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.
Состав
При изготовлении арболитовых блоков применяют натуральные и химические компоненты. При их грамотном соединении с соблюдением пропорции можно получить изделие необходимой марочной прочности, которое в последующем можно будет использовать для возведения одноэтажных или двухэтажных построек.
Древесина
Дерево относится к органическим материалам, так что в его клетках содержится вода. Кроме воды, дерево содержит сахар, от которого необходимо избавиться. Процесс изготовления начинается с того, что щепку нужно нарубить.
Для этого используют сырую древесину. Затем она должна побыть рядом с химическими реагентами, чтобы весь сахар покинул ее. Как известно, дерево – это материал, имеющий низкие адгезивные свойства. Если не соблюдать технологии, то это станет причиной разрушения блока непосредственно в руках.
На фото-щепки в арболитовых блоках:
Размер щепки оказывает влияние на количество используемого цемента для получения 1 м3 арболита. Если задействовать щепки из сухой древесины, то фракция получится мелкой. Она будет иметь игольчатую структуру, а это потребует использование большего количества цемента. Щепка игольчатой формы должна присутствовать только в определенном количестве.
На 1 м3 арболита потребуется
Всего на 1м3 арболита необходимо:
- 8-10 кг химических составляющих;
- 250 кг цемента;
- 250 г щепы.
При замесе щепки ее нужно хорошенько смочить, чтобы вся свободная влага не выделялась, а сама щепка была укрыта слоем цемента. Именно он при трамбовки блока сможет соединить щепки между собой.
Сернокислый алюминий
Этот компонент используют при изготовлении арболита, а относится он к химическим составляющим. Его задача – это расщеплять сахара.
На фото – арболитовые блоки с алюминием
При добавлении сернокислого алюминия в смесь удается сократить время, которое требуется для набора прочности. При этом на схватываемость это не влияет.
Хлористый кальций
При использовании его в сочетании с сернокислым алюминием удается побороть всех микроорганизмов в дерево. Еще этот компонент оказывает противогнилостные свойства и не дает возникать очагам внешнего поражение готовых блоков.
На фото- арболитовые блоки с хлористым калием
Если хлористый кальций отсутствует, заменить его может хлористый алюминий.
Жидкое стекло
При помощи этого компонента можно закрыть поры в древесине и избежать проникновения влаги внутрь щепы. Применять жидкое стекло рекомендуется после того, как были устарнены все сахара и есть необходимость в защите от проникновения влаги
Жидкое стекло могут применять в качестве модификатора для схватывания строительной массы, но только делать это предельно осторожно
Возможно вам так же будет интересно узнать о том, какие технические характеристики газоблоков существуют.
Известь гашеная
Этот вариант станет отличной заменой первым двум химическим составляющим, если существуют сложность в их приобретении. Гашеная известь имеет уникальные способности выводить сахар и бороться с различными микроорганизмами, которые содержаться в древесине.
Состав смеси и пропорции
Когда готовится производство арболитовых панелей, надо тщательно подбирать состав смеси и соотношение между ее частями. В качестве наполнителя неизменно выступают отбросы переработки дерева. Но так как арболит является разновидностью бетона, он содержит цемент.
Благодаря органическим компонентам материал отлично удерживает тепло и не пропускает посторонние звуки. Однако, если нарушены основные пропорции, эти качества нарушатся.
Надо понимать, что лишь некоторые виды стружки могут применяться для производства арболита. В этом его существенное отличие от опилкобетона. Согласно действующему ГОСТ, жестко регламентированы габариты и геометрические характеристики всех фракций материала.
В результате специальных научно-практических исследований было установлено, что самая лучшая щепа:
- по форме напоминает портняжную иглу;
- имеет длину до 2,5 см;
- имеет ширину от 0,5 до 1 и толщину от 0,3 до 0,5 см.
Причина проста: дерево при иных пропорциях поглощает влагу неодинаково. Соблюдение рекомендованных исследователям габаритов позволяет компенсировать разницу.
Кроме размеров, надо тщательно отбирать и породы дерева. Ель, бук подойдут, но лиственница не годится. Можно применять березовое и осиновое дерево.
Они позволяют избежать возникновения плесневых гнезд или поражения сырья иными патологическими грибками.
