Состав и пропорции арболита

Рецептура

Практикуется масса рецептов изготовления монолитного деревобетона своими руками в домашних условиях. В каких-то рецептах готовится и обрабатывается лесоматериал, в иных – примешивают химический элемент. По одному из методов дробленку отмачивают в известке (80 килограммов известки на 1 м3 древесины), отжимают. Потом поверху обсыпают негашеной порошкообразной известью (80 килограммов), размешивают, ровняют, просушивают и добавляют в состав. Тем самым избавляются от древесной сахарозы, воздействующей на качество монолитного деревобетона.

Возиться с дробленкой, да тем более в таких объемах – занятие довольно затратное по времени, требующее пространства. В связи с этим быстрым способом изготовления деревобетона станет применение хлорида кальция либо сернокислого алюминия. И тогда дробленку можно не подвергать обработке, но станет лучше, если дать ей отлежатся на улице, под дождем и солнцем парочку месяцев. Если имеется возможность, ее надо вымочить в воде, а накануне приготовления раствора просушить. Вымачивание и вылежка – это просто обычная подготовка древесной массы, дающая возможность немного убрать сахар.

Если при добавлении хлорида кальция 5% от общей массы цементирующего вещества на затвердевшем материале покажется соляной налет белого цвета (высолы, выцветы), значит, долю содержимого химического элемента надо убавлять. Точного соотношения химической составляющей для монолитного деревобетона не существует. Ее постоянно нужно устанавливать самостоятельно в соответствии с качеством применяемого цемента и дробленки.

Кто-то не желает связываться с подборкой соотношения хлорида кальция. И, дабы не появлялись высолы, примешивают в смесь силикат натрия. К примеру, 2% кальция хлорида и 3% силиката натрия от веса цемента. Но силикат натрия довольно дорого стоит, в связи с этим для большинства дешевле провести парочку пробных замесов и выяснить соотношение хлорид кальция. Для придания арболиту различных дополнительных свойств практикуется применение гашеной и негашеной извести, жидкого стекла, сернокислого алюминия, кальция.

О плюсах и минусах арболита смотрите в следующем видео.

Свойства арболита

Так как основой для изготовления блоков являются опилки, материал приобретает некоторые свойства натуральной древесины. Например, повышаются показатели шумоизоляции, материал хорошо пропускает испарения и удерживает тепло. В результате паропроницаемости, в постройках из арболита устанавливается комфортная среда для жизни.

В то же время, арболитовые блоки, в отличие от дерева, не горючие. Благодаря присутствию бетонных компонентов, материал становится устойчивым к воздействию огня. Были проведены испытания блоков при температуре около тысячи градусов, и материал оставался в неизменном виде на протяжении двух с половиной часов. После такого агрессивного воздействия он все еще сохранял несущую способность.

Помимо утепляющего эффекта, древесные опилки армируют материал, придают свойство прочности в процессе изгибов и растяжений. Вот почему арболитовые блоки возможно использовать при малоэтажном строительстве.

Из-за содержания цемента блоки легко обрабатывать финишными штукатурками, ведь они обладают отличной адгезией к материалам, в составе которых имеется цемент.

Марки арболита

В зависимости от сочетания компонентов, получается опилкобетон определенной марки. Например, если брать цемент М400, известь и опилки в пропорции 1:1,5:15, выйдет материал 5 марки с плотностью в 300-400 кг/кубометр.

Если цемент М400, известь, песок и опилки взять в соотношении 1:0,5:2,5:9, то получается 15 марка с показателями 900-1000 кг/кубометр. Марки 5 и 10 можно использовать для термоизоляции стен, 15 и 25 — для строительства.

Необходимое оборудование

Лишь в том случае, когда соблюдены все требования, предъявляемые ГОСТ, можно запускать определенную марку деревобетона в производство. Но обеспечить строгое исполнение нормативов и выпустить необходимое количество смеси, а затем и блоков из нее, помогает только специальная аппаратура. Щепу разделяют на части при помощи промышленных измельчителей. Далее она вместе с другими компонентами поступает в устройство, размешивающее раствор.

