Состав арболитовых блоков: ГОСТ, пропорции, из чего делают

Непростая судьба качественного строительного материала

При возведении частных домов особое внимание уделяется их эффективной термоизоляции. Высокая цена на энергоносители заставляет индивидуальных застройщиков подыскивать качественные технологии теплозащиты жилых построек

Одни сооружают специальные навесные конструкции, другие утепляют дома снаружи и изнутри различными материалами. А третьи стараются возводить стены жилищ из изделий, которые изначально имеют повышенные термозащитные характеристики. Тут-то им на помощь приходит арболит – незаслуженно забытый стройматериал, который до начала 21 века использовался очень активно. Его часто называют опилко- либо деревобетоном.

В середине 1950-х годов арболит в нашей стране начали изготавливать по Госстандарту в промышленных объемах. Улучшением свойств этого материала в СССР занимались целые научные институты. Из деревобетона в свое время были сооружены постройки на станциях в Антарктике. Легкие арболитовые изделия можно было доставлять на любые расстояния с минимальными финансовыми затратами. При этом строения из них без проблем выдерживали экстремальные минусовые температуры.

В 1970-х промышленное производство стройматериалов было переориентировано на выпуск железобетонных изделий. В Советском Союзе вопросы экологии и энергосбережения мало кого интересовали. Буквально за 5–10 лет заводы по изготовлению опилкобетона закрылись. Об арболите просто-напросто забыли. В наши дни ситуация изменилась. Множество частных компаний занимаются производством деревобетонных блоков, которые снова стали пользоваться немалой востребованностью. А некоторые домашние мастера осваивают технологию самостоятельного изготовления опилкобетона, используя получающуюся продукцию для строительства домов и хозпостроек.

Состав

Как и всякий бетон, материал включает в себя цементирующее вещество и наполнитель – только органического происхождения, а также различные добавки. Происхождение и свойства ингредиентов влияют на качества конечного продукта.

Органические наполнители сообщают арболиту очень значительные тепло- и звукоизоляционные свойства. По прочности материал мало чем уступает бетону с такими же показателями плотности. Такое сочетание качеств возможно лишь при правильном выборе сырья.

О том, как сделать щепу для производства арболита своими руками поговорим ниже.

Более подробно о том, как подобрать состав для арболита и опилкобетонов, расскажет этот видеосюжет:

Органические компоненты

В виде древесного наполнителя применяют несколько видов материала. Далеко не всякая стружка годится в качестве сырья – не стоит путать материал с опилкобетоном. Новый ГОСТ четко регулирует размеры и геометрию добавляемых в арболит фракций.

Щепа – получают ее методом дробления нетоварной древесины – горбыля, сучков, верхушек и тому подобного. Для производства арболита используют щепу длиной в 15–20 мм – не превышая 40 мм, шириной в 10 мм и толщиной в 2–3 мм. В промышленных условиях дробление выполняют специальные установки. Практические исследования утверждают, что для достижения лучшего качества при изготовлении дробленая щепа для арболита должна иметь игольчатую форму и быть меньше в размерах: длина до 25 мм, ширина – 5–10 мм, толщина 3–5 мм. Дело в том, что древесина по-разному впитывает влагу вдоль и против волокна, а указанные выше размеры уравнивают эту разницу.

Годится для щепы не всякое дерево: можно использовать ель, сосну, осину, березу, бук, а вот лиственница нежелательна. Древесный материал перед использованием обязательно обрабатывают антисептическими составами, чтобы предупредить развитие плесени или грибков.

• Измельченные кора и хвоя также может применяться. Однако доля их меньше: коры должна быть не более 10% от массы продукта, а хвои – не более 5%.
• Сырьем может выступать рисовая солома, костра льна и конопли, а также стебли хлопчатника. Материалы измельчают: длина не должна превышать 40 мм, ширина – 2–5 мм. Очесы и пакля, если они оказываются в наполнителе, не превышают 5% от массы. ГОСТ 19222-84 регламентирует размеры фракций, которые получают при измельчении того или иного сырья. И хотя в пропорции ингредиентов допускаются отклонения, отступать от стандартов сырьевых нельзя.

