Арболит характеристики: Плюсы и минусы арболита – как выбрать арболитовые блоки для строительства дома
Что такое арболитовые блоки? — Минусинский завод строительных материалов.
Арболит — это блоки или стеновые панели, состоящие из деревянной щепки и бетона.
Вникнуть в технические характеристики арболитовых блоков — задача не из легких, так как для понимания необходимо владеть специальными терминами. Чтобы понять эту «азбуку», надо провести не один час, изучая специальную литературу. Мы облегчим ситуацию и расскажем о характеристиках арболита простым языком.
Вес и плотность
Готовый арболитовый блок размером 390х190х190 весит в среднем 9 кг. Уточним, что это средний вес высушенного конструкционного блока. Данное свойство позволяет использовать для строительства дома облегченный фундамент и заметно влияет на скорость работ по кладке стен.
Вес и плотность арболитового блока ненамного превышает показатели аналогичного по размеру газо/пеноблока. Плотность газо/бетона — 500 кг/м3, арболита — 650 кг/м3. Это дает возможность строительства из арболитовых блоков на фундаменте, рассчитанном для газо/пенобетона, без особых изменений в проекте.
Куб арболита в сравнении с 1м3 кирпича легче в 3 раза.
Прочность
Прочность арболита — 30кг на квадратный сантиметр, у газо/пенобетона этот показатель в два раза меньше при той же цене. Один блок размером 390х190х190 выдерживает нагрузку в 30тонн. По конструктивным качествам из арболитовых блоков по ГОСТ можно возводить несущие стены до 3 этажей включительно.
Для арболита, в отличие от газо/пенобетона, можно использовать облегченный арм-пояс толщиной в 15см для железобетонных плит перекрытия, что незначительно, но все же снижает стоимость строительства и его сроки возведения.
Долговечность и морозостойкость
Морозостойкость — способность материала выдерживать полный цикл замерзания и оттаивания без ухудшения основных свойств, поскольку влага, накапливаясь в порах материала и замерзая, способна вызвать разрушение материала.
Чем больше пористость материала, тем ниже его морозостойкость. У арболита морозостойкость равна F35 = 35 полных циклов. На деле это означает, что дом из арболита не изменит своих эксплуатационных качеств на протяжении более 50 лет. А если оштукатурить его с внешней стороны, это снизит водополгащение материала и еще больше увеличит срок эксплуатации здания.
Для сравнения: у домов из газо/пенобетона морозостойкость равна F20.
Долговечность — это свойство материала сохранять свои прочностные характеристики при переменном замерзании и оттаивании.
Долговечность арболита подтверждена тем фактом, что в России до сих пор стоят дома из арболита 70-х-80-х годов постройки, причем выглядят они прочно и надежно.
Теплоизоляционные характеристики
Главной отличительной особенностью арболита от других материалов является его
Теплопроводность — это способность материала проводить тепло. Чем ниже коэффициент теплопроводности, тем медленнее стены дома будут отдавать тепло на улицу и тем более теплым будет дом.
Арболитовый блок обладает теплопроводностью 0,11 м°С., газо/пенобетонный блок — 0,17 м°С , кирпич и вовсе — 0,47 м°С.
Если зимой прогревать дом из газо/пенобетона или кирпича, в здании будет холодно, пока не прогреются стены. Жильцы домов из арболита отмечают тот факт, что помещение очень быстро нагревается и долго остается теплым, даже при выключенном отоплении.
Стена из арболита толщиной 400 миллиметров не нуждается в утеплении и проходит по нормам СНИП для средней полосы Урала и Сибири — данным качеством могут похвастаться только пенополистиролбетонне блоки, однако этот материал менее экологичен. К тому же свойство арболита со временем сохранять свои теплоизоляционные характеристики избавляют от необходимости менять утеплитель и дополнительно утеплять дом изнутри. Т.о. стоимость строительства дома из арболита будет дешевле, чем из других материалов на 10%-20% за счет экономии на утеплении при аналогичном фундаменте.
Усадка
Термин «усадка» означает изменение объема и линейных параметров материала в результате нарушения его влагосодержания.
Чем выше коэффициент усадки, тем выше вероятность, что дом поведет, в результате чего появятся трещины на стенах.
Арболит обладает очень низким коэффициентом усадки от 0,3-0,4 %. Для сравнения: усадка пеноблока — 0,6-1,2 %, газоблока — 1,5%.
Экологичность
Экологичность — это девиз строительства нашего времени. В эпоху урбанизма люди всё чаще делают выбор в пользу экологии, чтобы быть ближе к природе и взять всё ценное, что она может дать. Мы выбираем экологичные продукты, натуральные ткани, строим дома из экологичных строительных материалов. В домах из арболитовых блоков, благодаря их техническим характиристикам, сохраняется хорошая атмосфера воздуха.
Как видим, описанный материал решает все задачи, поэтому строительство домов из арболита в последнее время набирает всё большую популярность. Это блоки экологичные, дышащие, теплоемкие и долговечные.
Немного истории, или Всё новое — хорошо забытое старое
Арболит — материал не новый, но незаслуженно забытый в 90-е годы.
ГОСТ стандарт 19222-84 на арболит утвердили в 1984 году, хотя уже в 60-х годах из него начали строить корпуса полярной станции на южном полюсе. В то время по всему Союзу арболит производили более 100 заводов. До сих пор в Архангельской области сохранились многоквартирные дома из арболитовых плит 70-80-х годов постройки. По отзывам жильцов, в этих домах очень тепло, несмотря почтенный для домов возраст. Это говорит о том, что данный строительный материал долговечен и со временем не теряет свои теплоизоляционные показатели.
Прародителем арболита, можно по праву считать один из древнейших строительных материалов — саман. В те времена заменой цементу служила глина, а вместо древесного наполнителя была солома. Идея смешивать вяжущее с натуральными наполнителями и привела к созданию арболита.
В Советское время на территории всего Союза активно развивалась лесная промышленность, оставляя неисчисляемое количество неиспользованные отходов производства. Было решено найти полезное применение отходам с лесозаготовок в производстве арболита. Так арболит пришел в Союз, а теперь активно применяется в современном строительстве.
Аналог арболита Durisol был запатентован в Щвейцарии более 60 лет назад и до сих пор успешно применяется на территории западной Европы не только в малоэтажном строительстве, но и для промышленных зданий, и коттеджей в премиум сегменте. Европейцы ценят его за натуральность.
Состав арболитовых блоков
По виду арболит – определенного размера щепка в цементной оболочке. Состав арболитовых блоков — это 80-85% древесной наполняющей(щепки) и цемент высокой марки, не ниже ПЦ500.
В современном производстве используют в основном сосновую щепу, хотя ГОСТ допускает также и другие древесные наполнители хвойных и лиственных пород. Однако именно из сосновой или еловой щепы получается самый качественный арболит, так как в этих породах содержится наименьшее количество органических компонентов (сахарозы), которые необходимо нейтрализовать.
Щепу для арболита обрабатывают специальными минерализаторами, которые ликвидируют сахарозу, предотвращая гниение и разрушение внутри блока в процессе эксплуатации. Важно, чтобы используемая добавка также была натуральной. Некоторые производители отходят от данного правила, и блок приобретает специфический запах.
ГОСТ строго регулирует размерные характеристики щепы, из которой производят арболитовые блоки. Многочисленные исследования показали, что оптимальный размер щепы должен быть следующий: 25 мм длина, 3-5 мм толщина. Именно по такой форме щепы можно определить даже на первый взгляд — настоящий арболит у вас в руках или произведение частного мастера. В настоящем арболите, кроме щепы, цемента и минерализатора, не может быть других добавок. Если в блоке присутствует песок, затвердитель цемента и пр., то такой материал не может считаться настоящим арболитом.
Особенности технологии производства арболитовых блоков
Технология производства на арболитовые блоки не регулируется ГОСТ, однако стоит понимать, что при ручном производстве и при производстве на заводе с использованием вибропрессования блоки по качеству, форме и характеристикам будут очень сильно отличаться.
При заводском производстве вибро-станок весом в несколько тонн создает сильную вибрацию для арболитовой массы, тем самым сильно уплотняя щепу. Это даёт блоку правильную форму и плотное сцепление щепы и цемента.
Далее блоки поступают на первый этап сушки, в камеру с температурой 70 градусов, где они находятся в течение суток и набирают всего 40% своей прочности. Остальные 60% блоки получают в теплом складском помещении при температуре не ниже +15 градусов. Это важно, поскольку при несоблюдении технологии не произойдет плотного сцепления щепы и цемента и арболитовый блок через несколько лет может рассыпаться.
Строительство домов из арболита — достойная инвестиция в здоровое будущее
Что строят из арболита? Как упоминалась ранее, в нашей стране арболит начали использовать в виде стеновых панелей, из которых строили в основном многоквартирные дома. В наше время становится популярным загородное жилье, поэтому арболит стал очень востребован в частном малоэтажном строительстве, а также на «отлично» справляется с задачей возведения бань, несмотря на средний показатель влагостойкости, поскольку имеет низкую гигроскопичность и быстро высыхает после водных процедур. Кроме этого, при нагревании и высоких температурах в бане, блок отдает свой запах дерева, что создает особую ароматную атмосферу. Баня из арболита не подвержена гниению, в отличие от деревяной бани, так как щепа внутри блока изолирована и предварительно обработана минерализатором и, соответственно, более устойчива к огню.
Арболит относится к группе слабогорючих и не поддерживающих огонь материалов.
Арболитовые блоки с успехом применяются и для возведения птицеводческих и животноводческих сооружений.
плюсы и минусы арболитовых блоков
Производственно-строительная компания Арболит ЭкостройДом занимается производством изделий из легкого бетона с органическим наполнителем более 9 лет. Строжайший контроль качества гарантирует потребителю продукцию соответствующую ГОСТ Р 54854-2011, что подтверждается сертификатами соответствия и протоколами испытаний.
Массогабаритные характеристики арболитовых теплых блоков:
Размеры арболитовых блоков Ш/Д/В (мм) | 150×250×500 | 200×250×500 | 300×250×500 | 400×250×500 |
Вес одного изделия, кг | 12 | 16 | 24 | 32 |
количество изделий в 1 м3 | 54 | 40 | 27 | 20 |
Количество изделий на поддоне | 1.2 м3-64 шт | 1.2 м3-48 шт | 1.2 м3-32 шт | 1.2 м3-24 шт |
Физические свойства арболитовых блоков согласно протокола испытаний №1422-313-1-16/БМ:
Средняя плотность | Соответствует нормируемой марке по средней плотности D 650 | 650 кг/м3 |
Прочность на сжатие | Класс В 2,0 | Выдерживает давление 2 МПа |
Теплопроводность | 0,13 | Вт/м°С |
Морозостойкость | F50 | 50 циклов |
Согласно проведенным испытаниям арболитовые блоки нашей компании могут быть использованы при строительстве объектов Министерства обороны РФ.
Стоимость данного стенового материала зависит от многих факторов. Но мы всегда поддерживаем ее на демократическом уровне. Наша продукция порадует вас не только качеством, но и ценами!
Технологические и эксплуатационные свойства арболитовых блоков
Хорошо поддается механической обработке!
Изделия очень хорошо обрабатываются, как ручным инструментом, так и электрическим. Для резки можно применять дисковые электропилы, ножовки ручные и т.п.
Прекрасно держит крепеж!
Этот материал хорошо держит шурупы саморезы, гвозди и т.п., что очень удобно не только в процессе строительства, но и при дальнейшей эксплуатации здания. Надежно и без проблем закрепить полку на стене сделанной из арболитовых теплых блоков не составит труда.
Имеет высокую ударную прочность и прочность на изгиб!
Имеет хорошие прочностные показатели. Даже при сильных ударных воздействиях данный материал не разрушается и сохраняет первоначальную форму. Арболитовый блок способен выдержать статическую нагрузку до 25т.
V класс огнестойкости!
Арболитовые блоки имеют высокую огнестойкость и не поддерживают горение. Такое свойство является прекрасной альтернативой деревянному домостроению.
Экологические свойства и некоторые рекомендации производителя
Помимо технологических и эксплуатационных достоинств, данный материал обладает высокими экологическими показателями. В процессе эксплуатации арболитовые блоки не выделяют в окружающую среду вредных веществ ни при отрицательных температурах воздуха, ни при положительных. Компоненты входящие в состав изделия экологически нейтральны.
ВНИМАНИЕ. Для строительства коттеджей приобретайте продукцию только сертифицированную и у проверенных производителей. На рынке существуют «гаражные» поделки. Продукция кустарных умельцев отличается неточной геометрией изделий, и несоответствием по параметрам: прочности, плотности, экологичности.
технические характеристики и преимущества в ряду прочих стройматериалов
Когда встает вопрос, какой дом и из чего лучше (в том числе и дешевле) построить, строители выбирают материалы по следующим критериям: распространённость, цена, теплопроводность, долговечность, вес, экологичность. Зачастую под внимание попадают такие строительные материалы как газобетон, блоки из пенобетона, кирпич, силикатные блоки, деревянный брус или бревно. При этом выборе многие забывают или вовсе не знают о существование еще одного материала — арболита, строительство домов из которого в 60-х годах было популярно по всему СССР от Камчатки до Калининграда.
Что такое арболитовые блоки: технические характеристики и свойства
Арболит — это блоки или стеновые панели, состоящие из деревянной щепки и бетона.
Вникнуть в технические характеристики арболитовых блоков — задача не из легких, так как для понимания необходимо владеть специальными терминами. Чтобы понять эту «азбуку», надо провести не один час, изучая специальную литературу. Мы облегчим ситуацию и расскажем о характеристиках арболита простым языком.
Вес и плотность
Готовый арболитовый блок размером 390х190х190 весит в среднем 9 кг. Уточним, что это средний вес высушенного конструкционного блока. Данное свойство позволяет использовать для строительства дома облегченный фундамент и заметно влияет на скорость работ по кладке стен.
Вес и плотность арболитового блока ненамного превышает показатели аналогичного по размеру газо/пеноблока. Плотность газо/бетона — 500 кг/м3, арболита — 650 кг/м3. Это дает возможность строительства из арболитовых блоков на фундаменте, рассчитанном для газо/пенобетона, без особых изменений в проекте.
Куб арболита в сравнении с 1м3 кирпича легче в 3 раза.
Прочность
Прочность арболита — 30кг на квадратный сантиметр, у газо/пенобетона этот показатель в два раза меньше при той же цене. Один блок размером 390х190х190 выдерживает нагрузку в 30тонн. По конструктивным качествам из арболитовых блоков по ГОСТ можно возводить несущие стены до 3 этажей включительно.
Для арболита, в отличие от газо/пенобетона, можно использовать облегченный арм-пояс толщиной в 15см для железобетонных плит перекрытия, что незначительно, но все же снижает стоимость строительства и его сроки возведения.
