Состав арболита и правильные пропорции

Технология «Русский Арболит»

У арболитовой смеси простой четырехкомпонентный состав. Не важно для чего используется арболит, производство блоков или монолитное строительство – компоненты одинаковые, различие в их пропорции. От них напрямую зависит, какая прочность будет у готового изделия.

1 Древесная щепа

Основной наполнитель для арболитовой смеси, от нее зависит теплопроводность блока

Подробнее

2 Цемент

Связующее для древесной щепы, напрямую влияет на прочность блоков

Подробнее

3 Вода

Служит для активации цемента и его кристаллизации, потом она испарится из блока

Подробнее

4 Минерализатор

Предназначен для нейтрализации сахаров в древесине, вредных для цемента

Подробнее

Процентный состав арболитового блока

Процентное соотношение веса компонентов арболитового блока в сухом состоянии:

Хвойная щепа

Наполнитель

Цемент М500

Связующее

Вода

Для активации цемента

Минерализатор

Сульфат алюминия

Пропорции 1 куба арболитовой смеси

Вес компонентов арболитовой смеси в процентном соотношении для изготовления 33. 3 арболитовых блоков размером 500×300×200 мм методом вибропрессования

Древесная щепа

1155 литров хвойной щепы в сухом состоянии

Цемент М500

минимум 330 кг на куб для конструкционных блоков

Вода

≈ 230 литров в зависимости от влажности щепы

Минерализатор

9 кг сульфата алюминия, растворенного в воде

Пропорции замеса для 1 м

³ арболита

Это примерные пропорции. Точное соотношение зависит от состояния древесной щепы, её влажности и завода-изготовителя портландцемента. Точные инструкции по подготовке смеси наши партнеры получают во время обучения в Иваново.

15 или 25 марки прочности более чем достаточно для постройки здания в три этажа. Эти цифры означают, что возможная нагрузка на 1 см² – 15 и 25 кг соответственно; в трехэтажном строении с учетом коммуникаций, техники, мебели и т.д. нагрузка будет максимум 1,5 кг.

Небольшая, по сравнению с другими бетонами, плотность арболита – не изъян. Наоборот, благодаря этой характеристике возможны теплоизоляционные свойства материала, за которые он и ценится.

Щепа для арболита

Щепа – основной компонент для изготовления арболитового блока. Не соответствует ГОСТу она – не соответствует изделие целиком.

Какой должна быть щепа

Лучше всего для арболита подходят хвойные породы деревьев. Почему?
Для их обработки требуется меньшее, чем для лиственных, количество минерализатора.
Это вещество нейтрализует сахара в древесине и ускоряет этим схватывание цемента.

Древесина хвойных пород для арболита

Форма щепы должны быть плоской, «игольчатой». Почему?
Такая структура позволяет щепочкам сцепляться друг с другом, армируя блок.

Щепа, соответствующая ГОСТу по размеру и форме, естественным образом армирует блок

Щепа должна быть хорошо вымочена перед выкладкой в смесь. Почему?
У всей массы щепы должна быть одинаковая влажность. Сушить ее всю затем, чтобы снова вымочить в растворе сульфата алюминия, – напрасная трата времени. Достаточно замерять показатель влажности и регулировать количество воды для раствора.

Щепа в бункере

Нормативные документы по щепе и наполнителям у арболита

Подробно о том, какие требования предъявляют к щепе для арболита, можно прочесть в нормативных документах:

• ГОСТ 19222-84 «Арболит и изделия из него. Общие технические условия»;
• ГОСТ Р 54854-2011 «Бетоны легкие на органических заполнителях растительного происхождения»;
• СН 549-82 «Инструкция по проектированию, изготовлению и применению конструкций и изделий из арболита».

Как видите, технологию производства арболита регулируют два ГОСТа – старый и новый. О новом пока известно не всем производителям, но «Русский Арболит» ориентируется в том числе и на него, так как он учитывает новые разработки.

Вода для арболита

Для производства арболита можно использовать техническую водопроводную или очищенную природную воду из скважины. Главное, чтобы в ней не было компонентов, мешающих процессу твердению арболитовой смеси. Документ, по которому можно проверить соответствие доступной воды: ГОСТ 23732-2011 Вода для бетонов и строительных растворов. Технические условия.

Для приготовления 1 куба арболита требуется примерно 350–400 литров воды. Все зависит от влажности древесного сырья.

