Технология самостоятельного производства арболитовых блоков

История

Официально считается, что арболит изобрели голландцы в 30-е годы прошлого столетия. Арболит пришел к нам в страну в 1960-е годы. Разработка ГОСТ по производству была скопирована с зарубежного образца DURISOL (ДЮРИСОЛ). Материал и технология DURISOL была разработана в Голландии и завоевала широкую популярность в Европе, Канаде и США благодаря своей экологической чистоте, простоте и экономичности строительства за счет высоких тепло- и звукоизолирующих свойств, хорошей паропроницаемости и малой плотности готовой стеновой конструкции.

«Арболит», отечественный аналог DURISOLа, был разработан в 60-е годы прошлого века и прошел все технические испытания, а также был стандартизирован и сертифицирован СССР, где было построено более 100 арболитовых заводов. Уникальные характеристики арболита позволили применить его для строительства зданий даже в Антарктиде. В начале 60-х годов, на станции «Молодежная» из арболитовых панелей были построены три служебных здания и столовая. При этом толщина арболитовых стен составила всего 30 см в условиях сурового климата. В масштабном домостроении до середины 90-х годов не получил массового применения в связи с ориентацией на строительство крупносборных бетонно-блочных домов и его высокие энергосберегающие, теплосберегающие, звукопоглощающие свойства не принимались во внимание. Однако в 90-х одни заводы, выпускавшие этот материал, были развалены, другие перепрофилированы, а индустрия производства композитных строений разрушена. Но здания, построенные из арболита более 60 лет тому назад, и сегодня — в хорошем состоянии, что показало его надежность и долговечность, высокие гигиенические и эксплуатационные свойства.

Технология производства

В качестве органического заполнителя применяется измельчённая древесина (щепа), костра льна или конопли (костробетон), дроблёная рисовая солома или дроблёные стебли хлопчатника. Для минерализации наполнителя используют сульфат алюминия (пищевая добавка E520), хлорид кальция (пищевая добавка E509), нитрат кальция, жидкое стекло или иные вещества, блокирующие негативное действие органических веществ на затвердевание цемента. Производство арболита основано на нормативных требованиях ГОСТ 19222-84[1], который является межгосударственным стандартом на территории стран СНГ, а также ГОСТ Р 54854-2011[2], действующим на территории Российской Федерации.

Изделия из арболита в форме стеновых блоков, как с облицовкой, так и без неё должны производиться также и с учетом требований СН 549-82[3].

Существует несколько методов производства стеновых блоков для наружных и внутренних ограждающих конструкций. Каждый из этих методов производства арболита имеет свои технологические особенности.

Стеновые блоки, в основном, изготавливаются либо методом вибропрессования (вибролитья), либо методом прямого прессования.

Технология прямого прессования является сравнительно молодой и менее затратной с точки зрения применяемого оборудования. Прямое прессование предполагает выдержку арболитовой смеси в форме в течение до одних суток. Однако технология имеет ряд недостатков связанных с пространственной ориентацией щепы в смеси во время формирования изделия, что может приводить к внутренним напряжениям в готовом блоке.

Технология вибролиться (или вибропрессования) — это традиционная технология, которая получила распространение в 60-е годы ХХ века и проверена временем. Основным преимуществом данной технологии является получение однородной арболитовой массы в изделии при отсутствии внутренних напряжений в готовом блоке после схватывания цемента.

Качество готовых изделий зависит не только от метода производства блоков, но и от соблюдения требований ГОСТ, предъявляемых к материалам, которые входят в состав арболитовой смеси.

Какой арболит является более качественным?

Хотя в наши дни производством арболита занимаются десятки предпринимателей, большинство из них делают ставки на прибыль и очень мало заботятся о качестве своей продукции. На многочисленных предприятиях по всей стране используется технология вибропрессования с моментальной распалубкой форм. Только некоторые предприниматели по-прежнему применяют технологию, которая оказалась наиболее правильной и была признана ГОСТом еще во времена Советского Союза. В отличие от более правильной технологии вибропрессования с несъемными формами, блоки, изготовленные с моментальной распалубкой форм, являются недостаточно прочными и не соответствуют нормам теплопроводности. Исходя из этого, людям, которые планируют строительство дома из арболитовых блоков можно дать совет: при покупке, обязательно поинтересуйтесь технологией производства материала. Помните, что изготовление арболита с моментальной распалубкой форм негативным образом сказывается на его качестве. Не стоит вестись на невысокую стоимость, которая чаще всего является признаком его низкого качества.

