Дом из арболита (арболитовых блоков)

Свойства арболита

Преимущества и недостатки

В процессе проектирования дома из деревобетона следует всесторонне изучить свойства и характеристики арболита. Основными преимуществами этого материала являются:

• Хорошие показатели теплоизоляционных свойств. Присутствие в составе материала опилок древесины способствует повышению этого показателя. Теплая штукатурка, применяемая в современном строительстве, производится по аналогичному принципу.
• Прочностные характеристики находятся на уровне показателей, которыми обладает шлакоблок, ракушняк или газобетон.
• Срок эксплуатации не отличается от традиционных материалов при условии правильного выполнения технологических операций в ходе производства и соблюдения правил укладки и отделки.
• Относительно небольшая масса арболитовых блоков существенно облегчает ведение работ с ними.
• Производство материала достаточно простое и не сопряжено со значительными материальными затратами. Найти материалы для изготовления арболита своими силами не составляет труда, при этом можно обойтись без использования специального оборудования.

Арболитовые блоки

При всех положительных качествах арболита, материал не лишен ряда недостатков:

• Присутствие в составе арболита значительного количества древесных опилок обуславливает подверженность его воздействию влаги, что может привести к разрушению материала. Для того, чтобы защитить материал от разрушения, применяется оштукатуривание поверхности блоков, которое, кроме того, придает им дополнительную прочность. Ситуация в данном случае подобна с той, когда при строительстве применяется ракушняк. Он также при отсутствии штукатурки хрупок и выкрашивается под влиянием внешних факторов. Нанесение штукатурки придает материалу высокую прочность.
• Для мелких грызунов арболит может служить и жильем, и пищей. Чтобы ликвидировать эту проблему, создается цоколь из бетона с толщиной не менее 500 мм и высотой порядка полуметра. Прекратить атаки грызунов можно путем закладки сетки-рабицы под слой штукатурки.

Классификация блоков арболита

Материал подразделяется в зависимости от следующих признаков.
Плотность при полном высыхании:

• 500 кг/ м. куб. – теплоизоляционный;
• 500-850 кг/м. куб. – конструкционный.

Наполнитель

Состав наполнителя:

• древесная щепа;
• рисовые стебли и хлопчатник, остатки стеблей льна и конопли.

Назначение:

• материалы, обладающие малой плотностью, применяют для устройства теплоизоляционного слоя помещений и для создания перегородок между комнатами, а также в качестве стен, которые не являются несущими;
• при повышенной прочности материала, его используют при возведении стен, несущих нагрузку.

Технические характеристики

Прочностные характеристики арболита находятся в соответствии задачами, поставленными перед ним в соответствии с плотностью блока.

• Средняя плотность зависит от используемых компонентов в качестве наполнителя и связующего вещества. При росте плотности происходит увеличение прочности и, соответственно, повышается класс материала.
• Показатели теплопроводности увеличиваются с ростом количества связующего компонента в арболите. Повышение теплопроводности приводит к ухудшению прочностных свойств и потере конструкционных свойств.
• Морозоустойчивость находится на уровне 25-50 циклов.
• На степень усадки влияет плотность блока. Она возрастает при снижении этого показателя.
• Водопоглощение составляет 45-80%, что значительно превосходит этот показатель у других материалов.
• Паропроницаемость материала отличается высокими значениями, которые соответствуют аналогичному показателю древесины.
• Огнестойкость материала находится на высоком уровне. Арболит не способен поддерживать процесс горения и обладает возможностью длительное время выдерживать воздействие высокой температуры.
• Звукопроницаемость арболитных блоков находится на уровне, сопоставимом с натуральным деревом.
• Максимальное число этажей зданий, сооруженных из арболита, не превышает трех.
• Стоимость материала вполне доступна для массового потребителя.

Арболитовые блоки объединяют в себе свойства различных материалов

Что это такое?

Деревобетон является одним из разновидностей легковесного бетона, в структуру которого включается древесная щепа (дробленка), высокопробный цемент, химдобавки и вода. Потребность в химдобавках в структуре арболитовых блоков сопряжена с тем, что в органической составной части требуется нивелировать остаточный полисахарид, чтобы увеличить связь дробленки и цемента, а также дополнительно усовершенствовать характеристики готового стройматериала, такие как ячеистость, форсирование затвердевания, способность убивать бактерии и т. д. Экономический эффект от применения подобного типа отходов подтвержден лидирующими компаниями по производству деревобетона. Существенную роль в этом вопросе исполняет и рационализм потребления древесины.

