Арболитовые блоки своими руками в домашних условиях

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.

Состав арболита

Арболит – один из видов легкого бетона. Помимо цемента, химических добавок, органического наполнителя и воды, в его рецепт входит дробная древесина, древесная щепа, черенки хлопчатника, отходы обработки древесины… Из арболита производят арболитовые блоки и другие строительные изделия. Для придания им высокой прочности в производстве применяют цемент высоких марок – от 400 до 500 и выше.

Сегодня самый распространенный вид заполнителя арболита – древесный. Не рекомендуется применять крупные древесные частицы. Они легко впитывают влагу, поэтому увлажнение, в конечном счете, разрушает изделия из этого материала. Предпочтительнее использовать мелкие древесные крупицы. Но они требует повышенного расхода цемента.

Древесный заполнитель имеет свои недостатки – он химически активен. Любая растительная органика содержит вещества, к примеру, сахара, которые растворяются в жидкости. Они уменьшают прочность цемента. Химические добавки уничтожают сахара, поэтому их обязательно добавляют при производстве арболита. Наиболее результативны – сернокислый алюминий и хлористый кальций. Доля химических добавок при производстве арболита должна составлять от двух до четырех процентов от веса цемента.

В качестве минеральных связующих для изготовления арболитовых блоков применяется портландцемент марки 400 и марки 500. Цемент придает строительным блокам необходимую геометрическую форму и заданную прочность.

Расход минеральных связующих для изделий и конструкций из арболита напрямую зависит от того, какой вид заполнителя используется, от марки применяемого цемента и самое главное какой марки будет готовое изделие. Но, тем не менее, существует достаточно простая формула ориентировочного определения расхода портландцемента: берется коэффициент 17 и умножается на нужную марку арболита. В качестве примера возьмем марку 15. Следуя формуле, вычисляем 17х15=255 кг. Следовательно, на получение 1м3 арболита, необходимо 255 кг минеральных связующих.

Приготовление раствора

Если нет возможности держать щепу на воздухе с целью разрушения сахаров, ее подвергают химической обработке: оставляют в известковом молоке на 3 суток. Время от времени древесные отходы перемешивают. После этого не нужно сушить щепу. Необходимо лишь удалить избыток раствора. В процессе кладки таких блоков используется раствор, отличный по составу.

Песок с цементом

Рекомендуемые пропорции компонентов: 1 доля цемента М400 и 2 доли песка. Если планируется использовать цемент М500, то на 1 часть такого материала подготавливают 3 части песка. Компоненты смешиваются в сухом виде при помощи строительного миксера.

Перлит

Начинается замес путем соединения воды (10 л) и сухой смеси перлита (2 ведра). Когда компоненты будут тщательно перемешаны, к ним добавляют цемент (не более 0,5 ведра). Работать с перлитом необходимо в респираторе, защитных очках и закрытой одежде.

Клеевая смесь

Стандартная схема: 5 кг клеящего состава (в сухом виде) и 5 л жидкости. Смесь оставляют на 5 минут в состоянии покоя. Затем повторяют процесс перемешивания. Готовый материал должен использоваться за 2 часа, потом он потеряет свойства.

Порядок и особенности замеса раствора

Сначала в емкость или бетономешалку насыпают опилки в достаточном количестве. После этого заливают воду. Отдельно производится смешивание специальных добавок и жидкости. На следующем этапе раствор добавляют в бетономешалку, где размокают опилки. После этих манипуляций засыпают цемент небольшими порциями.

Формование блоков

Формы для готовой смеси изготавливают или приобретают. Они должны быть с ручками, но без днища. Такие конструкции устанавливают на деревянном основании. В них заливают раствор. Если работы выполняются своими руками, смесь выкладывают в формы послойно, каждый раз трамбуя материал при помощи ручной виброплощадки. Периодически из толщи смеси удаляют воздух. Для этого материал прокалывается стержнем. На последнем этапе выравнивается поверхность заготовок, для чего используется металлическая планка — она помогает снять неровности.

Деревобетон

Именно так звучит слово «арболит» в переводе на русский язык. В строительно-техническом плане, это одна из форм легких бетонов, где связующим веществом является цемент, а основным наполнителем – отходы переработки сырья органического происхождения. В большинстве своем это щепа деревьев. Процент содержания химических добавок невелик и совершенно безвреден для человека. Ведущими преимуществами древесного бетона являются:

• 100-процентная экологичность;
• высокая прочность на изгиб;
• низкая теплопроводность;
• высокий уровень шума поглощения.

Кроме того, арболит практически не горит, морозоустойчив, относится к 5-й группе по показателям биологической стойкости, имеет небольшой вес и так далее.

Благодаря всем вышеперечисленным качествам, легко можно построить трехэтажный дом из арболита своими руками или любое другое хозяйственно-производственное помещение. К тому же изготовить блоки из арболита или деревобетон для монолитного возведения стен можно самостоятельно, что существенно скажется на экономии материальных средств при строительных работах.