В производстве арболита иногда применяют кору и хвоинки, но их предельная доля составляет 10 и 5% соответственно.
Еще иногда берут:
- льняную и конопляную костру;
- солому риса;
- стебли хлопка.
Наибольшая длина таких компонентов составляет максимум 4 см, а ширина должна быть не более 0,2 — 0,5 см. Запрещено использовать паклю и очесы больше, чем 5% от массы употребляемого наполнителя. Если применяется костра льна, ее придется 24-48 часов вымачивать в известковом молоке. Это намного практичнее, чем 3 или 4 месяца выдерживать на открытом воздухе. Если не прибегнуть к такой обработке, содержащиеся в составе льна сахара будут разрушать цемент.
Что касается самого цемента, чаще всего для производства арболита применяют портландцемент. Именно его начали использовать для этой цели еще несколько десятилетий назад. Иногда к портландцементу добавляют вспомогательные вещества, которые увеличивают морозостойкость конструкций и улучшают другие их характеристики. Также в отдельных случаях может употребляться стойкий к сульфатам цемент. Он эффективно противостоит воздействию ряда агрессивных веществ.
ГОСТ требует, чтобы в теплоизоляционный деревобетон добавляли только цемент марки М-300 и выше. Для конструкционных блоков применяют лишь цемент категории не ниже М-400. Что касается вспомогательных добавок, их масса может составлять от 2 до 4% суммарной массы цемента. Количество вводимых компонентов определяется маркой арболитовых блоков. Хлорид кальция и сульфат алюминия употребляют в объеме не более 4%.
Таково же предельное количество смеси хлорида кальция с сульфатом натрия. Есть еще пара комбинаций, в которых хлористый алюминий объединяется с сульфатом алюминия и хлоридом кальция. Эти два состава употребляются в количестве до 2% от общей массы закладываемого цемента. В любом случае соотношение между вспомогательными добавками 1: 1. Но чтобы эффективно сработали вяжущие компоненты, требуется использовать воду.
В ГОСТ прописаны жесткие требования к чистоте используемой жидкости. Однако в реальном производстве арболита часто берут любую воду, которая пригодна для технических нужд. Нормальное схватывание цемента требует подогрева до +15 градусов. Если температура воды падает до 7-8 градусов тепла, химические реакции идут намного медленнее. Соотношение компонентов подбирают так, чтобы обеспечить необходимую крепость и плотность деревобетона.
Изделия из арболита можно армировать при помощи сеток и стержней из стали. Главное, чтобы они соответствовали нормам отраслевых ГОСТ.
Стандарт требует от производителей дважды за смену или чаще тестировать приготавливаемую смесь на соблюдение таких показателей:
- плотность;
- удобство укладки;
- склонность к расслаиванию;
- количество и размер пустот, разделяющих зерна.
Тестирование проводят в специальной лаборатории. Его проводят для каждой партии смеси на 7 и на 28 сутки после затвердевания. Стойкость к морозу определяют обязательно и для декоративных, и для несущих пластов.
Чтобы выяснить теплопроводность, мерят ее на отобранных по специальному алгоритму образцах. Определение влажности производят на пробах, отбираемых из готовых каменных блоков.
Технология – основные этапы и особенности
Подготовка компонентов
Все наполнители необходимо тщательно измельчить. Максимально допустимые размеры фракций (не в ущерб качеству блоков) – 2,5 см длина и 0,5 см ширина. Задача – добиться равномерного распределения всех составляющих по объему, что обеспечивает однородность структуры и, как следствие, высокое качество продукции.
Далее (для нейтрализации сахара) древесные наполнители заливаются известковым раствором (1,5%) и перемешиваются. Выдержка – не меньше 3 часов. На 1 м³ состава понадобится примерно 200 л.
Приготовление раствора
Для получения необходимого его качества нужно «замес» производить в бетономешалке. Это позволит добиться действительно тщательного перемешивания. Если данную работу выполнять вручную, традиционным способом – лопатой – то не избежать образования комков, неоднородности структуры камня. Это ощутимо аннулирует все его преимущества перед аналогами.
При замесе не следует сразу загружать в барабан все, что приготовлено. Ингредиенты закладываются порционно, без выключения агрегата. Так же частями заливается и вода. Это значительно повысит качество конечного продукта.