Главным компонентом для производства деревобетона являются отходы древесины мебельного и столярного предприятий, из которых в результате выходит дробленка требуемого размера. Технологические характеристики деревобетона находятся в зависимости от химдобавок. Наряду с хлоридом кальция, это может быть жидкое стекло, сульфат алюминия, гашеная известка, они дают возможность усовершенствовать арбоблоки и добавить им дополнительные характеристики.

Техпараметры деревобетона, в структуре которого присутствует добавка (щепа из отходов), такие.

• Усредненная плотность. 400-850 кг/м3.
• Устойчивость при сдавливании. 0,5-1,0 МПа.
• Устойчивость при изломе. 0,7-1,0 МПа.
• Теплопроводимость деревобетона. 0,008-0,17 Вт/ (м*с).
• Морозоустойчивость. 25-50 циклов.
• Влагопоглощение: 40-85%.
• Сжимание. 0,4-0,5%.
• Степень биостойкости. V группа.
• Огнеупорность. 0,75-1,50 ч.
• Шумопоглощение. 0,17-0,80 126-2000 Гц.

Преимущества арболитовой кладки

Щепки, которые являются составляющими блока и обеспечивают прочность, образуют полости. Воздух, накапливаемый в таких промежутках, считается идеальным теплоизолятором. Но в этом есть и минус, так как слишком быстро расходуется кладочный раствор.

Но швы между блоками получаются более тонкими, то есть надежность конструкции становится выше. Это объясняется тем, что раствор проникает во все полости блока, когда происходит взаимное давление. Блок второго ряда начинает давить массой прямо на раствор. После того, как цемент застынет, получается настоящий монолит — настолько хорошо происходит сцепление между блоками. И если сравнить с гладким и излишне плотным материалом, то он не смог дать бы точно такой же эффект.

Поэтому структура блока помогает сделать строение нерушимым. А удобный легкий вес не требует множества рук: вполне можно справиться и в одиночку. Это может сделать даже новичок в строительных делах.

Преимущества арболитных блоков

Арболит, как строительный материал, обладает рядом преимуществ, к которым относятся:

• Арболит — экологически безопасный строительный материал;
• Толщина арболита всего 30 см, но при этом его теплоизоляционные и звукоизоляционные свойства выше чем стена толщиной в три кирпича (75 см);
• Легко подвергается любой механической обработке, будь то пиление, шлифовка, сверление и т.д.;
• Блоки арболита, в отличие от дерева, не подвергаются процессам гниения, заражению грибком и другими микроорганизмами;
• Строительство зданий и сооружений с помощью арболитных блоков проходит в самые короткие сроки с наименьшими затратами сил и финансовых средств;
• Высокая огнестойкость позволяет применять его для строительства объектов с повышенными противопожарными требованиями;
• Относится к легкому строительному материалу. Его масса намного меньше, чем вес большинства других строительных материалов;
• Благодаря его крупнопористой структуре обеспечивается улучшенный воздухообмен и уровень влажности в помещении;
• Дома построенные из арболита отличаются повышенной долговечностью и их эксплуатационный срок значительно превышает потребности человека.

Кладка последующих рядов

После того как первый ряд уложен, подождите не менее четырех часов, чтобы раствор окончательно схватился и застыл. После этого сверху необходимо положить армированную сетку, что характерно именно для первого ряда.

Следующие ряды блоков укладываются куда быстрее, сам процесс идет проще. Ведь можно начинать с любого места, не с углов. Сверяться с уровнем нужно, но не за каждым разом — время от времени. Но можно использовать ту же схему с углами и строительным шнуром, если так удобнее. Главное —постоянно соблюдать одинаковый размер шва и следить за тем, чтобы он был небольшим. Блоки должны лежать горизонтально, без уклона вбок.

Стяжка из арболита

Перед тем как залить монолитный раствор из арболита в качестве стяжки пола, необходимо учесть, что основание подвергается серьезным нагрузкам. Поэтому его лучше заливать в два слоя: нижний – основа, верхний выравнивающий слой. Поэтому пропорции компонентов в двух слоях будут разными.

1. Для первого слоя лучше использовать бетон, изготовленный по классической рецептуре. Его толщина – 7-8 см.
2. В верхнем слое лучше использовать рецептуру, в которой используется меньшее количество щепы, приблизительно в два раза. Толщина – 3-5 см.

Заливка стяжки проводится по маякам, это могут быть установленные по напольному основанию деревянные рейки или металлические профили. Между ними заливается бетонный раствор первого слоя, выравнивается полутеркой. Пока материал не подсох, тут же заливают второй слой, который выравнивается по маякам правилом.