Еще потребуется:

• аппарат, дозирующий и формирующий арболитовые блоки;
• вибрационный стол, который придаст им необходимые качества;
• устройства, сушащие щепки и приготовленные блоки;
• бункеры, куда закладывается песок и цемент;
• линии, подающие сырье.

Полезно рассмотреть и особенности каждого вида оборудования. Устройства, режущие щепу, имеют специальный барабан с «ножами», формируемыми из качественной инструментальной стали. Дополнительно барабан оснащают молотками, которые позволяют автоматизировать подачу сырья для последующего дробления.

Чтобы сырье могло проходить внутрь, барабан делают перфорированным, его окружает несколько. Больший (внешний) барабан той же формы, который препятствует разлету осколков. Обычно устройство монтируется на рамах с трехфазными электромоторами. После расщепления щепу передают в сушилку. Именно качество этого аппарата сильнее всего влияет на совершенство готового продукта.

Сушилка тоже выполнена в форме сдвоенного барабана, ее диаметр составляет примерно 2 м. Наружный барабан перфорирован, что позволяет обеспечить поступление теплого воздуха. Его подают при помощи асбестовой трубы либо гибкого несгораемого рукава. Кручение внутреннего барабана позволяет размешать щепу и предотвратить воспламенение сырья. Качественная сушка сумеет за 8 часов довести до нужной кондиции 90 или 100 блоков. Точная величина зависит не только от ее мощности, но и от габаритов обрабатываемых конструкций.

Мешалка — это крупный цилиндрический чан. Все необходимое сырье загружается сбоку, а замешанный состав выходит снизу. Обычно электрические моторы и их редукторы располагаются сверху от растворомешалки. На эти двигатели насаживаются комплексы лопастей. Вместимость резервуара определяется тем, какова должна быть ежедневная производительность линии. Миниатюрное производство выпускает за дневную смену не более 1000 конструкций, при этом используются чаны емкостью 5 куб. м.

Сравнение характеристик блоков из арболита с другими строительными материалам

Для того, чтобы понять подходит ли для строительства арболитовые блоки, стоит произвести сравнительный анализ свойств наиболее популярных стройматериалов.

Сравнение свойств арболита, бруса, ячеистого бетона и кирпича:

Паропроницаемость блоков из арболита лишь немного меньше показателя древесины. Благодаря данному свойству в домах из деревобетона уровень влажности всегда оптимальный. Прочность арболитовых блоков не зависит от степени впитывания и испарения влаги, поэтому при её передаче стены не разрушаются.

Сравнение арболита с другими строительными материалами

На качество деревобетона оказывает существенное влияние степень просушки опилок. Если использовалась только сухая щепа, то величина внутренней влажности блоков никогда не станет критичной, поэтому возведённой из них стене будут не страшны морозы. Когда же использовались влажные опилки, не исключено, что через несколько зим арболит начнёт терять прочность. Ведь при отрицательных температурах вода будет замерзать, увеличиваясь при этом в объёме, что приводит, в свою очередь, к разрушению вяжущего компонента.

Из других практичных свойств этого материала стоит выделить:

• не страшны нагрузки на растяжение;
• стойкость к плесени и гнили;
• не боится огня.

Арболитовые блоки могут иметь разнообразную форму, благодаря чему во время строительства можно обойтись без подгонки и обрезки обычных элементов

Благодаря последнему свойству степень пожароопасности арболитовых домов ближе к этому показателю каменных и кирпичных зданий, чем деревянных сооружений. Однако, если масштабное возгорание произойдёт внутри постройки, или она окажется в зоне большого пожара, стены лишатся значительной части прочности. К таким последствиям в меньшей степени предрасположены железобетон, камень и кирпич, чего не скажешь о других видах лёгкого бетона.

Морозостойкость

Постепенное разрушение изделий при замораживании и размораживании происходит в результате расширения замерзающей в пустотах воды. Чем больше воды в них содержится, тем меньше циклов замораживания — размораживания способен выдержать материал без разрушения.