Совет
В процессе приготовления нужно контролировать степень готовности раствора. Если после сжатия в кулаке небольшой порции на ладони (после распрямления пальцев) остается лежать комок (то есть масса держит форму), то арболит готов.
Получение блоков
Раствор заливается в специально приготовленные формы. Их габариты выбираются в соответствие с требуемыми размерами камня. Такие «шаблоны» продаются для производства пено- или газобетона. При некотором умении в обращении с инструментом их можно изготовить самостоятельно – из гладко обработанной доски, толстой (слоеной) фанеры.
Конструкция несложная. Сбивается длинный пенал, по внутренним стенкам которого с определенным интервалом делаются выпилы. В эти пазы вставляются внутренние перегородки, которые делят пенал на ячейки с размерами будущих блоков. В них и заливается раствор. После отвердевания готовая продукция вынимается и выкладывается на подготовленную площадку. На ней изделия «доходят» до окончательной готовности.
Несколько замечаний
- древесина должна быть очищена от грязи и посторонних фракций;
- она нуждается и в дезинфекции. Для этого хорошо подходит известь гашеная;
- для повышения прочности раствор необходимо уплотнять (после заливки в опалубку или формы для блоков). Это позволит удалить из массы воздух и излишки влаги. Производится или машинками для вибропрессования, или лопатой, арматурой способом «протыкания» заливки;
- чтобы блоки не прилипали к «пеналу», необходимо внутренние стенки соответствующим образом подготовить. Они заранее отделываются пленкой, линолеумом, или обрабатываются отработанным машинным маслом перед заливкой очередной порции раствора;
- можно встретить рекомендации, что для арболита подойдет и цемент 200 или 300. Да, но если он «свежий» и блоки в дальнейшем не будут чрезмерно нагружены. Стоит учесть, что всего полгода хранения цемента снижают его основные характеристики примерно на 40 – 45%. Следовательно, «старый» М300 уже не будет таковым. Он может соответствовать по факту (зависит от условий хранения), например, М150. Поэтому рекомендация по маркам 400, 500 вполне уместна и дана не зря.
В Интернете можно встретить и много других рекомендаций по самостоятельному изготовлению арболитовых блоков, которые в основе своей схожи, а в нюансах различаются. Стоит понимать, что этот процесс – отчасти «творческий», экспериментальный. Поэтому сначала нужно попробовать готовить небольшой партией (опытной). Тогда и станет понятно, как лучше работать с ЭТИМ цементом, с ЭТИМИ опилками и так далее.
Как изготовить блоки
Чтобы сделать собственно сами блоки, формы расставляют на ровной горизонтальной поверхности, предварительно застелив ее полиэтиленом. Этот материал при изготовлении арболитового камня использовать следует обязательно. В противном случае блоки прилипнут к поверхности и оторвать их будет сложно.
Изготавливают арболитовый камень в формах так:
- хорошенько смазывают емкость, к примеру, отработанным машинным маслом;
- заполняют ее раствором почти до верху, используя строительный ковшик;
- простукивают форму молотком или каким-нибудь другим тяжелым предметом до уплотнения раствора;
- уплотняют раствор еще и сверху, к примеру, с использованием полена.
Слишком сильно сверху на смесь давить не стоит. Стружка внутри раствора переломаться, конечно же, не должна. Это может негативно сказаться на качестве готовых блоков.
В конечном итоге арболитовая смесь должна дать усадку примерно в половину. Затем форму наполняют второй порцией раствора и повторяют операцию по уплотнению. Далее сверху в форму вставляют крышку и еще раз хорошенько продавливают смесь.
При желании изготовить арболитовые блоки можно и по немного другой технологии. В этом случае форма заполняется также в два приема, но раствора берется столько, чтобы емкость была заполнена не полностью.
Далее сверху на арболитовую смесь укладывают колерованный штукатурный раствор. При использовании такой методики получаются эстетичные красивые блоки, отлично подходящие для возведения разного рода построек, в том числе и жилых. Собранные с их использованием стены в последующем не нужно будет дополнительно штукатурить.
Техническое оснащение производственного цеха
Оснащение предприятия должно соответствовать его расчетной проектной мощности. Для мелкосерийного производства подойдут компактные станки. Серийный выпуск изделий из арболита помогает организовать более производительное оборудование или технологические линии, совмещающие станки нескольких типов.
