Надежное соединение арболитовых блоков: советы по выбору и приготовлению клея

Изготовление

В процессе производства опилкобетона важно брать только максимально пригодные опилки от тех пород древесины, у которых содержание сахаров минимально. Оптимальные претенденты на вторую жизнь отходов в опилкобетоне:

• ель;
• сосна;
• берёза;
• тополь.

Лиственница, несмотря на высокие характеристики по плотности и прочности находится на самом последнем месте, с наибольшим содержанием сахаров.

Состав

Любая марка опилкобетона имеет в составе:

• цемент;
• песок;
• гашеную известь;
• опилки.

Различия в пропорциях наблюдаются только в соотношении компонентов смеси.

Для каждой марки опилкобетона существуют свои пропорции.

Пропорции

Пропорции опилкобетона отражены в таблице:

Марка	Цемент	Песок	Опилки	Известь
М10	0,5	1.1	3.2	0.7
М15	0.6	1.5	3.9	0.4
М25	0.5	1.4	3.2	0.4

В единицах объема это означает следующее. При изготовлении опилкобетона:

Важно следовать именно такой рецептуре, потому что это было отработано десятилетиями, гораздо раньше арболита. Отсутствие прогрессии в количестве и пропорциях не должно смущать

В каждом отдельном случае компоненты работают по-разному.

Приготовление смеси

Можно сначала:

1. развести цемент в воде;
2. добавить песок, опилки и известь.

Другой вариант:

1. смешать опилки с известкой;
2. добавить песка и цемента;
3. развести водой.

Что бы ни говорили другие люди, абсолютно нет никакой разницы в том, какой вариант выбрать.

Опилкобетон на основе гипсового вяжущего

Отдельно стоит немного упомянуть про смесь, где вместо цемента используется строительный гипс.

И пусть людей не пугает скорость схватывания гипса в соединении с водой, так как эти моменты уже нашли народное решение.

Проблема решается путем добавления в воду обыкновенного моющего средства, а оно, как известно, дозированно отдает воду молекулам гипса, находящимся в негидратированном состоянии.

Пояснение: строительный гипс в том виде, в котором он продается в магазинах, имеет способность соединяться с водой, образуя формулу уже с ней, и которая представляет собой уже твердое образование, которое не особо боится воды.

По некоторым данным, при отработанной технологии (на руках) и при защите блоков от атмосферного влияния вполне можно использовать данные блоки для постройки наружных стен. Внутренние-то точно можно возводить.

Вопрос только в цене за вяжущее, но в перерасчете на объем опилок и силу схватывания можно сказать что расходы будут несколько выше, а скорость набора прочности выше в четыре-пять раз.

Про размер опилок

Размер опилок не имеет значения если вяжущее имеется достаточном количестве.

Как правило, опилки берутся с пилорамы, а различия в опилках ленточной и дисковой пилорамы настолько ничтожны, что вообще не принимаются во внимание. Вот стружка с оцилиндровочных и калибровочных станков уже не пойдет

Вот стружка с оцилиндровочных и калибровочных станков уже не пойдет.

Однородная смесь не получится, если в одном объеме будет присутствовать фракции, отличающиеся друг от друга по объему в несколько сот раз.

В том числе и для этих нюансов в растворе присутствует известка. Она обеспечивает взаимную адгезию как между песком и цементом, так и между ними и опилками.

Ручной замес опилкобетона с помощью лопаты:

2 этап. Выбор материала для строительства

Прежде чем приступить к строительным работам, нужно убедиться в правильности выбора стенового материала.

Арболит, безусловно, обладает целым рядом достоинств. Но! Только в том случае, если он качественный и используется по назначению.

Следует знать, что арболит используется в строительстве зданий по высоте не превышающих 7 метров. (высота самонесущей стены). Это делает его привлекательным при возведении 2-3-х этажного частного дома или коттеджа с мансардой. В комбинации с колоннами или другими конструктивными элементами (опорными столбами), принимающими на себя часть нагрузки, допускается и более этажное строительство.

Какой арболит подходит для строительства дома

Что приобрести качественный блок профессионалы советуют обратить внимание на определяющие факторы:

цена. Арболит кустарного производства стоит гораздо дешевле;

наполненность и однородность блока. Щепа должна быть более-менее одинаковой фракции, плотно уложенной. Рыхлость блока говорит о его низкой прочности на сжатие и изгиб;

Примечание: использование опилок повышает теплопроводность блока. Крупная щепа не пропитывается полностью. В результате нарушается адгезия древесины к цементу и блок теряет прочность.

геометрия блока. ГОСТом допускается отклонение от заданного размера не превышающее 5-7 мм. Использование специального пригруза в процессе изготовления позволяет свести отклонения к нулю.

