Что такое арболит

Строительство зданий из арболита — это не новая, хоть и интересная технология. По сути, она насчитывает почти 100 лет официального существования, и, вполне возможно, существовала и ранее в истории строительства. Ведь для создания арболита нужны всего-навсего цемент (глина) и большое количество древесных отходов.

Арболит (от лат. arbor — дерево и греч. lithos – камень) — это строительный материал, разновидность легкого бетона.

В состав арболита входят:

  • цемент М500;
  • вода;
  • древесная щепа определенных размеров, менее чем 40х10х5 мм (в основном длиной до 40 мм, допускается очень небольшой разброс в сторону большей длины и больший разброс в сторону меньшей длины), обработанная известью, сернокислым глиноземом или просто выдержанная не менее месяца на открытом воздухе (щепы должно быть не менее 80-90% от всего объема блока).

Для минерализации наполнителя используют хлорид кальция (пищевая добавка E509), нитрат кальция, жидкое стекло или иные вещества, блокирующие негативное действие органических веществ на затвердевание цемента.

Другими словами, арболит — это композиционный материал, сформованный в блок или панель (или монолитную стену), состоящий из наполнителя, каждая частица которого «обернута» цементной оболочкой. Кстати, арболит изготавливается без использования песка. Для того, чтобы изготовить 1м3 арболита, необходимо примерно 1,3 м3 сухой щепы обозначенных выше размеров.

Экологически чистый арболит не подвержен гниению и не горит, его механическая обработка не составляет проблемы. Гвозди в этот материал можно забивать так же, как в древесину. Этот материал годится для сооружения прочных и недорогих фундаментов. Один кубический метр арболитовой кладки весит вчетверо меньше, чем кирпичной, и вдвое меньше, чем керамзитобетонной.

Поскольку в состав арболита входит органика, то этот строительный материал будет обладать соответствующими недостатками. К недостаткам арболита можно отнести высокую влагопроницаемость и пониженную влагостойкость. Наружная поверхность конструкций из арболита, соприкасающихся с атмосферной влагой, должна иметь защитный отделочный слой. Влажность воздуха в помещениях со стенами из арболита желательно поддерживать не выше 75%.

Достоинства арболита:

  • Арболит — крупнопористый материал, обеспечивает прекрасный воздухообмен в помещениях, тем самым, делая микроклимат в доме очень комфортным для проживания.
  • Плотность арболита 500-600 кг/м3, что позволяет экономить на фундаменте.
  • У арболита низкая теплопроводность (то есть, он очень плохо пропускает тепло, сохраняя его внутри помещения), что позволяет строить дома с толщиной стен 30 см.
  • Прочность арболита и отличные характеристики по прочности на растяжение и изгиб дают возможность без всяких проблем строить дома высотой 2-3 этажа с толщиной стен в 30 см. При этом можно использовать как деревянные, так и железобетонные перекрытия.
  • Несмотря на то, что арболит состоит почти полностью из древесной щепы, он не гниет, не подвержен заражению микроорганизмами и грибками. Такие свойства древесина приобретает после обработки при условии нахождения в растворе из высокосортного цемента.
  • Арболит относится к классу трудносгораемых материалов и способен выдержать открытое пламя с температурой минимум 1000°C в течение 45-90 минут.
  • Арболит устойчив к ударным и механическим воздействиям, и в то же время легко сверлится и пилится, легко держит крепежные элементы.
  • Древесная щепа армирует смесь, поэтому блоки из арболита имеют большую прочность на изгиб, чем пенобетон, газобетон, шлакобетон и тому подобные.

    Как сделать арболитовые блоки в домашних условиях

    Это позволяет, в частности, строить дом без армирования стен. Есть ещё одна любопытная характеристика — блок из арболита под предельной нагрузкой не разрушается, а сжимается, и потом, после снятия нагрузки может восстановить свою форму. Такая характеристика делает его более стойким в эксплуатации здания там, где грунт время от времени пучит, или даёт усадку. Это качество конструкций из арболита особенно важно при строительстве в районах Крайнего Севера.