Цемент для арболита

ГОСТ, регламентирующий производство арболита, требует использования цемента марки не ниже M400. «Русский Арболит» использует M500, чтобы конечный продукт превышал требования нормативных документов.

Как цемент взаимодействует с древесиной?

При реакции раствора с сахарами древесной щепы образуются так называемые «цементные яды» – вещества, для живых существ безвредные, но замедляющие схватывание смеси. Чтобы избежать этого и получить прочный, застывающий в срок арболит, используется минерализатор – сульфат алюминия (один из видов соли, которым обрабатывают питьевую воду).

Как проверить, достаточно ли цемента в готовом блоке?

Содержание цемента в арболитовом блоке должно составлять 10–20% (зависит от заявленной марки прочности). Чтобы понять, не пожадничал ли производитель на растворе и не заменил ли его лишней частью песка и/или щепы, блок можно потереть пальцами (на коже должен остаться цемент, а не песок) и посмотреть на его цвет (правильный блок – иссиня-серый, а не желтый).

Минерализатор для арболита:

сульфат алюминия

Что происходит с блоком, в составе которого есть только цементный раствор и щепа? Он крошится, подобно пенопласту, и оббивается при транспортировке и укладке. От такого «арболита» можно руками оторвать кусок.

Минерализатор – такой же ключевой компонент, как цемент и щепа.

«Русский Арболит» выбирает для минерализации сульфат алюминия, так как он полностью безопасен: его используют для очистки питьевой воды или в качестве пищевой добавки Е-520. После высыхания блока он полностью деактивируется.

При изготовлении арболита своими руками добавка иногда заменяется известью, что, во-первых, не так эффективно, во-вторых, создает проблемы при армировании конструкции (известь провоцирует корродирование металлических элементов).

Как сульфат алюминия делает блок прочнее?

При взаимодействии древесных сахаров с раствором бетона образуются «цементные яды». Для человека они не несут вреда; такое название дано им за то, что они замедляют схватывание цемента. Чтобы нейтрализовать сахара, нужны минерализаторы – соли. Самой эффективной и экономически выгодной признан сульфат алюминия.

В щепе лиственных деревьев сахаров больше, именно поэтому она не так предпочтительна, как щепа сосновых пород. Если все же приходится использовать древесину лиственных – увеличится и количество минерализатора.

состав, особенности производства и характеристики

Арболит – сравнительно новый строительный материал, отличающийся впечатляющими свойствами, речь о которых пойдет ниже. Если внимательно проанализировать тематические статьи и публикации, становится очевидным, что большинство специалистов высоко оценивают арболитовые блоки, скромно умалчивая о недостатках этого материала. Впрочем, в нашем мире нет ничего идеального, особенно, если речь идет о строительной отрасли.

Для максимально эффективного применения арболита, и нивелирования его «минусов», следует внимательнее остановиться на его технических характеристиках, особенностях использования.

Особенности производства арболита

Остановимся подробнее на составе и технологических особенностях производства строительного материала. Качество выполнения ряда технологических процессов обуславливает наличие или отсутствие некоторых «минусов» арболита.

Это очень важный аспект, поскольку материал позиционируют, как подвид легких бетонных решений с крупноячеистой структурой.

Главная его особенность – в качестве наполнителя применяют древесную щепу, благодаря которой получается «монолитное цементное тесто».

Материал получил широкое распространение в современном строительстве:
 

• теплоизоляционные плиты;
• блоки с пустотелой структурой;
• блоки крупного формата;
• густые смеси для образования ограждающих решений, готовых конструкций.

Под понятием «арболит» подразумеваются специализированные блоки, используемые для кладки. Особой популярностью пользуются блоки стандартизированных размеров – 50х30х20 см. Но в последнее время производители все чаще расширяют типоразмеры собственной продукции.

Состав арболитовых блоков

Для производства арболитовых блоков применяют ряд ингредиентов:

• цемент;
• вода;
• химические компоненты;
• натуральная древесная щепа.

Цемент. Для обеспечения оптимальных прочностных характеристик опытные мастера рекомендуют использовать цемент 400-й марки. Важно помнить о том, что при продолжительном хранении цемент теряет свои первоначальные свойства. Потому специалисты рекомендуют применять в производственном цикле 500-й марку цемента.

