Состав арболита и правильные пропорции: полное руководство

Состав арболита и правильные пропорции: полное руководство

Составы арболита, предлагаемые большинством источников, мало чем отличаются друг от друга в массовых частях.

Сразу оговоримся, что не надо путать арболит, иначе именуемый деревобетоном, с опилкобетоном, изготавливаемым без крупных фракций деревоотходов и с обязательным добавлением песка, коего в арболите нет.

Усредненное соотношение материалов в арболите имеет формулу 3:4:3. Где 3 части (по массе) деревоотходов смешиваются с 3 частями цемента и затворяются 4 частями воды. При этом наилучшая консистенция состава древесного наполнителя для арболитовых блоков достигается смешиванием 1 части щепы с 1 частью смеси стружки и опилок в равных долях. Конечно, это примерные показатели, ведь материал может быть различной степени измельченности.

Вся химия в готовом растворе не должна превышать 3 – 5 % от общей массы. Известь и сернокислый алюминий нейтрализуют глюкозу в древесине, жидкое стекло закрывает в ней поры, а хлористый кальций препятствует образованию микроорганизмов и грибков. Обычно применяют такие пары химдобавок:

• жидкое стекло + гашеная известь, 1:1;
• хлористый кальций + сернокислый алюминий, 1:1.

Весь древесный наполнитель, отвешенный и перемешанный, за 3 – 4 часа до изготовления формовочного состава заливается водой с разведенной в ней известью. Известь также может быть и негашеной – за это время она погасится. Количество воды при этом берется примерно на треть меньше расчетного, остальная дольется в конце. Дерево при этом потемнеет, после этого можно вводить в состав жидкое стекло. Иногда такой предварительной выдержкой пренебрегают, особенно если вводится и хлористый кальций, но даже в этом случае опилки с водно-известковым раствором должны до введения цемента активно перемешиваться не менее 15 – 20 минут.

Связанные вопросы и ответы:

Что входит в состав арболита и для чего он используется

В состав арболита входит щепа, которая должна соответствовать параметрам по ГОСТу.  Кроме того, потребуется высококачественный цемент, марка которого не ниже 400. Щепа производится при использовании щепорубительного оборудования из древесных отходов. При соблюдении производственных технологических методов возможно получения хорошего сырья.

В состав арболита также добавляются минерального типа вяжущего сырья: ГПЦ и гипсовые вяжущие, портландцемент. Органический заполнитель – это щепа дерева, которая получается за счет того, что измельчаются отходы из древесинообрабатывающих производств. Лучшим вариантом является пихтовые, сосновые и елевые щепы. Чтобы смесь быстрее затвердела, а также были нейтрализованы водорастворимые составляющие дерева в состав арболита входят добавки химических веществ. Так, возможно добавление сернокислого глинозема или извести. Количество щепы, которое входит в состав арболита, не меньше 80-90% от общего показателя объема.

Известковые составляющие для обрабатывания наполнителей приготавливаются при соблюдении пропорций: на один куб.м. щепного материала используется 150-200 литров воды с 2,5 кг извести. Рекомендована пропорция 2-4% химических добавок. Иногда добавляется и жидкое стекло.

Проблемой при производстве арболита является то, что требуется правильный подбор соотношения всех составляющих смеси. Лучшего сочетания добиваются экспериментальными путями. Благодаря этому материал приобретает твердость конструкции и хорошие прочностные показатели.

Какие основные компоненты арболита и как они влияют на его свойства

Подобные компоненты определяют технологические свойства готовых модулей (арболит ГОСТ):

• ускорение твердения;
• регуляция пористости;
• ингибиторы коррозии;
• высокие инсектицидные и бактерицидные свойства.

Присадки рекомендовано применять в любом случае, вне зависимости от климатических условий строительства . Они позволяют использовать заполнитель без предварительной выдержки, что способствует улучшению качества изделий.

Химические добавки:

• жидкое стекло;
• кальций хлористый;
• известь гашеная;
• алюминий сернокислый.

Оптимальными присадками считаются сернокислый алюминий, кальций хлористый. С применением алюминия можно нарастить прочность арболита. Это обусловлено тем, что он вступает в реакцию с сахарами и успешно нейтрализует их, переводя в безвредное состояние.

В процессе изготовления изделий совокупное количество химических добавок не превышает 2-4 % , если вести расчет от массы портландцемента или это -12 кг/м³ арболита. Присадки могут применяться комплексно или отдельно.

Вода, используемая для приготовления арболита своими руками должна соответствовать стандарту ГОСТ 23732 79

Эффективны сочетания жидкого стекла и гашеной извести 1:1, алюминия и кальция 1:1 . Перед работой вещества предварительно растворяют в воде и вводят в рабочую смесь. Требуемое количество присадок зависит от того, какова должна быть марочная прочность бетона.