Как сделать арболит своими руками

После оценки основных рабочих моментов можно начинать процесс производства арболита

При этом важно учитывать, для каких целей будет использоваться материал — частных, или коммерческих. В первом случае не обязательно покупать дорогостоящие агрегаты и оборудование

Оборудование

Ключевым агрегатом для домашнего изготовления арболитовых блоков является щепорез. Его можно соорудить своими руками, заказав главную деталь у токарей. В таком случае расходы снизятся в 4 раза. Режущие элементы следует устанавливать под минимальным углом, а горловину для подачи щепы закреплять вертикальным образом.

Самодельный щепорез состоит из таких узлов:

1. Автомобильная рессора.
2. Металлические шпильки.
3. 2 подшипника на ось.
4. Ось.

Для изготовления последней детали лучше задействовать шестигранник, предварительно организовав посадочные места для подшипников. В интернете существует масса обучающих видео и инструкций по реализации подобного проекта.

Создание молотковой машины

На следующем этапе придется соорудить молотковую машину. В 2 дисках для осей нужно проделать отверстия и закрепить шайбу шириной 10-20 мм. На одной стороне оси следует нарезать резьбу под гайку. При наличии токарного станка лучше обработать вал и снять с него ножевой диск, чтобы создать прямоугольный выступ для крепления второго диска.

По возможности необходимо организовать 2 перепада высот для дисков, при этом конечная толщина вала должна составлять как минимум 50 мм.

Готовый вал закрепляется на подшипниках и опоре. Если величина наружного кожуха меньше, чем требуется, придется его заменить или переделать. Выходное отверстие заделывается стальной сеткой с оптимальным диаметром.

Бункеры и формы

Промышленные бункеры и формы продаются в стандартных размерах, которые соответствуют параметрам блоков из полистиролбетона или пенобетона. Для арболита характерны размеры в 20, 40 или 60 см. Создавать заготовки своими руками проблематично, поэтому лучше раскроить болгаркой металлические листы и подготовить наборную форму.

Отработка технологии

Наиболее сложным этапом является отработка технологии с целью определения всех тонкостей работы оборудования. Внесение химикатов лучше разделить на несколько отдельных этапов. Для начала вносится хлористый натрий и сернокислый алюминий, а остальные добавки помещаются в бункер перед замесом.

Жидкое стекло используют позже, когда щепа будет готова. Конечный раствор заливается в формы, трамбуется и оставляется на некоторое время для твердения. Процесс схватывания занимает 2-3 дня, после чего формы демонтируются, а блоки помещаются для просушки.

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.

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

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.

Необходимые инструменты и материалы

Существует две разновидности мешалок для бетонных материалов: электрические и механические. Последний вид требует использования больших усилий. Для успешной работы с механической мешалкой усилий одного человека будет недостаточно, это затягивает процесс строительства.

Рассмотрим, как своими руками сделать электрическую бетономешалку для производства арболита. Для его изготовления будут нужны следующие материалы:

• Бочка на 200 л. Выбор ее объема не случаен, это распространенные емкости, которые используются для транспортировки мазута, краски и других строительных материалов. В частных домах, ее часто используют, как резервуар для сбора дождевой воды.
• Колеса. Они необходимы для транспортировки устройства, могут пригодиться детали из старых детских велосипедов, колясок и другого похожего транспорта. Для стационарной конструкции они не обязательны.
• Уголки, швеллеры и трубы. Все металлические детали, которые могут пригодиться для выполнения рамы.
• Арматура.
• Стиральная машинка старого образца. Можно воспользоваться ее электродвигателем, клиновидным ремнем, шкивом.
• Редуктор. Он необходим, чтобы устройство могло вращаться с оптимальным количеством оборотов.
• Электропровод.
• Мелкие крепежные изделия: гайки, болты, шайбы, проволока.
• Подшипники.

Без подходящих инструментов мешалку не собрать, к ним относится:

• ножовка;
• сварочный аппарат;
• болгарка;
• дрель;
• плоскогубцы;
• набор ключей.

Приведенные материалы можно заменять подходящими аналогами. Инструмент можно попросить у друзей. Вооружившись всем необходимым можно переходить непосредственно к сборке.

Виды и размеры блоков

Арболитовые панели делятся на несколько видов:

• блоки большого формата (предназначенные для стеновой капитальной кладки);
• пустотелые изделия различной величины;
• плиты для усиления теплоизоляции.

Также из арболита делают жидкие смеси, которыми заливают ограждающие конструкции. Но чаще всего на практике под словом «арболит» понимают именно кладочные элементы с облицовкой либо без нее. Чаще всего изготавливают блоки величиной 50х30х20 см. Однако все чаще номенклатура расширяется, а производители осваивают новые позиции. Технические характеристики выпускаемых блоков обеспечиваются только при полном отсутствии примесей.

Элементы плотностью 500 кг на 1 куб. м. и более традиционно считаются конструкционными, менее плотные — предназначенными для теплоизоляции. Их можно использовать там, где нагрузка сверху принимается другими частями сооружения. Обычно плотность измеряют только после потери блоком всей лишней влаги.