Вода. Чтобы получаемый арболит соответствовал высоким техническим характеристикам, его готовят в строгом соответствии с технологическими предписаниями, рекомендациями мастеров. Воду, в которую добавляют различные пластификаторы и минерализаторы заблаговременно. Если говорить об ингредиентах арболита, то их используют в таких пропорциях:

Что касается деревянной щепы, то ее добавляют в специальный смеситель. Пользоваться традиционными бетономешалками гравитационного типа не рекомендуется, поскольку она не в состоянии обеспечить необходимый уровень гомогенизации. Минерализатор, растворенный в воде тщательно перемешивают, а также равномерно распределяют по всей площади натуральной щепы. Продолжительность перемешивания не превышает 30 секунд. Только после этого в готовый состав вносят цемент. На перемешивание перечисленных компонентов отводится до 3-х минут.

Химические добавки. В составе древесного наполнителя присутствуют натуральные сахара, препятствующие естественной адгезии с деревянными микрочастичками. Чтобы решить столь актуальную проблему специалисты прибегают к 2-м методам:

1. Обработку деревянной щепы при помощи химических соединений.
2. Предварительное высушивание натурального дерева в течение 2-3-х месяцев.

Самый качественный арболит получается при условии комплексного подхода. Сырьевая минерализация решает несколько важных задач:

• обеспечивает водонепроницаемость натурального компонента;
• увеличивает биологическую устойчивость сырья.

Задача решается посредством добавления в арболит извести, силиката-глыбы, жидкого стекла и хлорида кальция.

Натуральная древесная щепа. Прочностные характеристики рассматриваемого материала зависят от физических размеров и калибра натурального сырья. Для производства качественного арболита важно использовать только природную щепу. Размеры этого ингредиента регламентируются ГОСТ-ами. Опытные мастера рекомендуют пользоваться частичками с физическими размерами в 40х10х5 мм.

Профессионалы используют сырье со следующими размерами:

• толщина – от 3 до 6 мм;
• ширина – от 6 до 11 мм;
• длина – порядка 26 мм.

Что касается остальных ингредиентов, таких как солома, тырса или деревянная стружка, то они не уместны. Опытные мастера пользуются только очищенной щепой, на поверхности которой нет остатков грунта, засохших листьев или старой коры. Многие полагают – если в составе натурального ингредиента присутствует от 5 до 10% листвы, то это никоим образом не сказывается на прочностных характеристиках арболита.
В преобладающем большинстве случаев производство арболита поставлено на поток около деревоперерабатывающих предприятий и лесопилок.

Что касается вида древесины, то она никак не влияет на итоговое качество подготавливаемого сырья.

Производство арболитовых блоков

После перемешивания компонентов, описанных выше, формирование строительных блоков важно завершить в течение 15 минут. Существует несколько подходов к формированию блоков, исходя из выбранного производственного подхода:

• использование специализированной выброустановки с дополнительной нагрузкой;
• применение вибростанков;
• производство материала вручную;
• ручное изготовление без механических элементов.

Блоки, произведенные механическим способов зачастую гораздо качественнее аналогов, изготовленных вручную. Если рассматривать плотностные характеристики, геометрию и размеры изделий, то они абсолютно идентичны.

В кустарных условиях применяют специальную опалубку. В некоторых случаях ее проблематично удалить из-за жидкого раствора.
Арболитовые решения не отличаются по составу, при этом их характеристики могут существенно отличаться от партии к партии, метода уплотнения и степени сжатия. Главная задача прессования жидкого состава – повышение плотности итоговой консистенции, увеличение ее прочностных характеристик.
Методику вибрации на этапе уплотнения используют строго дозировано. Если злоупотреблять методикой, существует высокая опасность осаждения ингредиентов на дне. Форменное прессование направлено не только на то, чтобы повысить плотность готового изделия. Ключевое его предназначение – обеспечить равномерное распределение консистенции по всему объему смеси.

Что касается цементного теста, то оно действует по аналоги с клеем. Корректируется только концентрация натуральных ингредиентов, их толщина и объем.

Блоки уплотняют на протяжении того периода времени, которого будет достаточно, чтобы переориентировать направленность наполнительных зерен. Это способствует увеличению эффективной площади контакта щепок с составом. В арболите не происходит никакого деформирования или сжатия.

Усадка арболита

Многие полагают, что арболит является материалом, не подверженным какой-либо усадке. Впрочем, установлено, что в первые 3-4 месяца в этом материале все же наблюдаются минимальные усадочные реакции. Зачастую они завершаются на этапе производства арболитовых блоков. Допустимой считается усадка в пределах от 0.5 до 0.85%.
Если придавить материал другими изделиями, может фиксироваться еще незначительная корректировка по высоте блоков.