Например, для арболита марки М30 их количество таково:

• CaCl2 (кальций хлористый) и AlCl3 (алюминий хлористый) 1:1, 4% от веса цемента;
• СаСl2 и алюминий сернокислый – то же;
• AlCl3 и натрий сернокислый 1:1, 2% от веса портландцемента;
• AlCl3 и Na2SO4, 1:1, но в 4%.

Для реализации арболита марки М35, в рабочую смесь вводится кальций хлористый (2% от массы цемента), что положительно влияет на прочность готового модуля. Хороший результат показало применение растворимого стекла . Водный раствор натрия силиката (или кальция) в количестве, равном 8-10 кг, вводится на 1 м³ легкого бетона.

Каковы оптимальные пропорции цемента, воды и наполнителя в арболите

Современным языком, это называется «композитный материал» — сочетание нескольких компонентов – основы, связующих и добавок для улучшения качества исходного материала. Состав арболита и его пропорции найдены удачно – новый материал получает преимущества старых, а также частично или полностью избавляется от их недостатков.

Методика изготовления разработана в Голландии, где были созданы монолитный арболит и блочный – что это такое, мир узнал еще в 1930-е годы. Новый материал стал достаточно быстро популярен в Европе, США и СССР, куда он пришел в 1960-е года.

Получаемый в промышленных условиях арболит состоит из следующих компонентов:

• Древесные щепки (щепа), размерами 3-5х5-10х25 мм. Лучший арболит получается из измельченной хвои, но использовать для изготовления можно и другие породы, а также костру (одеревеневшие части стеблей), рисовую солому или хлопчатник. Этот компонент дает материалу теплоизоляционные свойства деревянного бруса.

• Наполнители. Их основной задачей является нейтрализация сахаров, находящихся в древесине и провоцирующие ее последующее гниение. Они же привлекают термитов и прочих насекомых, питающихся деревом. В промышленных условиях арболит в свой состав включает сульфат алюминия – известная пищевая добавка E520, реже применяется хлорид или нитрат кальция. В частном строительстве, при невозможности достать эти компоненты, в раствор добавляют жидкое стекло.
• Цемент. Это главный связующий элемент, также напрямую влияющий на свойства получаемого материала – от него зависит плотность и сопротивление механическим повреждениям. Чаще всего применяется марка 500.
• Вода. Растворитель наполнителей, инициатор и катализатор реакции цемента.

В состав арболита компоненты входят в таких соотношениях: цемент – 25 кг, щепа – 120-150 л, вода – 40 л, жидкое стекло – 0,5 л.

В чем важность соблюдения правильных пропорций при приготовлении арболита

Технология использования для производства строительных материалов смеси растительного сырья в качестве наполнителя и минерального в роли связующего — совсем не нова. А если точнее – она, наверное, появилась вообще на заре человеческой цивилизации. Еще задолго до умения обрабатывать камень наши пращуры научились выстраивать стены своего жилья из сухих веток, камыша, густой высокой травы, обмазывая их для прочности глиной.

Кстати, эта технология без особо принципиальных изменений широко используется и в наши дни. Вспомним строительство саманных домов в южных регионах – из блоков, сформованных из смеси глины с соломой. И ведь даже при современном богатстве выбора стройматериалов, многие вовсе не собираются отказываться от местных традиций.

В некоторых регионах саманное строительство ничуть не потеряло в своей популярности.

Арболит является довольно близким родственником самана. Правда, и наполнитель, и связующие иные, но, как говорится – замысел единый.

Да и диковинное название, оказывается – это всего лишь составное слово, состоящее из двух корней, взятых из разных древних языков, латинского и греческого: «arbor» — дерево и «lithos» — камень. То есть можно представить так, что это древесина, превращенная в камень. Кстати, многие мастера в России не особо любят пришлое непонятное слово, именуют материал очень просто и понятно – «деревобетон».

Итак, наверное, уже понятно, что арболит – это материал, получаемый путем смешения древесного наполнения (щепа) и связующего (портландцемент). После смешения в определённой пропорции (с добавлением специальных присадок) получающейся массой заполняются формы. Спустя определённое время их форм извлекаются готовые блоки, которые в дальнейшем, после окончательного созревания, используются для кладки стен.

Готовый блок арболита – хорошо видно заполнение из древесной щепы.