Этот способ является менее затратным, поскольку:

• подразумевает использование минимального количества стальных форм;
• в нем отсутствует механическая дозация компонентов;
• отличается отсутствием компенсации негативных факторов или она осуществляется за счет добавления цемента, который делает блок из арболита более «холодным».

Блоки, изготовленные данным способом, менее прочны и форма их далека от совершенства. Поэтому покупка дешевых блоков поможет вам сэкономить некоторые средства на начальном этапе строительства, но вероятность того, что перечисленные выше отрицательные моменты блоков, сделанных по технологии вибропрессования с моментальной распалубкой форм, проявятся чуть позже, весьма высока. А их устранение потребует от вас дополнительных затрат в будущем.

Если оценивать арболитовые блоки, изготовленные по технологии с использованием несъемных форм, то вышеперечисленные негативные моменты в них практически отсутствуют. Это связано с тем, что:

• Для изготовления блоков с использованием несъемных форм применяют выдержанную щепу. Для нее требуется меньше водного раствора, ведь он проникает в сухую щепу гораздо быстрее, а это, в свою очередь, сказывается на количестве времени обработки основного компонента блоков.
• Количество «цементных ядов» в сухой щепе сведено к минимуму и они намного легче устраняются на этапе обработки щепы минерализаторами.
• Благодаря механической дозации компонентов, готовый продукт имеет стабильный вес всех блоков.
• Вибропрессование с несъемными формами — это способ изготовления, обеспечивающий блокам все необходимые свойства.

Разновидности

Различают теплоизоляционную (плотность от 400 до 500 кг/м³) и конструкционную (плотность от 500 до 850 кг/м³) разновидности. Обычно применяется в виде готовых строительных блоков или плит для возведения самонесущих стен или внутренних перегородок зданий, а также в качестве теплоизоляционного и звукоизоляционного материала. Многолетняя эксплуатация зданий и сооружений из материалов на органическом целлюлозном заполнителе в различных регионах нашей страны, а также в зарубежных странах, убедительно подтверждает долговечность «Арболита». Из него изготовляют стеновые панели, блоки, плиты, покрытия для совмещенных кровель. Широкое распространение получила технология строительства из монолитного арболита. Преимуществами этой технологии являются полное отсутствие кладочных швов, и как следствие, отсутствие мостиков холода, а также возможность возведения стен любой толщины и архитектуры. За рубежом широко используется подобный материал и ценится за свои экологические и энергосберегающие качества. В разных странах аналог «Арболита» имеет свое название: «дюрисол» — Голландия и Швеция; «вудстоун» — США и Канада; «пилинобетон» — Чехия; «чентери-боад» — Япония; «дюрипанель» — Германия; «велокс» — Австрия. Этот материал применяют при возведении не только частных домов, но и высотных зданий различного промышленного назначения.