Потому опытные мастера не проводят штукатурные или отделочные мероприятия в течение первых 3-4-х месяцев по завершению основного этапа работ.

Огнестойкость арболита

С точки зрения огнестойкости арболитовые материалы могут похвастаться такими параметрами и характеристиками:

• уровень воспламеняемости – В1, что соответствует материалам, которые практически не воспламеняются;
• значение горючести – Г1;
• Д1 – материал образует минимальное количество дыма при воспламенении.

Многие строители отказываются от рассматриваемых блоков по нескольким причинам: блокам требуется основательная защита от разрушающего действия влаги, присутствие на рынке большого количества решений сомнительного качества, завышенная стоимость блоков, в сравнении с другими материалами, а также номинальная геометрическая точность, при изготовлении. Впрочем, ежегодно перечисленные недостатки нивелируются, а в продаже появляется все большее количество качественных изделий.

Вновь открытый старый материал: деревобетон

Дерево и бетон — два материала, которые едва ли могут быть более разными. Каждый из них имеет свои качества, преимущества и недостатки по сравнению с другим, и поэтому в основном это принципиальный вопрос, строить ли с одним или с другим. Но сейчас есть комбинации этих двух материалов, которые пользуются большой популярностью. А вот композит из двух — как деревянно-бетонный — встречается гораздо реже. До сих пор он в основном использовался для ненесущих компонентов, например, в дизайне интерьера или дизайне фасада. Ученые из Национальной исследовательской программы Resource Wood в Швейцарии усовершенствовали композитный материал для несущих стен и потолков.

 

© iTEC/HTA-FR

 

Композитные материалы из дерева и цемента не являются чем-то новым. В 1930-х годах голландец Ричард Хандл запатентовал «способ производства легкого строительного материала из древесных отходов и цемента». Во время Второй мировой войны в Германии в жилищном строительстве использовалось арболита . Чтобы восполнить нехватку цемента, связанную с войной, использовались заменители, такие как шлак из бурого угля, но с ограниченным успехом из-за плохой защиты от влаги. В ГДР, напротив, хорошая тепло- и звукоизоляция достигалась за счет ненесущих плит, изготовленных из более качественной арболитовой смеси.

 

Современный арболитовый бетон

Интерес к арболитовому бетону возродился благодаря общему повышению осведомленности об устойчивости в последние годы. С начала тысячелетия Мюнхенский технический университет занимается исследованиями деревянных легких бетонов . Основное внимание уделяется потенциалу противопожарной защиты и визуальному дизайну фасадов и интерьеров. В Университете Баухаус в Веймаре green:house , экспериментальное деревянно-бетонное здание, построенное в период с 2009 по 2010 год, сочетающее в себе положительные структурные и физические свойства дерева (например, способность к диффузии) и свойства бетона (например, звукоизоляция) и в то же время может быть предварительно изготовлен и обработан в каркасной конструкции, такой как древесина. Композитный материал состоял исключительно из древесной стружки и цемента.

 

Инновация: экологичный деревянно-бетонный дом

Уже построен первый цельный деревянно-бетонный дом с использованием облегченных методов строительства. Но теперь ученые разработали несущий древесно-бетонный материал в рамках Национальной исследовательской программы (NRP 66) «Ресурсная древесина» в Швейцарии, который даже может заменить обычный бетон в бетонном строительстве. Прекрасная полированная древесина заменяет обычный гравий и песок. Исследователи экспериментировали с различными составами разного веса, каждый из которых весил не более половины веса обычного бетона. В самой легкой смеси объем древесины составляет более 50 процентов, а вес арболита настолько мал, что он даже плавает на воде.

 

Помимо малого веса, новый арболит характеризуется повышенной огнестойкостью и лучшей теплоизоляцией по сравнению с обычным бетоном. Кроме того, доля деревянного, безусловно, тоже положительно влияет на экологию. И последнее, но не менее важное: древесина с песком и гравием имеет большое преимущество в том, что она возобновляема. И, прежде всего, энергию можно получать из арболита после его сжигания на мусоросжигательном заводе.

 

Заключение

Этот очень интересный композитный древесно-бетонный материал, сочетающий в себе преимущества двух очень разных материалов экологически чистым способом, во многих случаях может заменить обычный бетон в долгосрочной перспективе. Но, вероятно, пройдет еще некоторое время, прежде чем вновь обнаруженный старый строительный материал действительно «принесет пользу» в строительной отрасли. На данный момент исследователи проекта NRP 66 все еще изучают вопрос, какая смесь для каких целей лучше всего подходит.