Низкое сорбционное влагопоглощение дает арболиту хорошую стойкость к промерзанию. Минимальное значение составляет F25 и доходит до F50. Защита арболита от прямого воздействия влаги, позволяет повысить реальную морозостойкость материала в конструкции. Кроме этого существуют реальные примеры эксплуатации зданий из арболита на протяжении 7 — 10 лет без повреждений для стен. Причем речь идет о стенах, которые ни чем не защищены от воздействия внешних факторов среды. 

Производство блоков

Сравнительная таблица характеристик блоков из различных материалов.

Хорошо высушенные опилки просеиваются через сито и перемешиваются с песком и цементом. В раствор добавляется заблаговременно смоченная и скомканная глина. Все компоненты снова перемешиваются, после чего в смесь постепенно из лейки добавляется вода.

Приготовление рабочей смеси производится исходя из того, на какие цели будет использован строительный материал. Для получения блоков из опилок с различной плотностью исходные материалы добавляются в следующих пропорциях:

1. Из 20 кг опилок, 20 кг глины, 5 кг песка, 5 кг цемента делаются блоки с низкой плотностью.
2. Из 20 кг опилок, 10 кг глины, 35 кг песка, 15 кг цемента — изделия со средней плотностью.
3. Из 20 кг опилок, 5 кг глины, 50 кг песка, 20 кг цемента — блоки с высокой плотностью.

Качество полученного раствора проверяется таким образом. Немного смеси сжимается в руке. Должен получиться пластичный комок со следами от руки. Если на комке появились маленькие капельки воды, то это свидетельствует о плохом качестве раствора.

При возведении построек в местности, где преобладает влажная погода, понадобится осуществить дополнительную обработку смеси с помощью минерализаторов (вымачивание в известковом «молочке» и жидком стекле). Благодаря этому увеличатся влагоотталкивающие и огнестойкие показатели материала.

Сразу необходимо определить размер изготавливаемых опилкобетонных блоков. Обычно стандартной считается толщина материала, равная толщине двух красных кирпичей. При создании больших блоков следует учесть, что они будут высыхать в течение довольно продолжительного времени. Для ускорения данного процесса в материале делаются отверстия.

Делать блоки из опилок нужно в течение 1,5 часов после приготовления раствора. Иначе смесь начнет затвердевать. Смесь укладывается в формы слоями толщиной 15-20 см. Каждый слой тщательно трамбуется. Весь воздух из заготовок должен быть удален.

Состав блоков и расход цемента при изготовлении блоков из опилок.

На протяжении 3-4 дней происходит процесс отвердевания материала. Чтобы он достиг максимальной плотности, необходимо соблюдать определенный температурный режим. Оптимальная температура должна составлять +15ºС и выше.

Спустя 3 дня опилкобетон нужно проверить. Берется гвоздь и проводится по поверхности материала. Если на нем не появилась глубокая царапина, то блоки можно вынимать и укладывать для дальнейшей просушки. После чего происходит аккуратное изъятие пробок и толя. Формы разбираются.

Для приобретения максимальной прочности блоки выдерживаются еще в течение 3-4 дней.

Наиболее качественный материал получится тогда, когда он уложен на сквозняке с наличием небольших зазоров между блоками.

В таком случае процесс высыхания будет происходить более равномерно. Чтобы избежать намокания блоков во время дождя, его укрывают полиэтиленовой пленкой.

При окончательной сушке, которая займет более 3 месяцев, рекомендуется построить столбы из сделанных заготовок. В основании укладываются обожженные кирпичи. На них укладываются два опилкобетонных блока. На них в поперечном направлении укладываются два следующих блока. Процедура повторяется до тех пор, пока строительный материал будет удобно укладывать и впоследствии снимать.

Спустя 3 месяца материал должен полностью высохнуть и затвердеть. На нем не должно быть никаких трещин. Проверка качества опилкобетона осуществляется следующим образом. Берется один из блоков и сбрасывается с метровой высоты. Если материал останется целым, то можно приступать к строительству дома или хозяйственных построек.