Долговечность и морозостойкость
Морозостойкость — способность материала выдерживать полный цикл замерзания и оттаивания без ухудшения основных свойств, поскольку влага, накапливаясь в порах материала и замерзая, способна вызвать разрушение материала.
Чем больше пористость материала, тем ниже его морозостойкость. У арболита морозостойкость равна F35 = 35 полных циклов. На деле это означает, что дом из арболита не изменит своих эксплуатационных качеств на протяжении более 50 лет. А если оштукатурить его с внешней стороны, это снизит водополгащение материала и еще больше увеличит срок эксплуатации здания.
Для сравнения: у домов из газо/пенобетона морозостойкость равна F20.
Долговечность — это свойство материала сохранять свои прочностные характеристики при переменном замерзании и оттаивании.
Долговечность арболита подтверждена тем фактом, что в России до сих пор стоят дома из арболита 70-х-80-х годов постройки, причем выглядят они прочно и надежно.
Теплоизоляционные характеристики
Главной отличительной особенностью арболита от других материалов является его теплопроводность.
Теплопроводность — это способность материала проводить тепло. Чем ниже коэффициент теплопроводности, тем медленнее стены дома будут отдавать тепло на улицу и тем более теплым будет дом.
Арболитовый блок обладает теплопроводностью 0,11 м°С., газо/пенобетонный блок — 0,17 м°С , кирпич и вовсе — 0,47 м°С.
Если зимой прогревать дом из газо/пенобетона или кирпича, в здании будет холодно, пока не прогреются стены. Жильцы домов из арболита отмечают тот факт, что помещение очень быстро нагревается и долго остается теплым, даже при выключенном отоплении.
Стена из арболита толщиной 400 миллиметров не нуждается в утеплении и проходит по нормам СНИП для средней полосы Урала и Сибири — данным качеством могут похвастаться только пенополистиролбетонне блоки, однако этот материал менее экологичен. К тому же свойство арболита со временем сохранять свои теплоизоляционные характеристики избавляют от необходимости менять утеплитель и дополнительно утеплять дом изнутри. Т.о. стоимость строительства дома из арболита будет дешевле, чем из других материалов на 10%-20% за счет экономии на утеплении при аналогичном фундаменте.
Усадка
Термин «усадка» означает изменение объема и линейных параметров материала в результате нарушения его влагосодержания.
Чем выше коэффициент усадки, тем выше вероятность, что дом поведет, в результате чего появятся трещины на стенах.
Арболит обладает очень низким коэффициентом усадки от 0,3-0,4 %. Для сравнения: усадка пеноблока — 0,6-1,2 %, газоблока — 1,5%.
Экологичность
Экологичность — это девиз строительства нашего времени. В эпоху урбанизма люди всё чаще делают выбор в пользу экологии, чтобы быть ближе к природе и взять всё ценное, что она может дать. Мы выбираем экологичные продукты, натуральные ткани, строим дома из экологичных строительных материалов. В домах из арболитовых блоков, благодаря их техническим характиристикам, сохраняется хорошая атмосфера воздуха.
Как видим, описанный материал решает все задачи, поэтому строительство домов из арболита в последнее время набирает всё большую популярность. Это блоки экологичные, дышащие, теплоемкие и долговечные.
Немного истории, или Всё новое — хорошо забытое старое
Арболит — материал не новый, но незаслуженно забытый в 90-е годы.
ГОСТ стандарт 19222-84 на арболит утвердили в 1984 году, хотя уже в 60-х годах из него начали строить корпуса полярной станции на южном полюсе. В то время по всему Союзу арболит производили более 100 заводов. До сих пор в Архангельской области сохранились многоквартирные дома из арболитовых плит 70-80-х годов постройки. По отзывам жильцов, в этих домах очень тепло, несмотря почтенный для домов возраст. Это говорит о том, что данный строительный материал долговечен и со временем не теряет свои теплоизоляционные показатели.
Прародителем арболита, можно по праву считать один из древнейших строительных материалов — саман. В те времена заменой цементу служила глина, а вместо древесного наполнителя была солома. Идея смешивать вяжущее с натуральными наполнителями и привела к созданию арболита.
В Советское время на территории всего Союза активно развивалась лесная промышленность, оставляя неисчисляемое количество неиспользованные отходов производства. Было решено найти полезное применение отходам с лесозаготовок в производстве арболита. Так арболит пришел в Союз, а теперь активно применяется в современном строительстве.
Аналог арболита Durisol был запатентован в Щвейцарии более 60 лет назад и до сих пор успешно применяется на территории западной Европы не только в малоэтажном строительстве, но и для промышленных зданий, и коттеджей в премиум сегменте. Европейцы ценят его за натуральность.
Состав арболитовых блоков
По виду арболит – определенного размера щепка в цементной оболочке. Состав арболитовых блоков — это 80-85% древесной наполняющей(щепки) и цемент высокой марки, не ниже ПЦ500.
В современном производстве используют в основном сосновую щепу, хотя ГОСТ допускает также и другие древесные наполнители хвойных и лиственных пород. Однако именно из сосновой или еловой щепы получается самый качественный арболит, так как в этих породах содержится наименьшее количество органических компонентов (сахарозы), которые необходимо нейтрализовать.
Щепу для арболита обрабатывают специальными минерализаторами, которые ликвидируют сахарозу, предотвращая гниение и разрушение внутри блока в процессе эксплуатации. Важно, чтобы используемая добавка также была натуральной. Некоторые производители отходят от данного правила, и блок приобретает специфический запах.
ГОСТ строго регулирует размерные характеристики щепы, из которой производят арболитовые блоки. Многочисленные исследования показали, что оптимальный размер щепы должен быть следующий: 25 мм длина, 3-5 мм толщина. Именно по такой форме щепы можно определить даже на первый взгляд — настоящий арболит у вас в руках или произведение частного мастера. В настоящем арболите, кроме щепы, цемента и минерализатора, не может быть других добавок. Если в блоке присутствует песок, затвердитель цемента и пр., то такой материал не может считаться настоящим арболитом.
Особенности технологии производства арболитовых блоков
Технология производства на арболитовые блоки не регулируется ГОСТ, однако стоит понимать, что при ручном производстве и при производстве на заводе с использованием вибропрессования блоки по качеству, форме и характеристикам будут очень сильно отличаться.
При заводском производстве вибро-станок весом в несколько тонн создает сильную вибрацию для арболитовой массы, тем самым сильно уплотняя щепу. Это даёт блоку правильную форму и плотное сцепление щепы и цемента.
Далее блоки поступают на первый этап сушки, в камеру с температурой 70 градусов, где они находятся в течение суток и набирают всего 40% своей прочности. Остальные 60% блоки получают в теплом складском помещении при температуре не ниже +15 градусов. Это важно, поскольку при несоблюдении технологии не произойдет плотного сцепления щепы и цемента и арболитовый блок через несколько лет может рассыпаться.
Строительство домов из арболита — достойная инвестиция в здоровое будущее
Что строят из арболита? Как упоминалась ранее, в нашей стране арболит начали использовать в виде стеновых панелей, из которых строили в основном многоквартирные дома. В наше время становится популярным загородное жилье, поэтому арболит стал очень востребован в частном малоэтажном строительстве, а также на «отлично» справляется с задачей возведения бань, несмотря на средний показатель влагостойкости, поскольку имеет низкую гигроскопичность и быстро высыхает после водных процедур. Кроме этого, при нагревании и высоких температурах в бане, блок отдает свой запах дерева, что создает особую ароматную атмосферу. Баня из арболита не подвержена гниению, в отличие от деревяной бани, так как щепа внутри блока изолирована и предварительно обработана минерализатором и, соответственно, более устойчива к огню.
Арболит относится к группе слабогорючих и не поддерживающих огонь материалов.
Арболитовые блоки с успехом применяются и для возведения птицеводческих и животноводческих сооружений.
Статья подготовлена по материалам завода производителя арболитовых блоков «Новинтех» г. Нижний Тагил arbolit66.ru.
Марки арболита: классы прочности, плотность
Прочность арболита на сжатие – от чего зависит и как испытывается марка арболитовых блоков
Рассказываем какая марка арболита нужна для надежного дома.
Если беду с холодом и сыростью решают отопление и вентиляция, то отсутствие прочности для стен дома критично – вплоть до опасности здоровью и жизни. Именно поэтому, кстати, большинство наших сограждан все еще предпочитает прочные, но холодные и душные стеновые материалы (вроде кирпича).
В жизни, как всегда, соотношение этих качеств чуть сложнее, чем в представлении неспециалиста. Давайте разбираться, как дело обстоит на самом деле.У большинства стеновых материалов все довольно просто – плотность и твердость примерно сравнимы, и вторая зависит от первой. Чем плотнее кирпич или блок, тем большую нагрузку (на сжатие или удар) он будет выдерживать.
Правда, фанатично доводить эти характеристики до максимума тоже не стоит: чем плотнее материал, тем быстрее внутри него происходит теплопередача – иными словами, он просто «холоднее».
Твердость и прочность, кстати, не одно и то же.
Обратите внимание
Обычно вопрос о различиях между ними встает при изготовлении, например, ножей или металлических расходников/деталей станков, но касательно стройматериалов тоже хорошо бы делать подобные ремарки. Прочность характеризует, скажем так, надежность материала в целом, то есть прочный блок или кирпич трудно разбить, раздавить и тем более разорвать.
Твердость еще в большей степени, чем прочность, зависит от плотности, но надежности она не гарантирует: твердыми предметами можно царапать менее твердые предметы, но зачастую сильных ударов они просто не выдерживают (как, например, стекло или чугун).
Но прочность может быть обусловлена также другими факторами, а не только плотностью; в случае с арболитом это сама структура блока. Арболитовый блок, по сравнению с прочими стеновыми блоками, очень неплотный (в традиционном понимании): он состоит из щепы, «связанной» небольшим количеством цемента.
Пористость структуры делает блок теплым (так как лучший теплоизолятор, как известно, воздух), а сцепленные намертво щепки – ту самую желанную прочность. Чуть ниже, в главе «Самостоятельная проверка арболита на прочность», мы увидим, как сложно повредить легкому и неплотному арболитовому блоку.
Говоря о прочности, мы почти всегда имеем в виду прочность арболита на сжатие (способности нести нагрузку), однако существует также понятия:
- прочности на изгиб – то есть способности не давать трещину при неравномерной нагрузке, а после ее снятия – возвращать форму;
- прочности на удар – способности держать целенаправленный резкий удар, например, при падении во время транспортировки.
А теперь к цифрам:
Строго говоря, арболитом раньше назывался любой бетон на древесном заполнителе – и стружкобетон, и опилкобетон, и щепобетон. Однако «выжил» только последний вид, так как первые два оказались менее теплыми. Соответственно, общее название всего класса уже несколько десятилетий как закрепилось именно за щепобетоном, и именно его мы имеем в виду в нашем блоге.
Прежде всего нужно отметить, что существуют конструкционный и теплоизоляционный виды арболита.
Первый, как нетрудно догадаться, служит сразу и основным, и утеплительным (благодаря своим характеристикам) материалом для возведения стен и перекрытий, второй используется только для утепления в тех домах, которые уже построены из какого-либо иного блока, а также кирпича.
Впрочем, второй случай достаточно редок, и теплоизоляционный арболит встречается куда реже – в основном в виде панелей или плит для стен и полов. Маркировка на упаковке арболитового блока может представлять из себя букву B и/или M с цифровым значением.
- B – это кубиковая прочность в МПа с гарантированной обеспеченностью 95%.
- M – это марка, усреднённый показатель прочности. Например, блок марки М25 выдерживает около 25 кг (плюс-минус) на каждый квадратный сантиметр поверхности.
Как вы уже догадываетесь, соответствие обоих показателей не всегда бывает точным (см. ниже первую пару марка–класс).
- Марка М25 – классы В1,5 и В2 (прочность на сжатие 21–27 кгс/см2)
- Марка М35 – класс В2,5 (прочность на сжатие 34 кгс/см2)
- Марка М50 – класс В3,5 (прочность на сжатие 45 кгс/см2)
- Марка М5 – класс В0,35
- Марка М10 – класс В0,75
- Марка М15 – класс В1
Прочностью арболита на сжатие (кгс/см2) называется тот минимальный показатель веса в килограммах, которые выдерживает квадратный сантиметр материала.
То есть конструкционный арболит класса B1,5 с прочностью на сжатие плюс-минус 21 кгс/см2 выдержит давление двадцати одного килограмма на площади размером сантиметр на сантиметр.
Обозначение «кгс» расшифровывается как «килограмм-сила» и может выглядеть также как «кГ».
К примеру, один арболитовый блок с марочной прочностью М25 и площадью поверхности 1500 см2(500х300 мм) способен выдержать нагрузку от 31500 до 40500 кг.
Что полезного в этих цифрах для пользователя? Из них мы можем узнать, например, что вот этот блок с маркировкой «B2» нам подойдет, так как инженер после расчетов при проектировании заключил, что максимальное давление на стеновой материал в будущем дома будет равно, положим, 23–25 кгс/см2.
Это значение «укладывается» в диапазон, который выдерживает арболит класса B2, поэтому можно не переплачивать за более «серьезную» марку.
ГОСТов, как мы помним, у нас два: старый от 1984 года и новый – от 2011 года. Они отличаются незначительно и оба регламентируют те цифры, которые мы привели выше, говоря о соответствии маркам и классам. ГОСТы также определяют такое понятие, как отпускная прочность. Что это и зачем это нужно производителю и покупателю? Та прочность, о которой мы говорим в статье, называется проектной: именно ее рассчитывает инженер, который ознакомился с будущим проектом дома и теперь должен определить, какое давление должен выдерживать стеновой материал. Но отпускать, то есть вывозить с территории производства на объект, арболит можно еще до того, как он дозрел, а значит, до того, как он набрал проектную прочность. Та прочность, которой обладает такой недозревший арболит, и называется отпускной; это не брак, не недосмотр и не нарушение, такие блоки можно даже помещать в кладку, и они дозреют там. Однако и у отпускной прочности есть свои нормативы – она должна составлять не менее 80% от проектной.
Также именно ГОСТы регламентируют лабораторные испытания прочности, но поговорить об этом имеет смысл в отдельной главе.
Если вы хотя бы немного знакомы с арболитовой тематикой, вы знаете, как производители, а иногда и покупатели, изощряются в издевательствах над готовым блоком – переезжают машиной, разбивают кувалдой, сбрасывают с высотных зданий и многое другое. Почему не ограничиться только лабораторными исследованиями прочности? На это есть две причины.
- Во-первых, сертификаты, к сожалению, легко подделываются или покупаются, так как объективно дешевле вложиться в мошенническое мероприятие, чем постоянно соблюдать технологии.
- Во-вторых, настоящее исследование обходится тоже недешево, и даже у добросовестного производителя, который пока не «раскрутился», может не найтись средств на лабораторное испытание продукции, тем более – неоднократное, если сначала результаты будут по какой-то причине неудовлетворительными.