Чтобы строить несущие стены одноэтажных домов, высота которых не превышает 3 м, надо применять блоки категории минимум В 1.0. Если сооружения будут выше, требуются изделия категории 1,5 и выше. А вот двухэтажные и трехэтажные постройки должны возводиться из арболита группы В 2,0 либо В 2,5 соответственно.

На деле обычно стены жилых построек из блоков 50х30х20 см выкладывают в виде одного ряда, строго плашмя. Если нужно сформировать вспомогательную теплоизоляцию, из арболита делается так называемая теплая штукатурная система. Ее подготавливают, добавляя перлит и создавая слой от 1,5 до 2 см.

Когда помещения не отапливаются либо отапливаются время от времени, используют метод кладки на ребро. У теплозащитных арболитовых блоков коэффициент поглощения воды составляет не более 85%. Для конструктивных элементов допустимый показатель на 10% ниже.

Принято делить арболитные блоки на три категории по пожарной защищенности:

• Г1 (трудно загорающиеся);
• В1 (тяжело воспламеняющиеся);
• Д1 (образующие мало дыма элементы).

Необходимость производить арболит у себя дома связана во многом с тем, что существующие производители часто выпускают некачественный товар. Проблемы в основном могут быть связаны с недостаточной прочностью, слабым сопротивлением теплопередаче или нарушением геометрических параметров. Блоки любого вида непременно следует покрывать штукатуркой. Она надежно защищает от продувания ветрами. С арболитом комбинируются лишь способные «дышать» отделочные покрытия.

Есть 6 марок арболитовых блоков, выделяемых по уровню стойкости к морозу (от М5 до М50). Цифра после буквы М показывает, какое количество циклов перехода через ноль градусов могут перенести данные блоки.

Чаще всего размер их составляет 40х20х30 см. В зависимости от устройства системы паз-гребень зависит площадь кладки и теплопроводность стен.

Говоря про размеры и характеристики арболитовых блоков по ГОСТ, нельзя не сказать, что он жестко регламентирует предельные отклонения размеров. Так, длина всех ребер может отличаться от заявленных показателей не более чем на 0,5 см. Наибольшая разность диагоналей составляет 1 см. А нарушение прямолинейности профилей каждой поверхности должно быть не более 0,3 см. Чем выше конструкции, тем меньше будет швов при укладке, и тем меньше окажется число швов.

Иногда встречается так называемый «северный арболит», длина которого не превышает 41 см. В части рядов при перевязке ширина стены совпадает с длиной блока, а в другой части составляет сумму двух ширин и разделяющего их шва.

Практически все изготовители делают перегородочные блоки. В линейке каждой фирмы величина таких изделий составляет 50% стандартного типоразмера. Изредка встречаются конструкции 50х37х20 см. Это позволяет возводить стенки ровно 37 см, не прибегая к перевязке блоков или прикладыванию панелей.

Расход материалов для изготовления 1 м3 арболита

В зависимости от марки и объемной массы расход материалов для изготовления 1 м3арболита составляет, кг:

Портландцемента марки 400 — 170-400

Минерализатора (хлористого кальция или жидкого стекла в пересчете на сухое вещество) — до 8

Органического заполнителя:

древесной дробленки — 180-250

(0,5-0, м3в плотном состоянии)

или одубины, костры льна и конопли — 250-300

Применение стеновых панелей и других конструкций из арболита позволяет решить наиболее важные вопросы экономики строительства, такие как уменьшение массы зданий, экономия цемента, снижение трудозатрат на возведение зданий и сооружений. Например, в ПМК Адыгейского облмежколхозстройобъединения (Краснодарский край) кирпичное животноводческое здание размером 18X72 м бригада из 5 человек строила 2-3 мес, а здание, в котором применяли облегченные железобетонные конструкции и панели из арболита, — за 15-20 дней. При этом 1 м2стены из арболита оказался дешевле, чем из кирпича, на 5-6 р., а ее масса снизилась с 760 до 128 кг. Масса же здания уменьшилась на 223 т, что позволило значительно сократить затраты на перевозку материалов.

В отечественной практике существует несколько технологий производства арболита и каждая имеет свои преимущества и недостатки. С учетом их ЦНИИЭПсельстрой разработал технический проект цеха мощностью 12 тыс. м3и установку для изготовления арболитовых изделий с применением виброуплотнения с пригрузом. Установка позволяет изготовлять изделия всей номенклатуры в одной форме. Формуют изделия способом немедленной распалубки на сменных поддонах. Максимальный размер стеновых панелей 2980Х1485Х200 мм.

В ряде районов нашей страны из арболита было построено большое число различных по назначению зданий и сооружений. Например, с 1967 по 1972 г. в Адыгейской автономной области построено 197 объектов и получен экономический эффект в сумме около 800 тыс. р.

Саратовским облмежколхозстроем из арболита было возведено более 50 производственных зданий (телятники в колхозах «Родина» и «Красное знамя», кошары в колхозах «Коммуна» и «40 лет Октября») и жилых домов.

Эксплуатация в течение 6-8 лет зданий из арболита в Краснодарском крае, Калужской, Саратовской и других областях показала высокие эксплуатационные свойства этого материала. Физико-механические свойства его не ухудшаются даже при отсутствии специальных защитных покрытий.