Арболит относится к группе легких бетонов, т.е. бетонов с пониженной плотностью – до 1800 кг/куб.м. В зависимости от средней плотности арболит делится на теплоизоляционный со средней плотностью до 500 кг/куб.м. и конструкционный — со средней плотностью свыше 500 (до 850) кг/куб.м.Арболит обладает прекрасными строительными качествами – легко пилится, обрабатывается режущими инструментами, рубится, хорошо держит гвозди и шурупы. Если при возведении стены требуется подгонка, блоки не откалываются, не рубятся, а максимально точно распиливаются ножовкой до требуемого размера. На арболитовые поверхности хорошо наносятся различные лаки, краски и другие отделочные материалы. Плиты из арболита имеют качественное сцепление с бетоном и штукатуркой.По способу и удобству обработки, арболитовые блоки не уступают газосиликатным (газобетону) и пенобетонным строительным блокам.По сравнению с легкими бетонами на минеральных заполнителях и кирпичом арболит имеет хорошие теплоизоляционные и звукоизоляционные свойства, малый вес.НазваниеТеплопроводность, Вт/мПлотность, кг/куб.мАрболит0,08 — 0,17400 — 850Пенобетон0,10 — 0,38400 — 1400Кирпич0,50 — 1,501550 — 2000Силикатный кирпич0,50 — 0,871800 — 2000Облицовочный кирпич0,50 — 0,871500 — 2000По теплоизоляционным показателям арболит превосходит керамзитобетон в 3 – 4 раза, кирпич – в 6 – 8 раз. Для обогрева помещений со стенами из арболита толщиной 20 см требуется в два раза меньше энергоносителей, чем для помещений со стенами из кирпича толщиной 50 см (два кирпича). По теплотехническим показателям арболит превосходит большинство традиционных строительных материалов. Арболит также обладает хорошими звукоизоляционными свойствами.Арболит — универсальный материал для возведения несущих ограждающих конструкций, утепления стен, фундаментов, заборов и столбов. Арболитовые блоки могут применяться:в наружных несущих и ограждающих конструкциях зданий и сооружений различного назначения; во внутренних несущих стенах и перегородках; для тепловой изоляции ограждающих конструкций зданий и сооружений.Производство арболита и его применение в строительстве по сравнению с традиционными строительными материалами имеет ряд преимуществ:утилизируются отходы деревообработки, лесозаготовок, лесопиления; уменьшается масса зданий; снижается энергоемкость производства, так как твердение арболитовой смеси происходит практически без использования тепловой энергии; сравнительно небольшие капитальные вложения на строительство одного квадратного метра конструкции; здания, построенные из арболита, безопасны для здоровья людей и природной среды.Применение арболита в строительстве является экономически обоснованным. Поскольку:снижается стоимость строительства уменьшаются сроки возведения зданий улучшается качество жизни населения благодаря экологически безопасной технологии производства арболитаИ в воде не тонет и в огне не горитПожалуй, одним из отличительных свойств домов из арболита является то, что зимой в них тепло, а летом – прохладно, ведь этот материал обладает низкой теплопроводимостью. Для сравнения, стена из арболитового блока толщиной в 30 сантиметров соответствует по теплопроводности кирпичной кладке толщиной в 1 метр! Значит, прогреваться будет воздух внутри помещения, а не стены. Экономия очевидна!А еще он не гниет, не поражается микрофлорой и грызунами, обладает низкой теплопроводностью, повышенной сопротивляемостью ударным нагрузкам, при этом арболитный блок можно без особого труда распилить, вбить гвоздь, или, к примеру, вырезать арку. Пожалуй, это лучшая альтернатива кирпичу, дереву, шлакоблокам или пеноблокам.Так в чем же секрет этого чудо-материала? На первый взгляд, компоненты, из которых он состоит, настолько просты, что поневоле задаешься вопросом: смогут ли они обеспечить прочность конструкции? И чем он отличается от своих «собратьев» пеноблоков или, скажем, шлакоблоков? И стоит ли отдавать пару лишних рублей за «ноу-хау» или лучше предпочесть старые-добрые, но уже проверенные временем стройматериалы? Чтобы разобраться в этих дилеммах, немного окунемся в пучину технических характеристик. Итак, что же такое арбалит? По сути, это смесь бетона и наполнителя. В наполнителе –то и кроется весь секрет. К примеру, для производства пеноблоков используются цементный раствор, песок, вода и пенообразователь, который создает воздушные пустоты. Синтетический пенобетон недорогой и неприхотливый в производстве, но относится к четверному классу опасности (категория «сильногорючих» материалов). Значит, что во время пожара шансы задохнуться от дыма, выделяемого стройматериалом, в первые же минуты возгорания, довольно высоки. А Вы когда-нибудь пробовали забить гвоздь в пеноблок? Или вырезать из него деталь определенной формы? Те, кто проводил подобные эксперименты, скажут, что процедура эта крайне сложная – материал начинает крошиться и рассыпаться буквально на глазах. То же самое происходит и с кирпичом. С древесными материалами дело обстоит намного проще: конечно, вбить гвоздь в бревенчатую стену или просверлить в ней отверстие особого труда не составит, но не следует забывать, с какой быстротой и легкостью дом, сделанный из этого стройматериала, превращается в пепел.В арболитном блоке в качестве «начинки» используются натуральный природный материал – древесная щепа, но она, благодаря соединению с бетоном, водой и некоторыми химическими элементами, практически не поддерживает горения (относится к категории «огнестойких» материалов) и без потери основных свойств выдерживает условия «стандартного» пожара (1000°С) в течение 1,5 часов.