  • Удельная теплоемкость арболита в несколько раз больше, чем у кирпича, именно поэтому в домах из арболита в летний зной прохладно, а в зимнюю стужу стены из арболита способны долго сохранять тепло.
  • Арболит по теплоизолирующей способности в 3-4 раза лучше керамзита, и в 6-8 раз лучше кирпича. Для отопления дома из арболита со стенами толщиной 20 сантиметров необходимо вдвое меньше энергии, чем для такого же дома из кирпича со стенами толщиной 50 сантиметров. По характеристикам теплосбережения арболит является одним из лучших строительных материалов.
  • Кроме того, арболит очень хорошо поглощает звук. Блоки из арболита, как идеально подходящий материал, активно используются в Европе и Северной Америке для создания шумоизоляционных барьеров вдоль автомагистралей и линий железных дорог.

 

Марка прочности арболитовых блоков

Рассказываем какая марка арболита нужна для надежного дома.

Если беду с холодом и сыростью решают отопление и вентиляция, то отсутствие прочности для стен дома критично – вплоть до опасности здоровью и жизни. Именно поэтому, кстати, большинство наших сограждан все еще предпочитает прочные, но холодные и душные стеновые материалы (вроде кирпича).

В жизни, как всегда, соотношение этих качеств чуть сложнее, чем в представлении неспециалиста. Давайте разбираться, как дело обстоит на самом деле.

Содержание
О прочности, твердости и теплопроводности блоков
Маркировка прочности арболита
Требования ГОСТ
Лабораторные испытания
Испытания в полевых условиях
Факторы, влияющие на прочность арбоблоков

Соотношение прочности, твердости и плотности

У большинства стеновых материалов все довольно просто – плотность и твердость примерно сравнимы, и вторая зависит от первой. Чем плотнее кирпич или блок, тем большую нагрузку (на сжатие или удар) он будет выдерживать. Правда, фанатично доводить эти характеристики до максимума тоже не стоит: чем плотнее материал, тем быстрее внутри него происходит теплопередача – иными словами, он просто «холоднее».

Твердость и прочность, кстати, не одно и то же. Обычно вопрос о различиях между ними встает при изготовлении, например, ножей или металлических расходников/деталей станков, но касательно стройматериалов тоже хорошо бы делать подобные ремарки. Прочность характеризует, скажем так, надежность материала в целом, то есть прочный блок или кирпич трудно разбить, раздавить и тем более разорвать. Твердость еще в большей степени, чем прочность, зависит от плотности, но надежности она не гарантирует: твердыми предметами можно царапать менее твердые предметы, но зачастую сильных ударов они просто не выдерживают (как, например, стекло или чугун).

Но прочность может быть обусловлена также другими факторами, а не только плотностью; в случае с арболитом это сама структура блока. Арболитовый блок, по сравнению с прочими стеновыми блоками, очень неплотный (в традиционном понимании): он состоит из щепы, «связанной» небольшим количеством цемента. Пористость структуры делает блок теплым (так как лучший теплоизолятор, как известно, воздух), а сцепленные намертво щепки – ту самую желанную прочность. Чуть ниже, в главе «Самостоятельная проверка арболита на прочность», мы увидим, как сложно повредить легкому и неплотному арболитовому блоку.

Говоря о прочности, мы почти всегда имеем в виду прочность арболита на сжатие (способности нести нагрузку), однако существует также понятия:

  • прочности на изгиб – то есть способности не давать трещину при неравномерной нагрузке, а после ее снятия – возвращать форму;
  • прочности на удар – способности держать целенаправленный резкий удар, например, при падении во время транспортировки.

А теперь к цифрам:

Расшифровка маркировки у разных типов арболита

Прежде всего нужно отметить, что существуют конструкционный и теплоизоляционный виды арболита. Первый, как нетрудно догадаться, служит сразу и основным, и утеплительным (благодаря своим характеристикам) материалом для возведения стен и перекрытий, второй используется только для утепления в тех домах, которые уже построены из какого-либо иного блока, а также кирпича. Впрочем, второй случай достаточно редок, и теплоизоляционный арболит встречается куда реже – в основном в виде панелей или плит для стен и полов.

Маркировка на упаковке арболитового блока может представлять из себя букву B и/или M с цифровым значением.

