Самостоятельное производство арболитовых блоков. Часть 1: материалы и пропорции

Изготовление арболитовых блоков: организация производства, выбор сырья и технология приготовления арболитовой смеси – опыт пользователей FORUMHOUSE.

Выбирая материал для строительства дома, многие пользователи нашего портала останавливают свой выбор на арболитовых блоках.

Для того чтобы понять, какими именно соображениями руководствуются при этом застройщики, вы можете посмотреть видео о характеристиках и преимуществах арболита, а мы перейдем к описанию производственной технологии.

Конструктивные особенности арболитовых блоков регламентируются двумя основными стандартами: ГОСТ 19222-84 «Арболит и изделия из него» и СН 549-82 «Инструкция по проектированию, изготовлению и применению конструкций и изделий из арболита». С ними должен ознакомиться каждый, кто собирается заняться производством арболита. Мы же начнем статью с рассмотрения вопроса о целесообразности производства арболитовых блоков своими силами.

Вопрос этот спорный, но, судя по оживленному интересу, проявляемому к теме производства арболитовых блоков, очень много людей занимается самостоятельным производством арболита, сумев достичь определенных успехов в этом деле.

Конечно, задумав организовать серьезное производство с приличными объемами (речь идет о производстве материала на продажу), необходимо грамотно оценить свои финансовые возможности. Дело в том, что производство арболита в чистом виде характеризуется сравнительно низкой рентабельностью. Поэтому, занимаясь изготовлением этого материала, приходится искать пути для увеличения прибыли.

a991ruПользователь FORUMHOUSE

Норма прибыли на арболите ниже, чем на любых других блоках, поэтому чисто производство арболита не является выгодным вариантом. Если у вас денег мало (меньше 3 млн. на все), я бы вообще арболитовый бизнес не рассматривал как бизнес.

Но совсем другое дело – производство блоков для собственных потребностей.

cc555hПользователь FORUMHOUSE

Себе на дом (110 м³) точно решили делать сами, тем более что по себестоимости (даже с учетом покупки оборудования) все равно остаемся в плюсе.

Или запуск смежного производства. Для этого случая предусмотрено несколько вариантов: оказание строительных услуг с использованием арболитовых блоков собственного изготовления (ведь покупатель арболита – потенциальный заказчик строительных услуг) или совмещение производства блоков с деревообработкой.

ChombaПользователь FORUMHOUSE

Производство арболита нужно совместить с каким-либо деревообрабатывающим производством, что бы одно дополняло другое. Щепа – своя. Аренда, свет, вода – тоже. На 2 производства бухгалтерия тоже одна. Мы даём работу круглый год, поэтому люди соглашаются работать за меньшие деньги с куба, но суммарно, в течение календарного года, они получают больше.

Действительно, спрос на арболитовые блоки – явление сезонное, но для обеспечения стабильной прибыли производство должно работать круглый год, а для этого понадобятся оборотные средства. Как показывает практика, грамотно организованное производство, даже при наличии сравнительно небольших площадей (до 200 м²), вполне имеет право на существование.

Технология производства

Соблюдение технологического процесса при изготовлении арболитовых блоков сводится к использованию подходящих материалов, к определению и соблюдению оптимального соотношения добавок, к применению соответствующего (в зависимости от способов изготовления) оборудования.

В состав арболитовых блоков входят следующие компоненты:

  • Древесная щепа
  • Цемент (в настоящее время используется М500 и выше)
  • Минеральные добавки
  • Вода

Рассмотрим более подробно характеристики каждого компонента.

Арболитовая щепа

Древесная щепа (заполнитель) и цемент – вот два основных компонента, которые используются при изготовлении арболитовых блоков. Все остальное – это техническая вода и добавки, которые позволяют улучшить характеристики блоков. В качестве заполнителя (взамен древесной щепы) можно использовать отходы льняного производства (костру льна) или костру конопли. Но с приобретением подобного сырья могут возникнуть сложности, поэтому в настоящей статье мы будем рассматривать вариант только с древесной щепой.

Для изготовления качественных блоков подходит древесина хвойных пород (ель, сосна, пихта или лиственница), а также некоторых лиственных (береза, осина, тополь или бук).

