вариант. Есть только одно «но»: ножей много и при длительном использовании их надо менять или наплавлять (они не точатся). К плюсам добавим, что дробилки этого типа можно использовать для повторного дробления технологической щепы, полученной при первом дроблении (после перенастройки).
• Шредеры или валковые измельчители. Это дорогое оборудование (около 1 млн. руб), причем в основном импортного производства, но оно отлично подходит, так как изготавливается под определенные размеры щепы.

Если делать арболитовую щепу самостоятельно — не вариант, ее можно купить. Если получится, можно договориться на заводе, где производят арболит. Только параметры щепы проверяйте. Если такового поблизости нет, можно взять стружку из-под калибровочных станков. Некоторые из них можно настроить так, чтобы стружка была нетолстой.

https://youtube.com/watch?v=bavRUGk20cE

Описание и особенности производства

Выбрать надежного производителя, имеющего все сертификаты на товар — начать стоит именно с этого. Такие предприятия следуют всем тем требованиям, которые в конечном итоге влияют на качество изделий.

1. Производят эту продукцию из цемента (реже — гипса), древесной щепы, воды и синтетических компонентов. Цементный состав (на профессиональном языке именуется «тесто») связывает между собой частицы древесины, к которым предъявляются особые требования. Их длина по ГОСТу не должна превышать 4 см, ширина 1 см, толщина – 0,5 см. Чем мельче щепа, тем выше качество стройматериала. Однако опилки или стружки в составе смеси резко снижают качество блоков.
2. Древесные частицы обрабатывают специальным составом – для лучшего сцепления с цементом и повышения водоотталкивающих свойств дерева. На этот компонент также распространяются требования ГОСТа.
3. Блоки имеют форму крупного прямоугольного параллелепипеда и формуются двумя способами: вручную или на специальном станке. При этом частицы древесины равномерно распределяются внутри изделия. Безусловно, продукция, полученная механизированным способом, имеет более высокое качество и чёткую геометрию граней. А надежные станки для изготовления блоков могут себе позволить лишь крупные производители.
4. Технология производства требует строгого соблюдения пропорций состава, что также возможно только на специализированных предприятиях.
5. Готовое изделие должно пройти ряд испытаний.

Арболитовые блоки относятся к классу крупноячеистых легких бетонов. Производители предлагают эту продукцию различных размеров, самый ходовой вариант — 250х300х500 мм.

Использование арболитовых блоков

Продукция применима в строительстве зданий гражданского и промышленного назначения, а именно:

• для создания навесных наружных стен,
• при сооружении внутренних перегородок,
• для строительства несущих стен в зданиях не выше двух этажей,
• в качестве звуко- и теплоизоляционного материала.

Эксплуатация арболитовых блоков возможна в помещениях с нормальным или низким уровнем влажности, в остальных случаях необходима специальная пропитка.