Лен содержит большое количество сахаров, а последние, вступая в реакцию с цементом, разрушают его. Предварительно костру льна вымачивают в известковом молоке – 1–2 дня, или выдерживают на воздухе 3–4 месяца.

Неорганические компоненты

Вяжущим в деревобетоне, а именно так называют арболит, выступают следующие вещества:

• портландцемент – традиционный материал и наиболее популярный;
• портландцемент с минеральными дополнительными компонентами – обычно, таким образом повышают морозостойкость блоков;
• сульфатостойкий цемент, за исключением пуццоланового, обеспечивает стойкость к химически агрессивным веществам.

Согласно требованиям ГОСТ использоваться может лишь материал соответствующей марки:

• не менее, чем 300 для теплоизоляционного деревобетона;
• не менее, чем 400 для конструкционного.

А теперь поговорим про пропорции химдобавки в составе арболита.

Общее количество дополнительных ингредиентов может достигать 2–4% от веса цемента. Большинство из них повышают прочность деревобетона: вещества взаимодействуют с сахарами, которые наличествуют в древесине, и образуют безвредные для цемента соединения.

Конкретное количество ингредиентов определяется маркой арболита. Например, в состав деревобетона марки 30 могут входить:

• хлорид кальция и сульфат алюминия в пропорции 1:1 – не более 4% от массы цемента;
• хлорид кальция и сульфат натрия в пропорции 1:1 – не более 4%;
• хлористый алюминий и сульфат алюминия в пропорции 1:1 – не более 2%;
• хлорид кальция и хлористый алюминий в пропорции 1:1 – не более 2%.

В тех же целях может использоваться и жидкое стекло – силикаты натрия и калия.

Вода

ГОСТ регламентирует степень чистоты воды, но на практике используют любую – центральный водопровод, колодцы, скважина. Для качества арболита принципиальным является температура воды. В состав она добавляется вместе с дополнительными ингредиентами.

Чтобы скорость гидратации цемента была достаточной, нужна вода с температурой не менее +15 С. Уже при +7–+8 С скорость схватывания цемента заметно падает.

Далее будет рассмотрен рецепт, состав пропорции смеси на куб (1м3) арболита своими руками.

Опилкобетон и Арболит — в чем разница?

Материал по своему составу и свойствам близок к арболиту, однако имеет по сравнению с ним ряд существенных отличий. Состав арболита определяется государственным стандартом ГОСТ 19 222-84, согласно которого, арболит – это бетон на цементном вяжущем, органических заполнителях и химических добавках.

В качестве органических заполнителей в производстве арболита могут использоваться измельченная древесина, костра конопли, дробленая рисовая солома, костра льна или дробленые стебли хлопчатника. В соответствии с этим определением опилки могут использоваться для изготовления и арболита, но добавление в состав опилкобетона песка делает его отдельной разновидностью бетона.

Наиболее существенное отличие опилкобетона от наиболее распространенной разновидности арболита, выпускаемой на основе щепы, заключается в том, что опилкобетон не обладает такими полезными свойствами арболита как упругость, благодаря которой дома из арболита практически никогда не трескаются при небольших подвижках фундамента, а при одной и той же плотности, арболит способен выдерживать более высокие нагрузки на сжатие без нарушения своей целостности, чем опилкобетон, так как щепа, входящая в его состав одновременно выполняет роль арматуры. Стены дома, построенного из опилкобетона, при одинаковой плотности и толщине, также будут более холодными, так как их коэффициент теплопроводности из-за добавок песка будет существенно выше. Общие недостатки арболита и опилкобетона читайте в другой нашей статье.

Арболит — пропорции замеса

При изготовлении арболита, пропорции замеса и состав должны быть четко соблюдены.