Бетонное покрытие защищает его от гниения, поражения плесенью и грибком. При этом он пропускает воздух, тем самым обеспечивая вентиляцию помещения. Арболит успешно прошел стандартизацию, сертификацию и все технические испытания.Благодаря своему составу этот стройматериал идеально подходит для возведения малоэтажных домов, производственных сельскохозяйственных, складских помещений даже в регионах с достаточно жесткими климатическими условиями.Недаром расчетливые немцы применяют арболит для термоизоляции жилых зданий. Ученые подсчитали, что если стоимость стен дома из «ноухау» принять за 100%, то стоимость из керамзитобетона будет равна 195%, из утепленных минерализованных панелей – 214%, из кирпича – 230%. При этом снижается стоимость фундаментов, так как плиты из арболита имеют меньший объем веса. А кто, как ни немцы умеют экономить!Арболит –не опилкобетонЗачастую, узнав состав арболита, его ошибочно начинают отождествлять с опилкобетоном, но классический состав арболита предполагает наличие именно древесной щепы, в которой-то и заключается секрет его уникальных свойств. Еще советские ученые вывели идеальную форму арболитной щепы: «Древесина – анизотропный материал, поэтому древесная дробленка должна иметь игольчатую форму с коэффициентом формы (отношение наибольшего размера к наименьшему), равным 5-10, толщину – 3-5 мм и максимальную длину до 25 мм». Частицы такой формы обладают более близкими по абсолютному значению влажности деформациями вдоль и поперек волокон, и поэтому, в отличие от заполнителя с меньшим коэффициентом формы, могут снизить отрицательное воздействие влажности деформаций древесного заполнителя на структурообразование и прочность арболита.Безусловно, опилкобетон обладает рядом характеристик, присущих его «брату-близнецу». К примеру, он, как и арболит, обладает высокой степенью звуко- и теплоизоляции, огнестойкостью и, конечно, экологичностью. Но отходы деревопроизводства (опилки, хлопковые стебли и т.п.) даже смешанные с бетонной массой (зачастую для удешевления материала в ход идет глина, известь, песок), не способны обеспечить высокую «пластичность» блоку, его целостность во время длительной эксплуатации. А наличие песка в опилкобетоне значительно снижает его огнестойкость.Как следствие невысокого количества древесины в опилкобетонном блоке – теплопроводность опилкобетона плотностью 800 кг/м3 составляет 0.32 Вт/(мК) — вдвое худший показатель, чем у арболита аналогичной плотности.Хотя на фоне ненатуральных «собратьев», опилкобитон действительно является хорошим стеновым материалом, но наличие лишних компонентов в его составе и отсутствие специально подготовленного древесного заполнителя, значительно уступает арболиту.Дерево или…дерево?До каких бы «нанотехнологий» не дошел прогресс, испокон времен дерево в России было и остается самым популярным строительным материалом, особенно, если дело касается возведения загородного дома. Экологичность, внешняя привлекательность, да и просто дань традициям подстегивает покупателя остановить свой выбор именно на нем. Лидерами продаж на сегодняшний день остаются обычный и клееный брус, а также оцилиндрованное бревно. Но если раньше при строительстве жилых домов использовали брусья не менее 50 см в диаметре (из-за значительных теплопотерь дерева), то сейчас этот экологичный стройматериал значительно «похудел», и составляет по ширине не более 30 см. Следовательно, без использования специальных утеплителей, а значит и лишних затрат, обойтись не получится. Но это еще не самое страшное: используя утеплитель, вы обрекаете себя и своих близких дышать фенольными и стирольными парами, выделяемые базальтовыми волокнами.Вернемся к дереву. «Дышащие» свойства деревянных стен, безусловно, являются его преимуществом. Но вспомним, что без утеплителя эти стены обойтись не могут. Если не убрать вентиляцию, отравляющие вещества будут распространяться в помещении.Арболитовые блоки состоят из древесины, то есть являются соответственно также «дышащими». Но, в отличие от дерева, использование арболита исключает использование дополнительных утеплителей. Это означает, что вы спокойно можете использовать «дышащие» облицовочные материалы, благодаря чему в помещение будет постоянно поступать чистый, отфильтрованный воздух.Не стоит забывать, что древесина быстро гниет, заражается вредителями и грибками, а благодаря влажному климату могут появиться микротрещины. Если ее периодически не обрабатывать, то уже через несколько лет единственной возможностью сохранить стены станет их полная облицовка. С арболитом с такой проблемой вы не столкнетесь: имеющийся в составе цемент абсолютно защищает древесную щепу от внешних биологических воздействий.Еще один «минус» древесины – ее высокая усадка. Только через год можно будет приступить к отделочным работам. При усадке дерево может дать трещины, что обязательно ухудшит теплоизоляцию и биостойкость. Щели в бревенчатые стенах придется законопатить, В противном случае теплосберегающие свойства дома значительно пострадают.Арболит имеет усадку всего 0,4%, поэтому уже через пару месяцев можно праздновать новоселье. Кроме того, дерево – очень капризный материал. Ни одна строительная фирма, даже с самым громким именем не может на 100% гарантировать качество возведенного дома. С арболитом все гораздо проще: если вы когда-нибудь возводили кирпичную кладку, то и с арболитными блоками проблем не возникнет. Все вышеперечисленное однозначно говорит о высокой качестве блоков из арболита и эффективности его дальнейшего внедрения в структуру строительного рынка. Применение