Формирование арболитовых блоков

Когда раствор готов, он высыпается в подходящую емкость и теперь его надо израсходовать в течение 15 минут. Чтобы сформировать и сделать арболитовые блоки своими руками, способов придумано достаточно много – на производствах это разборные опалубки на 6-12 блоков, а в домашних условиях они обычно делается по одной штуке в самодельных трафаретах.

Один из методов изготовления на видео:

Технология изготовления арболита предусматривает два варианта формовки:

• Быстрая распалубка – после первичного схватывания цемента. По сути, это безостановочный процесс – формирование блока (засыпка раствора в форму), прессовка (или вибропрессовка), распалубка и отправка на просушку. Вместе с приготовлением раствора даже один человек может в день сделать 80-100 блоков. Преимущество способа – скорость изготовления новых арболитовых блоков и безостановочность процесса.
• Распалубка через сутки – после опрессовки блок оставляется в форме на 24 часа, после чего только производится распалубка и досушка. Изготовить арболитовые блоки своими руками таким способом может получиться даже быстрее, но только при условии наличия достаточного количества форм, в которых арболит можно оставить на ночь. Преимущества метода – близкая к идеальной форма блока, которая после схватывания бетона не имеет возможности даже малейшего перекоса.

Чем хуже геометрия блоков, тем толще между ними будут цементные швы, которые образуют мостики холода. Для уменьшения теплопроводности блокам придается зигзагообразная форма, которая ломает такой мостик, предотвращая прямой отток тепла.

Для формирования блоков используется специальный станок или трафареты – все это оборудование для арболитовых блоков может быть сделано своими руками.

Использование станка

Оба устройства могут применяться в любом из методов, но свой станок чаще делают под быструю распалубку, для увеличения темпов производства. Их неоспоримое преимущество – это прессовка блока на вибростоле. Сам процесс формирования отличается простотой и оборудование можно доверять рабочим после минимального обучения.

Работа станка полуавтомат на видео:

• Готовая смесь засыпается в мерную емкость (1), которая смещается на направляющих (2), высыпая раствор в пресс-форму (3).
• Сверху на раствор устанавливается крышка (5) пресса (ее высота может регулироваться штырями (6) для людей разного роста) и придавливается рычагом (7).
• После придавливания включается вибростол (8). Он работает 20-30 секунд и автоматически отключается (можно использовать простейшее реле времени) – дольше трамбовать нельзя, потому что тогда цемент будет стряхиваться на дно блока.
• Рычаг откидывается назад (9), крышка пресса снимается (10) и пресс форма поднимается наверх (11), для чего нажимается педаль.

Готовый арболитовый блок можно забирать на просушку (12). Через 2-3 суток он наберет достаточную прочность для транспортировки.

Для использования метода распалубки через сутки пресс-форма делается разборной и съемной, а верхняя крышка может в ней фиксироваться защелками или другим удобным способом. После трамбовки блок снимается прямо с формой и отправляется на отстаивание.

Арболит с помощью трафарета

Используются две основные разновидности пресс формы – в виде коробки без дна и верха, а также разборная, в виде двух букв «Г», которые защелкиваясь вокруг дна образовывают жесткий короб, накрываемый крышкой. Она в свою очередь также фиксируется отдельными защелками, которые врезаны в боковые стенки.

Независимо от того, какая пресс-форма используется, основной алгоритм следующий:

• Короб готовится к засыпанию арболитовой смеси. Сквозной ставится на твердую поверхность (1), застеленную целлофаном (чтобы не прилип блок), цельный короб смачивается изнутри.
• Засыпается первый слой смеси, утрамбовывается, сверху добавляется второй слой, в случае необходимости третий и накрывается крышкой. На сквозной короб ложится (2) гнет (гиря или что-нибудь подходящее), у разборного верхняя часть фиксируется защелками (3).
• Если под рукой есть перфоратор, то можно пройтись ним по крышке, это заменит вибростол.
• В зависимости от применяемой технологии производится распалубка или форма оставляется для выстаивания.