  • B – это кубиковая прочность в МПа с гарантированной обеспеченностью 95%.
  • M – это марка, усреднённый показатель прочности. Например, блок марки М25 выдерживает около 25 кг (плюс-минус) на каждый квадратный сантиметр поверхности.

Как вы уже догадываетесь, соответствие обоих показателей не всегда бывает точным (см. ниже первую пару марка–класс).

Марки и классы прочности конструкционного арболита

  • Марка М25 – классы В1,5 и В2 (прочность на сжатие 21–27 кгс/см2)
  • Марка М35 – класс В2,5 (прочность на сжатие 34 кгс/см2)
  • Марка М50 – класс В3,5 (прочность на сжатие 45 кгс/см2)

Марки и классы прочности теплоизоляционного арболита

  • Марка М5 – класс В0,35
  • Марка М10 – класс В0,75
  • Марка М15 – класс В1

Прочностью арболита на сжатие (кгс/см2) называется тот минимальный показатель веса в килограммах, которые выдерживает квадратный сантиметр материала. То есть конструкционный арболит класса B1,5 с прочностью на сжатие плюс-минус 21 кгс/см2 выдержит давление двадцати одного килограмма на площади размером сантиметр на сантиметр. Обозначение «кгс» расшифровывается как «килограмм-сила» и может выглядеть также как «кГ».
К примеру, один арболитовый блок с марочной прочностью М25 и площадью поверхности 1500 см2(500х300 мм) способен выдержать нагрузку от 31500 до 40500 кг.

Что полезного в этих цифрах для пользователя? Из них мы можем узнать, например, что вот этот блок с маркировкой «B2» нам подойдет, так как инженер после расчетов при проектировании заключил, что максимальное давление на стеновой материал в будущем дома будет равно, положим, 23–25 кгс/см2. Это значение «укладывается» в диапазон, который выдерживает арболит класса B2, поэтому можно не переплачивать за более «серьезную» марку.

Требования ГОСТ к прочности арболита

ГОСТов, как мы помним, у нас два: старый от 1984 года и новый – от 2011 года.

Арболитовые блоки: отзывы отрицательные и положительные. Дома из арболитовых блоков

Они отличаются незначительно и оба регламентируют те цифры, которые мы привели выше, говоря о соответствии маркам и классам.

ГОСТы также определяют такое понятие, как отпускная прочность. Что это и зачем это нужно производителю и покупателю? Та прочность, о которой мы говорим в статье, называется проектной: именно ее рассчитывает инженер, который ознакомился с будущим проектом дома и теперь должен определить, какое давление должен выдерживать стеновой материал.

Но отпускать, то есть вывозить с территории производства на объект, арболит можно еще до того, как он дозрел, а значит, до того, как он набрал проектную прочность. Та прочность, которой обладает такой недозревший арболит, и называется отпускной; это не брак, не недосмотр и не нарушение, такие блоки можно даже помещать в кладку, и они дозреют там. Однако и у отпускной прочности есть свои нормативы – она должна составлять не менее 80% от проектной.

Также именно ГОСТы регламентируют лабораторные испытания прочности, но поговорить об этом имеет смысл в отдельной главе.

Испытания арболитовых блоков на прочность

Если вы хотя бы немного знакомы с арболитовой тематикой, вы знаете, как производители, а иногда и покупатели, изощряются в издевательствах над готовым блоком – переезжают машиной, разбивают кувалдой, сбрасывают с высотных зданий и многое другое. Почему не ограничиться только лабораторными исследованиями прочности? На это есть две причины.

  • Во-первых, сертификаты, к сожалению, легко подделываются или покупаются, так как объективно дешевле вложиться в мошенническое мероприятие, чем постоянно соблюдать технологии.
  • Во-вторых, настоящее исследование обходится тоже недешево, и даже у добросовестного производителя, который пока не «раскрутился», может не найтись средств на лабораторное испытание продукции, тем более – неоднократное, если сначала результаты будут по какой-то причине неудовлетворительными.

Поэтому полевые исследования сейчас имеют точно такое же право на жизнь, как лабораторные.