Поэтому полевые исследования сейчас имеют точно такое же право на жизнь, как лабораторные. Для проведения полевых испытаний есть еще один мотив. Условно назовем его “серийная прочность” блоков из арболита. Ведь одно дело сделать хорошие блоки для испытаний, чтобы получить сертификат и продавать в дальнейшем всю продукцию, “прикрываясь” этим сертификатом.
Другое дело регулярно поддерживать одинаковую прочность изделия, которая в том числе зависит от давления и вибрации (см. ниже главу “От чего зависит прочность арболитовых блоков”). Рассмотрим, два способа формовки блока. Первый — с запечатыванием арболита в формах и формованием с помощью трамбовочной плиты.
Второй — мгновенная распалубка с ручной трамбовкой верхней грани блока.
У блоков, напечатанных на автоматическом оборудовании, характеристики блоков из разных партий будут совпадать. А там, где применяется ручная формовка, не гарантированы одинаковые характеристики даже в рамках одной смены, потому как надо брать в расчёт человеческий фактор (в данном случае — усталость сотрудников к концу смены).
Полезный совет! Перед покупкой блоков посетите производство и уточните все моменты касательно технологии производства блоков и сырья. Тоже самое, не выходя из дома, можно посмотреть в нашем каталоге производителей блоков, где выложены обзоры многих производителей.Как мы отметили чуть выше, такие исследования полностью регламентируют ГОСТы.
Важно
Испытание прочности проводится на гидравлическом прессе. Для них используют не целые блоки, а несколько контрольных групп кубиков с гранью 100 или 150 мм.«Возраст» одних кубиков соответствует времени полного набора прочности для цементных изделий – 28 дней, другие проверяются на «отпускную» прочность (см. главу «Требования ГОСТ…») по истечении 7 суток с момента производства.
Как выглядит подобное испытание, можно увидеть на видео ниже.Гидравлический пресс уже настроен под такой размер куба, так как он используется для проверки самых разных материалов именно в таком формате.
Когда кубик размещают на площадке, лаборант настраивает пресс на то давление, которое должен выдержать образец (соответственно тому, проверяют сейчас готовый арболит с проектной прочностью, или же недозревший – с отпускной). Проверка завершается, когда станок фиксирует начало разрушения блока.
Если это случилось, когда давление уже превысило требуемое ГОСТом для этого класса – все в порядке, испытание пройдено.Если лабораторных исследований недостаточно (а такое бывает чаще всего), проводятся полевые – разной степени суровости и изобретательности. Первое и самое доступное – это попытки разбить блоки кувалдой.
Конечно, в готовом доме блок будет испытывать немного не такую нагрузку, там важнее прочность на сжатие, чем на стойкость к удару, но такой эксперимент все равно очень и очень ценен. Он покажет, как поведет себя блок при резкой усадке здания, если таковое произойдет.
Разломать хороший арболитовый блок исключительно сложно даже физически сильному человеку, поэтому можно говорить о том, что по готовой стене из такого материала не пойдет трещина.
Если есть возможность, можно испытать блок суровой нагрузкой на сжатие. Например, как на видео ниже, где по блоку проехал нагруженный бревнами «Урал». Блок, как вы можете видеть, выдержал, хотя нагрузка была очень неравномерная, и частично пришлась на углы и ребра, чего в естественных условиях, в кладке, не бывает.
Еще одна хорошая проверка на ударную прочность – это сброс блока с высоты. Хороший арболит выдерживает падение и отделывается легкими вмятинами на ребрах. Чтобы доказать достаточную для транспортировки или резкой усадки прочность, следующего видео вполне достаточно.
Ну и последняя банальная проверка – это долговременная нагрузка блока. На одном из производств арболита в Ивановской области, где располагается также пилорама, на четырех арболитовых блоках лежит весь горбыль, заготовленный на щепу – а это кубометры и тонны влажного леса.
Все факторы, которые определяют итоговую прочность, можно разделить на две большие группы: правильное/неправильное сырье (состав) и соблюдение/несоблюдение технологий производства.
- Прежде всего, это марка цемента и его количество. ГОСТ допускает марку M400, однако из отзывов изготовителей арболита мы знаем, что она нежелательна, так как не все производители цемента добросовестны, и заявленная марка часто ниже реальной. Кроме того, с «возрастом» (уже примерно через полгода от даты выпуска) этот показатель снижается. Хорошо, если производитель использует марку M500 и соблюдает необходимые пропорции для того класса прочности блока, который он планирует получить (для B2, соответственно, будет использовано чуть меньше цемента, чем для B2,5).
- Еще один столь же важный фактор – обработка щепы минерализатором. В качестве этого вещества чаще всего используют сульфат алюминия: он нейтрализует древесные сахара, которые при взаимодействии с цементом образуют так называемые «цементные яды». Если производитель пожадничал и плохо обработал щепу, эти яды просто разрушат весь цемент, и блок будет рассыпаться на глазах, как следующем видео.
- Третий фактор, тоже не уступающий по важности предыдущим, это правильное давление и вибрирование при формовании блока – не менее 200 МПа. Если смесь не вибрируется так, чтобы она максимально четко заполнила форму, нижняя часть блока получится слабой и непрочной; давление же отвечает за хорошее сцепление щепок в блоке. Важно заметить, что после снятия давления щепа редеформируется и может возвращать до 80 % прежнего объема, поэтому схватываться блок должен все под тем же давлением – то есть в запертой со всех сторон форме. Подробнее о формировании арболитового блока и распалубке можно почитать в нашем блоге. В основном по этому пункту «грешит» арболит, сделанный своими руками без хорошего оборудования.
- Размер щепы – четвертый важный фактор, влияющий на итоговую прочность. Слишком мелкие щепки (размером менее 20 x 5 x 5 мм, то есть больше напоминающие опилки) не сцепляются друг с другом, а мы помним, что прочность арболита определяет сама его структура.
- Температура и жесткость воды также оказывают большое влияние на итоговую прочность. «Правильная» вода имеет температуру от 15-и градусов (так как при меньшей температуре гидратация цемента не происходит или происходит слабовыраженно, некачественно) и жесткость не более 7 мг-экв/л.
Интереснейшая, но довольно сложная для неспециалиста глава есть в работе Исаака Хисковича Наназашвили, «отца» арболитовой промышленности в странах бывшего СССР.
Она называется «Пути повышения прочности арболита и интенсификации процесса его твердения»; сейчас ее можно рассматривать как описание проблемы, уже решенной в наше время, то есть чисто как факультатив для более глубокого понимания химической стороны производства.
На момент написания работы основными проблемами достижения прочности блока в арболитовой промышленности были агрессия древесного заполнителя при контакте с цементом и редеформация щепы.
Совет
Как нам уже известно, первая проблема решается добавлением сульфата алюминия (вместо жидкого стекла, которое использовалось в СССР, и не могло полностью нетрализовать «цементные яды»), вторая – использованием опалубки, в которой блок схватывается под тем же давлением, под которым формировался.
В заключение предлагаем вам небольшую информацию для размышления – таблицу, где указаны данные по плотности (весу), теплопроводности и прочности основных строительных материалов. Если бы мы ограничились только прочностью, обосновывая это тем, что мы рассматриваем в статье только эту характеристику, картинка была бы неполной – все-таки при выборе материала мы смотрим на разные показатели. Например, гиперпрессованный и силикатный кирпичи, а также пескобетон, имеют высочайшие показатели прочности, но использовать их для строительства жилых зданий нежелательно: за счет плотности у них очень высокая теплопроводность, а это серьезный недостаток.
Примечания к таблице:
- плотность указываем только для конструкционных марок всех материалов. Теплоизоляционные менее плотные и более легкие, но их в расчет мы сейчас не берем;
- предел прочности для всех материалов указан в диапазоне «до», так как меньшие значения актуальны для утеплительных, а не конструкционных марок материала.
Материал;Теплопроводность, Вт/м*К;Вес куба, кг, он же плотность, кг/м3;Прочность на сжатие, МПа
Арболит;0,08–0,17;699;до 8,5 Газобетон;0,072–0,17;1000–1800;до 3,2 Газосиликат;0,1–0,3;400;до 5 Пенобетон;0,1–0,4;900–1200;до 7,5 Керамзитобетон;0,2–0,8;900–1200;до 7,5 Опилкобетон;0,2–0,3;500–950;до 3 Пескобетон;0,7;2000–2400;до 30 Клееный брус;0,1;520;до 4 Строганный (обычный) брус;0,15;700;до 4 Теплая керамика;0,2–0,36;800–1200;до 10 Керамический кирпич;0,5–0,95;1550–1770;до 10 Силикатный кирпич;0,85–1,15;1900;до 30 Гиперпресованный кирпич;1–1,1;2400;до 30
Источник: https://kblok.ru/blog/marka-prochnosti
Характеристики арболитовых блоков
Так как нормы по теплопроводности и требования к экологичности материалов для строительства становятся все жестче, особое внимание уделяют выбору материала, из которого будет возведена постройка. Важно, чтобы он соответствовал санитарно-гигиеническим требованиям, был качественный, экологический, энергосберегающий и долговечный.
Одним из таких материалов является арболит. Арболитовые блоки все чаще используют в строительстве и не зря. Их технические характеристики и свойства делают материал идеальным для строительства жилых зданий.
Блок имеет небольшой вес, различный размер, который можно выбрать по потребности, и отличные показатели по прочности, морозостойкости и теплопроводности.
В этой статье мы подробнее рассмотрим, какие есть размеры арболитового блока, их вес и технические характеристики.
Производство и состав
Как известно, арболит изготавливают из смеси бетона, древесных опилок и химических добавок. Благодаря этому материал вмещает в себе преимущества как бетона, так и дерева. Готовую смесь могут подавать в нескольких видах:
- как пустотелый блок;
- как крупноформатный кладочный блок;
- как теплоизоляционные плиты;
- как готовый раствор для заливки прямо на месте.
Чаще всего для строительных работ используются именно арболитовые блоки. С ними просто работать, транспортировать и выполнять их кладку. Стандартный размер изделия для несущих стен, составляет 500×300×200 мм.
Благодаря таким габаритам, строительство любой постройки можно выполнить намного быстрее, чем, к примеру, из кирпича. Да и раствора на кладку потребуется меньше.
Однако по потребности изготовители начали расширять ассортимент товаров, предлагая изделия, имеющие разные размеры. О них мы поговорим дальше.
Обратите внимание
Арболитовые блоки имеют небольшой вес, но достаточно прочны и энергосберегающие. Благодаря тому, что в составе есть дерево, материал прекрасно подходит для строительства домов в суровом климате.
А бетон, как связующее вещество, служит гарантом прочности арболитового раствора. Материал можно сделать самостоятельно, а можно купить уже готовый блок.
Это обойдется дороже, но он будет сделан правильно и без ваших усилий.
Обратите внимание! Для того чтобы сделать арболитовые блоки понадобится немало времени, так как древесные опилки, основной компонент, нужно долго держать на свежем воздухе.
Это делается для того, чтобы убрать все вредные вещества.
Размер
Кроме того, что стандартный размер арболитового блока составляет 500×300×200 мм, выпускаются и другие размеры. Каждый из них имеет свое предназначение и цель, для которой его используют.
- Широкие изделия – 500×250×300 мм. Используются для кладки наружных, несущих стен до 3 этажа. На них можно устанавливать плиты перекрытия. В 1 м3 насчитывается 26,6 штук блока. Для той же цели используют 500×200×300 мм. Их в 1 м3 – 33,3 шт.
- Средние изделия – 500×250×200 мм. Применяют для кладки наружных, несущих стен до 2 этажа (для строительства бани, гаража или других хозяйственных блоков). В 1 м3 – 40 шт.
- Узкие блоки – 500×250×150 мм. Ими строят межкомнатные перегородки, утепляют дома, бани, гаражи и хозблоки. Для 1 м3 необходимо 53 шт.
- Перемычки – размер 1500×250×300 мм.
Благодаря разнообразию габаритов, можно выбрать подходящий товар для своих целей. А какой они имеют вес? Все зависит от того, какой размер имеет блок.
Вес
Одним из преимуществ арболита является его небольшой вес. Это позволяет сэкономить средства на устройство фундамента, так как массивное и углубленное основание не требуется. Еще один плюс – поднимать блок и работать с ним довольно легко. Какой именно вес арболитового блока?
- Широкие блоки (500×250×300 мм) имеют вес около 24 кг. Масса 1 м3 составляет 638,4 кг. Для возведения 1 м3 стены потребуется примерно 8 блоков. В готовом виде она будет весить 192 кг.
- Средние (500×250×200 мм) имеют вес около 20 кг. В 1 м3 начисляется 800 кг.
- Узкие (500×250×150 мм) имеют вес 16 кг. В 1 м3 848 кг арболитового блока.
Чтобы вы убедились, насколько это мало, приведем пример. Вес полнотелого силикатного кирпича равен 3,7 кг. В 1 м3 513 шт. кирпичей. Соответственно их суммарный вес равен: 3,7×513 = 18981 кг.
Заметили разницу? Это в 2,5 раза больше. Хотя кирпичи имеют меньший размер, их удельный вес значительно выше. Такие технические характеристики арболитового блока делают материал идеальным для строительства.
Но, размер и вес изделий это далеко не все.
Плотность
Одним из определяющих факторов можно назвать и плотность материала. Чем она выше, тем прочнее конструкция. Условно арболит делят на 2 вида:
- теплоизоляционный;
- конструкционный.
Теплоизоляционный вид называется так не зря, ведь благодаря низкой плотности арболитового блока, конструкция отличается высокими показателями по сбережению тепла. Плотность таких изделий доходит до 500 кг/м3.
Но, использовать их для строительства несущих конструкций нельзя. Это может привести к нежеланным последствиям. Они идеально подходят для обеспечения теплоизоляции стен снаружи постройки.
В таком случае основная часть нагрузки от перекрытий и кровли будет передаваться на колонны и другие несущие элементы.
Что касается конструкционных изделий, то именно они подходят для возведения несущих стен и других конструкций. При этом показатель плотности достигает 550–700 кг/м3. Некоторые производители предлагают купить товар, плотность которого 850 кг/м3. Они обладают высокой несущей способностью, но проигрывают теплоизоляционным материалам.
Обратите внимание! Литые арболитовые стены могут обладать плотностью около 300 кг/м3, но их несущая способность не уступает стене, выложенной из камня, плотностью 500–550 кг/м3.
Прочность
Упоминая характеристики материала, нельзя не сказать о его прочности. Для арболита она равна 30 кг/см2. Это довольно неплохой показатель, ведь у того же пено/газобетона прочность ниже в два раза.
Хотя цены на материал одинаковые. Кроме того, в отличие от пено/газобетона, для стен из арболита используется облегченный армопояс, толщина которого 15 см.