Примечание: неровность блоков чревата повышением расхода кладочного раствора на 40%, делает нецелесообразным использование специальных клеевых смесей, увеличивает расход штукатурки при финишной отделке, увеличивает сложность и длительность работ.

цвет и примеси. Вкрапления примесей или отличие по цвету в пределах блока говорят о нарушении процессов изготовления и сушки.

сертификаты, в которых будет указано: качество цемента, полный химический состав, результаты испытаний.

Рецепт и технология

Здесь и далее отдельные расчеты приведены из расхода на 1 м3 готовых арболитовых блоков, дан состав смеси и пропорции.

Наполнитель

В качестве основы арболита (80-90% готового блока) используется щепа и опилки не мягких пород древесины. Возможно применение и других твердых частей растений (кора, солома, твердые стебли и т. п.). Все сырье предварительно обрабатывается: фракция строго регламентирована ГОСТом и не должна превышать 40 мм в длину, по ширине – до 5 мм.

В сырье допускаются примеси органического происхождения с той же фракцией. Объем включений – не более 5%.

Вяжущее

В качестве вяжущего используют цемент и гипсовые вяжущие материалы:

• портландцемент марок М300, М400 и выше;
• портландцемент с добавками для повышения морозорстойкости;
• сульфатостойкий цемент, если используются сульфаты при приготовлении смеси;
• гипсоцементно-пуццолановые вяжущие. Это смеси на основе гипса и портландцемента с различными добавками, отличаются прогнозированным твердением.

Вяжущего используют порядка 250-300 кг на 1 м3 готовой продукции.

• хлорид кальция;
• сульфат алюминия;
• сульфат натрия;
• хлористый алюминий.

Добавки вводятся в цемент для лучшего связывания компонентов смеси: они нейтрализуют негативное действие сахаров в древесине, которые ослабляют химические реакции гидратации при застывании блоков. Объем химических добавок должен составлять 2…4% от количества цемента.

В качестве добавки также вводят жидкое стекло (силикаты) в объеме до 10 кг на 1 м3 блоков из арболита.

Вода как компонент должна быть очищенной, нехолодной (20…25 °С). Объем воды:

• на все процессы – до 400 л;
• на смешивание с цементом – до 250 л.

Армирующий каркас

ГОСТ допускает использование армирования арболита металлическими сетками, стержнями.

Делаем кладку из арболитовых блоков

Для того чтобы произвести укладку арболитовых блоков:

• наносим слой смеси;
• устанавливаем блок, предварительно смоченный водой;
• прижимаем к предыдущему (с усилием);
• корректируем положение блока относительно других «собратьев» с помощью специального молотка с резиновой насадкой;
• проверяем уровнем;
• убираем мастерком излишки смеси.

При этом необходимо соблюдать следующие рекомендации:

• работы можно производить только при условии, что температура воздуха не ниже + 6˚С;
• раствор рекомендуется делать довольно густым, так как если консистенция будет жидкой, то стройматериал будет «давать» значительную усадку;
• независимо от консистенции раствора через каждые два ряда необходимо выполнять разделку швов, которая заключается в равномерном распределении смеси вдоль швов;
• если сцепление раствора с блоком уже произошло, то двигать его в какую-либо сторону запрещается.

Процесс изготовления и состав арболита

Наличие или отсутствие отрицательных свойств этого материала напрямую зависит от того, насколько качественно выполняются определенные процессы. Это обусловлено тем фактом, что арболит является разновидностью легкого крупноячеистого бетона, в котором наполнителем является щепа дерева, образующая цельную структуру с цементным раствором.

Формат, в котором реализуются арболитовые блоки, имеет разную форму, размер и цену:

• Пустотелые блоки;
• Крупноформатные блоки;
• Плиты.

Фото: арболитовые плиты

Наибольшее распространение получили именно арболитовые блоки, имеющие размер 500х300х200 миллиметров. Но в связи с возрастающим спросом начали выпускаться и другие размерные форматы, например, 250х300х500.

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.

Химические добавки

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.

ГОСТ

Состав арболита регламентирует ГОСТ 19222-84. Стандарт разрешает подбирать состав смеси в лабораторных условиях, но предъявляет жесткие требования к сырью и к параметрам конечного результата. В зависимости от прочности на сжатие и показателей по теплоизоляции выделяют 2 вида арболита:

• теплоизоляционный, то есть, разработанный для утепления стен;
• конструкционный – допускается возведение самонесущих стен.

Показатели этих материалов разные.