Арболитовой щепой принято считать измельченные отходы деревообрабатывающего производства, имеющие максимальные размеры – 40х10х5мм и игольчатую форму. Эти параметры прописаны в промышленной технологии. На практике же владельцу небольшого цеха бывает очень трудно обеспечить свое производство арболитовой щепой, обладающей идеальными размерами. Впрочем, это не является неразрешимой проблемой.

samogon124Пользователь FORUMHOUSE

Всем привет. Ездил я тут на одно очень сильное производство арболита и понял такой момент: даже если щепа не игольчатая, а именно пластинчатая (но не квадратами), то это тоже хороший рабочий вариант. Так что сильно за иголками гнаться не нужно.

В составе арболитовых блоков используется именно щепа, а не опилки. Из опилок изготавливается другой материал – опилкобетон.

Получить щепу требуемой конфигурации можно с помощью дробилки для измельчения древесных отходов. Нужна дробилка, конструкция которой предусматривает регулировку размеров щепы, получаемой на выходе (геометрия щепы регулируется расстоянием между ножами и размером отверстий в решете дробилки). Как правило, требуемого размера щепы можно достичь только опытным путем. Например, если древесина имеет повышенную влажность (50%...80%), то можно использовать сито с размером отверстий – 20 мм. Для лежалой древесины, имеющей влажность – 20–25%, подойдет сито с размером ячейки 15 мм (так, во всяком случае, поступает пользователь Chomba).

Дисково-молотковую дробилку можно изготовить самостоятельно, а можно приобрести уже готовое устройство.

RambuinПользователь FORUMHOUSE

После всех «танцев с бубном» вокруг вибросита решил купить дисково-молотковую дробилку. Вот, что получается на выходе: удалось добиться щепы длиной около 30 мм. Думаю – в самый раз.

Судя по комментариям пользователей к выставленной фотографии, щепа длиной 2-3 см имеет вполне подходящий размер для производства блоков. Но при этом, отлаживая технологию производства, необходимо контролировать прочность изготовленных из нее блоков.

В целом, процесс производства арболитовый щепы можно наладить собственными силами, при этом некоторые пользователи предпочитают приобретать уже готовое сырье, предварительно договорившись о размере фракции с представителями деревообрабатывающих компаний. Если наполнитель содержит большое количество опилок и пылевидных фракций, то для их удаления рекомендуется использовать вибросито.

ChombaПользователь FORUMHOUSE

Размер отверстий в сите нужно подбирать опытным путем: в зависимости от того, какая у вас щепа (а она у всех разная). Для начала попробуйте обыкновенную стальную проволочную сетку с диаметром ячейки 1,5мм. А дальше корректируйте по результату.

Арболитовая щепа может содержать до 30% опилок и столярной стружки, что не ухудшает качество готовых блоков, но может привести к перерасходу цемента.

Вот фото наполнителя, который успешно используется в производстве.

Щепа для производства арболитовых блоков должна соответствовать ряду дополнительных требований:

  • Содержание коры не должно превышать 10% от общей массы исходного сырья, а для листьев и хвои этот показатель не должен быть выше 5%.
  • К производству не допускается щепа, имеющая видимые очаги плесени и грибка.
  • Материал не должен содержать посторонних примесей (земля, глина и т. д.).

Не допускается также перемешивание щепы со снегом или льдом.

Если производство функционирует круглый год, то температура в производственном цехе должна быть стабильной и не должна опускаться ниже +12ºС.

Немаловажным фактором, влияющим на качество арболитовых блоков, признана влажность щепы. От нее напрямую зависит прочность готовых изделий.

авто-любительПользователь FORUMHOUSE

С сухой щепой работать гораздо легче. В ней сахаров меньше, и ведут они себя предсказуемо. Влажная щепа каждый раз отличается по своим свойствам, поэтому приходится постоянно реагировать на изменения. Самая капризная щепа получается из переувлажненного леса свежей рубки и из древесины, полученной после продолжительных дождей. Из такой щепы сделать качественный блок крайне трудно.

Сахар – это неизменный атрибут влажной древесины (сухая щепа почти не содержит в своем составе сахарозы). А сахар, как известно, негативно влияет на процесс затвердевания цемента. Например, если добавить в цемент всего лишь 0,05% сахара (от общего веса цемента), то прочность суточного цементного раствора падает практически до нуля. При этом через 3 суток бетон на основе такого раствора сможет набрать только 50% от расчетной прочности.