Интересно, что в нашей стране этому материалу в середине прошлого века уделялось очень серьезное внимание. Оно, наверное, и быть иначе не могло — в годы послевоенного восстановления требовалось огромное количество стройматериалов, желательно – с минимальными затратами и большими объёмами производства. Исследованием арболита занималось несколько научно-исследовательских коллективов, проводились лабораторные и эксплуатационные испытания в различных условиях применения. Мало того, специально для деревобетона были разработаны отдельные ГОСТы – и на производство блоков, и на их применение в строительстве. На территории СССР было запущено несколько крупных предприятий, с целью закрыть хотя бы региональные потребности в этом материале. В системе профессионально-технического образования готовили специалистов среднего звена именно для этой области строительства. Но, увы, продолжалось это недолго.

Сложно сказать, что же послужило побудительным мотивом, но примерно с середины 60-х годов это направление в сфере производства стройматериалов вдруг «попало в опалу». Прекратилось финансирование исследовательской работы, постепенно перестали работать или были перепрофилированы заводы, прекратилась подготовка кадров.

Весь основной потенциал развития строительной отрасли был переброшен на крупнопанельную технологию – быструю сборку домов из деталей, массово изготавливаемых на заводах железобетонных изделий. Это позволяло в кратчайшие сроки застраивать микрорайоны, снимая напряженность крайне остро стоящего в те годы «квартирного вопроса».

И лишь относительно недавно арболит начал переживать «второе рождение». Это было вызвано строительным бумом, когда многие россияне поставили себе целью уйти из городских «бетонных скворечников» и обзавестись собственным загородным жильем. То есть когда обострились вопросы удовлетворения спроса на удобные в работе, доступные по стоимости, безопасные с точки зрения экологии, «теплые», что особо важно для особенностей нашего климата, строительные материалы. Особое распространение получили так называемые легкие бетоны, и деревобетон, то есть арболит — в том числе.

Первые абсолютно восторженные отзывы об этом материале постепенно утихомирились. Пришла более трезвая оценка не только достоинств арболита, но и недостатков, которых, к сожалению, тоже предостаточно.

Но начнем все же – с более подробного рассмотрения процесса производства.

Как выбрать правильный наполнитель для арболита

В составе арболитовых блоков есть несколько компонентов — это основа, связующие вещества и добавки для улучшения качества материала. Новый композитный материал обладает преимуществами всех своих составляющих, а также позволяет избавиться от их недостатков.

Блочный и монолитный материал впервые появился в тридцатых годах в Голландии. В следующие двадцать лет арболит распространился по Европе, Америке и попал в Советский Союз, где его широко применяли в строительстве и отделке готовых сооружений.

Промышленный материал состоит из таких компонентов:

• древесных щепок;
• цемента;
• воды;
• наполнителей.

В рецепте блоков используют хвойные щепки, одеревеневшие стебли, хлопчатник или рисовую солому. Цемент играет роль основного связующего компонента, от него зависит плотность и прочность арболита. Наполнители необходимы для нейтрализации древесных сахаров, которые провоцируют гниение и привлекают насекомых. В производственных смесях используют сульфат алюминия, нитрат кальция или жидкое стекло. Вода растворяет все наполнители и катализирует реакцию цемента. При производстве на специальных предприятиях в рецептуре используют 500 мл жидкого стекла, 25 кг цемента, 40 л воды и 130 л деревянных щепок. Это полезно: как изготовить арболитовые блоки своими руками.

Характеристики арболита объединяют особенности цемента и древесных материалов. Второе название материала — деревобетон — образовалось именно из-за наличия в составе щепок. По техническим показателям арболит превосходит кирпич по теплопроводности и простоте монтажа.

В этом

Основные характеристики:

• плотность — 600-800 кг на кубический метр;
• теплопроводность — 0,10-0,17 Вт/(м*с);
• морозостойкость — мокрый куб можно морозить 30-50 раз;
• водопоглощение — 50-85%;
• биостойкость — пятая группа;
• усадка — 0,5%;
• звукоизоляция — 0,15% пропускаемых звуков до 2000 Гц;

Показатели могут меняться в зависимости от плотности материала, которая зависит от сорта цемента и наполнителей. Использование штукатурки или декоративных панелей для покрытия фасада позволяет уменьшить некоторые параметры арболита.

Какое влияние оказывает связующее на качество арболита

Сразу предупрежу – я буду защищать этот стройматериал, а не критиковать. Дело в том, что критиковать его не за что. А почему он требует защиты? Не потому, что я как-то связан с его рекламой и продажей – никак не связан.

Просто я имел возможность обследовать жилые здания, построенные из этого материала, причем эксплуатирующиеся в разных условиях и в разных режимах.

К своему удивлению я не нашел ни одного недостатка, свойственного практически всем стройматериалам.