Вид арболита	Класс по прочности на сжатие	Марка по прочности при осевом сжатии	Средняя плотность, кг/куб. м.
			На измельченной древесине	На костре льна или стеблях хлопчатника	На костре конопли	На рисовой соломе
Теплоизоляционный	В0,35	М5	400–500	400–450	400–450	500
	В0,75	М10	450–500	450–500	450–500
	В1,0	М15	500	500	500
Конструкционный	В1,5	–	500–650	500–650	550–650	600–700
	В2,0	М25	500–700	600–700	600–700	–
	В2,5	М35	600–750	700–800	–	–
	В3,5	М50	700–850	–	–	–

Поскольку условия эксплуатации изделий из арболита могут быть весьма разными, к ним могут предъявляться дополнительные требования, регламентируемые ГОСТ 4.212-80.

Именуются марки арболита по ГОСТ 25192-82. Может указываться также структура материала.

Размерные отклонения в изделиях

ГОСТ регулирует возможные размерные отклонения в изделиях:

• по длине, при общей длине блока до 3,0 м – не более 5 мм;
• при длине изделия от 3 до 6 м – 7 мм;
• по высоте и толщине отклонения могут быть лишь в пределах 5 мм;
• погрешность размеров выступов, выемок, полок, ребер и так далее не превышает 5 мм.

Разрешается армирование изделий из деревобетона сетками и стальными стрежнями, регламентируемыми соответствующим ГОСТом.

Так как материал не отличается высокой влагостойкостью, наружную поверхность изделий покрывают слоем декоративного бетона или другого материала с минеральными наполнителями. Внутренний слой может отсутствовать. Допускается отделка цементом или цементно-известковым раствором.

Проверка арбалитовой смеси

Согласно ГОСТ не реже 2 раз в смену проводят проверку арбалитовой смеси:

• оценивают показатель плотности;
• удобоукладываемость;
• уровень расслаиваемости;
• оценка межзерновых пустот.

Для проверки на прочность проводят серию лабораторных исследований, для смеси спустя 7 суток затвердевания, для смеси спустя 28 суток и смеси, которая испытывалась и спустя 7 суток и через 28.

• Морозостойкость оценивают для отделочных и несущих слоев,
• Теплопроводность измеряется по образцам смеси,
• Влажность рассчитывают на пробах из готовых изделий.

Только, если смесь проходит испытания, предлагаемые ГОСТ, ее можно в полной мере считать рабочей и принимать в производство.

Арболит – пример удачного сочетания органического наполнителя и неорганического вяжущего. И как для всех видов бетона, состав в значительной мере определяет качества конечного продукта.

О том, как подобрать состав арболита и замесить ингредиенты для постройки гаража, узнаете из видео ниже:

Оснастка и оборудование

Чтобы выполнять заливку арболита нам в первую очередь понадобится опалубка. Для неё подойдет ламинированная техническая водостойкая фанера либо влагостойкие ОСП-4 толщиной 14-16 мм.

Суммарной длины опалубки должно хватить как минимум для заливки самой длинной из стен дома. А в идеале на весь или хотя бы на половину периметра дома.

В идеале опалубки должно хватать, чтобы залить ряд сразу по всему периметру дома.

Для уплотнения изготовим или купим ручную трамбовку. Её пятка должна быть квадратной формы с длиной стороны 15-20 см, а общий вес 7-10 кг.

Для перемешивания смеси понадобится бетономешалка, или, соответствующих размеров, емкость для замешивания вручную.

Не обойтись без подмостей и лестниц. Хватит щита из доски 50 мм толщиной, и шириной 40 см, чтобы на нём мог спокойно стоять человек и работать трамбовкой.

Ну и, конечно, потребуются лопаты, ведра для подачи смеси в опалубку, рулетка, строительный угольники, строительный пузырьковый уровень и гидроуровень или нивелир.

Самые эффективные методы модификации цементного раствора

Из вышеперечисленных методов наибольшую эффективность показали применение добавок ускорителей процессов схватывания и твердения цемента и добавки-пластификаторы. Добавление высокомолекулярных соединений и воздухововлекающих компонентов – это дорогой и сложный процесс, поэтому в практике производства арболита широкого применения они не нашли.

Не многие знают, что помимо применения известного и описанного в ГОСТе хлористого кальция и сульфата алюминия для арболита существует очень большое количество других химических компонентов. Многие составы скрыты от наших глаз патентами. Однако согласно многолетним исследованиям можно выделить следующие эффективные химические добавки для арболита ускоряющие твердение цемента: хлористый кальций, хлористый алюминий, хлористое железо, сульфат натрия, сода, жидкое стекло, соляная кислота, хлористый магний, хлористый барий, хлористый бериллий. Из эффективных добавок, выступающих в качестве пластификатора известны: СМ-1, СМ-2, ГП-1, С-3, Реламикс и др.

Чтобы уменьшить влияние древесных сахаров, и в то же время улучшить показатели прочности известна практика совместного применения ускорителей и пластификаторов.