Это позволяет снизить себестоимость строительных работ.
В зависимости от плотности, и прочности определяют марку арболита. Ниже приводиться таблица, которая поможет вам разобраться в этих значениях.
Допускается возводить несущие стены одноэтажного трехметрового здания из материала класса B.1 и выше. Для больших стен – подойдет класс B1.5 и выше. А чтобы построить 2 или 3 этажа, необходимы изделия марки B2.0 и B2.5.
Прочность на изгиб – 0,7–1 МПа. Упругость блоков может составлять 2300 МПа. Что это дает? Материал практически не трескается во время эксплуатации, сохраняя свой первоначальный вид. В то время как пенобетон или газобетон при таких нагрузках уже начал разрушаться.
Проводимость тепла
Можно сказать — это один из основных параметров. И здесь арболит занимает почетное место. Благодаря древесному составу, материал имеет высокую теплоемкость. Таким образом, зимой в помещении будет тепло, а летом – прохладно. Арболит легко поглощает внешнее тепло.
Высокая теплопроводность гарантирует тепло в доме, поэтому дополнительно утеплять стены не нужно. Достаточно поставить хороший стеклопакет и двери. Тогда можно сократить расходы на отопление в 2,5–3 раза.
Важно
В здании будет стабильный климат и небольшая влажность.Согласно ГОСТу, толщина стен из арболита для умеренного климата должна быть 38 см. Но мало кто возводит такие стены.
Чаще всего для кладки стен используют блоки 500×300×200 мм, установленные плашмя одним рядом.
Совет! Такую стену достаточно теплоизолировать теплой штукатуркой, слоем 150–200 мм, с добавлением перлита.
Поглощение влаги
Характеристики арболита касательно поглощения влаги следующие:
- теплоизоляционные изделия имеют величину 85%;
- конструкционные – 75%.
Так как в составе материала присутствует цемент и опилки, склеенные между собой, скапливающаяся на поверхности вода беспрепятственно протекает сквозь блок. Тут все просто: при попадании жидкости на материал, происходит вытеснение воздуха из пор. Когда убрать источник, жидкость вытекает обратно, а камень быстро высыхает.
Находясь в кладке, изделия практически не набирают влагу из внешней среды. Цемент и минерализованные опилки негигроскопичные, поэтому слабо смачиваются. Вот почему арболит используют для возведения бань и других помещений с повышенной влажностью.
Примечательно, что при обильном поливе стены из арболита, вода может проникнуть внутрь помещения. Потому-то стены обязательно штукатурят и делают фасадную отделку.
Морозостойкость
Что это за показатель? Подразумевается количество циклов замораживания и размораживания материала, при которых не теряются первоначальные характеристики. Блоки разрушаются в результате того, что вода в пустотах расширяется. Соответственно, чем больше в них жидкости, тем меньше количество циклов.
Минимально, этот показатель достигает F25 (циклы) и может доходить до F50. Если защитить стены от непосредственного воздействия влаги, то показатель можно повысить. Бывали случаи, когда срок эксплуатации постройки без повреждений доходил от 9 до 15 лет.
Усадка
Многие говорят о том, что арболит не подвергается усадке. Можно сказать, что частично так и есть. Небольшая усадка наблюдается только в первые месяцы. Чаще всего она прекращается при созревании изделий на производстве. Небольшой показатель усадки происходит после того, как блоки уложены в конструкцию. Он действительно мизерный и составляет всего 0,3–0,5%.
Чтобы сравнить: усадка газоблока составляет 1,5%, а пеноблока – 0,6–1,2.
Огнеупорность
Здесь показатели следующие:
- горючесть – группа Г1, материал, который трудно горит;
- воспламеняемость – В1, трудновоспламеняемый;
- образование дыма – Д1, малое образование дыма.
Звукоизоляция
Своими звукоизолирующими характеристиками арболит превосходит дерево и кирпич. Поглощение шума равно 0,17–0,6 ед. при частоте звука 135–2000 Гц. Жить в таком доме приятно, тихо и уютно.
Итог
Это все технические характеристики арболитовых блоков. Именно в совокупности всех показателей, арболит считается одним из самых лучших и выгодных материалов для строительства жилых зданий.
Источник: https://bouw.ru/article/tehnicheskie-harakteristiki-arbolitovih-blokov
Характеристики и свойства блоков из арболита: теплопроводность, размеры, вес
Арболит, он же деревобетон – одна из разновидностей лёгких бетонов, состоящих из цементного раствора и органических наполнителей. Судя по количеству заказов в нашей компании, желающих строиться из арболита с каждым годом становится больше. Давайте разберемся, чем этот материал привлекает заказчиков.
Технология производства арболита регламентируется ГОСТом №19-222-84. На рынок он поставляется чаще всего в виде стеновых блоков или плит, предназначенных для возведения несущих стен зданий и межкомнатных перегородок. Согласно нормативам, блок состоит из следующих компонентов:
- Бетонный раствор марки М-400 или М-500;
- Химические улучшающие добавки;
- Органические наполнители.
Формы выпуска
Основные формы выпуска, в которых арболит поставляется на рынок — блоки и плиты-панели. В зависимости от процентного соотношения щепы и бетона, характеристики арболитных конструкций могут значительно различаться:
- По своей плотности арболит подразделяется на марки от М-5 до М-50;
- В зависимости от прочностных показателей, он может быть 4-х классов от В-0,75 до В-2,5.
Каждый из этих классов имеет своё предназначение и область применения: от использования в качестве теплоизоляции до сооружения несущих стен зданий:
- Деревобетонные блоки и плиты, имеющие плотность до 500 кг/м3 относятся к теплоизоляционным.
- Более плотные материалы, с удельной массой более 500 кг на кубометр, относятся к конструкционным и предназначены для возведения несущих стен и перегородок.
Блоки
Ввиду большого числа кустарных производств, габариты блоков бывают самыми различными, поэтому при покупке строительного материала делать это лучше у одного производителя.
Расход арболитовых блоков на 1 м3 стены зависит от его габаритов. Так, блок размерами 60х20х30 см имеет объём 0,036 кубометров. Соответственно, в кубе содержится порядка 28 штук таких блоков, то есть, для возведения 1 м3 стены, требуется гораздо меньшее количество блоков, чем кирпичей.
Блоки могут быть цельными, либо пустотелыми — последний вариант чаще применяется как утеплитель, т.к. обладает низкой теплопроводностью и слабыми несущими способностями.
Панели
Панели из арболита гораздо технологичнее блоков. Работы по монтажу деревобетонных плит производятся гораздо быстрее, чем кладка стены из блоков. Среди недостатков панельных конструкций:
- невозможность их отливки в домашних условиях;
- необходимость привлечения к строительно-монтажным работам подъёмных механизмов — из-за большого веса, монтировать арболитовые плиты без помощи крана или лебёдки нельзя.
Существуют различные размеры плит: начиная от небольших длиной 80 см, высотой 60 и толщиной 30 см, до настоящих стеновых панелей с габаритами 230х120х30 см.
В частной застройке может использоваться монолитная методика заливки, когда готовый арболитовый раствор заливается непосредственно в опалубку по месту строительства.
Технические характеристики
Большая популярность арболита обуславливается его технологичностью и высокими эксплуатационными свойствами.
Теплопроводность
Для сравнения, рассмотрим коэффициент теплопроводности других конструкционных материалов, применяемых в строительстве (чем ниже коэффициент, тем лучше теплоизоляционные свойства, Вт/м*С):
- Керамический кирпич – 0,5 — 0,7;
- Железобетон – 2 — 2,1;
- Пенобетон – 0,1 — 0,29;
- Шлакоблок – 0,2 — 0,6.
Исходя из информации выше, арболит является лидером по теплоизоляционным характеристикам в сравнении с прочими строительными материалами.
Так, для регионов с минимальными зимними температурами в -30, вполне достаточна толщина стены дома из арболита в 30 – 35 см. При этом материал может без всякого ущерба переносить до 50 сезонных циклов, т.е. срок службы стен составляет около полувека.
Для жилых домов, где внутри поддерживается постоянная плюсовая температура, этот срок может быть значительно больше.
Таблица 1. Рекомендуемая толщина стен без утепления для разных регионов (м)
Город | Керамический кирпич | Арболит |
Архангельск | 2,2 | 0,45 |
Владивосток | 1,85 | 0,35 |
Иркутск | 2,15 | 0,45 |
Магадан | 4,15 | 0,5 |
Москва | 3,15 | 0,35 |
Новосибирск | 2,05 | 0,45 |
Ростов-на-Дону | 1,4 | 0,3 |
Теплоёмкость
Теплоёмкость – качество, характеризующее способность поглощать и отдавать тепловую энергию. От этого свойства зависит микроклимат в помещении – чем выше показатель теплоёмкости, тем более комфортная температура сохраняется в нём.
Это особенно актуально в ненастные дни или в холодное время года, помогая сэкономить на обогреве дома.
Таблица 2. Сравнительная таблица теплоёмкости строительных материалов
Железобетон | 0,84 |
Полистиролобетон | 1, 05 |
Керамический кирпич | 0,88 |
Гранит, мрамор | 0,88 |
Ель | 2,3 |
Сосна | 2,3 |
Пенопласт | 1,26 |
Деревобетон | 2,3 |
Прочность
Прочность арболита на сжатие составляет от 0,5 до 5 МПа, в зависимости от процентного соотношения органики и бетонной основы.
Наиболее прочные виды блоков класса В-2,5 могут использоваться для возведения зданий высотой до 3-х этажей включительно.
Прочность на изгиб составляет 0,8 – 1 МПа, что гарантирует целостность кладки стены при сезонных «хождениях» фундаментного основания, или его некоторых деформациях при усадке.
Особенностью арболитовых материалов является их уникальная для бетона способность частично восстанавливать свою форму после физических «потрясений» – ударной деформации или воздействия большой массы.
Плотность
От этого показателя во многом зависит удельная масса, прочность и теплопроводность материала — чем выше его плотность, тем он прочнее. В то же время, слишком большая плотность строительного материала уменьшает его теплоизоляционные свойства и увеличивает массу.
Деревобетон в этом смысле является достаточно сбалансированным материалом — имея высокие теплоизоляционные качества, он в то же время достаточно плотный. Это позволяет сооружать из него несущие конструкции для зданий малой этажности.
Таблица 3. Сравнительная характеристика плотности деревобетона и других материалов
Материал | Плотность (кг/куб.м) |
Арболит | 400 — 650 |
Железобетон | 2500 |
Пенобетон | 600 — 800 |
Кирпич полнотелый | 1400 — 1600 |
Гранит, базальт, мрамор | 2800 |
Сосна, ель | 500 — 600 |
Известняк | 1600 |
Среди других технических характеристик материала следует отметить:
- Огнестойкость. Материал практически не горюч, и способен выдерживать открытое пламя от 45 минут до полутора часов;
- Водопоглощение. От других типов бетонов арболит отличается высоким уровнем влагопоглощения, доходящим до 75 – 80%;
- Усадка при высыхании составляет около 0,5%;
- Коэффициент шумоизоляции – 0,15 – 0,6.
Преимущества и недостатки
Как и у большинства материалов, у арболита есть свои достоинства и свои недостатки. К плюсам относятся:
- экологичность, высокие теплоизоляционные показатели, малый вес. По этим характеристикам он практически аналогичен древесине, но, в отличие от неё, практически не горюч и не подвержен гниению;
- Из-за низкой плотности и малой массы, при строительстве домов из арболита можно использовать облегчённые варианты фундаментов – столбчатые и мелкозаглублённые, что существенно снижает общую стоимость построек;
- Материал обладает высокой технологичностью – легко пилится, режется, сверлится, в него можно забивать гвозди и закручивать саморезы.
Подробно о достоинствах арбоблоков — на видео ниже:
Главные минусы арболита – невысокие несущие возможности и большие показатели влагопоглощения. В связи с этим, арболитовые конструкции нельзя использовать при многоэтажном строительстве, или в качестве несущих стен под бетонные перекрытия. Также стены нуждаются в надёжной гидроизоляции — как в местах соприкосновения с фундаментом, так и по всему наружному периметру.
Область применения
Применение арболита обуславливается показателем его прочности. В зависимости от класса прочности, это может быть:
- В-0,75 — утепление наружных стен, звукоизоляция и строительство межкомнатных перегородок;
- В-1 и В-1,5 — несущие стены одноэтажных зданий и хозяйственных построек;
- В-2,5 — возведение несущих стен двух и трёхэтажных построек при условии использования лёгких межэтажных перекрытий.
Ведущие производители
В России особую популярность арболит начал приобретать на рубеже ХХ и ХХI веков, с началом массового малоэтажного строительства.
Благодаря доступности исходного сырья и несложной производственной технологии, выпуском арболитовых конструкций сегодня занимается множество компаний. Наиболее крупными производителями на отечественном рынке являются:
- «Арболит Эко» — производственная компания, расположенная в Ногинском районе Подмосковья. Занимается производством блоков, проектированием и строительством малоэтажных зданий.
- «Русский арболит» — сеть компаний, занимающихся разработкой и изучением технологий производства арболитных изделий, выпуском формовочно-прессовального оборудования и широкой линейки строительных материалов из деревобетона.
- «Иж арболит» — производитель из Ижевска (Удмуртия).
- «Черновский арболит» — производственно-строительная компания из п. Черновский Самарской области.
За рубежом лидерами в производстве данного материала являются компании из Германии, США, Канады, Австрии, Скандинавии, Японии.
Источник: http://all-for-remont.ru/stroyka/buildmat/arbolit-harakteristiki
Арболит – что это такое?
В наше время существует огромное разнообразие строительных материалов. В этой статье будет рассмотрен материал, представляющий синтез, казалось бы, не совместимых компонентов – дерево и бетон. Итак, что такое арболит?
Согласно «ГОСТ 19222 84 арболит и изделия из него», арболит это строительный материал на основе цемента, органических заполнителей (в основном древесная щепа) и химических добавок, в том числе регулирующих пористость.
Термин арболит произошёл от латинского arbor — дерево и греческого lithos – камень. Но именно так его стали называть в 70-х годах, когда был создан гост 19222 73.
До этого он назывался цементно-древесная композиция или просто деревобетон.
ГОСТ 19222 84 допускает в качестве органического заполнителя использовать такие составляющие как древесную стружку, костра льна и конопли и дробленую рисовую солому. Но производители предпочитают использовать щепу разных пород дерева, потому что именно высокая пропорция щепы наделяет готовое изделие такими свойствами как теплоизоляция и звукоизоляция.
Основная масса производителей изготавливает арболит из высокосортного цемента и щепы, размеры которой являются важнейшим критерием при производстве качественного изделия. Щепа производится на специальных рубительных машинах.
В щепе присутствуют сахара и другие вещества, которые препятствуют сцеплению щепы с цементом, чтобы устранить это свойство её обрабатывают минерализаторами (хлористый кальций, гашеная известь, сернокислый алюминий и др.). Соотношение компонентов подбирают в зависимости от нужного класса прочности. Основной компонент это щепа, её в состав арболита может входить до 90%.
Такое большое содержание древесного наполнителя обуславливает отличные теплоизоляционные свойства. Плюс к этому изделия из арболита «дышат» так же как из дерева.
Виды
По ГОСТу 19222 84 арболит в зависимости от плотности подразделяется на:
теплоизоляционный — со средней плотностью до 500 кг/м3;
конструкционный — со средней плотностью свыше 500 до 850 кг/м3.
Теплоизоляционный используется в качестве не несущих перегородок, возведения лёгких одноэтажных зданий, как утеплитель.
Конструкционный используется для возведения несущих стен в малоэтажном строительстве (до 3-х этажей).
Арболит в зависимости от прочности на сжатие подразделяют на классы:
В0,35; В0,75, B1 — для теплоизоляционного арболита;
B1,5; B2; В2,5; В3,5 — для конструкционного арболита.
Показатель прочности при сжатии характеризуют марками:
М5, М10, М15 — для теплоизоляционного арболита;
М25, М35, М50 — для конструкционного арболита.
Технические характеристики
Основные технические характеристики арболита представлены в таблице
Средняя плотность, кг/м3 | 500 – 850 |
Прочность при сжатии, МПа | 0,5 – 3,5 |
Прочность при изгибе, МПа | 0,7 – 1 |
Модуль упругости, МПа | 250 – 2300 |
Теплопроводность, Вт/(мС) | 0,08 – 0,17 |
Водопоглащение, % | 40 – 85 |
Морозостойкость, цикл | 25 – 50 |
Усадка, % | 0,4 – 0,5 |
Огнестойкость | 0,75 – 1,5 ч |
Звукопоглащение, 126 – 2000 Гц | 0,17 – 0,6 |
Биостойкость | 5 группа |
Давайте теперь ознакомимся с этими характеристиками подробнее.
Плотность является основополагающим фактором при возведении сооружений. Согласно ГОСТ 19222 84, при производстве арболита, вместо щепы можно использовать такие заполнители как костра конопли и льна, измельченные стебли хлопчатника и дробленая рисовая солома. Средняя плотность арболита в зависимости от вида и класса, а также от вида заполнителя указана в таблице.
измельченной древесине | костре льна или дробленых стеблях хлопчатника | костре конопли | дробленой 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 | 550-650 | 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 | — | — | — |
Сравнение плотности с другими строительными материалами:
Арболит | 400 – 850 |
Дерево | 450 – 600 |
Газобетон | 600 – 800 |
Пенобетон | 200 – 1200 |
Кирпич силикатный | 1700 – 1950 |
Кирпич керамический | 1550 – 1700 |
Керамзитобетон | 350 – 1800 |
Хотя плотность у арболита и не высока, но благодаря этому, готовая конструкция будет весить гораздо меньше, нежели кирпичная. А если небольшой вес здания, то можно сэкономить на фундаменте.
Прочность означает то пороговое значение воздействия, выше которого происходит разрушение материала. Например, кубик арболита 150*150*150 (мм) плотностью 600 кг/м3 выдержит нагрузку более 8 тонн.
Важными характеристиками являются прочность при изгибе (0,7 – 1 МПа) и упругость (до 2300 МПа). Благодаря этому арболит выделяется на фоне других строительных материалов.
Блоки из ячеистого бетона или кирпич являются хрупкими материалами.
Одним из главных достоинств можно назвать такую характеристику как теплопроводность арболита. Именно из него, в начале 60-х годов, на станции Молодежная в Антарктиде, были построены три служебных здания и столовая. Причём толщина стен составляла всего 30 см.
Стена из арболита толщиной в 30 см по теплоизоляции соответствует кирпичной стене толщиной 90 см, а деревянной – 50 см. Наряду с теплопроводностью арболит обладает неплохой теплоёмкостью, т.е. способностью при нагревании поглощать теплоту, а при охлаждении отдавать её.
Теплоёмкость арболита сравнима с деревом.
Фото Арболит в Антарктиде. Станция Молодёжная.
Несмотря на высокий показатель водопоглащения, арболит негигроскопичен, т.е. цемент и обработанная минерализаторами щепа плохо впитывают воду. Вода наливаемая на блок свободно проходит через него, но не впитывается. Оставшаяся влага со временем испаряется. Поэтому необходимо делать фасадную отделку.
Влага, находящаяся в пористых материалах, при замерзании расширяется и приводит к разрушению материала. Цикл замерзания и оттаивания без ухудшения свойств материала называется морозостойкостью и для арболита составляет 25 -50 циклов.
Совет
На деле это означает, что конструкция из арболита не изменит своих эксплуатационных характеристик более 50 лет. Это обусловлено низким сорбционным влагопоглащением. А если произвести фасадную отделку и тем самым предотвратить попадание влаги внутрь материала, то этот показатель существенно увеличится.
Эта характеристика арболита выше в сравнении с пенобетоном, у которого она равна 20 циклам.
Усадка подразумевает изменение объема и линейных параметров материала, в результате чего могут возникнуть трещины на стенах.
Арболит почти не подвержен усадке (0,4 – 0,5%), в отличие от обычного бруса, у которого коэффициент усадки достигает 8 %.
Но тем не менее рекомендуют производить внутреннюю отделку спустя 4 месяца после производства блока и не ранее 2 месяцев после окончания строительства коробки дома под крышу.
Огнестойкость это способность материала сохранять свои эксплуатационные характеристики в условиях пожара. Несмотря на то, что в состав арболита входит до 90% древесной щепы, он имеет хорошее сопротивление к огню и выдерживает горение открытого пламени температурой 1000 С до 1,5 часов. Так же сам он не горит, не тлеет и не распространяет огонь.
Арболитовые блоки обладают хорошей звукоизоляцией, которая превосходит дерево и кирпич. В диапазоне от 126 до 2000 Гц коэффициент звукопоглощения составляет 0,17 – 0,6. Это свойство арболита превосходит многие другие строительные материалы. Например, у кирпича данный показатель менее 0,04.
Арболит относится к 5 группе биостойкости. Но стоит учесть, что древесная щепа, перед производством высушивается в течение нескольких месяцев.
Обратите внимание
При добавлении цемента и воды щепа обволакивается цементным молочком и изолируется от окружающей среды.
Поэтому, в отличие от дерева, арболит не гниет и практически не подвержен биологическому заражению (грибки, плесень) и воздействиям химических веществ.
Практика применения деревобетона в строительстве доказывает его долговечность. Здания на станции Молодежная в Антарктиде функционируют до сих пор. Ниже приведено видео дома построенного в 1986 году, что подтверждает долговечность арболита. Судите сами.
Применение
Стройматериал арболит применяется достаточно широко: в качестве панелей и блоков для наружных и внутренних стен; плит перекрытий и покрытий; перегородочных плит; теплоизоляционных плит в ограждающих конструкциях; звукоизоляционных плит; монолитов и т.д.
Благодаря небольшому весу, можно использовать легкий фундамент, что положительно влияет на цену всего объекта строительства в целом. В основном при строительстве используются блоки, которые бывают разных размеров.
Наиболее распространённые блоки для несущих стен 300*200*500, для перегородок 200*200*500.
Опыт применения арболита показал, что он по своим показателям при применении в ограждающих конструкциях не уступает, а в ряде случаев и превосходит бетоны на минеральных пористых заполнителях, в том числе и широко распространенный керамзитобетон.
По теплофизическим свойствам использование арболитовых панелей в сравнении с керамзитобетонными позволяет снизить толщину стен зданий более чем в 1,5 раза. Так же арболит хорошо зарекомендовал себя для строительства птицеводческих и животноводческих ферм, гаражей, подсобных помещений.
Несмотря на средний показатель влагостойкости он имеет низкую гигроскопичность, благодаря чему быстро высыхает. Это позволяет использовать его при строительстве бани. У арболита плотность относительно не высока (до 850 кг/м3), поэтому его можно использовать только в малоэтажном строительстве (до трёх этажей).
Но для строительства коттеджа, дачи, бани или хозяйственных построек это не имеет особого значения.
Вывод
Технические характеристики арболита, делают его достойным внимания строительным материалом. Он обладает отличными теплоизоляционными свойствами, поэтому зимой в доме будет тепло, а летом прохладно. Он плохо пропускает звук, не горит, не гниет.
Благодаря своей упругости не дает усадки, следовательно, в конструкции не будет трещин и искажения геометрии. За счет не большого веса уменьшена нагрузка на фундамент, поэтому его можно сделать легким. Арболит является экологически чистым материалом, так как состоит на 90% из щепы.
Многолетняя практика эксплуатации зданий и сооружений из него доказывает его долговечность.
Источник: https://betonshchik.ru/vidy/drugie/chto-takoe-arbolit.html
Пример подбора состава арболита (научно-обоснованный)
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА (ГОССТРОЙ СССР)
ИНСТРУКЦИЯ по проектированию, изготовлению и применению конструкций и изделий из арболита
Утвержденапостановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 4 мая 1982 г. № 116
Приложение 3
Требуется подобрать состав конструкционного арболита класса В2,5 плотностью не более 650 кг/м3 (в высушенном состоянии) для панелей наружных стен.
Имеется дробленка из отходов деревообработки хвойных пород зернового состава, удовлетворяющего требованиям ГОСТ 19222–73. Насыпная плотность дробленки в сухом состоянии – 120 кг/м3, влажность по массе равна 50%. Вяжущее – портландцемент марки 400.
Подбор состава арболита производится расчетно-экспериментальным методом. По табл. 12–15 определяется ориентировочный расход составляющих для изготовления первого исходного замеса: по табл. 12 расход цемента составляет 330 кг/м3,
Таблица 12
Вид заполнителя | Ориентировочный расход портландцемента марки М 400 на 1 м3 арболита, кг, в зависимости от его класса | |||||
В0,5 | В0,75 | В1,0 | В1,5 | В2,0 | В2,5 | |
Дробленка из отходов: лесопиления и деревообработки хвойных пород лесозаготовок хвойных пород лесопиления и деревообработки смешанных пород лесозаготовок смешанных пород Одубина | 240 260 270 290 280 | 250 280 290 310 300 | 280 300 310 330 320 | 300 320 330 350 340 | 330 350 360 380 370 | 360 380 390 – 400 |
Примечание. Приведенные расходы вяжущих рекомендуются лишь для приготовления первого исходного замеса при подборе состава арболитовой смеси и не могут служить нормами расхода вяжущих в производственных условиях, а сухого органического заполнителя по табл. 13 – 220 кг/м3. С учетом влажности расход древесной дробленки составит 330 кг/м3.
Таблица 13
Вид заполнителя | Ориентировочный расход сухого органического заполнителя на 1 м3 арболита, кг, при портландцементе марки М 400 и классе заполнителя | |||||
В0,5 | В0,75 | В1,0 | В1,5 | В2,0 | В2,5 | |
Дробленка из отходов: лесопиления и деревообработки хвойных пород лесозаготовок хвойных пород лесопиления и деревообработки смешанных пород лесозаготовок смешанных пород Одубина | 140 150 180 140 160 | 160 170 180 160 180 | 180 190 200 180 200 | 200 210 220 200 220 | 220 230 240 220 275 | 240 250 250 240 290 |
По табл. 14 предварительный расход воды (исходный) для назначенного расхода цемента принимается 360 л/м3, хлористого кальция – 8 кг/м3.
Таблица 14
Вид заполнителя | Ориентировочный расход воды на 1 м3 арболита смеси при сухих органических заполнителях, при классе арболита | |||||
В0,5 | В0,75 | В1,0 | В1,5 | В2,0 | В2,5 | |
Дробленка из отходов: лесопиления и деревообработки хвойных пород лесозаготовок хвойных пород лесопиления и деревообработки смешанных пород лесозаготовок смешанных пород Одубина | 260 280 310 310 210 | 280 300 330 330 230 | 300 330 360 360 250 | 330 360 390 390 270 | 380 400 430 430 300 | 400 440 460 460 370 |
Хлорид кальция используется 10%-ной концентрации. Содержание соли в 1 л такого раствора плотностью 1,084 составляет 0,108 кг. Следовательно, для введения в арболит необходимого количества соли в виде 10%-ного раствора на 1 м3 смеси его потребуется: 8 : 0,108 = 74,07 л.
В найденном количестве раствора соли воды содержится 1,064 × 74,07 – 8 = 72,3.
В древесной дробленке, требуемой на 1 м3 с учетом влажности древесины (50 %), содержание воды составляет 220×= 110 кг (л).
Таблица 15
Вид химических добавок | Максимальный расход химической добавки на 1 м3 арболита, кг, в зависимости от вида заполнителей | |
древесная дробленка | одубина | |
Кальций хлористый технический Стекло натриевое жидкое Комплексная добавка: сернокислый глинозем известь-пушонка | 8 8 20 25 | 8-9 – – – |
С учетом воды, содержащейся в древесной дробленке и в растворе добавки, количество воды для приготовления 1 м3 арболитовой смеси составит 360 – 72,3 – 110 = 177,7 л.
Плотность арболита в сухом состоянии при данном расходе материалов определяется по формуле
= 1,15Ц + Дсух + Хд = 1,15 × 330 + 220 + 8 = 608 кг/м3,
где Ц, Дсух, Хд – соответственно расход цемента, древесной дробленки и химической добавки, кг/м3;
1,15Ц – масса цементного камня с учетом химически связанной воды, кг/м3.
Важно
Плотность уложенной арболитовой смеси при данном расходе материалов составит: gа.см = 330 + 220 + 360 + 8 = 918 кг/м3.
Для установления требуемого расхода цемента необходимо изготовить и испытать три серии образцов с разным расходом цемента: одну – с намеченным исходным расходом 330 кг/м3 и две дополнительные серии с расходом цемента на 15% меньше и больше принятого, т. е. 280 и 380 кг/м3.
Оптимальный расход щепы для каждого из расходов цемента определяется из условия получения при принятых условиях уплотнения арболита с наибольшим коэффициентом конструктивного качества ККК= при этом не должно наблюдаться расслоения смеси и водоотделения
Для каждого расхода цемента принимается три расхода воды: установленный по табл. 14 (360 л/м3) и на 5% больше или меньше.
ККК арболита определяем на 3–7 сут по результатам испытания трех контрольных кубов размером 15´15´15 см в соответствии с ГОСТ 10180–78.
Затем для каждого из трех расходов цемента с оптимальным расходом воды готовят контрольные образцы из арболита для определения марочной прочности. Все образцы изготовляются с соблюдением параметров уплотнения и твердения, близких к производственным.
Опытные образцы для определения марки арболита хранятся в течение 28 сут при (20 ±2) °С и относительной влажности воздуха (70±10)%. Для уточнения распалубочной или отпускной прочности при необходимости изготовляются и испытываются образцы в возрасте 1–7 сут.
Средний предел прочности при сжатии образцов для каждого из трех расходов цемента с оптимальным для каждого из них расходом воды наносится на график с координатами: расходы цемента на 1 м3 арболита и предел прочности образцов при сжатии, МПа.
Совет
Прямая, проходящая через полученные точки, выражает приближенную зависимость прочности арболита от расхода цемента.
По графику определяют требуемый расход цемента для получения арболита заданного класса при принятых условиях уплотнения и твердения (в данном случае для класса В2,5).
Контроль плотности арболитовой смеси и арболита осуществляется на свежеотформованных образцах и перед их испытанием на сжатие. Для установления плотности высушенного арболита разрушенные образцы после их испытания на сжатие дробят, берут среднюю пробу и высушивают ее при 80±5 °С до постоянной массы. Плотность высушенного арболита определяется по ГОСТ 12730.1–78.
Расход химической добавки должен оцениваться испытанием на образование высолов по методике, приведенной в прил. 1.
После проверки подобранного состава арболита в производственных условиях он выдается предприятию с указанием расходов материалов на 1 м3 и один замес бетоносмесителя.
Лаборатория после установления фактической влажности дробленки в начале каждой смены, в соответствии с заданным расходом составляющих на 1 м3 арболита, корректирует дозирование воды и заполнителя.
Источник: http://saitprodom.ru/primer-podbora-sostava-arbolita-nauchno-obosnovannyj
характеристики арболита, плюсы и минусы ⋆ Прорабофф.рф
Перед настоящим мужчиной во все времена ставились три задачи, выполнение которых означало не зря прожитую жизнь. Вопрос о сыне и дереве рассматривать здесь не будем, а поговорим о доме. Однако, если мужчина не профессиональный строитель, а дом строить решил, то нелёгкость этого испытания приобретает реальные очертания практически сразу. После того, как мужчина определился, каким будет его будущий дом, следует вопрос – из чего он будет построен.
И тут будущий хозяин дома оказывается перед нелегким выбором. Обилие предложений на современном рынке строительных материалов однозначно даёт понять, что этот вопрос требует серьёзной проработки. Необходимо ознакомиться с характеристиками множества материалов, сравнить их и сделать один, правильный выбор. Кирпич, брус, оцилиндрованное бревно, шлакоблок, пенобетон – каждый материал, несомненно, заслуживает внимания и имеет определенные преимущества и недостатки.
В этой статье мы поговорим об арболите. Дома из арболитовых блоков всё чаще привлекают внимание строителей и застройщиков. Мы не будем склонять вас именно к однозначному выбору. Цель этой статьи – ознакомить вас с этим строительным материалом. А вы уж решайте.
Свойства арболита как материала.
Что же представляет собой этот материал? Оказывается, известен он с 60-х годов. В то время в СССР насчитывалось более 100 предприятий по его изготовлению. Это свидетельствует о том, что он широко применялся, уже тогда был достаточно популярным, и изготовление арболитовых блоков было распространено.
Арболит – это бетон с органическим наполнителем. В состав арболитовых блоков кроме бетона в качестве наполнителя используется древесная щепа различных фракций, костра льна, конопли, рисовая солома. Его называют еще деревобетоном. В качестве дополнительных компонентов в состав блоков могут входить химические добавки, которые регулируют его пористость, стойкость к гниению органического наполнителя.
Арболит предназначен для использования в строительстве зданий различного назначения. Он применяется как конструкционный и теплоизоляционный материал. Единственное ограничение, накладываемое на его применение, заключается в требованиях к влажности воздуха в помещениях и присутствия агрессивных газов. Без дополнительных мер по защите поверхности стен его можно использовать в помещениях, влажность в которых не больше значения 60%.
Характеристики арболита
Рассмотрим особенности арболита. Прежде всего, отметим, что блоки по своим характеристикам классифицированы в две группы.
Это:
- Теплоизоляционный арболит. Показатель средней плотности достигает 500 кг/м3. Значение параметра прочности на сжатие образцов-кубов принадлежат классам В0,35; В0,75, B1, или марками М5, М10, М15 для изделий и конструкций, спроектированных без учета СТ СЭВ 1406-78
- Конструкционный арболит. Показатель средней плотности лежит в пределах от 500 кг/м3 до 850 кг/м3. Значение параметра прочности на сжатие образцов-кубов принадлежат классам B1,5; B2; В2,5; В3,5, или марками М25, М35, М50 для изделий и конструкций, спроектированных без учета СТ СЭВ 1406-78
Показатели теплопроводности и морозостойкости для этих двух групп отличаются.
- Морозостойкость арболита с учетом условий эксплуатации изделий конкретного вида не должна быть меньше МРЗ 25.
- Значение параметра теплопроводность арболита связано с его плотностью и применяемым наполнителем, лежит в пределах 0,07 – 0,17 Вт/(м °С). Следует отметить, что чем выше плотность материала, тем хуже показатели теплопроводности. Значение 0,07Вт/(м °С) соответствует арболитовым блокам с наполнителем рисовой соломой или кострой льна с плотностью 400 кг/м3, а значение 0,17 кг/м3 – измельченной древесине с плотностью 850 кг/м3.
Общие преимущества для этих двух групп:
- Это прекрасный звукоизолирующий материал. Хорошо поглощает звук.
- Совсем не поддерживает горение.
- Очень технологичен и удобен для обработки.
- Пластичен. Имеет высокие показатели параметров прочности на изгиб, способен возвращаться к исходной форме после окончание воздействия предельных нагрузок.
Технология изготовления арболита
В качестве связующего компонента при изготовлении арболита допускается использовать:
- Портландцемент
- Портландцемент с различными минеральными добавками
- Сульфатостойкий цемент (пуццолановый не подойдёт)
Марки цементов различные для теплоизоляционных и конструкционных блоков. Марка 300 применяется для теплоизоляционного арболита, марка 400 – для конструкционного.
Выбор органического наполнителя определяется, как правило, регионом, где он был изготовлен. Для северных регионов и средней полосы, где нет недостатка в отходах деревообработки, в качестве наполнителя используют измельченную древесину. Это могут быть опилки и стружка из хвойных пород деревьев (ель, сосна, пихта), а так же лиственных (тополь, бук, береза, осина). Южнее применяют костру конопли, рисовую солому, стебли хлопчатника.
Кроме основных компонентов в состав смеси для изготовления блоков могут быть включены:
- В целях снижения теплопроводности – компоненты, влияющие на пористость смеси.
- В целях сокращения времени изготовления – компоненты, ускоряющие процессы твердения.
- Для защиты металлических элементов арматуры от коррозии – ингибиторы коррозии стали.
- Для защиты материала наполнения от гниения – бактерицидные и инсектицидные добавки.
Особо стоит отметить необходимость предварительной подготовки наполнителя. Перед смешиванием компонентов стружку и опилки необходимо обработать раствором извести, либо выдержать в течение 3 месяцев в буртах на открытом воздухе.
Формование подготовленной массы предпочтительно производить с помощью вибрации, при этом значительно повышается плотность и качества готового изделия. Однако, возможна и ручная формовка. При этом уплотнение массы в форме производится в три этапа последовательным уплотнением трёх слоёв.
Наиболее благоприятный температурный режим сушки блоков – не более 40°С, при этом блоки будут готовы через сутки. На открытом воздухе при температуре 20°С необходима выдержка 3-5 суток. При температуре 5°С и ниже твердение бетона прекращается.
Достоинства арболитовых блоков
У строителей, которые использовали в работе арболитовые блоки, отзывы об этом материале положительные. Попробуем перечислить основные преимущества арболита.
- Материал прекрасно держит форму. Это происходит благодаря частицам наполнителя, которые выступают в качестве своеобразной микроарматуры, и делает блок особенно устойчивым к механическим воздействиям.
- Материал прекрасно обрабатывается. Тот же самый наполнитель делает его структуру достаточно рыхлой. Это позволяет без труда пилить его пилой, вбивать гвозди, пробивать отверстия.
- Материал значительно легче по сравнению с бетонными блоками подобных размеров, поэтому затраты на фундамент будут меньше.
- Благодаря высокому содержанию древесной щепы по экологичности материал не уступает дереву.
- Не горит.
- Обладает очень маленькой усадкой, что позволяет выполнять отделочные работы практически сразу после возведения стен.
Имеют ли арболитовые блоки недостатки?
Если рассматривать все характеристики, которые имеют арболитовые блоки, минусы практически можно не принимать во внимание. С большой натяжкой можно перечислить три:
- Ограничение по влагостойкости. Материал пористый и не совсем хорошо реагирует на повышенную влажность воздуха. Однако, этот недостаток эффективно устраняется нанесением на стены слоя штукатурки. С наружной стороны дома – слоем не менее 2 см, с внутренней стороны достаточно будет сантиметра.
- Невозможность применения для многоэтажных зданий. Однако, если строительство дома из арболитовых блоков в два этажа, то никаких противопоказаний нет.
- Невысокая престижность материала. Об этом говорят, однако причина, скорее всего, в непривлекательности необлицованной стены. Как отмечалось выше – устраняется штукатуркой или другой облицовкой.
Все приведенные выше сведения характеризуют арболитовые блоки как очень удобный и практичный материал для строительства дома. Сохраняя в себе все свойства дерева, он не горюч и допускает возведение стен толщиной, достаточной для обеспечения высоких характеристик теплопроводности. Если рассматривать его в сравнении с деревом, стены из которого требуют периодической обработки, горючи и нуждаются в дополнительном утеплении, то на лицо предпочтение арболитовых блоков даже дереву в малоэтажном строительстве.
Арболит — свойства, характеристики, применение арболита
Арболит — свойства и характеристики
Разделы статьи:
Арболит — это тёплый строительный материал для стен и перегородок. Известны и случаи утепления дома арболитом, так как этот материал имеет малую теплопроводность, всего 0,07 Вт/мК.И действительно, стены дома из арболита не требуют какого-либо утепления на зиму. Достигается это преимущество, благодаря такому натуральному наполнителю в арболите, как древесная щепа или опилки, которые хорошо и надолго задерживают воздух, а, следовательно, и удерживают тепло в доме.
Арболит — из чего его делают?
Основными материалами для изготовления арболита выступают органические наполнители (опилки, древесная щепа, солома и т. д.), модифицирующие добавки и связующее вещество в качестве, которого применяется портландцемент.
Химические добавки в арболите позволяют повысить антисептические качества материала, увеличить его прочность и добиться других, не менее важных характеристик. Изготовление арболита может быть выполнено по разным технологиям, согласно которым, возможно даже добавление в состав арболита жидкого стекла, золы и некоторых других компонентов.
Как было сказано выше, характеристики арболита позволяют полностью отказаться от утепления стен дома из этого стройматериала. Тем не менее, многое зависит от региона, в котором строится дом и некоторых его конструктивных особенностей. Поэтому, некоторые застройщики домов из арболита, не отказываются всё-таки от утепления, о чём детально можно прочесть в статье — чем утеплить дом из арболита?
Характеристики арболита
Арболит обладает уникальными в своём роде характеристиками: лёгкий вес, низкая теплопроводность, достаточная прочность и звукоизоляция. Единственным и весьма существенным недостатком арболита, является высокая гигроскопичность (впитывание влаги извне), что несколько затрудняет его применение, но не более чем.
Итак, рассмотрим наиболее значимые характеристики арболита, которые и делают данный стеновой материал столь популярным при строительстве домов, бань и коттеджей:
? Теплопроводность — у арболита она всего лишь 0,07 Вт/мК, что является весьма малым показателем. Ну, к примеру, у того же кирпича или шлакоблока, минимальная теплопроводность составляет аж 0,45 Вт/мК.
? Малый вес — вес арболита незначителен, что обусловлено в первую очередь материалами его изготовления. Древесная щепа, как и солома с опилками, весят немного, а они, как было сказано выше, являются главными наполнителями для арболита.
? Пористость — арболит является сильнопористым материалом, из-за чего впрочем, он имеет как преимущества, так и недостатки. Преимущества связаны с возможностью арболитовых стен «дышать», что, конечно же, самым благоприятным образом сказывается на микроклимате в арболитовом доме. Однако, в тоже время, пористость арболита, играет с ним злую шутку, поскольку стены из него, очень сильно впитывают влагу и способны к саморазрушению под её воздействием.
? Огнестойкость и биостойкость — стенам из арболита не страшен огонь, так как арболит не поддерживает горение. Несмотря на то, что основным наполнителями в арболите выступают хорошо возгораемые материалы, тем не менее, портландцемент и специальные химические добавки в арболит, делают своё дело.
? Долговечность — арболит не подвержен воздействию грибка, плесени и микроорганизмам. Если стены дома из арболита заблаговременно защитить отделочными материалами, то они верой и правдой простоят не один десяток лет, а владельцы такого жилья, никогда не пожалеют о том, что выбрали в качестве основного строительного материала — арболит!
Бетон деревянный
Предоставлено: Швейцарский национальный научный фонд (SNSF).Дома могут быть деревянными, как раньше, или бетонными, как сегодня. Чтобы построить завтрашний день, комбинируются два метода строительства: эти гибридные конструкции, содержащие как деревянные, так и бетонные элементы, становятся все более популярными в современной архитектуре.
В контексте Национальной ресурсной программы «Ресурс древесины» (NRP 66) швейцарские исследователи разработали еще более радикальный подход к сочетанию дерева и бетона.Они производят несущий бетон, который в основном состоит из дерева. Во многих смесях объемная доля древесины превышает 50 процентов.
Изделия из древесины на цементной основе существуют уже более ста лет. Однако раньше они использовались только для ненесущих целей, например, для изоляции. Дайя Цвикки, глава Института строительных и экологических технологий Школы инженерии и архитектуры Фрибурга, задалась вопросом, не пришло ли время для более амбициозного использования деревянного бетона.
Плавающий бетон
Вместе со своей командой Цвикки экспериментировал с составом и зернистостью древесины, а также с различными добавками и впоследствии подверг различные смеси строгим испытаниям. Основное отличие от классического бетона в том, что щебень и песок заменены мелко измельченной древесиной. Другими словами, в цемент примешиваются опилки, а не мелкие камни. Благодаря высокому содержанию древесины новые строительные материалы обладают хорошей огнестойкостью и действуют как теплоизоляция.«Они весят почти половину того, что весит обычный бетон — самые легкие из них даже плавают!» — говорит Цвикки. Более того, поскольку материалы в основном основаны на возобновляемых ресурсах, после демонтажа их можно повторно использовать в качестве источника тепла и электроэнергии. Содержимое древесины можно сжигать при сжигании отходов, хотя для повседневного использования оно соответствует стандартам пожарной безопасности.
Первоначальные стресс-тесты 1: 1 показывают, что новый бетон на древесной основе также подходит для плит и стеновых элементов и может выполнять несущие функции в строительстве.Этот процесс также подходит для сборных блоков. В этом контексте, в частности, группа Фрибург хотела бы углубить свой опыт с помощью более широкого спектра тестов. Исследователи хотят выяснить, какой древесно-бетонный композит лучше всего подходит для каких областей применения и как его можно эффективно производить.
«Пройдет несколько лет, прежде чем мы увидим первые здания, в которых легкий бетон, содержащий дерево, играет важную роль в строительстве», — говорит Цвикки. «Уровень знаний, необходимый для широкого применения, все еще слишком ограничен.»
Инновационные связи для прочных конструкций
Дополнительная информация: М. Мэдер и Д. Цвикки: Многофункциональные свойства жидких древесно-цементных смесей — механические, строительно-физические, экономические и экологические.Всемирная конференция по лесной инженерии, Вена, Австрия (август 2016 г.). www.researchgate.net/profile/D… unctional-features-o
М. Эймар и Д. Цвикки: Элементы перекрытий из древесины и древесно-цементных смесей — конструкционные и другие характеристики. 3-я Международная конференция по конструкциям и архитектуре, Гимарайнш (июль 2016 г.). www.researchgate.net/profile/D… Cement-Compounds-Str
Д. Цвикки и Н. Макки: Стеновые элементы из древесины и древесно-цементных смесей — строительно-физические свойства и конструктивные характеристики.3-я Международная конференция по конструкциям и архитектуре, Гимарайнш (июль 2016 г.). www.researchgate.net/profile/D… -Timber-and-Wood-Cem
Предоставлено Швейцарский национальный научный фондСсылка : Бетон из дерева (2017, 5 июля) получено 15 декабря 2020 с https: // физ.org / news / 2017-07 -crete-wood.html
Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, нет часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.
История бетона — InterNACHI®
Ник Громико, CMI® и Кентон ШепардПериод времени, в течение которого был впервые изобретен бетон, зависит от того, как интерпретировать термин «бетон».«Древние материалы представляли собой неочищенный цемент, сделанный путем дробления и обжига гипса или известняка. Известь также относится к измельченному обожженному известняку. Когда к этим цементам были добавлены песок и вода, они превратились в строительный раствор, который представлял собой гипсовидный материал, используемый для соединения камней друг с другом. За тысячи лет эти материалы были усовершенствованы, объединены с другими материалами и, в конечном итоге, превратились в современный бетон.
Сегодняшний бетон изготавливается с использованием портландцемента, крупных и мелких заполнителей камня и песка, а также воды.Добавки — это химические вещества, добавляемые к бетонной смеси для контроля ее схватывания, и используются в основном при укладке бетона в экстремальных условиях окружающей среды, таких как высокие или низкие температуры, ветреные условия и т. Д.
Прекурсор бетона был изобретен примерно в 1300 году до нашей эры, когда средний Восточные строители обнаружили, что, когда они покрывали внешние поверхности своих крепостей из толченой глины и стены домов тонким влажным слоем обожженного известняка, он вступал в химическую реакцию с газами в воздухе, образуя твердую защитную поверхность.Это не был бетон, но это было началом развития цемента.
Ранние цементирующие композитные материалы, как правило, включали измельченный в строительный раствор, обожженный известняк, песок и воду, которые использовались для строительства из камня, в отличие от заливки материала в форму, что по сути является тем, как используется современный бетон, с формой бетонные формы.
Цемент, как один из ключевых компонентов современного бетона, существует уже давно. Около 12 миллионов лет назад на территории современного Израиля естественные отложения образовались в результате реакций между известняком и горючими сланцами, образовавшимися в результате самовозгорания.Однако цемент — это не бетон. Бетон — это композитный строительный материал, и ингредиенты, из которых цемент является лишь одним из них, со временем менялись и меняются даже сейчас. Рабочие характеристики могут изменяться в зависимости от различных сил, которым бетон должен будет противостоять. Эти силы могут быть постепенными или интенсивными, они могут поступать сверху (гравитация), снизу (пучение почвы), по бокам (боковые нагрузки) или могут принимать форму эрозии, истирания или химического воздействия. Ингредиенты бетона и их пропорции называются дизайнерской смесью.
Раннее использование бетона
Первые бетонные сооружения были построены набатейскими торговцами или бедуинами, которые оккупировали и контролировали ряд оазисов и создали небольшую империю в регионах южной Сирии и северной Иордании примерно в 6500 году до нашей эры. . Позже они обнаружили преимущества гидравлической извести, то есть цемента, который затвердевает под водой, и к 700 г. до н.э. они строили печи для производства раствора для строительства домов из щебня, бетонных полов и подземных водонепроницаемых цистерн.Цистерны держались в секрете и были одной из причин, по которым набатеи смогли процветать в пустыне.
При изготовлении бетона Набатеи понимали необходимость сохранять смесь как можно более сухой или с низкой оседанием, поскольку избыток воды создает пустоты и слабые места в бетоне. Их строительные методы включали утрамбовку свежеуложенного бетона специальными инструментами. В процессе утрамбовки образуется больше геля, который представляет собой связующий материал, образующийся в результате химических реакций, происходящих во время гидратации, которые связывают частицы и агрегатируются вместе.
Древнее здание Набатеи
Как и у римлян 500 лет спустя, у Набатеи был доступный на местном уровне материал, который можно было использовать для создания водонепроницаемого цемента. На их территории были крупные поверхностные месторождения мелкодисперсного кварцевого песка. Подземные воды, просачивающиеся сквозь кремнезем, могут превратить их в пуццолановый материал, представляющий собой песчаный вулканический пепел. Чтобы сделать цемент, набатеи обнаружили отложения, зачерпнули этот материал и соединили его с известью, а затем нагрели в тех же печах, которые они использовали для изготовления своей керамики, поскольку целевые температуры лежали в том же диапазоне.
Примерно к 5600 году до нашей эры вдоль реки Дунай в районе бывшей Югославии дома были построены с использованием бетона для полов.
Египет
Около 3000 г. до н.э. древние египтяне использовали грязь, смешанную с соломой, для изготовления кирпичей. Грязь с соломой больше похожа на саман, чем на бетон. Тем не менее, они также использовали гипс и известковые растворы при строительстве пирамид, хотя большинство из нас думают, что раствор и бетон — это два разных материала. Для постройки Великой пирамиды в Гизе потребовалось около 500 000 тонн строительного раствора, который использовался в качестве подстилки для облицовочных камней, образующих видимую поверхность законченной пирамиды.Это позволило каменщикам вырезать и устанавливать облицовочные камни с открытыми швами не более 1/50 дюйма.
Камень для облицовки пирамиды
Китай
Примерно в то же время северные китайцы использовали форму цемента при строительстве лодок и при строительстве Великой стены. Спектрометрические испытания подтвердили, что ключевым ингредиентом строительного раствора, использованного в Великой китайской стене и других древних китайских сооружениях, был клейкий клейкий рис. Некоторые из этих построек выдержали испытание временем и противостояли даже современным попыткам сноса.
Рим
К 600 г. до н.э. греки открыли природный пуццолан, который при смешивании с известью приобрел гидравлические свойства, но греки были далеко не так успешны в строительстве из бетона, как римляне. К 200 г. до н.э. римляне очень успешно строили из бетона, но это не было похоже на бетон, который мы используем сегодня. Это был не пластиковый текучий материал, налитый в формы, а больше похожий на цементированный щебень. Римляне строили большинство своих построек, складывая камни разного размера и вручную заполняя промежутки между камнями раствором.Над землей стены как внутри, так и снаружи были облицованы глиняными кирпичами, которые также служили формой для бетона. Кирпич имел небольшую структурную ценность или не имел ее вообще, и их использовали в основном в косметических целях. До этого времени и в большинстве мест того времени (включая 95% Рима) обычно используемые растворы представляли собой простой известняковый цемент, который медленно затвердевает от реакции с переносимым по воздуху углекислым газом. Истинной химической гидратации не произошло. Эти минометы были слабыми.
Для более грандиозных и искусных построек римлян, а также для их наземной инфраструктуры, требующей большей прочности, они делали цемент из вулканического песка с естественной реакцией под названием harena fossicia .Для морских сооружений и сооружений, подверженных воздействию пресной воды, таких как мосты, доки, ливневые стоки и акведуки, они использовали вулканический песок под названием пуццуолана. Эти два материала, вероятно, представляют собой первое крупномасштабное использование действительно цементирующего вяжущего. Pozzuolana и harena fossicia химически реагируют с известью и водой, гидратируются и затвердевают в каменную массу, которую можно использовать под водой. Римляне также использовали эти материалы для строительства больших сооружений, таких как римские бани, Пантеон и Колизей, и эти сооружения все еще стоят сегодня.В качестве добавок они использовали животный жир, молоко и кровь — материалы, которые отражают очень примитивные методы. С другой стороны, помимо использования природных пуццоланов, римляне научились производить два типа искусственных пуццоланов — кальцинированную каолинитовую глину и кальцинированные вулканические камни, которые, наряду с впечатляющими строительными достижениями римлян, являются свидетельством высокого уровня технической сложности для того времени.
Пантеон
Построенный римским императором Адрианом и завершенный в 125 году нашей эры, Пантеон имеет самый большой из когда-либо построенных неармированных бетонных куполов.Купол имеет 142 фута в диаметре и имеет 27-футовое отверстие, называемое окулусом, на вершине, которая находится на высоте 142 фута над полом. Он был построен на месте, вероятно, начав над внешними стенами и создав все более тонкие слои по мере продвижения к центру.
Пантеон имеет внешние фундаментные стены шириной 26 футов и глубиной 15 футов, сделанные из пуццоланового цемента (известь, химически активный вулканический песок и вода), утрамбованного поверх слоя плотного каменного заполнителя.То, что купол все еще существует, — это случайность. Оседание и движение в течение почти 2000 лет, наряду со случайными землетрясениями, создали трещины, которые обычно ослабляли бы структуру настолько, что к настоящему времени она должна была бы разрушиться. Наружные стены, поддерживающие купол, содержат семь равномерно расположенных ниш с камерами между ними, которые выходят наружу. Эти ниши и камеры, изначально спроектированные только для минимизации веса конструкции, тоньше основных частей стен и действуют как контрольные соединения, контролирующие расположение трещин.Напряжения, вызванные движением, снимаются за счет трещин в нишах и камерах. Это означает, что купол, по существу, поддерживается 16 толстыми, структурно прочными бетонными столбами, образованными частями внешних стен между нишами и камерами. Другим методом снижения веса было использование очень тяжелых заполнителей с низкой структурой и использование более легких и менее плотных заполнителей, таких как пемза, высоко в стенах и в куполе. Стенки также сужаются по толщине для уменьшения веса наверху.
Римские гильдии
Еще одним секретом успеха римлян было использование ими торговых гильдий. У каждой профессии была гильдия, члены которой отвечали за передачу своих знаний о материалах, методах и инструментах ученикам и римским легионам. Помимо боевых действий, легионы обучались самодостаточности, поэтому они также обучались методам строительства и инженерии.
Технологические вехи
В средние века технология производства бетона поползла назад.После падения Римской империи в 476 году нашей эры методы изготовления пуццоланового цемента были утеряны, пока в 1414 году не было обнаружено рукописей, описывающих эти методы, и возродился интерес к строительству из бетона.
Только в 1793 году технология сделала большой скачок вперед, когда Джон Смитон открыл более современный метод производства гидравлической извести для цемента. Он использовал известняк, содержащий глину, которую обжигали, пока она не превратилась в клинкер, который затем измельчал в порошок.Он использовал этот материал при исторической перестройке маяка Эддистон в Корнуолле, Англия.
Версия Смитона (третья) маяка Эддистоун, завершенная в 1759 году.
Через 126 лет он разрушился из-за эрозии скалы, на которой он стоял.
Наконец, в 1824 году англичанин по имени Джозеф Аспдин изобрел портландцемент, сжигая мелко измельченный мел и глину в печи до тех пор, пока не будет удален углекислый газ.Он был назван «портлендским» цементом, потому что он напоминал высококачественные строительные камни, найденные в Портленде, Англия. Широко распространено мнение, что Аспдин был первым, кто нагрел глинозем и кремнезем до точки стеклования, что привело к плавлению. В процессе стеклования материалы становятся стеклоподобными. Аспдин усовершенствовал свой метод, тщательно распределив известняк и глину, измельчив их, а затем обожгнув смесь в клинкер, который затем измельчили в готовый цемент.
Состав современного портландцемента
До открытия портландцемента и в течение нескольких лет после этого использовались большие количества природного цемента, который производился путем сжигания смеси извести и глины природного происхождения.Поскольку ингредиенты натурального цемента смешаны по своей природе, его свойства сильно различаются. Современный портландцемент производится по строгим стандартам. Некоторые из многих соединений, содержащихся в нем, важны для процесса гидратации и химических характеристик цемента. Его получают путем нагревания смеси известняка и глины в печи до температур от 1300 ° F до 1500 ° F. До 30% смеси становится расплавленным, но остальная часть остается в твердом состоянии, претерпевая химические реакции, которые могут быть медленными.В конечном итоге смесь образует клинкер, который затем измельчают в порошок. Небольшая часть гипса добавляется, чтобы замедлить скорость гидратации и сохранить бетон более пригодным для обработки. Между 1835 и 1850 годами были впервые проведены систематические испытания цемента на сжатие и растяжение, а также первые точные химические анализы. Только в 1860 году были впервые произведены портлендские цементы современного состава.
Обжиговые печи
В первые дни производства портландцемента печи были вертикальными и стационарными.В 1885 году английский инженер разработал более эффективную печь, которая была горизонтальной, слегка наклонной и могла вращаться. Вращающаяся печь обеспечивала лучший контроль температуры и лучше справлялась с перемешиванием материалов. К 1890 году на рынке доминировали вращающиеся печи. В 1909 году Томас Эдисон получил патент на первую длинную печь. Эта печь, установленная на цементном заводе Эдисона Портленд в Нью-Виллидж, штат Нью-Джерси, имела длину 150 футов. Это было примерно на 70 футов длиннее, чем используемые в то время печи. Промышленные печи сегодня могут достигать 500 футов в длину.
Вращающаяся печь
Вехи строительства
Хотя были исключения, в течение 19 -го века бетон использовался в основном для промышленных зданий. В качестве строительного материала он считался социально неприемлемым по эстетическим соображениям. Первое широкое использование портландцемента в жилищном строительстве было в Англии и Франции между 1850 и 1880 годами французом Франсуа Куанье, который добавил стальные стержни, чтобы предотвратить распространение наружных стен, а позже использовал их в качестве элементов изгиба.Первым домом, построенным из железобетона, был коттедж для прислуги, построенный в Англии Уильямом Б. Уилкинсоном в 1854 году. В 1875 году американский инженер-механик Уильям Уорд построил первый железобетонный дом в США. Он до сих пор стоит в Порт-Честере, штат Нью-Йорк. Уорд усердно вел записи о строительстве, поэтому об этом доме известно очень много. Он был построен из бетона из-за страха его жены перед огнем, и, чтобы быть более социально приемлемым, он был спроектирован так, чтобы напоминать каменную кладку.Это было началом того, что сегодня является отраслью с оборотом в 35 миллиардов долларов, в которой только в США работает более 2 миллионов человек.
Дом, построенный Уильямом Уордом, обычно называют Замком Уорда.
В 1891 году Джордж Бартоломью залил первую бетонную улицу в США, и она существует до сих пор. Бетон, используемый для этой улицы, испытан на давление около 8000 фунтов на квадратный дюйм, что примерно вдвое превышает прочность современного бетона, используемого в жилищном строительстве.
Корт-стрит в Беллефонтене, штат Огайо, которая является старейшей бетонной улицей в США.S.
К 1897 году Sears Roebuck продавала бочки импортного портландцемента емкостью 50 галлонов по цене 3,40 доллара за штуку. Хотя в 1898 году производители цемента использовали более 90 различных рецептур, к 1900 году базовые испытания — если не методы производства — стали стандартизованными.
В конце 19, -го, -го века, использование железобетона более или менее одновременно осваивалось немцем Г.А. Уэйсс, француз Франсуа Хеннебик и американец Эрнест Л.Выкуп. Рэнсом начал строительство из железобетона в 1877 году и запатентовал систему, в которой использовались скрученные квадратные стержни для улучшения связи между сталью и бетоном. Большинство построенных им построек были промышленными.
Компания Hennebique начала строительство домов из армированной стали во Франции в конце 1870-х годов. Он получил патенты во Франции и Бельгии на свою систему и добился большого успеха, в конечном итоге построив империю, продавая франшизы в крупных городах. Он продвигал свой метод, читая лекции на конференциях и разрабатывая стандарты своей компании.Как и Рэнсом, большинство построек, построенных Хеннебиком, были промышленными. В 1879 году Уэйсс купил права на систему, запатентованную французом по имени Монье, который начал использовать сталь для армирования бетонных цветочных горшков и контейнеров для растений. Wayss продвигал систему Wayss-Monier.
В 1902 году Август Перре спроектировал и построил многоквартирный дом в Париже, используя железобетон для колонн, балок и перекрытий. В здании не было несущих стен, но у него был элегантный фасад, который помог сделать бетон более социально приемлемым.Здание вызывало всеобщее восхищение, и бетон стал более широко использоваться как архитектурный материал, а также как строительный материал. Его дизайн оказал влияние на проектирование железобетонных зданий в последующие годы.
25 Rue Franklin в Париже, Франция
В 1904 году в Цинциннати, штат Огайо, было построено первое бетонное высотное здание. Его высота составляет 16 этажей или 210 футов.
Здание Ингаллса в Цинциннати, Огайо
В 1911 году в Риме был построен мост Рисорджименто.Его ширина составляет 328 футов.
Римский мост Рисорджименто
В 1913 году первая партия товарной смеси была доставлена в Балтимор, штат Мэриленд. Четыре года спустя Национальное бюро стандартов (ныне Национальное бюро стандартов и технологий) и Американское общество испытаний и материалов (ныне ASTM International) установили стандартную формулу портландцемента.
В 1915 году Matte Trucco построил пятиэтажный автозавод Fiat-Lingotti в Турине из железобетона.На крыше здания находился автомобильный испытательный полигон.
Автозавод Fiat-Lingotti в Турине, Италия
Эжен Фрейссине был французским инженером и пионером в области использования железобетонных конструкций. В 1921 году он построил два гигантских ангара для дирижаблей с параболической аркой в аэропорту Орли в Париже. В 1928 году он получил патент на предварительно напряженный бетон.
Ангар для дирижаблей с параболической аркой в аэропорту Орли в Париже, Франция
Строительство ангара для дирижаблей
Воздухововлечение
В 1930 году были разработаны воздухововлекающие агенты, количество которых значительно увеличилось. устойчивость бетона к замерзанию и улучшение его удобоукладываемости.Воздухововлечение было важным шагом в улучшении долговечности современного бетона. Воздухововлечение — это использование агентов, которые при добавлении в бетон во время перемешивания создают множество очень маленьких пузырьков воздуха, расположенных близко друг к другу, и большинство из них остаются в затвердевшем бетоне. Бетон затвердевает в результате химического процесса, называемого гидратацией. Для гидратации бетон должен иметь минимальное водоцементное соотношение 25 частей воды на 100 частей цемента. Вода, превышающая это соотношение, является избыточной водой и помогает сделать бетон более пригодным для укладки и отделочных работ.По мере высыхания и затвердевания бетона излишки воды испаряются, оставляя поверхность бетона пористой. В эти поры может попадать вода из окружающей среды, например, дождь или талый снег. Морозная погода может превратить эту воду в лед. Когда это происходит, вода расширяется, создавая небольшие трещины в бетоне, которые будут увеличиваться по мере повторения процесса, что в конечном итоге приведет к отслаиванию поверхности и ее разрушению, называемому отслаиванием. Когда бетон увлекается воздухом, эти крошечные пузырьки могут слегка сжиматься, поглощая часть напряжения, создаваемого расширением, когда вода превращается в лед.Вовлеченный воздух также улучшает обрабатываемость, поскольку пузырьки действуют как смазка между заполнителем и частицами в бетоне. Захваченный воздух состоит из более крупных пузырьков, застрявших в бетоне, и не считается полезным.
Тонкая оболочка
Опыт в строительстве из железобетона в конечном итоге позволил разработать новый способ строительства из бетона; Метод тонкой оболочки включает в себя строительные конструкции, такие как крыши, с относительно тонкой оболочкой из бетона.Купола, арки и сложные кривые обычно строятся этим методом, так как они имеют естественные формы. В 1930 году испанский инженер Эдуардо Торроха спроектировал для рынка Альхесирас невысокий купол толщиной 3½ дюйма и шириной 150 футов. Стальные тросы использовались для образования натяжного кольца. Примерно в то же время итальянец Пьер Луиджи Нерви начал строительство ангаров для ВВС Италии, как показано на фото ниже.
Монтируемые на месте ангары для ВВС Италии
Ангары были отлиты на месте, но для большей части работ Nervi использовался сборный бетон.
Вероятно, наиболее опытным человеком, когда дело дошло до строительства с использованием методов бетонной оболочки, был Феликс Кандела, испанский математик-инженер-архитектор, который практиковал в основном в Мехико. Крыша лаборатории космических лучей в Университете Мехико была построена толщиной 5/8 дюйма. Его фирменной формой был гиперболический параболоид. Хотя здание, показанное на фотографии ниже, не было спроектировано Канделой, это хороший пример гиперболической параболоидной крыши.
Гиперболическая параболоидная крыша церкви в Боулдере, штат Колорадо
Та же строящаяся церковь
Некоторые из самых ярких крыш в мире были построены с использованием тонкослойной технологии, как показано ниже.
Сиднейский оперный театр в Сиднее, Австралия
Плотина Гувера
В 1935 году плотина Гувера была завершена после заливки примерно 3250000 ярдов бетона, с дополнительными 1110000 ярдами, использованными для электростанции и строительства. другие сооружения, связанные с плотиной. Имейте в виду, что это произошло менее чем через 20 лет после того, как была установлена стандартная рецептура цемента.
Колонны блоков, заполняемые бетоном на плотине Гувера в феврале 1934 г.
Инженеры Бюро мелиорации подсчитали, что если бетон был помещен в единую монолитную заливку, строительство дамбы потребовалось бы 125 лет. остыть, и напряжения от выделяемого тепла и сжатия, которое происходит при застывании бетона, могут привести к растрескиванию и разрушению конструкции.Решение состояло в том, чтобы залить плотину серией блоков, образующих колонны, при этом некоторые блоки были размером до 50 квадратных футов и высотой 5 футов. Каждая секция высотой 5 футов имеет ряд установленных труб диаметром 1 дюйм, по которым перекачивается речная вода, а затем механически охлажденная вода для отвода тепла. Как только бетон перестал сжиматься, трубы залили раствором. Образцы бетонных кернов, испытанные в 1995 году, показали, что бетон продолжает набирать прочность и имеет более высокую прочность на сжатие.
Верхняя часть плотины Гувера показана, когда она заполняется впервые.
Плотина Гранд-Кули
Плотина Гранд-Кули в Вашингтоне, построенная в 1942 году, является крупнейшей бетонной конструкцией из когда-либо существовавших. построен. Он содержит 12 миллионов ярдов бетона. Раскопки потребовали удаления более 22 миллионов кубических ярдов земли и камня. Чтобы уменьшить количество грузовых перевозок, была построена конвейерная лента длиной 2 мили. В местах фундамента цементный раствор закачивали в отверстия, пробуренные глубиной от 660 до 880 футов (в граните), чтобы заполнить любые трещины, которые могли ослабить землю под плотиной.Чтобы избежать обрушения котлована под тяжестью покрывающих пород, в землю были вставлены 3-дюймовые трубы, по которым закачивалась охлажденная жидкость из холодильной установки. Это заморозило землю, достаточно стабилизировав ее, чтобы строительство могло продолжаться.
Плотина Гранд-Кули
Бетон для плотины Гранд-Кули укладывался теми же методами, что и плотина Гувера. После помещения в колонны, холодная речная вода перекачивалась по трубам, встроенным в застывающий бетон, снижая температуру в формах с 105 ° F (41 ° C) до 45 ° F (7 ° C).Это привело к сокращению дамбы примерно на 8 дюймов в длину, и образовавшиеся щели были заполнены раствором.
Строящаяся плотина Гранд-Кули
Высотное строительство
В годы, прошедшие после строительства Ингаллс-билдинг в 1904 году, большинство высотных зданий были построены из стали. Строительство в 1962 году 60-этажных башен-близнецов Бертрана Голдберга в Чикаго вызвало новый интерес к использованию железобетона для высотных зданий.
Самое высокое сооружение в мире (по состоянию на 2011 год) было построено из железобетона. Бурдж-Халифа в Дубае в Объединенных Арабских Эмиратах (ОАЭ) имеет высоту 2717 футов.
Вот несколько фактов:
- Это многофункциональная структура с гостиницей, офисными и торговыми помещениями, ресторанами, ночными клубами, бассейнами и 900 резиденциями.
- В строительстве использовано 431 600 кубических метров бетона и 61 000 тонн арматуры.
- Вес пустого здания составляет около 500 000 тонн, примерно столько же, сколько было у строительного раствора, использованного при строительстве Великой пирамиды в Гизе.
- Бурдж-Халифа может одновременно вместить 35 000 человек.
- Чтобы преодолеть 160 этажей, некоторые из 57 лифтов перемещаются со скоростью 40 миль в час.
- Жаркий влажный климат Дубая в сочетании с кондиционированием воздуха, необходимым для поддержания наружной температуры, превышающей 120 ° F, производит столько конденсата, что он собирается в сборном баке в подвале и используется для орошения ландшафтов.
Бурдж-Халифа в Дубае
Великая пирамида в Гизе была самым высоким сооружением, созданным руками человека, в течение примерно 4000 лет.Строительство здания на 568 футов выше Бурдж-Халифа планируется завершить в 2016 году в Кувейте.
************************
Эта статья является первой из серии, которая поможет инспекторам InterNACHI понять характеристики и визуально осмотреть бетон.
Сборный бетон против стального каркаса против деревянного каркаса —
Каркасные конструкции из стали, дерева и бетона — три самых распространенных строительных материала в мире.У каждого есть свои плюсы и минусы, но многие эксперты задаются вопросом, какой из них лучше всего подходит для коммерческих структур.
Если вы ищете наиболее надежный и экономичный материал для вашего следующего строительного проекта, это руководство поможет вам сориентироваться в плюсах и минусах этих трех популярных вариантов каркаса, чтобы помочь вам найти наиболее подходящий для вашей конструкции.
Какой строительный материал самый экономичный?
Двумя основными соображениями при любом строительном проекте являются первоначальные затраты на строительство и общая стоимость владения (TCO).Хотя архитекторам и разработчикам следует подумать о каркасном решении, которое позволит им оставаться в рамках бюджета, может быть более важно помнить, что материалы, которые изначально кажутся более дорогими, могут в конечном итоге сэкономить владельцам тысячи долларов в течение длительного времени.
Недавнее сравнительное исследование первоначальной стоимости строительства за 2017 год задокументировало начальную стоимость шести типов строительства в многоквартирных домах, включая обычные деревянные каркасы и полы, стальные конструкции с монолитными бетонными полами, бетонную кладку с сборными железобетонными перекрытиями и сборные железобетонные изделия. бетонные стены и полы.Исследование показало, что по состоянию на май 2017 года проекты с использованием бетонных кладок с сборным железобетонным полом были самой дешевой структурной системой по сравнению со стальными или деревянными каркасами.
Однако, хотя деревянные или стальные каркасы изначально были дешевле, чем сборные железобетонные конструкции, дополнительные преимущества бетона могут сделать его наиболее экономичным каркасным материалом в долгосрочной перспективе. По мнению исследователей, как монолитный, так и сборный железобетон могут окупить дополнительные начальные затраты в течение срока службы конструкции.Его огнестойкие и устойчивые к повреждениям свойства делают бетон в целом более экономичным.
Другие отчеты показали, что сборные железобетонные и сборные железобетонные изделия экономят время и деньги по сравнению со стандартной бетонной конструкцией. В исследовании, проведенном Национальной ассоциацией сборного железобетона (NPCA), совокупная стоимость владения сборными железобетонными зданиями была на 45% ниже, чем у монолитных конструкций.
В целом бетон обеспечивает явные преимущества по стоимости по сравнению с деревянными и стальными каркасами, а сборный железобетон особенно способствует снижению затрат на строительство и эксплуатацию коммерческих зданий.
Сборный железобетон или стальной каркас?
Стальной каркас становится все более популярным вариантом строительства благодаря своим современным эстетическим качествам и экологическим преимуществам. Некоторые другие преимущества стали, которые делают ее популярным выбором в коммерческих зданиях, включают:
- Эффективность : Развитие технологий трехмерного моделирования гарантирует, что стальные конструкции будут построены в точном соответствии со спецификациями здания, что снижает риск ошибки.Эта технология также обеспечивает быстрое создание и завершение продукта.
- Сокращение трудозатрат : Стальная конструкция вне строительной площадки сводит к минимуму потребность в рабочей силе на месте по сравнению с монолитным бетоном. Снижение рабочей силы снижает риски на объекте и снижает шум для окружающего населения.
- Экологичность : Стальные рамы сокращают удаление лишних отходов, а большая часть конструкционной стали может быть повторно использована и переработана.
Многие производители стали указывают на строительство за пределами строительной площадки и экологичность как на некоторые из ключевых характеристик стали по сравнению со стандартным бетоном.