Дом из арболита

Это, конечно, не значит, что деревобетон (он же опилкобетон, он же арболит) является идеальным решением для возведения стен малоэтажных жилых зданий – кто из нас не без греха, помните такую фразу?

Но выбирая стройматериал для стен, 99% всех современных застройщиков почему-то деревобетон полностью игнорируют. Почему?

В общем, рассмотрим все основные заблуждения, которые крутятся вокруг деревобетона.

Дело в том, что у нас народ традиционно больше доверяет слухам, чем официальной информации, а в последнее время появилось очень много продавцов конкурирующих с деревобетоном стройматериалов, например – газобетонных блоков или «теплой керамики».

Естественно, они заполнили все рекламные площадки, а реклама, как известно – двигатель торговли. Поэтому не стоит удивляться тому, что сегодня у нас так мало строят домов из деревобетона.

Если его вообще вытеснить с рекламных площадок, то вообще строить «дереводома» перестанут, и отнюдь не по причине того, что он настолько плох.

В данной статье я постараюсь не сильно хвалить деревобетон, а просто коснусь некоторых мифов, которые принимают на веру отечественные загородные застройщики, выбирая из всех вариантов для стен своих жилищ не самые лучшие варианты.

Арболит и деревобетон – это разные материалы

На самом деле слово «арболит» – это и есть «деревобетон» в переводе с французского языка и модернизированное отечественными строителями для того, чтобы технология получила красивое название.

Готовые арболитовые блоки

Во французском языке «дерево» – это «арбре», а приставка «лит» свидетельствует о том, что это «литьевое дерево». Ну, как-то так.

Однако многие знатоки утверждают, что в технологии изготовления арболита применяется только крупная щепа, а в кустарной технологии изготовления деревобетона применяется все подряд, вплоть до мелких опилок (причем по большей части).

Из чего производят опилкобетон

Это неправда, так как качество материала задает не размер древесных отходов, а их общая масса. Так, в арболите цемент занимает в среднем 10-22%, а в опилкобетоне – до половины. Конечно, это не влияет на прочность, но заметно понижает теплозащитные качества. Однако, как писалось выше, не следует смешивать разные типы наполнителя (древесных отходов).

Например, если для создания деревобетона используется щепа, то ее нельзя разбавлять опилками, которые имеют во много раз меньшие размеры. И наоборот.

Деревобетон гниет со временем

Естественно, можно предположить, что раз материал состоит на 50-90% из дерева, значит, он должен со временем портиться. Однако это только теоретически, а практически ничего с древесным наполнением материала не случается.

Надо сказать, перед использованием древесные отходы проходят обработку, которая призвана удалять из древесины все вещества, способствующие гниению, в основном древесный сахар. В идеальном варианте опилки (щепа и проч.) высушиваются на солнце.

Но не всегда это возможно, поэтому можно этот процесс проводить в теплом проветриваемом помещении.

Примерно за месяц все сахара из древесины удаляются, после этого опилки желательно промыть, чтобы смыть с них все остатки, которые появляются в результате распада сахара.

Если же по каким-то причинам нет месяца на проведение процесса вывода сахара, то перед применением можно просто смешать опилки с известью, которая также хорошо нейтрализует все древесные сахара. Почему все же некоторые застройщики предпочитают терять время и сушить опилки на воздухе, а не использовать известь?

Вопрос эксперту

Щепа в арболите подверженна гниению ?

Щепа не гниет , а имеет свойство, как и любое дерево подверженно старению. Материал имеет свойство набирать влагу, а так же быстро её отдавать.

Просто потому, что они боятся, что в построенном доме будет вонять известкой. Но это не так, если и будет вонять известкой, то не больше, чем в помещениях с побеленными известью потолками.

Да, известь способствует сильному высушиванию воздуха в помещениях, но если этого бояться, то тогда не следовало бы вообще в строительных работах известь использовать.

Таким образом дерево внутри деревобетона просто не может гнить – там просто нечему гнить, вся органика удаляется из дерева в процессе подготовки, а также благодаря наличию извести.

Может ли использоваться разный тип цемента для арболита и как это повлияет на результат

Чтобы сделать арболитовые блоки своими руками важно знать не только состав, но и пропорции. Соотношение всех компонентов между собой следующее: 4:3:3 (вода, древесная щепа, цемент). Химические добавки – 2–4% от общей массы.

Для изготовления 1 м³арболита своими руками, из которого будут сделаны блоки для кладки, вам потребуется:

• 300 кг древесных отходов;
• 300 кг портландцемента;
• 400 л воды.