Проблема появления сахара в составе арболитовой щепы решается двумя способами:

  1. Сырье для производства щепы (отходы деревообработки) 3–4 месяца сушат на открытом воздухе.
  2. Уже готовую, но переувлажненную щепу обрабатывают специальными добавками (например, известью).

Вывод: сухая щепа, в любом случае, будет предпочтительнее, а к разговору о химических присадках мы еще вернемся.

Цемент

Для производства арболитовых блоков лучше всего подходит цемент марки М500 и выше (минимум – М400). Но на минимум ориентироваться не стоит, ведь качество цемента в России, как правило, несколько ниже того, что заявлено производителем. Поэтому, купив цемент М500, вы фактически становитесь обладателем материала, характеристики которого приближены к марке М400.

Химические добавки и минерализаторы

Без предварительной обработки арболитовой щепы специальными реагентами степень ее сцепляемости с цементом может быть неудовлетворительной, а прочность готовых изделий – очень низкой. Поэтому технологией предусмотрена пропитка наполнителя водным раствором на основе специальных химических добавок и минерализаторов.

a991ruПользователь FORUMHOUSE

Основная задача минерализаторов состоит в удалении сахара из щепы. А вот основной задачей хим. добавок является ускорение твердения, увеличение прочности материала и только потом – скоростная минерализация щепы.

Проще говоря, хим. добавки следует использовать в тех случаях, когда требуется быстрое затвердевание смеси (например, при немедленной распалубке блоков). Если используется технология, подразумевающая распалубку блоков спустя некоторое время после прессования, то применение негашеной извести (ГОСТ 9179–77) в качестве минерализатора будет оптимальным вариантом.

Негашеная известь признана лучшим минерализатором для древесины. Она эффективно нейтрализует сахар, но, к сожалению, не ускоряет процесс затвердевания бетона.

a991ru

Если у вас блоки лежат в форме больше 4-5 часов после изготовления, то рабочим вариантом будет предварительное замачивание щепы в негашеной извести, а потом замес такой щепы с использованием цемента и небольшого количества негашеной извести (50 кг/м3). При этом вполне можно обойтись без всяких хим. добавок.

Пользователи FORUMHOUSE рекомендуют добавлять в замес от 50 до 100 кг извести на 1 м³ готового арболита (если не использовать дополнительные добавки). Точное количество определяется опытным путем.

Для предварительного замачивания заполнителя используется известковый раствор слабой концентрации.

Костян32Пользователь FORUMHOUSE

Для устранения сахаров древесное сырье выдерживают 3–4 и более месяцев на открытом воздухе или же органический заполнитель обрабатывают известковым раствором (из расчета: 2–3 кг извести на 1 м³ заполнителя и 150–200 л воды).

Пользователь Мапасан, к примеру, практикует вымачивание арболитовой плиты (для заливки монолита) в яме с растворенной известковой пылью. По времени подобный метод минерализации занимает 12 часов и производится накануне замеса.

Если распалубку блоков планируется производить сразу после формовки, то без химических добавок, обладающих одновременно свойствами минерализатора и ускорителя твердения, не обойтись:

  • Сернокислый глинозем (химические синонимы: сернокислый алюминий или сульфат алюминия) – эффективно нейтрализует сахар и ускоряет твердение (схватывание) бетона (материал должен соответствовать ГОСТу 5155–74);
  • Хлористый кальций (ХК) – минерализатор, эффективно ускоряющий схватывание блоков (должен соответствовать ГОСТу 450–77).
  • Стекло натриевое жидкое (ЖС) – обладает обволакивающим действием (запирая сахар во внутренней структуре наполнителя, он увеличивает прочность арболита), помимо этого ЖС ускоряет твердение цемента, увеличивает огнестойкость арболита и является хорошим антисептиком (материал должен соответствовать ГОСТу 13078–67).

Список хим. добавок, применяемых для производства арболитовых блоков, гораздо шире. Мы перечислили лишь те, которые чаще всего используются на практике.