Для проведения полевых испытаний есть еще один мотив. Условно назовем его "серийная прочность" блоков из арболита. Ведь одно дело сделать хорошие блоки для испытаний, чтобы получить сертификат и продавать в дальнейшем всю продукцию, "прикрываясь" этим сертификатом. Другое дело регулярно поддерживать одинаковую прочность изделия, которая в том числе зависит от давления и вибрации (см. ниже главу "От чего зависит прочность арболитовых блоков").

Рассмотрим, два способа формовки блока.
Первый — с запечатыванием арболита в формах и формованием с помощью трамбовочной плиты.
Второй — мгновенная распалубка с ручной трамбовкой верхней грани блока.
У блоков, напечатанных на автоматическом оборудовании, характеристики блоков из разных партий будут совпадать. А там, где применяется ручная формовка, не гарантированы одинаковые характеристики даже в рамках одной смены, потому как надо брать в расчёт человеческий фактор (в данном случае — усталость сотрудников к концу смены).

Полезный совет! Перед покупкой блоков посетите производство и уточните все моменты касательно технологии производства блоков и сырья. Тоже самое, не выходя из дома, можно посмотреть на нашем сайте фотографии автоматизированного производства.

Лабораторные испытания: методика, оборудование, процесс

Как мы отметили чуть выше, такие исследования полностью регламентируют ГОСТы.

Испытание прочности проводится на гидравлическом прессе. Для них используют не целые блоки, а несколько контрольных групп кубиков с гранью 100 или 150 мм.

«Возраст» одних кубиков соответствует времени полного набора прочности для цементных изделий – 28 дней, другие проверяются на «отпускную» прочность по истечении 7 суток с момента производства.

Самостоятельная проверка на прочность арболитовых блоков

Если лабораторных исследований недостаточно (а такое бывает чаще всего), проводятся полевые – разной степени суровости и изобретательности.

Первое и самое доступное – это попытки разбить блоки кувалдой. Конечно, в готовом доме блок будет испытывать немного не такую нагрузку, там важнее прочность на сжатие, чем на стойкость к удару, но такой эксперимент все равно очень и очень ценен. Он покажет, как поведет себя блок при резкой усадке здания, если таковое произойдет. Разломать хороший арболитовый блок исключительно сложно даже физически сильному человеку, поэтому можно говорить о том, что по готовой стене из такого материала не пойдет трещина.

Еще одна хорошая проверка на ударную прочность – это сброс блока с высоты. Хороший арболит выдерживает падение и отделывается легкими вмятинами на ребрах. Чтобы доказать достаточную для транспортировки или резкой усадки прочность, следующего видео вполне достаточно.

От чего зависит прочность арболита

Все факторы, которые определяют итоговую прочность, можно разделить на две большие группы: правильное/неправильное сырье (состав) и соблюдение/несоблюдение технологий производства.

  • Прежде всего, это марка цемента и его количество. ГОСТ допускает марку M400, однако из отзывов изготовителей арболита мы знаем, что она нежелательна, так как не все производители цемента добросовестны, и заявленная марка часто ниже реальной. Кроме того, с «возрастом» (уже примерно через полгода от даты выпуска) этот показатель снижается. Хорошо, если производитель использует марку M500 и соблюдает необходимые пропорции для того класса прочности блока, который он планирует получить (для B2, соответственно, будет использовано чуть меньше цемента, чем для B2,5).
  • Еще один столь же важный фактор – обработка щепы минерализатором. В качестве этого вещества чаще всего используют сульфат алюминия: он нейтрализует древесные сахара, которые при взаимодействии с цементом образуют так называемые «цементные яды». Если производитель пожадничал и плохо обработал щепу, эти яды просто разрушат весь цемент, и блок будет рассыпаться на глазах.
  • Третий фактор, тоже не уступающий по важности предыдущим, это правильное давление и вибрирование при формовании блока – не менее 200 МПа. Если смесь не вибрируется так, чтобы она максимально четко заполнила форму, нижняя часть блока получится слабой и непрочной; давление же отвечает за хорошее сцепление щепок в блоке. Важно заметить, что после снятия давления щепа редеформируется и может возвращать до 80 % прежнего объема, поэтому схватываться блок должен все под тем же давлением – то есть в запертой со всех сторон форме. Подробнее о формировании арболитового блока и распалубке можно почитать в нашем блоге. В основном по этому пункту «грешит» арболит, сделанный своими руками без хорошего оборудования.
  • Размер щепы – четвертый важный фактор, влияющий на итоговую прочность. Слишком мелкие щепки (размером менее 20 x 5 x 5 мм, то есть больше напоминающие опилки) не сцепляются друг с другом, а мы помним, что прочность арболита определяет сама его структура.
  • Температура и жесткость воды также оказывают большое влияние на итоговую прочность. «Правильная» вода имеет температуру от 15-и градусов (так как при меньшей температуре гидратация цемента не происходит или происходит слабовыраженно, некачественно) и жесткость не более 7 мг-экв/л.