---

 

Открытый доступ SCIRP

Издательство научных исследований

Журналы от A до Z

Журналы по темам

• Биомедицинские и биологические науки.
• Бизнес и экономика
• Химия и материаловедение.
• Информатика. и общ.
• Науки о Земле и окружающей среде.
• Машиностроение
• Медицина и здравоохранение
• Физика и математика
• Социальные науки. и гуманитарные науки

Журналы по тематике

• Биомедицина и науки о жизни
• Бизнес и экономика
• Химия и материаловедение
• Информатика и связь
• Науки о Земле и окружающей среде
• Машиностроение
• Медицина и здравоохранение
• Физика и математика
• Социальные и гуманитарные науки

Публикация у нас

• Представление статьи
• Информация для авторов
• Ресурсы для экспертной оценки
• Открытые специальные выпуски
• Заявление об открытом доступе
• Часто задаваемые вопросы

Публикуйтесь у нас  

• Представление статьи
• Информация для авторов
• Ресурсы для экспертной оценки
• Открытые специальные выпуски
• Заявление об открытом доступе
• Часто задаваемые вопросы

Следовать SCIRP

Свяжитесь с нами

	клиент@scirp. org
	+86 18163351462 (WhatsApp)
	1655362766
	Публикация бумаги WeChat

Недавно опубликованные статьи

Недавно опубликованные статьи

• Кардио-почечный синдром: эпидемиологические, клинические, параклинические, этиологические аспекты и прогностические факторы в отделении кардиологии CHU Игнас Дин в Конакри()

  Барри Ибрахима Сори, Диаките Фуссени, Фофана Фатумата, Бальде Эль Хадж Яя, Бах Мамаду Бассиру Мариама, Беавоги Мариам, Сумаоро Морлайе, Камара Абдулайе, Самура Али, Койвоги Диарра, Койвоги Кокуло, Диалло Салемату, Бальде Мамаду Дадхи

  Всемирный журнал сердечно-сосудистых заболеваний Том 13 № 4, 11 апреля 2023 г.

  DOI: 10.4236/wjcd.2023.134015 11 загрузок  60 просмотров

• Зарождение жизни на маятнике смерти: общие парадигмы и необычные нарративы о полемике между роженицами и абортистами()

  Майкл Оньедика Майклс, Фелисия Ихуома Майклс, Сьюзан Отто

  Социология разума Том 13 № 2, 11 апреля 2023 г.

  DOI: 10.4236/см.2023.132006 5 загрузок  43 просмотров

• Учет неоднородности в моделях частоты остановок рабочих циклов с использованием моделей Пуассона скрытого класса ()

  Бабак Мирзазаде

  Журнал «Транспортные технологии» Том 13 №2, 11 апреля 2023 г.

  DOI: 10.4236/jtts.2023.132012 4 загрузки  34 просмотра

• Как Совет по образованию Брауна В. столкнулся с сопротивлением белых чернокожим при приеме в высшие учебные заведения? ()

  Жан Эдуар

  Успехи литературоведения Том 11 № 2, 11 апреля 2023 г.

  DOI: 10.4236/алс.2023.112006 8 загрузок  53 просмотров

• Обзор литературы, метаанализ и мегаанализ в области экологических и сельскохозяйственных наук ())

  Дафэн Хуэй, Навнит Каур, Аведананда Рэй, Ловиш Касрия, Цинся Ли

  Сельскохозяйственные науки Том 14 № 4, 11 апреля 2023 г.

  DOI: 10.4236/as.2023.144031 6 загрузок  39Взгляды

• Факторы, предрасполагающие и провоцирующие явление усадки-набухания глинистых грунтов в городском центре Диамниадио()

  Хадим Файе, Фату Самб, Пап Сану Файе, Ив Берто

  Геоматериалы Том 13 №2, 11 апреля 2023 г.

  DOI: 10.4236/gm.2023.132002 6 загрузок  29 просмотров

Подпишитесь на SCIRP

Свяжитесь с нами

	клиент@scirp.org
	+86 18163351462 (WhatsApp)
	1655362766
	Публикация бумаги WeChat

Бесплатные информационные бюллетени SCIRP

Copyright © 2006-2023 Scientific Research Publishing Inc.