Количество добавок рассчитывается следующим образом: 10…12 кг на 1м³ арболита (если используется щепа из лиственницы, то количество добавок увеличивается в 2 раза).

В ГОСТе 19222-84 имеется информация о возможности комбинированного использования различных химических добавок. Например, сернокислый глинозем следует использовать совместно с известью, а хлорид кальция – с жидким стеклом. Но у такого метода минерализации есть свои противники, поэтому в процессе отработки технологии лучше экспериментировать с одиночными добавками.

  1. При использовании сухой и вылежавшейся щепы ХК можно добавлять непосредственно в замес (без предварительного замачивания). При использовании свежего и влажного наполнителя, его следует минерализовать (используя метод предварительного вымачивания), а затем уже добавлять ХК в замес. Пользователь a991ru рекомендует производить предварительное замачивание в течение 2-х суток, используя для этого раствор хлористого кальция с концентрацией 3 кг/м³.
  2. Сернокислый глинозем подходит как для сухой, так и для влажной щепы. Предварительную минерализацию при использовании этой добавки можно не производить.
  3. В соответствии с требованиями СН 549-82 жидкое стекло (ЖС) следует использовать в таких же количествах, в каких используются остальные химические добавки. В арболитовую смесь ЖС добавляется после щепы и других химических добавок (но перед внесением цемента). Модуль жидкого стекла может варьироваться в пределах – от 2,4 до 3.

Кстати, многие производители арболита, зарегистрированные на нашем портале,  полностью отказались от использования жидкого стекла. Причем, по их утверждению, подобный отказ не привел к заметному снижению прочности блоков. Тем не менее, целесообразность применения этой добавки можно определить лишь, исходя из практического опыта.

Химические добавки (в том числе и жидкое стекло) следует вносить в замес в виде готового водного раствора, имеющего рекомендуемую плотность. Плотность измеряется денсиметром. Для раствора хлористого кальция, к примеру, она ориентировочно должна быть равна – 1,084 г/см³ (концентрация – 10%), а для раствора жидкого стекла – 1,3 г/см³. Сернокислый алюминий разводится в следующем соотношении: 9 кг добавки на 100 л воды.

Мы перечислили параметры растворов, продиктованные технологическими требованиями. На практике плотность раствора зачастую не соответствует указанным показателям (кто-то делает ее больше, а кто-то – наоборот).

Если вы решили использовать комбинацию различных добавок, то их общее количество не должно превышать 4% от массы цемента в арболите. Например, 2% хлористого кальция и 2% сернокислого алюминия.

Еще немного о том, как правильно выбирать добавку.

ShoTBobRПользователь FORUMHOUSE

Если тебе надо лучший минерализатор, это будет сульфат алюминия. Если тебе надо ускоритель твердения, то добавь хлористый кальций. Если ты хочешь защитить цемент от воздействия сахара, но не хочешь его растворять, то добавляй жидкое стекло.

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.

Пропорции арболитовой смеси

Четкое соблюдение пропорций – это 90% успеха при производстве прочных арболитовых блоков.

Строгих норм, регламентирующих количество цемента и арболитовой щепы на 1м³, не существует. Есть только рекомендуемые пропорции, которые зависят от того, какую марку и какой класс прочности материала нужно получить в конечном итоге. По классу прочности (В0,3 – В3,5) арболитовые блоки можно разделить на 2 категории – теплоизоляционные и конструкционные.

Каждому классу соответствует свой показатель прочности на сжатие:

  • Блоки В0,35 имеют прочность на сжатие – 5,1 кгс/см².
  • В0,75 – 10,9 кгс/см².
  • В1,0 – 14,58 кгс/см².
  • В1,5 – 21,8 кгс/см².
  • В2,0 – 29,16 кгс/см².
  • В2,5 – 36,45 кгс/см².
  • Прочность блоков В3,5 примерно равна 51 кгс/см².

Ознакомившись с перечисленными параметрами, можно вычислить примерное содержание цемента, которое понадобится для достижения требуемой прочности. Например, для получения конструкционного арболита минимальное количество цемента равно 300 кг (на 1м³ готовых блоков). На практике пользователи нашего портала добавляют в смесь от 300 до 400 кг цемента марки М500.

a991ruПользователь FORUMHOUSE

На стружке минимум по цементу у вас будет – 300 кг (М500). Если будете класть меньше, то результаты могут быть не очень.

Ориентировочный расход сухого заполнителя должен соответствовать данным, представленным в следующей таблице.

Как видим, расход сухой арболитовой щепы примерно составляет 220 кг на 1м³ конструкционного арболита. Если щепа имеет влажность 50%, то в замес необходимо положить 330 кг наполнителя (его расход всегда пропорционален влажности).

Вода добавляется в следующих количествах (при условии использования сухого наполнителя).

Расход воды (так же, как и расход наполнителя) следует рассчитывать, исходя из влажности щепы. Например, если относительная влажность наполнителя – 30%, то для изготовления 1м³ арболита с классом прочности В2,0 нам понадобится 286 кг щепы (220 кг + 30%). При этом следует учесть, что влажный наполнитель уже содержит в своей структуре 66 литров воды. Следовательно, в замес нам нужно израсходовать уже не 380 л воды (как указано в таблице), а 314 л (380л – 66л). Можно даже меньше, ведь добавить воду в смесь можно всегда, а удалить ее оттуда уже не получится.

Оптимальное соотношение компонентов определяется опытным путем: после осуществления пробных замесов, после формования блоков и замера прочности уже готовых изделий.

Технология замешивания

Замешивание производится в следующем порядке:

  1. Готовится водный раствор с необходимым количеством химических добавок.
  2. В смеситель засыпается необходимое количество щепы.
  3. В работающий смеситель, равномерно увлажняя всю массу наполнителя, заливаются растворы химических добавок и необходимое количество воды.
  4. В смеситель равномерно подается цемент и при необходимости добавляется вода.
  5. Производится тщательное перемешивание смеси (не менее 3-х минут).
Леха-чикПользователь FORUMHOUSE

Первой засыпается щепа, потом добавки. Известковое молоко – в последнюю очередь, а после него уже жидкое стекло (если его вообще стоит добавлять). Потом цемент, потом вода (если еще необходимо).

После того как в смеситель высыпан цемент, воду туда можно добавлять только в крайнем случае. Ведь это может привести к смыванию цементного теста с поверхности наполнителя и к снижению прочности блоков.

После перемешивания смесь необходимо распределить по формам в течение 10...15-ти минут. Если этого не сделать своевременно, то вместо качественных блоков вы получите бракованный строительный материал.

Арболитовая смесь по своей консистенции должна быть умеренно липкой и не рассыпчатой. Если сжать в ладони комочек смеси, он должен сохранить свою форму, не выделяя наружу цементный раствор.

О том, какие бывают способы формования арболитовых блоков, какое оборудование применяется для их изготовления, а также об особенностях складирования и хранения готовой продукции вы узнаете из второй части настоящей статьи. Следите за обновлениями на нашем портале.

Данная статья посвящена производству арболитовых блоков, но многие пользователи нашего портала интересуются строительством домов из монолитного арболита. Узнать подробнее об этой строительной технологии вы можете, посетив соответствующий раздела нашего форума или прочитав статью, посвященную нестандартным строительным материалам. Раздел о принципах, технологиях и способах производства арболита позволит вам принять участие в обсуждениях представленных вопросов и познакомит с рекомендациями пользователей, которые на практике освоили производственную  технологию.
 

Комментарии (4)
Andrey114

какие-то очень идеальные блоки на фотографиях... на самом деле технология имеет проблемы - мостики холода по толстому шву кладки - хромает геометрия - блоки продуваются - расход шпаклевки очень высок - сами блоки дороже чем силикаты но... есть и плюсы)

4 дня назад
1
1
Dron888

толстый шов при кладке прерываем полоской обычной подложкой под ламинат

4 дня назад
0
0
Комментарий удален
3 дня назад
0
Прoмитей

На даче уже более 50 лет стоит сарай из арболтьа, там уже сколько лет зимуют куры. материал не плохой, главное что для дома можно сделать стену 300 мм, вместо 650 мм если делать из кирпича для нашего региона, и при том 300 мм, будет даже больше, по расчетам теплопроводности 165 был бы такой же результат тепло потерь, как и от кирпича 650мм

3 часа назад
0
0