Самостоятельная проверка на прочность арболитовых блоков

В заключение предлагаем вам небольшую информацию для размышления – таблицу, где указаны данные по плотности (весу), теплопроводности и прочности основных строительных материалов. Если бы мы ограничились только прочностью, обосновывая это тем, что мы рассматриваем в статье только эту характеристику, картинка была бы неполной – все-таки при выборе материала мы смотрим на разные показатели. Например, гиперпрессованный и силикатный кирпичи, а также пескобетон, имеют высочайшие показатели прочности, но использовать их для строительства жилых зданий нежелательно: за счет плотности у них очень высокая теплопроводность, а это серьезный недостаток.

Примечания к таблице:

  • плотность указываем только для конструкционных марок всех материалов. Теплоизоляционные менее плотные и более легкие, но их в расчет мы сейчас не берем;
  • предел прочности для всех материалов указан в диапазоне «до», так как меньшие значения актуальны для утеплительных, а не конструкционных марок материала.

Арболитовые дома — лучшее решение для загородного строительства

Преимущества и недостатки блоков из арболита

Основным составом арболита является легкий бетон, органические отходы и дополнительные химические вещества, такие как пластификаторы, ускорители твердения и другие.

В качестве вяжущей составляющей при производстве арболита используется быстротвердеющий портландцемент, гипсоцементно-пуццолановое вещество или гипсовое вяжущее. Роль органической составляющей играет дробленка выступающая в качестве отходов после обработки дерева. Горбыль, сучки и стружка проходят дополнительную обработку через рубильную машину, а потом измельчаются в дробилке. В качестве заполнителя могут выступать отходы от сельскохозяйственной деятельности, к примеру, костра льна, стебли хлопчатника предварительно раздробленные, одубина.

Дробленка должна быть не любой, а иметь необходимый состав, таким образом, при просеивании на ситах длина получаемых частиц не должна превышать более 40 мм. В общем составе дробленки допускается не более пяти процентов примеси листьев, коры и хвои.

Допускается применение при изготовлении блоков смеси состоящей из пористого или плотного минерального заполнителя с органическим. Зачастую к органической составляющей добавляют опилки, а в качестве сырья для производства дробленки выступают стебли камыша.

Бетонная смесь изготавливается с добавлением хлорида кальция и жидкого стекла, которые способствуют нейтрализации действия вредных веществ древесины, растворяющихся в воде. Кроме того такие добавки позволяют ускорить процесс затвердения.

Если в конструкции имеется рабочая арматура из стали она в обязательном порядке должна быть погружена в бетонный слой или цементный раствор в основе которого стоят плотные минеральные заполнители. Толщина защитного слоя до арматуры должна быть не менее 15 мм.

Виды материала.

Арболит как строительный материал в зависимости от состояния подразделяется на

  • теплоизоляционный, средняя плотность которого 500 кг. На квадратный метр;
  • конструкционный, плотность которого выше 500 кг, но не превышает 850 кг.

Теплопроводность материала, который сначала высушивается до своей постоянной массы, в зависимости от того какой заполнитель был использован, определяется при температуре 25 градусов. При отгрузке арболита заказчику влажность изделия не должна быть выше 25 процентов от всей массы. Этот уникальный материал имеет все необходимые сертификаты и изготавливается в соответствии с существующими стандартами.

Во время проведения различных строительных работ используется большое количество различной строительной техники. Узнать больше про растаможка экскаваторов вы можете на сайте specteh.ru.


Испытания арболита огнем, кувалдой, пилой и другими вещами

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *