Склад арболіту пропорції, хімдобавки, технологія виготовлення

Загальна характеристика арболіту

Арболіт - будівельний матеріал, що є різновидом легкого бетону, в нашій країні ще не досить поширений. У той час як за кордоном він існує під назвами дюризол та велокс і служить теплоізоляційним та конструктивно – теплоізоляційним матеріалом.

Основу арболіту становить деревний заповнювач та цемент. Його не слід плутати з опілкобетоном, тому що тріска для нього виготовляється спеціально і має свою фракцію та геометрію. Ці особливості затверджені ГОСТОМ 19222-84 «Арболіт та вироби з нього». Вироби з цього матеріалу виготовляють у вигляді блоків, плит, панелей.

Вироби з арболіту класифікують, залежно від призначення:

  • для теплоізоляції та конструктивної теплоізоляції;
  • армування – армовані та неармовані;
  • зовнішнього профілю – гладкі та зі складного профілю;
  • оздоблення поверхні - фактурні та нефактурні.

Арболіт поділяється залежно від марок: 5; 10; 15; 25; 35; 50. Марки означають міцність арболітових блоків, залежно від їхнього призначення. Теплоізоляційний має густину до 500 кг/м3, конструкційний - густину понад 500 до 850 кг/м3. До теплоізоляційного відноситься арболіт М5, М10, М15; до конструктивного М25, М35, М50.

Арболіт використовується при зведенні житлових, цивільних, виробничих будівель не більше двох поверхів, як зовнішні несучі конструкції та внутрішні стіни приміщень, теплоізоляція.

Переваги та недоліки арболіту

  • високий рівень тепло та звукоізоляції;
  • висока пожежостійкість;
  • стійкий до гниття;
  • економічний і недорогий у будівництві;
  • досить міцний, принавантаженні не ламається, лише продавлюється. екологічно чистий матеріал;
  • у ньому надійно кріпляться цвяхи, шурупи без додаткового застосування дерев'яних основ.

Однак, арболітові конструкції без застосування пароізоляції допущені до експлуатації лише в умовах сухого та нормального вологого режиму. При відносній вологості повітря всередині приміщення понад 60% стіни з нього мають бути захищені пароізоляційним матеріалом.

Арболіт не застосовують для будівництва цокольних поверхів, карнизів, стін підвалів. Арболіт слід захищати від атмосферних опадів шляхом гідрофобного забарвлення.

Склад арболіту

Арболіт виготовляється з деревного заповнювача, мінералізатора, хімічних добавок та води.

Органічні складові

Як деревний наповнювач використовують відходи деревини (сосна, ялина, ялиця, береза, осика, тополя) очерет, багаття коноплі, льону. Найбільш використовуваним деревним складом є дерев'яна тріска або дроблянка і стружка дерева у співвідношенні 1:1 або 1:2. Замість тирси можна використовувати конопляні стебла або багаття льону. Багаття льону, через вміст у ній цукрів, що руйнують цемент, необхідно попередньо занурити у вапняне молоко (витрата 50 кг вапна на 200 кг багаття) і витримати 1-2 дні в купі. Іншим способом є витримування вогнища коноплі, льону на відкритому повітрі протягом 3-4 місяців, тоді арболітові блоки відповідатимуть показникам міцності. Форма багаття має важливе значення - вона має бути голчастою довжиною від 15 до 25 мм, шириною 2-5 мм.

Мінеральні в'яжучі складові

Мінералізатором у складі арболіту виступає портландцемент 400, 500 або вищих марок. Його витрата залежить від його марки наповнювача арболіту.

Зазвичайвитрата цементу розраховують наступним чином: для приготування 1м3 арболіту марки 15, необхідно помножити його значення на коефіцієнт 17, наприклад, 15 х 17 = 255 кг.

Хімічні складові арболіту

Технічні та будівельні властивості арболіту визначаються хімічними добавками. Їх застосування обов'язково незалежно від кліматичних умов, у яких споруджуватиметься будівля з арболіту. Саме хімічні речовини дозволять використовувати будь-який наповнювач деревини без попередньої обробки та витримки, завдяки їх здатності нейтралізувати цукру.

У виробництві арболіту використовують такі хімічні добавки: хлористий кальцій, гашене вапно, сірчанокислий алюміній, скло, що розчиняється. Найбільш ефективними є хлористий кальцій та алюміній. Сірчанокислий алюміній у поєднанні з цукрами нейтралізує їх, забезпечуючи зростання міцності арболіту.

Загальна кількість хімічних добавок на 1 м3 арболіту становить 2-4 % від загальної ваги цементу (близько 6-12 кг). Добавки застосовують як окремо, так і змішуючи алюміній з хлористим кальцієм у пропорції 1:1 або з'єднуючи гашене вапно і розчинне скло (1:1). Перед з'єднанням з арболітовою сумішшю ці добавки необхідно розчинити у воді.

Необхідні пропорції добавок залежить від виду арболита. Для арболітових блоків марки 30 співвідношення добавок наступне: сірчанокислий алюміній та хлористий кальцій (1:1) у пропорції 4% від ваги цементу; сірчанокислий натрій і хлористий кальцій (1:1) обсягом 4% від ваги цементу; сірчанокислий натрій та хлористий алюміній (1:1) у пропорції 2% від ваги цементу; хлористий алюміній та хлористий кальцій (1:1) у пропорції 4% від ваги цементу.

Для арболітової суміші марки 35 хлористий кальцій додають у пропорції 2% від усієї маси цементу.Використання хлористого кальцію підвищує міцність арболіту. Для цього застосовується рідке скло – силікат натрію або кальцію, розчинені у гарячій воді в кількості 8-10 кг на 1 м3 арболіту.