И еще один важный момент – укладывать теплые полы в стяжку из древобетона бесполезно. Теплоизоляционные качества материала не дадут теплу проходить сквозь уложенный слой.

Технология изготовления арболитовых блоков своими руками

Процесс производства изделий из арболита аналогичен технологии изготовления изделий из легких бетонов. Соблюдая технологию и правильно подобрав рецептуру можно изготовить обычные блоки, а также нестандартные арболитовые плиты своими руками. Застройщиков привлекает простая рецептура и доступность компонентов. Однако имеется ряд нюансов.

Применяемые ингредиенты

Арболитовые блоки своими руками готовятся из следующих ингредиентов:

• портландцемента с маркировкой М400. Вяжущее вещество должно быть рассыпчатым и свежим для объединения компонентов смеси в общий массив, обладающий необходимой прочностью;
• специальных добавок. В качестве минерализаторов используются кальциевый хлорид, силикаты, сернокислый алюминий, известь или нитрат кальция. Они уменьшают влагопоглощение, а также препятствуют развитию микроорганизмов;

Арболит относится к легким бетонам, технология практически стандартна, за исключением некоторых нюансов: необходимости прессовки и использовании при замесе не обычной гравитационной бетономешалки, а принудительной

• древесной щепы. Она используется в качестве наполнителя, должна быть очищена от инородных включений, высушена и иметь определенные размеры. Заполнитель также обрабатывается известью для предотвращения гниения;
• воды. Рекомендуется применение очищенной воды. Влага постепенно поглощается наполнителем, и он насыщается входящими в смесь минерализаторами.

Соотношения компонентов и размеры изделий

Изменяя концентрацию компонентов в рабочей смеси, можно изготавливать изделия различного назначения, отличающиеся плотностью:

• теплоизоляционные, с удельным весом 0,5 т/м3;
• конструкционные, плотность которых составляет 0,5–0,85 т/м3.

С возрастанием удельного веса увеличиваются прочностные характеристики, в соответствии с которыми осуществляется классификация изделий.

Цемент должен быть сухим и свежим. Щепа — определенного размера

Теплоизоляционные блоки, соответствующие классу В0,75, применяются для теплоизоляции капитальных стен и включают на 1 м3 раствора следующие ингредиенты:

• щепу – 0,18–0, 2 т;
• портландцемент м 0,25–0,3 т;
• воду – 0,3–0,35 т;
• кальциевый хлорид – 8–10 кг.

Конструкционные блоки с маркировкой B 2,5 – самые прочные. Они используются для возведения стен одноэтажных и двухэтажных коттеджей, частных домов, дачных и хозяйственных построек.

Для получения одного куба рабочей смеси компоненты перемешиваются в следующем количестве:

• отходы деревообработки – 0,25–0,33 т;
• цемент – 0,35–0,4 т;
• вода – 0,4–0,45 т;
• минерализаторы – 10–12 кг.

Размеры арболитовых блоков регламентированы стандартом.

При постоянной длине изделий, равной 60 см, остальные размеры могут изменяться и составляют:

• толщина – 20 и 25 см;
• высота – 10, 15, 25, 30, 40 и 50 см.

При изготовлении изделий следует соблюдать размеры, указанные в нормативных документах.

Вода допускается любая питьевая, но не техническая, без загрязнений

Последовательность операций

Технология предусматривает следующий алгоритм действий:

1. Дробление и сушку наполнителя.
2. Взвешивание ингредиентов.
3. Подготовку рабочей смеси.
4. Заполнение форм и трамбование.
5. Извлечение готовых изделий.
6. Отстаивание продукции на протяжении 2 недель.

Форма для арболитовых блоков

Для сооружения внутренних перегородок и возведения капитальных стен можно изготовить различные формы для арболитовых блоков своими руками.

В качестве материала для формы может использоваться:

• металл;
• древесина.

Конструкция довольно простая – разборный ящик без дна, имеющий ручки с противоположных сторон.

Как сделать арболитовые блоки своими руками

При самостоятельном выполнении работ соблюдайте последовательность операций:

1. Высушите древесные отходы.
2. Раздробите материал до размеров щепы не более 0,5х1х4 см.
3. Замочите щепу в воде с добавлением хлорида кальция.
4. Взвесьте ингредиенты, засыпьте их в бетономешалку.
5. Залейте арболитовую смесь в формы, тщательно уплотните.
6. Дайте отстояться в течение недели, извлеките из форм.
7. Разложите в закрытом помещении для сушки на протяжении 20 суток.

Для прессования можно использовать ручной инструмент или специальный вибростанок.

Состав арболита

Для изготовления арболита применяют состав со следующими компонентами: органический заполнитель, цементное вяжущее, вода и химические добавки.