Хлористый кальций для арболита

Самая популярная добавка для производства арболита как в странах бывшего Советского Союза, так и для производства деревобетона за рубежом это хлористый кальций.

Хлористый кальций

Хлористый кальций выступает в роли пластификатора для бетонной смеси. Даже небольшое количество хлористого кальция способно ускорить схватывание и твердения бетонного раствора.

Поговорим о недостатках. Цемент для арболита по составу различается. Например, на практике российский состав цемента может отличаться от европейского состава, даже если будет указана одна и та же марка. А хлористый кальций очень чувствительный к составу и его пропорцию нужно подбирать для каждого из цементов только опытным путем. Он сильно поглощает влагу из воздуха (гигроскопичность) и поддерживает постоянную влажность бетона. Это свойство немного ухудшает показатели прочности арболита, как и ухудшает теплоизоляционные характеристики. Из-за использования хлористого кальция на поверхности бетона появляются выцветы, а его химическая стойкость по отношению к другим химикатам уменьшается.

Несмотря на вышеперечисленные недостатки, хлористый кальций и сейчас активно применяют в производстве арболита, потому что это очень сильный ускоритель твердения.

Сульфат алюминия (сернокислый глинозём)

В сравнении с хлористым кальцием сульфат алюминия не обладает сильной гигроскопичностью, на поверхности арболита не образует выцветов, а химическая стойкость бетона не ухудшается.

Сульфат алюминия

Но в то же время введение сульфата алюминия уменьшает прочность арболита на 10-12%.

Жидкое стекло

Жидкое стекло в арболите работает по-другому, нежели хлористый кальций и сернокислый глинозем: образует пленку, которой обволакивает щепу, таким образом, защищает цемент от древесных ядов щепы.

Но изготовленный арболит на жидком стекле имеет на 50% более низкую прочность, в сравнении с хлористым кальцием.

Поэтому, если и использовать жидкое стекло, то только совместно с другими модификаторами. Известно совместное использование жидкого стекла и хлористого кальция. Определена пропорция: 1% жидкого стекла и 4% хлористого кальция от массы цемента. Применения этой комплексной добавки требует проведения термообработки древесного заполнителя, что увеличивает затраты при производстве, а соответственно стоимость изделия из арболита.

Известно также применение комплексной добавки состоящей из сернокислого глинозема и жидкого стекла. Это сочетание повышает прочность арболита в 1,5-2 раза, при этом щепу не обязательно подготавливать (вылеживать, минерализовать и т.д.).

Состав арболита и его влияние на качество материала

Основными компонентами этого материала являются следующие:

• Вода;
• Химические добавки;
• Цемент;
• Древесная щепа.

При этом ее размеры составляют 5х10х40 миллиметров.

Все остальные материалы, в том числе и отходы древесной обработки могут только испортить свойства изделия. Таковыми являются тырса, солома, стружка, опилки и тому подобное. Для максимального качества арболитовых изделий необходимо использовать исключительно щепу без посторонних примесей (листьев, коры или грунта). Допускается наличие 5-10% примесей, но в идеале их быть не должно.

Совет прораба: нередки случаи, когда производство арболита организовано при деревообрабатывающих производствах, например, лесопилках, для которых это является побочным видом деятельности для уменьшения отходов производства. Именно здесь в смесь добавляют практически все, что остается после обработки древесины без какой-либо сортировки и привязки к стандартам. Поэтому при покупке данной продукции нельзя гарантировать ее качество.

Для покупателя не имеет никакого значения, из какой именно древесины эта щепа, но для технологов это влияет на процесс приготовления смеси. В частности, это влияет на дозировку минерализаторов и определение степени уплотнения. Например, если используется щепа лиственницы, то необходимо в два раза больше добавок, чем с другими хвойными деревьями. Обычно для производства арболита используются ель и сосна, лиственные деревья – гораздо реже.

Недостатки арболита

Идеальные строительные материалы не существуют, и арболит – не исключение. Он также имеет свои минусы.

1. Состав на 80 процентов состоит из древесной щепы. Продукция, изготовленная в соответствии с нормативными требованиями ГОСТ, не нуждается в дополнительной защите антисептическими препаратами. При использовании дешевых блоков надо дополнительно купить препарат для биозащиты.
2. Здание из арболита может иметь неровную форму. Недостаток может проявлять себя в разной степени, исходя из качества и использованных пропорций при производстве. Для получения идеальных геометрических форм надо выбрать продукцию премиум-класса.

Недостатки проявляют себя только тогда, когда покупатель целенаправленно отказывается заказать качественный стройматериал. Напрашивается такой вывод – арболит нельзя воспринимать как строительный материал с большим количеством недостатков. На полученный результат влияет только надежность материала и добросовестность строителей.