В раствор добавляется хлористый кальций или другой химикат. Это классический состав, который легко можно сделать своими руками. Все что потребуется: бетономешалка или большая емкость для размешивания, ведра, лопаты, вилы (для перемешивания вручную) и все компоненты арболита. Процесс выполнения работ следующий:

1. Наполнитель (щепу) засыпают в емкость и смачивают водой. Тогда сцепление с цементом будет лучше.
2. Затем, постепенно добавляется цемент с добавками. Содержимое тщательно перемешивается в бетономешалке или своими руками, при помощи вил.
3. Настало время добавлять воду, в которой уже растворены химические добавки. Все снова перемешивается.
4. Как цемент, так и воду требуется добавлять не сразу, а понемногу, небольшими порциями. Так смесь будет легче перемешивать и компоненты будут лучше соединяться между собой.
5. После того как сделан раствор, его нужно поместить в подготовленные формочки, чтобы они обрели вид блоков для кладки.

Это состав и пропорции смеси арболитовых блоков, которые можно сделать своими руками. Все что требуется – быть внимательным и четко придерживаться инструкций по его приготовлению. Ниже приводится таблица, которая поможет вам разобраться в том, какие есть марки арболита и каковы пропорции компонентов для его приготовления.

Как добавки влияют на состав и пропорции арболита

Качество арболита зависит не только от правильно приготовленного состава смеси, но и от соблюдения технологии изготовления. В опубликованных трудах многих ученых, которые занимались исследованием материала, отмечается, что самое сложное при его изготовлении – это минимизировать вредное воздействие древесного заполнителя. То есть разные соединения сахаров и другие вещества от древесной щепы негативно влияют на набор прочности цемента, ухудшая прочность арболита.

Как улучшить качество арболита?

Для того чтобы изготовить стройматериал с хорошими свойствами и характеристиками нужно применить комплекс мероприятий на всех этапах его производства. Кроме нейтрализации древесных сахаров, разработаны другие направления позволяющие улучшить качество арболита.

Специалисты Stavba.ru систематизировали основные способы и привели схему.

Способы по улучшению качества арболита

Подготовка древесного заполнителя

На этапе подготовки древесного заполнителя перед замесом для частичного устранения водорастворимых веществ из щепы, применяются физические, химические, биологические, комбинированные способы. Эти способы описаны в статье «».

Оптимизация гранулометрического состава арболитовой смеси

Оптимизация гранулометрического состава заключается в правильном подборе древесной фракции щепы с соблюдением требований ГОСТа, а также при помощи комбинирования заполнителей стройматериала (в щепу добавляют немного песка, полистирола и прочих материалов). При комбинировании, добавленный в состав заполнителя материал позволяет немного уменьшить процент вредных для цемента веществ, не влияя на свойства материала. Щепы меньше, а значит сахаров меньше. Но при этом становится выше плотность арболита при добавлении, например, песка или хуже показатель экологичности, при добавлении полистирола.

Модификация цементного раствора

Основной метод повышения прочности изделий из арболита считается путь сокращения продолжительности твердения, повышение прочности в ранние сроки. Без модификации цементного раствора различными ускорителями и пластификаторами не обойтись. На этапе приготовления цементного раствора добавляют следующие химические добавки:

• Ускорители твердения (сульфат натрия, хлористый кальций и др.)
• Соединения, уплотняющие структуру (латексы, ПВА дисперсия и т.д.)
• Пластифицирующие добавки (суперпластификаторы, гиперпластификаторы, С-3, Стахемент)
• Минеральные добавки (измельчённый известняк с жидким стеклом и другие растворы)
• Воздухововлекающие добавки (различные воздухововлекающие смолы)

Улучшение уплотнения арболитовой смеси

Уплотнение смеси – важный этап, который напрямую влияет на качество арболита, то есть на его прочность. Смесь должна быть компактно упакована, а не просто сжата при формировании изделия. Это достигается одним из следующих способов:

• Виброуплотнение (виброуплотнение с пригрузом, силовой послойный вибропрокат)
• Трамбование (удары трамбовкой, трамбовка ногами)
• Прессование (прессование с фиксирующей крышкой, циклическое прессование)

Воздействие на этапе твердения

После того как смесь приготовлена и уплотнена наступает этап твердения арболитобетона. На этом этапе для увеличения набора прочности известны следующие способы:

• Тепловая обработка (твердение в утепленной камере за счет выделения теплоты при гидратации цемента)
• Электровоздействие (способ «элстар» – электростабилизации)

Если вы хотите получить по настоящему качественный арболит (без трещин, нужной плотности , требуемой прочности, долговечный, экологичный) мы советуем вам серьезно отнестись к вышеперечисленным методам.