Если производится быстрая распалубка сквозной коробки, то сначала вверх поднимается именно она (4), затем снимается гнет и убирается крышка. Блок отправляется на сушку вместе с основанием, на котором его формировали.

Свойства арболита

Преимущества и недостатки

В процессе проектирования дома из деревобетона следует всесторонне изучить свойства и характеристики арболита. Основными преимуществами этого материала являются:

• Хорошие показатели теплоизоляционных свойств. Присутствие в составе материала опилок древесины способствует повышению этого показателя. Теплая штукатурка, применяемая в современном строительстве, производится по аналогичному принципу.
• Прочностные характеристики находятся на уровне показателей, которыми обладает шлакоблок, ракушняк или газобетон.
• Срок эксплуатации не отличается от традиционных материалов при условии правильного выполнения технологических операций в ходе производства и соблюдения правил укладки и отделки.
• Относительно небольшая масса арболитовых блоков существенно облегчает ведение работ с ними.
• Производство материала достаточно простое и не сопряжено со значительными материальными затратами. Найти материалы для изготовления арболита своими силами не составляет труда, при этом можно обойтись без использования специального оборудования.

Арболитовые блоки

При всех положительных качествах арболита, материал не лишен ряда недостатков:

• Присутствие в составе арболита значительного количества древесных опилок обуславливает подверженность его воздействию влаги, что может привести к разрушению материала. Для того, чтобы защитить материал от разрушения, применяется оштукатуривание поверхности блоков, которое, кроме того, придает им дополнительную прочность. Ситуация в данном случае подобна с той, когда при строительстве применяется ракушняк. Он также при отсутствии штукатурки хрупок и выкрашивается под влиянием внешних факторов. Нанесение штукатурки придает материалу высокую прочность.
• Для мелких грызунов арболит может служить и жильем, и пищей. Чтобы ликвидировать эту проблему, создается цоколь из бетона с толщиной не менее 500 мм и высотой порядка полуметра. Прекратить атаки грызунов можно путем закладки сетки-рабицы под слой штукатурки.

Классификация блоков арболита

Материал подразделяется в зависимости от следующих признаков.
Плотность при полном высыхании:

• 500 кг/ м. куб. – теплоизоляционный;
• 500-850 кг/м. куб. – конструкционный.

Наполнитель

Состав наполнителя:

• древесная щепа;
• рисовые стебли и хлопчатник, остатки стеблей льна и конопли.

Назначение:

• материалы, обладающие малой плотностью, применяют для устройства теплоизоляционного слоя помещений и для создания перегородок между комнатами, а также в качестве стен, которые не являются несущими;
• при повышенной прочности материала, его используют при возведении стен, несущих нагрузку.

Технические характеристики

Прочностные характеристики арболита находятся в соответствии задачами, поставленными перед ним в соответствии с плотностью блока.

• Средняя плотность зависит от используемых компонентов в качестве наполнителя и связующего вещества. При росте плотности происходит увеличение прочности и, соответственно, повышается класс материала.
• Показатели теплопроводности увеличиваются с ростом количества связующего компонента в арболите. Повышение теплопроводности приводит к ухудшению прочностных свойств и потере конструкционных свойств.
• Морозоустойчивость находится на уровне 25-50 циклов.
• На степень усадки влияет плотность блока. Она возрастает при снижении этого показателя.
• Водопоглощение составляет 45-80%, что значительно превосходит этот показатель у других материалов.
• Паропроницаемость материала отличается высокими значениями, которые соответствуют аналогичному показателю древесины.
• Огнестойкость материала находится на высоком уровне. Арболит не способен поддерживать процесс горения и обладает возможностью длительное время выдерживать воздействие высокой температуры.
• Звукопроницаемость арболитных блоков находится на уровне, сопоставимом с натуральным деревом.
• Максимальное число этажей зданий, сооруженных из арболита, не превышает трех.
• Стоимость материала вполне доступна для массового потребителя.

Арболитовые блоки объединяют в себе свойства различных материалов

Недостатки

У всех строительных материалов есть слабые и сильные стороны. Арболит не исключение. Его главные минусы заключаются в повышенной влагопроницаемости и пониженной влагостойкости, что обусловлено гигроскопичностью древесины в составе материала.

Чтобы нивелировать эти недостатки при монолитном строительстве из данного материала, нужно предусмотреть ряд моментов.

• Устройство декоративно-защитного слоя на фасаде дома, чтобы защитить его от капиллярной влаги.
• Организация качественной гидроизоляции фундамента.
• Создание больших свесов, что позволяет уберечь стены от залива во время среднеинтенсивных дождей.

Пошаговая инструкция изготовления арболитовых блоков своими руками в домашних условиях

Мы рассмотрели примерный состав и химические реагенты, которые применяются в производстве. Перейдем к самому процессу изготовления арболитовых блоков в домашних условиях. Это не трудно, так как мы уже ознакомились с основным составом и рекомендуемым соотношением компонентов, осталось только все выполнить. Итак, приступим.

ШАГ 1: заготовка щепы. Метод её получения может быть разным. Можно заказать на лесопилке, купить на деревообрабатывающем предприятии, заготовить самому при наличии своей рубильной машины.

ШАГ 2: выдержка древесной стружки. Опилки не используются сразу после приготовления. Их нужно подержать на улице в течение 40 – 80 дней для полного высыхания и снижения уровня сахаров в составе. Здесь на помощь приходят химические реактивы, но время на выдержку все же нужно.

ШАГ 3: фильтрация. Опилки нужно пропустить через крупное сито, чтобы избавить смесь от лишнего мусора и органических остатков.

ШАГ 4: смешивание. Смешивания опилок с водой, в которую предварительно добавлены необходимые химические вещества. Допускается добавление жидкого стекла для увеличения плотности блоков.

ШАГ 5: замешивание состава в бетономешалке. На этом этапе смесь соединяется с бетоном и песком

Тут важно соблюсти пропорции. Стандартное соотношение выглядит следующим образом: 1:2:6, то есть, на один мешок цемента мы берем два мешка песка и шесть мешков с приготовленной щепой

ШАГ 6: придание формы. Когда раствор приготовлен, остается только придать составу форму блока. Их надо делать прямоугольными. Если вы не знаете, как самому сделать форму для арболитового блока, то тут все просто. В качестве инструмента подойдет обыкновенный деревянный ящик со снимаемым дном. Будет полезно застелить стены ящиков линолеумом, чтобы избежать прилипания состава к стенкам. При заливании смеси в ящик, до верхнего края оставляют около двух сантиметров, чтобы в потом залить это пространство штукатурным раствором. На наружную поверхность наносится цементный раствор.

Это простой пошаговый способ, как сделать арболитовые блоки своими руками. Как видите, ничего сложного, а при наличии заранее подготовленной или заказанной древесной щепы, весь процесс не займет много времени, за исключением этапа выдержки готового материала, после чего можно приступать к строительству. Арболитовые блоки дают хорошие преимущества.

• Экологически чистый материал.
• Хорошая задержка тепла и как следствие, экономия на отоплении.
• Прочное крепление к блоку сторонних предметов в отличие от пенобетона и газобетона.
• Легкая транспортировка благодаря малому весу.
• Невозгораемость арболита

Все это, при правильном расчете позволит построить теплый, уютный и безопасный дом в максимально короткие сроки, без лишних трат. Если строительный материал производите вы сами, то это дополнительная экономия в полтора-два раза.

Разрешения для открытия

Чтобы открыть производство арболита лицензия на ведение деятельности не требуется. Но необходимо получить разрешение от Роспотребнадзора. С этой целью надо предоставить следующие документы:

• регистрационные документы;
• программу производственного контроля, в которой указано как выполняется предписания СЭС;
• договор с компанией на утилизацию твердых отходов;
• договор с компанией на утилизацию люминесцентных ламп;
• договор аренды помещения;
• документы на приобретенное оборудование;
• технологическую карту производства.

Кроме того, надо получить разрешения у пожарной охраны. Договор аренды помещения надо заключать на длительный срок.