Потребность в материалах, необходимых для получения 1м³ блоков рассмотрена в табличных данных:

Состав арболита, пропорции на куб
Марка	Цемент, кг М400	Любой органический заполнитель, кг	Химические присадки, кг	Вода, л
15	250.0-280.0	240.0-300.0	12.00	350.0-400.0
25	300.0-330.0	240.0-300.0	12.00	350.0-400.0

Пропорции арболита монолитного

Состав арболита, пропорции, химдобавки представлены в табличных данных:

Арболит, состав, пропорции по ГОСТу на 1м³
Класс	Назначение	Дробленка древесная, кг	Цемент, кг	Хлористый кальций, кг	Вода, л
В0.75	Утепление наружных стен	180.0-190.0	280.0-300.0	8.00	330.0-360.0
В1.0	Наружные стены одноэтажных домов с мансардами, откосы, пояса, эффективное утепление	200.0-210.0	300.0-330.0	8.0	360.0-390.0
В1.5	Гаражи, хозпостройки, утепление	220.0-230.0	330.0-360.0	8.0	390.0-430.0
В2.5	Наружные стены особняков, коттеджей, дач, летних домов, усадеб, утепление	240.0-250.0	360.0-400.0	8.0	430.0-480.0

++Пропорционально принято замешивать 1 часть заполнителя, 1 часть вяжущего, 1.5 частей воды с растворенными добавками.

Состав арболитовых блоков

Состав любого многокомпонентного стройматериала подбирается таким образом, чтобы достичь наиболее высоких эксплуатационных качеств с наименьшими экономическими затратами. Компонентный состав арболитовых блоков позволяет добиться достаточно высоких показателей прочности, огнеупорности и срока эксплуатации. В общем виде его можно разделить на органический наполнитель, воду, вяжущий компонент и химические добавки для достижения максимальных показателей качества.

Состав арболитового блока

1. Органический наполнитель

В качестве него чаще всего выступают побочные продукты деревообрабатывающих заводов (древесная щепа) либо сельскохозяйственных предприятий (костры льна).

• Древесная щепа является наиболее часто используемым наполнителем. К этому компоненту применяется ряд требований. Размеры щепы в длину не должны превышать 15 сантиметров, а в ширину 2 сантиметров. Щепа не должна содержать листьев, коры и других примесей. Предпочтение отдается хвойным породам деревьев, лиственные используются крайне редко. Добавляемая щепа может комбинироваться с опилками или стружкой в соотношении один к одному.
• Костры льна также довольно распространенный вид органического наполнителя для арболита. Форма, приобретаемая ими при сельскохозяйственной обработке льна, не нуждается в дополнительном измельчении и может быть сразу применена при изготовлении арболита. Наиболее высокое качество блоков достигается при длине костры около 20 сантиметров и ширине порядка 5 сантиметров.

1. Химические добавки

Неотъемлемым компонентом органических наполнителей являются дитерпеновые кислоты и сахара. Они препятствуют сцеплению частит наполнителя с вяжущим компонентом. Во избежание этого в процессе изготовления арболита необходимо добавлять вещества изолирующие наполнитель, например, щелочной раствор силикатов натрия (жидкое стекло). Для усиления эффекта эту добавку можно комбинировать с хлоридом кальция или сернистым глиноземом. Кроме изоляции частит наполнителя, эти добавки позволят в целом увеличить устойчивость блоков к разложению, улучшить влагоизоляционные свойства и соответственно продлить срок службы материала.

Добавление хлорида кальция наряду с нитритом и нитратом этого щелочноземельного металла уменьшает время затвердевания блоков.

1. Вяжущий компонент

В качестве связки для наполнителя используется обычный портландцемент четырехсотой или пятисотой марки.

1. Вода

Подойдет обычная техническая вода.

Получение щепы для арболитовых блоков

Среди органических наполнителей наиболее востребована древесная щепа. Костры льна содержат гораздо больше веществ понижающих эксплуатационные качества арболитовых блоков, поэтому при их использовании требуется большее количество химических добавок. И хотя процесс получения костры гораздо проще, изготовление щепы является более актуальным вопросом.

Щепа для арболитовых блоков

Для производства щепы существуют специальные машины. В обиходе они получили название щепорезки. Существует множество модификаций данных агрегатов, отличающихся своими характеристиками. Как правило, щепорезка, обладающая необходимыми данными для изготовления качественной щепы стоит от 200 до 300 тысяч рублей. Кроме того, после получения щепы ее необходимо отсортировать (избавиться от остатков коры и зелени), а для этого тоже требуется специальное оборудование.

Если не планируется создание малого бизнеса по производству и продаже арболитовых блоков, а стоит цель построить один дом, то, скорее всего, будет выгоднее купить готовую щепу. Еще одним аргументом в пользу такого решения является четырехмесячная сушка только что изготовленной щепы, о которой говорилось выше.