Заполнитель

Арболитовой основой является заполнитель: его количество в объеме материала составляет 75-95%. В качестве заполнителя в основном выступает древесная щепа (по-другому — измельченная дробилкой древесина). Для обеспечения лучших технических характеристик материала оптимальным вариантом выбора является щепа деревьев хвойных пород, кроме лиственницы. Также можно использовать щепу березовую, осиновую, тополиную, т.е. деревьев твердолиственных пород.

Щепа для арболита

Древесная щепа должна быть определенного размера. Ее изготовление из свежесрубленных деревьев запрещено т.к. там большое количество не разложившихся или не окислившихся сахаров, которые пагубно влияют на характеристики. Некоторые, для придания гладкой поверхности щепу смешивают с опилками со стружкой.

Вместо древесной щепы известно также применение другой органики, но это уже разновидности деревобетона: обработанная костра льна (костробетон) или костра конопли, измельченная рисовая солома или измельченные листья хлопчатника.

Цементное вяжущее

В качестве цементного вяжущего обычно используют портландцемент, марки 400 и 500. Расход цементного вяжущего зависит от требуемых характеристик изготовляемого арболита, от его марки, от вида выбранного заполнителя, от марки портландцемента и т.д.

Вода

Основная сложность при производстве изделий из арболита – необходимость добиться увеличения прочности цемента за счет погашения вредного влияния органического заполнителя. Органика выделяет сахара, которые негативно сказываются на прочности цементного вяжущего. Вода растворяет многие из них. Щепу выдерживают в воде от трех месяцев на открытом воздухе. Вместо воды часто используют известковый раствор, в котором 3-4 дня вымачивают щепу.

Химические добавки

Для нейтрализации вредных веществ древесного заполнителя наряду с замачиванием в воде или известковом растворе применяют различные химические добавки. Этот процесс называется минерализация.

Щепу обрабатывают растворами сульфата алюминия, хлористого кальция, гашеной извести, сернокислого глинозёма и другими минерализаторами.

Вышеперечисленные добавки могут использоваться в двух вариантах: первый вариант — минерализация, т.е. обработка только щепы; второй вариант — ускоритель твердения цементного камня, т.е. на стадии замеса цемента, щепы и воды.

Количество химической добавки для арболита обычно составляет 2-5% от веса цемента. Их можно использовать по отдельности или смешивать друг с другом. Марка арболита напрямую зависит от количества используемого химического компонента.

Арболитовые блоки делаем сами

Учитывая достаточно высокую цену качественного арболита, у многих застройщиков возникает естественный вопрос о возможности его самостоятельного изготовления. На первый взгляд кажется, что ничего сложного в этом процессе нет: смешал цемент с древесной щепой, добавил воды и формуй себе блоки.

Однако, сделать арболит своими руками на своем участке будет намного сложнее, чем в теоретических рассуждениях.

Во-первых, почти все домашние умельцы, презентующие собственные технологии изготовления блоков с добавлением измельченной древесины, на самом деле говорят не об арболите, а об опилкобетоне. Это принципиальная разница. Опилкобетон не только существенно отличается по составу от арболита, но и хуже по своим прочностным и теплотехническим характеристикам.

Во-вторых, щепа для арболита должна соответствовать достаточно жестким требованиям. Ее толщина не должна превышать 5 мм, а длина – 25 мм.

Поэтому на производстве вся древесина сначала пропускается через дробильную машину и только после этого смешивается с цементом.

В-третьих, серьезным врагом прочности арболитовых блоков является сахароза. Она содержится в древесине и обязательно должна быть нейтрализована. Для этого на предприятиях используют безопасный хлорид кальция или сернокислый алоюминий. В домашних условиях у вас может не оказаться этих веществ.

Если же вы все-таки нашли подходящую по фракции щепу для арболита, то нейтрализатор сахарозы можно заменить раствором гашеной извести. В нем щепу нужно выдержать не менее 3 часов. Другим вариантом замены нейтрализаторов сахарозы является выдерживание дробленой древесной массы под открытым небом в течение 3 месяцев.

Самое простое оборудование для производства арболитовых блоков включает в себя растворомешалку и формовочный вибростанок. Стоимость такого комплекта составляет около 58 000 рублей, поэтому окупится он только при условии крупных объемов производства (строительства дома или частный бизнес).

Исходная смесь для изготовления арболитовых блоков готовится в пропорции 4:3:3 (вода, щепа, цемент). Опилки и стружку в арболит добавлять можно, но их количество не должно превышать 5-10% от общего объема древесного сырья.