Применяемое оборудование
Для различных технологических процессов может применяться следующее оборудование:
- рубильные и дробильные машины;
- механизмы для смешивания компонентов;
- дозаторы;
- вибропрессы;
- сушильные камеры.
Для бесперебойной работы цеха также потребуется достаточное количество форм различных типоразмеров, поддонов, стеллажей, разделителей для получения нескольких небольших кирпичей из арболита в одной форме, пустотообразователей и другого инвентаря.
Сфера применения и классификация арболитовых кирпичей
Арболитовые изделия относятся к группе легких бетонов. Сфера их применения определяется характеристикой плотности данного стройматериала:
- Для теплоизоляцонной защиты помещений.
- Для стен, не испытывающих конструктивную нагрузку.
- Для возведения подсобных зданий, хозяйственных пристроек.
Арболит классифицируют по показателю плотности сухого материала:
- На теплоизоляционный – с показателем плотности менее 500 кг/м3.
- На конструкционный – с показателем плотности 500- 800 кг/м3.
По используемой для наполнения смесей основе, выделяют арболит из древесной щепы, соломы из риса, конопляного мочала, отработанного хлопчатника, льняного волокна.
Описание арболита и его основных преимуществ
Стройматериал, который обычно называют арболитом, содержит в себе 2 ключевых ингредиента. Большая его доля — это наполнитель из древесных щепок и опилок, которые объединены друг с другом дополнительной фракцией, веществом портландцемент. В арболитовую изначальную смесь могут включаться специфические химдобавки, которые улучшают качественность древесной массы или увеличивающие податливость производимой смеси, однако их удельное наличие очень низкое.
Главные компоненты
Не следует считать, что подобный деревобетон представляет собой какую-то новинку в семействе стройматериалов. Напротив, применение растительных составляющих с минеральными связующими несет в себе многолетнюю историю — как в этом случае не припомнить о древнейшей методике саманного строительства, где генеральными элементами оказываются глина и солома. С формированием силикатного изготовления, когда создание цемента началось с широким размахом, стали проводиться самые первоначальные опыты и с деревобетоном. В 50х — 60х годах двадцатого столетия арболит стал изготавливаться в масштабах индустрии.
Этот стройматериал прошёл всевозможные испытания, получил подходящий ГОСТ, регулярно модифицировался — над этим вопросом трудились несколько научных команд. Ярким подтверждением качества издаваемого стройматериала может послужить тот реальный факт, что конкретно из арболита были построены несколько сооружений на антарктических базах, в том числе одни из особо важных зданий — кухни и столовые.
В наше время совершается «воскрешение» этой тенденции в изготовлении стеноформирующих материалов. Арболитовые блоки вновь появились в строительстве, возрос и спрос на них. Производство деревобетона осуществляют многие частные компании — машинопроизводящие предприятия даже организовали выпуск специализированных мини-линий. Сохраняя предписанные технологии, довольно легко можно создать арболитовые блоки своими руками даже у себя дома.
Особенность и ценность материала заключается в следующем:
Экологичность и другие характеристики
Арболит представляет собой экологически чистый стройматериал. При верной предварительной обработке исходного сырья он не окажется благоприятной средой для микроорганизмов, грибов, насекомых или мелких грызунов. В нем не бывает процессов потения и разложения материала с отделением вредных для здоровья элементов.
Одновременно с этим, у него отличная паропроницаемость, стены здания имеют возможность получать достаточное количество кислорода, в них не накапливается конденсат. Стройматериал почти невоспламеняемый, вопреки значительному компонентному содержанию древесной массы. При разрушительно больших температурах ощутимо дольше сохранит заданную конфигурацию, чем иные утеплительные конструкции, выполненные на основе полимеров.
Податливость исходного материала дает возможность изготовить термоблоки буквально любой, даже самой замысловатой конструкции, что распахивает двери для свободного архитектурного проектирования. Блоки из арболита с лёгкостью поддаются разного рода отделке.
Один из существенных плюсов — легкость обрабатывания арболитовых блоков. Они с лёгкостью разрезаются даже элементарной ножовкой, их можно в точности подогнать под необходимый размер непосредственно в процессе выполнения строительных работ. Также в стенах из этого материала просто просверлить отверстие произвольного размера, в них прекрасно ввинчиваются саморезы и держатся вбитые гвозди.