Благо в том, чтобы купить щепу нет ничего сложного. Многие деревообрабатывающие предприятия с целью уменьшения количества отходов производства запускают побочные линии по изготовлению древесной щепы для арболитовых блоков.

Арболитовый блок – из чего он состоит

Арболит, из которого формируют арболитовые блоки для кладки, состоит из 3 основных компонентов:

• заполнитель;
• минеральное вяжущее;
• химические добавки и вода.

Путем соединения всех этих элементов получается арболитовый раствор, который впоследствии используется для формирования блоков. Состав достаточно простой и каждый сможет сделать материал для своих целей. Сам по себе материал легкий, поэтому блоки идеально подходят для кадки. Их достоинством, по сравнению с газоблоками и пеноблоками, является большая граница прочности. Они стойкие к трещинам и ударам.

Несмотря на то что главным компонентом является древесные опилки (щепа), арболит высоко ценится и не уступает по характеристикам традиционным материалам. Наоборот, арболитовые блоки хорошо сохраняют тепло и создают хороший микроклимат в помещении.

Комментарии строителей, работающих с арболитом

Некоторые умельцы предлагают, если толщина стены в 300 мм недостаточна по теплопроводности, производить ее утепление пенополистиролом.

Опытный строитель утверждает, что этого делать не стоит. Конструкция более 30 см потребуются только в Сибири, например в Тюмени. Использовать не дышащий материал для арболита нельзя, в крайнем случае, это может быть вентилируемый фасад или выбрать размер блока в 40 см.

Так же отрицательным будет комментарий об использовании облицовки из искусственного камня. Декоративное покрытие у таких блоков должно быть дышащим, пропускающим воздух.

Один из строителей-практиков, сообщает, что дома из арболитовых блоков в Подмосковье строят уже 4 года. Обычно, наружные стены делали толщиной 30 см и оштукатуривали их для красоты. На вопрос, достаточно ли толщины 30 см арболита для данной ситуации, можно ответить утвердительно – достаточно.

Некоторые заказчики предлагали толщину стен в 20 см с облицовкой из кирпича. Такой вариант также хорошо себя зарекомендовал. Хозяева зимовали здесь уже три года и не жалуются на холод. Летом в нем прохладно, как в деревянном доме.

Важное замечание приводит один из строителей. По его сведениям, стены из арболита нельзя бросать недостроенными, в этом случае они могут подвергнуться воздействию влаги от дождя или снега

Недостроенное здание нужно обязательно законсервировать, а стены оштукатурить изнутри. Снаружи можно покрыть сайдингом с паронепроницаемой пленкой или тоже штукатуркой.

Производитель блоков из Беларуси высказывает свое мнение об арболитовых конструкциях при их использовании для строительства домов. В Беларуси регламентировано сопротивление теплопередаче для наружных стен — R_т = 3,2 м2*°С/Вт. Необходимо выбрать толщину стены дома из арболита, которая обеспечит необходимую теплоту в помещении, и не потратить на это много денег.

Сделав теплотехнический расчет, получим для данного региона необходимую толщину блока 0,288 мм, дополнительная отделка добавит еще тепловой защиты

Автор рекомендует обратить больше внимание на изоляцию кровли и окон дома, через которые происходят основные теплопотери

На основе полученных сведений, можно сделать выводы, где наиболее целесообразно использовать арболитовые блоки для строительства домов:

• В местах, где превышен уровень шума в окружающем пространстве.
• В регионах с преобладанием сухого климата и низкой температуры.
• При желании получить экологически чистый и прочный материал.

В регионах с влажными болотистыми грунтами и высокой влажностью воздуха арболит использовать нежелательно, так как этот материал хорошо впитывает влагу.

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.

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.

Особенности приготовления арболита

В приготовлении арболита есть свои тонкости, не зная которых качества не добиться. Именно здесь во многом кроется причина скептического отношения некоторых строителей к этому материалу.

С виду всё просто — смешать опилки с цементом и водой. Но вскоре оказывается, что полученное не желает твердеть, а если всё же затвердело, то шелушится и трескается. Отсюда делается вывод, что все рассказы о достоинствах арболита не стоят потраченных опилок.