Древесно-цементный раствор перемешивают в бетоносмесителе до образования однородной массы. Она должна быть не водянистой, а рассыпчатой. При сжатии ее в кулаке полученный комок должен хорошо держать форму и не разваливаться.

После укладки смеси в металлическую форму, ее вибрируют на станке, после чего готовый блок укладывают под навес на 3 недели для набора марочной прочности.

Полезное видео по теме:

Какой раствор используют для кладки?

Достоинства и недостатки

Хотя арболит считается очень хорошим материалом, у него есть некоторые недостатки. Застройщиков может заставить волноваться ряд следующих моментов:

1. На строительном рынке много блоков «гаражного» качества. Их сопротивление теплопередаче прочность неизвестны даже производителям. Есть трудности с покупкой в регионах заводской продукции. Выше были описаны самые важные моменты для производства арболитовых блоков.
2. Неточная геометрия. Точность геометрии  арболитовых блоков хуже, чем у остальных легкобетонных камней для кладки (газобетона, пенобетона). Это особенно характерно для тех, кто делает материал своими руками. Из-за отклонений в размерах может потребоваться увеличение толщины швов до 1,5 см. Это, в свою очередь, повлечет промерзание кладки по шву, увеличенный расход материала и снижение скорости кладки.

Производители советуют использовать при укладке перлитовые теплые растворы, но это будет немного дороже. В последнее время для того, чтобы улучшать геометрию произведенной своими руками продукции используют фрезерование поверхности.

Нужна защита от прямого действия влаги. Если кладку ничем не защитить, она будет проницаемой для большого напора ветра, но реальных подтверждений нет. Решить эту проблему легко – наносить на поверхность штукатурного покрытия.
Ограничения при выборе материалов отделки

Чтобы эксплуатация не шла вразрез с нормами, важно сочетать с арболитовой кладкой  лишь «дышащие» виды отделки.

Но помимо этого есть масса положительных моментов:

1. Экологичность, так как в состав входят минерализаторы, которые не выделяют вредные вещества.
2. Высокая паропроницаемость.
3. Легкость (вес). Благодаря легкости и упругости не нужно делать мощный и жесткий фундамент. Еще один бонусом можно назвать сейсмостойкость.
4. Удобство обработки.
5. Простота установки крепежа. В арболит можно вкручивать саморезы и вбивать гвозди так же, как и в дерево.
6. Низкий уровень теплопроводности. Благодаря отличному сопротивлению для малоэтажных строительств есть возможность обойтись без дополнительного укрепления и получить однослойную структуру.
7. Низкий уровень звукопроницаемости.
8. Не требуется армирование. Вы можете отказаться от армирования кладки и установки монолитного пояса, если объект небольшой.
9. Биологическая стойкость.
10. Материал признан негорючим.

Подводим итоги

Проанализировав затраты на изготовление арболитового блока, можно сказать, что себестоимость домашнего производства сильно зависит от многих факторов.

Если у вас есть возможность арендовать необходимое оборудование, уплачивая аренду и амортизацию в 10% от стоимости агрегатов в месяц, себестоимость кубометра арболитового камня составит при изготовлении 50 кубов блока в месяц:

• Себестоимость сырья и материалов в 2000 р х 50 кубов составит 10000 руб.;
• Стоимость аренды и электроэнергии 22000 руб и 2500 руб соответственно.

В результате 50 кубометров арболитового блока будут стоить 125 тыс. руб., или 2500 руб. за куб блока. Если у вас будет возможность приобретать сырье для дробления щепы за условные деньги или бесплатно, себестоимость упадет за счет снижения затрат на наполнитель до 1600-1700руб за м3.

При покупке комплекта оборудования для изготовления арболитового материала за полную цену себестоимость производства первых партий арболитового камня возрастет до астрономических 5000 руб. за кубометр. Естественно, речь идет о первой партии товара. Если стоимость оборудования распределить на период не менее 5 месяцев, что вполне возможно при покупке оборудования в лизинг или кредит, с 6-го месяца себестоимость кубометра арболитового блока упадет до 3200 рублей за куб.

Но подобный расчет справедлив только при получении высокого качества арболитового камня. Для организации производства на коммерческой основе лучше купить готовую малотоннажную линию. Это примерно 250-270 тыс. рублей. Как работает линия, прекрасно видно на видео ниже.

Для сравнения, оптовая цена в глубинке России, в местах, богатых лесами, составляет 3700-3900 рублей за кубический метр. Таким образом, в зависимости от имеющихся ресурсов, даже при покупке оборудования его себестоимость может быть ниже рыночной цены стройматериала.