Арболит применяют для строительства малоэтажных зданий до трёх этажей жилого, хозяйственного и производственного назначения.

При обустройстве наружных ограждающих конструкций (наружных стен здания) из арболита рекомендуется применение теплоизоляционной кладочной смеси, например, ТКС-0,2. В этом случае стена из арболита не будет иметь мостиков холода и образует конструкцию с одинаковым показателем коэффициента сопротивления теплопередачи (теплопроводности) на всей площади стены, поскольку теплопроводность арболита и теплопроводность смеси ТКС-0,2 практически идентичны.

Арболитовый дом в деревне Слуды (Вологодская область)

Примечания

1. ГОСТ 19222-84 «Арболит и изделия из него. Общие технические условия». Статус документа по состоянию на 04.09.2018 — действующий
2. ГОСТ Р 54854-2011 «Бетоны легкие на органических заполнителях растительного происхождения. Технические условия». Статус документа по состоянию на 04.09.2018 — действующий
3. СН 549-82 «Инструкция по проектированию, изготовлению и применению конструкций и изделий из арболита». Статус документа по состоянию на 04.09.2018 — действующий

Литература

1. ГОСТ 19222-84 Арболит и изделия из него. Общие технические условия
2. ГОСТ Р 54854-2011 Бетоны легкие на органических заполнителях растительного происхождения. Технические условия
3. ГОСТ 24211-80 Добавки для бетонов
4. СН 549-82 Инструкция по проектированию, изготовлению и применению конструкций и изделий из арболита
5. Арболит / Под ред. Г. А. Бужевича. М., 1968
6. Бухаркин В. И., Свиридов С. Г., Рюмина З. П. Производство арболита в лесной промышленности. М., 1969
7. Наназашвили И. Х. Производство арболита — эффективный способ утилизации древесных отходов. М., ЦБНТИ Строительная индустрия, 1972, вып. № 11
8. Отливанчик А. Н., Маев Е. Д. Технология производства арболита. — Сельское строительство, 1964, № 9
9. Савин В. И., Абраменков Н. И., Будашкина Л. Е. Поризованный арболит на основе древесной дробленки. М., ВНИИНС Госстроя СССР, 1980
10. Филимонов П. И., Наназашвили И. Х. Проблемы расширения производства и применения арболита в строительстве. — Строительные материалы, 1981, № 11

Размеры блоков

Именно стандартизированный размер древесной щепы и равномерное ее распределение в бетонной массе, которое достигается совершенными технологиями по производству арболита, позволяют этому материалу встать на один уровень с самыми популярными стройматериалами, таким как пено- или газобетон.

Сравнивая с другими материалами, его преимущество держится на уровне в 2-4 раза.

Сам по себе строительный материал арболит представляет собой кирпичики, различающиеся по размеру в зависимости от того, какого плана работы ведутся. Для возведения наружных стен это размеры кирпича 300X200X500 мм, а для внутренней отделки помещений и возведения перегородок используется арболитовый кирпич размером 200X200X500 мм.

Благодаря своему составу арболит обладает превосходными качествами строительного материала и, как следствие, обладает преимуществами по сравнению с другими стройматериалами.

Как вам статья?

Сергей

Задавайте свои вопросы эксперту в комментариях

Задать вопрос