На самом деле, всё не так просто. В клетках древесины содержаться различные виды сахаров (глюкоза, сахароза, гемицеллюлоза и пр.). Это водорастворимые вещества которые отрицательно влияют на цементную составляющую материала. Замедляют и даже совсем прекращают твердение, разрушительно действуют на структуру цемента.

К счастью, бороться с этим вполне возможно.

Но поскольку столь длительный процесс возможен не всегда, для нейтрализации сахаров в арболит добавляют различные вещества. Из них для самостоятельного изготовления арболита подойдёт сочетание гашеной извести с жидким стеклом, либо хлористого кальция и сульфата алюминия (сернокислый глинозём). Первый вариант дешевле. Кроме того, некоторые мастера считают его более надёжным и менее требовательным к качеству исходного сырья. Второй привлекает заметным ускорением схватывания смеси.

Вода

Для производства арболита подходит вода, основные параметры которой регламентируются ГОСТом 23732-79 – «Вода для бетонов и растворов». На практике используется водопроводная и техническая вода, а также вода из скважин, колодцев и других доступных источников.

Основное внимание при подготовке воды для арболита следует обратить на ее температуру: для лучшего схватывания цемента водный раствор, подаваемый в смеситель, должен иметь температуру – от +12 до +15°С и выше. Как обеспечить такую температуру – каждый производитель решает самостоятельно

Кто-то подогревает воду, кто-то в производственном помещении имеет большой резервуар, в котором вода за время хранения успевает нагреться до нужной температуры. Кстати, сухой хлорид кальция, при растворении в воде, благодаря своей химической активности способен значительно увеличить температуру водного раствора.

Практический опыт

Если мастер намерен изготовить блоки арболита самостоятельно, он должен понимать, что установление оптимального расхода цемента производится экспериментальным путем. Рекомендовано изготовить три вида образцов с разным расходом.

Первый – со стандартным содержанием вяжущего, второй и третий – соответственно на 15.0% меньше и больше от принятого, с коррекцией расхода воды на 5.0% в обе стороны. Содержание заполнителя остается неизменным.

Арболит, состав, пропорции видео – примерный расчет

Предположим, необходимо сделать конструкционно-теплоизоляционный блок В1.50, плотностью 650 кг/м³.

Материалы, которые есть в наличии:

• заполнитель – дробленка хвойных пород (состав соответствует стандарту), средняя плотность в сухом состоянии 120 кг/м³, влажность по массе 50%;
• вяжущее – М400 портландцемент.

Последовательность действий:

• расход портландцемента – 330 кг/м³;
• расход дробленки – 220 кг/м³ – с учетом влажности расход может возрасти до 330 кг/м³;
• расход жидкости – 390 л;
• химическая добавка – 8 кг/м³, 10% концентрации. Готовый раствор (при плотности 1.084) содержит соль 0.108 кг/л. Для введения в смесь потребуется 8/0.108 = 74.07 л, — в этом количестве раствора соли содержится 72.3 л воды (1.084*74.07-8).

Корректируем расход воды:

с учетом раствора химдобавки, воды, содержащейся в дробленке, объем вычисляется так: 390.0 – 72.3 = 217.7 л.

Для реализации опытного замеса рекомендовано рассчитать расход материалов на 15 литров:

• цемент = 380*15/1000 = 5.7 кг;
• дробленка = 220*15/1000 = 3.3 кг;
• вода = 390*15/1000 = 5.85 л;
• химическая добавка = 8*15/1000 = 0.12 кг.

Жесткость арболитобетона контролируется по техническому вискозиметру. Оптимальный показатель должен соответствовать 60 сек

Подобным образом реализуются все пробные замесы.

Опилкобетон — применение в строительстве

Опилкобетон – это строительный бетон, состоящий из древесных опилок, песка, воды и вяжущих – цемента и извести. Применяется в основном в частном домостроении для возведения стен, несущих, самонесущих и ненесущих. Применяется как в виде стеновых опилкоблоков, так и для заливки монолитных конструкций.  Наличие большого количества в его составе древесных опилок придает ему ряд свойств, близких к дереву, таких как пониженная теплопроводность, хорошая звукоизоляция, относительно невысокий вес, благоприятная атмосфера внутри построенных из него помещений. При этом, в отличие от дерева, он не пожароопасен и не гниет.