Достоинства и недостатки арболитовых блоков
Следует отметить, что в прошлом веке арболит использовался не только для изготовления стеновых блоков, но также выпускался в виде листов, которые применяли для утепления и звукоизоляции полов.
Сегодня в этом качестве древобетон практически не используется, потому что его основные достоинства раскрываются при возведении малоэтажных зданий. Перечислим их более подробно.
— Низкая теплопроводность
Стеновые блоки из арболита относятся к категории эффективных теплоизолирующих материалов. Об этом говорит следующий факт: стена из арболита толщиной всего в 30 см так же хорошо удерживает тепло, как кирпичная кладка метровой толщины.
Поэтому в отзывах владельцев домов из арболитовых блоков в первую очередь отмечается существенная экономия топлива даже в самые холодные зимы.
— Прочность
Прочность арболитовых блоков напрямую зависит от их плотности. Для конструкционно-теплоизоляционного древобетона плотностью 600-650 кг/м3 она составляет от 20 до 35 кг/см2. По данному показателю арболит практически не отличается от своих главных конкурентов – пено и газобетона.
Важным плюсом является пластичность этого материала. Данный факт объясняется тем, что в состав арболитовых блоков входит древесная щепа, армирующая этот материал. Поэтому под нагрузкой древобетон не трескается, а только немного деформируется без потери целостности.
Возводя дом из арболита, вам не придется тратить лишние деньги и время на заливку бетонного армированного пояса, который необходим для хрупких стен из газо и пенобетонных блоков.
— Морозостойкость
У арболита морозостойкость (количество циклов замерзания-оттаивания в водонасыщенном состоянии) составляет от 25 до 50. На практике это означает, что дом из этого материала простоит не менее 50 лет (подтверждено исследованиями существующих зданий). У пеноблоков сопротивляемость замораживанию и оттаиванию не превышает 35 циклов.
Говоря о плюсах арболита, следует также сказать о его низкой карбонизационной усадке. Этим термином обозначают процесс потери прочности цементным камнем из-за реакции с атмосферным углекислым газом, в результате которой получается мягкий мел.
— Хорошая звукоизоляция
У арболитовых блоков в акустическом диапазоне от 125 до 2000 Гц коэффициент звукопоглощения составляет от 0,17 – 0,6. У кирпича этот показатель хуже почти в четыре раза. У древесины он находится в границах от 0,06 до 0,1, что так же существенно меньше, чем у древобетона.
— Легкий вес
1 м3 блоков из конструкционно-теплоизоляционного арболита весит почти в 3 раза меньше кирпича и почти в 1,5 раза меньше керамзитобетона. Это позволяет существенно снизить затраты на возведение фундаментов под арболитовые стены.
— Экологичность и долговечность
Древобетон – один из самых экологичных строительных материалов, поскольку в его состав входят только натуральные компоненты – цементный камень, древесная щепа, вода, хлористый кальций (используется в пищевой промышленности) или обычное известковое молоко.
В стене этот материал ведет себя превосходно, поскольку не гниет, не боится плесневых грибков и не горит. Кроме этого, древобетон хорошо дышит и регулирует влажность воздуха в помещении, поглощая избыток влаги и отдавая ее при недостатке.
— Негорючесть
Арболит относится к группе трудногорючих материалов (группа горючести Г1). Кроме этого, древобетон является трудновоспламеняемым (группа воспламенямемости В1) и малодымообразующим материалом (Д1).
— Легкость обработки
Древобетон легко обрабатывается любым механическим инструментом. Его можно пилить и сверлить, он хорошо держит гвозди и шурупы. Шероховатая поверхность блоков является идеальной основой для нанесения штукатурных растворов без использования армирующих сеток.
К минусам арболитовых блоков можно отнести невысокую точность геометрических размеров. Поэтому стены из этого материала требуют выравнивания штукатурными растворами или листовыми отделочными материалами (гипсокартон, магнезит, вагонка, сайдинг).
Поскольку технология изготовления арболита основана на использовании древесной щепы – достаточно дорогого материала, то стоимость блоков из древобетона превышает цену газобетона в среднем на 15-20%.