Технологія виготовлення арболіту

Виробнича схема містить такі стадії:

  1. Дроблення та надання необхідної форми заповнювачу.
  2. Попередня обробка органічного наповнювача хімічними складами.
  3. Дозування компонентів для арболітової маси.
  4. Підготовка арболітової суміші.
  5. Формування арболітових блоків.

Дроблення та надання необхідної форми заповнювачу.

Перед дробленням шматки та відходи деревини складаються у купи і витримуються під навісом близько місяця за позитивної температури. Потім ці відходи необхідно перетворити на тріску на спеціальних машинах.

Відходи від деревопереробки, лісопиляння подаються на приймальний майданчик, там вони складуються, потім направляються в воронку, що приймає, рубального механізму (ДУ-2). Для подрібнення деревини рекомендують користуватися барабанною рубальною машиною, що має широкий спектр застосування. Вона може обробити практично кожен тип деревних відходів - рейки, кругляки, обапол, обрізки, отторцовку, кривоствольну деревину. Оброблена таким чином тріска прямує в бункер, а потім йде в молоткову дробильну машину (ДМ-1), після чого деревне дроблення відправляється на вібраційний гуркіт, з метою відсіювання відходів і великих частинок.

На виході дроблянка є фракцією деревини голчастого або пластинчастого вигляду довжиною від 2 до 20 мм, шириною від 2 до 5 мм, товщиною не більше 5 мм.

Попередня обробка органічного заповнювача хімічними складами

Подрібнена тріска з необхідним гранулометричним складом прямує через проміжний бункер у бак з водою для вимочування та видалення, шкідливих для виробництва цукрів та речовин. Туди направляють хлорид кальцію. Вимочування тріски при гідромодулі 1:10 продовжується 6 годин при температурному режимі 20°С. Застосування попередньої гідротермічної обробки покращує фізико-механічні якості арболіту. У воді деревина набухає і цей процес відбувається до насичення вологою волокна на 30%, при цьому обсяг деревини та окремі її складові збільшуються.

Дозування складових компонентів для арболітової маси

Важливою умовою однорідності складу арболітової маси та її високої стабільності є точне дозування та якісне змішування всіх компонентів. Деревну тріску дозують за допомогою об'ємно-вагового способу, з урахуванням корекції насипної щільності матеріалу. Дробленці перед подачею дозування потрібно мати позитивну температуру.

Для дозування води та хімічних добавок (хлориду кальцію) застосовують автоматичні дозатори турбінного типу, що працюють у циклічному або безперервному режимі. Можливий варіант дозування добавок за допомогою вагового дозатора. При розрахунку дозування води та хімічних наповнювачів враховується вологість органічного заповнювача і, відповідно, коригуються обсяги рідини, що додається. Розрахунок доз цементу здійснюється за допомогою автоматичних вагових дозаторів.

Завантаження та дозування складових арболітової суміші повинно йти в наступній послідовності:

1) Деревний органічний наповнювач.

3) Вода або водний розчин хімічних компонентів, що регулюється через витратомір.

4) Хімічні добавки, що надходять протягом усього процесу.

Підготовкаарболітової суміші

Після вимочування, дроблені дерев'яні фракції направляють у циклічний змішувальний механізм, що є бетонозмішувачем з примусовою дією. У змішувач подають із дозаторів в'яжучі компоненти, воду, хімічні добавки. Там відбувається змішування всіх складових до однорідного стану. Під час змішування вводять хлорид кальцію за допомогою методу дощування та дозування з перфорованих труб-розпилювачів. Цей спосіб точно вводить хлорид кальцію і рівномірно розподіляє його, покращуючи технологічні властивості арболіту. Усі складові домішуються протягом 10 хвилин. Після змішування з маси можна формувати арболітові блоки.

Формування арболітових блоків

Приготовлена ​​арболітова суміш направляється через спеціальні бункери-укладачі в металеві форми або дерев'яні розбірні форми, там суміш утрамбовується і ущільнюється, за допомогою преса, силового вібропрокату і віброштампування. Щоб арболіт, вироблений на стандартному портландцементі досяг 50% міцності від марки, його витримують у формах 5 діб при температурі 15° С і відносною вологістю повітря близько 60-70%.

Можна також залити арболітову масу форми і витримати її протягом 24 годин при температурі 40° С і аналогічною вологістю. У таких умовах блоки витримуються 2 діб із збереженням постійної температури не нижче 15°.

Далі відбувається розпалубка суміші на блоки, панелі та вироби надходять на склад.

Поряд із описаною вище технологією, існує варіант приготування арболітових блоків, з деревним заповнювачем з одубини - тріски деревини дуба, що є відходом виробництва екстрактів дуба.

Процес виробництва арболіту з одубини більш простий, так як даний заповнювач не потребуєдодаткового подрібнення. Також існує технологія виготовлення арболіту з міцного гіпсу, яка набагато простіше, ніж на базі цементу. Це відбувається через те, що гіпс, взаємодіючи з водою, утворює нейтральне середовище, а не лужне, яке викликає виділення цукру з дерева. Так як немає факторів, що знижують затвердіння цементу, використання мінералізуючих добавок у виробництві не потрібно. Технологія спрощується ще й у зв'язку з тим, що використовуючи високоміцний гіпс, можна застосовувати подрібнення набагато більше по фракції, що пройшла лише одне подрібнення в рубальному механізмі.

Таким чином, виробництво арболіту на основі гіпсу є менш витратним, ніж при використанні цементу.