Марки прочности арболита: классификация и особенности

Арболитовые блоки – описание материала

Арболит – один из видов легких бетонов, для создания которых применяется органический заполнитель в виде древесной щепы. Цемент повышает прочность структуры материала. Дополнительно производители включают воду и химические добавки.

В зависимости от предназначения, арболит разделяется на две категории – теплоизолирующий и конструктивный.

Определяющим фактором является показатель плотности материала. При строительстве несущих частей здания использование блоков с плотностью не более 500 килограмм на кубический метр не разрешается. Они подойдут для обустройства теплоизоляции наружных стен в сооружениях с наличием дополнительных несущих элементов, берущих на себя основную нагрузку от перекрытий и крыши.

Отличие блоков на арболитовой основе – показатель плотности, варьирующийся в пределах от 550 до 700 килограмм на кубический метр. В арболитовых домах, проекты которых предусматривают применение материалов с плотностью 850 килограмм на кубометр, характеризуются высокой прочностью, но худшими теплоизоляционными свойствами. При повышении плотности уменьшается теплоизоляционный показатель. Замер плотности ведется после получения стабильной массы после высвобождения излишков влаги.

Плюсы и минусы

Достоинства арболитовых блоков не вызывают сомнений у опытных строителей. Вот основные из них:

• лёгкость обработки – блоки можно резать, пилить, сверлить, из них не выпадают крепёжные детали;
• экологичность – материал не содержит токсичных добавок, не выделяет вредных испарений в окружающую среду;
• стойкость к биопоражению – за счёт присутствия некоторых компонентов арболит не подвержен заселению насекомыми, поражению грибками и плесенью;
• прочность – материал идеально подходит для малоэтажного и хозяйственного строительства.

Ещё один недостаток кроется в необходимости тщательно выбирать отделочные материалы. В доме из арболита нельзя создавать эффект термоса, иначе в некоторых зонах блоки могут начать гнить и разрушаться.

Также к минусам относят неточность геометрии блоков, их параметры могут различаться. При строительстве дома придётся фрезеровать грани или утолщать кладочные швы, которые могут превратиться в мостики холода.

Технология производства арболитовых блоков

Арболит относится к легким бетонам, технология практически стандартна, за исключением некоторых нюансов: необходимости прессовки и использовании при замесе не обычной гравитационной бетономешалки, а принудительной. В ней лучше перемешивается щепа с остальными компонентами.

Состав

В состав арболита входят четыре компонента:

• высокомарочный цемент (М 400 или М 500);
• древесная щепа;
• вода;
• химические добавки.

Состав арболита

Цемент должен быть сухим и свежим. Щепа — определенного размера. Чем меньше будет пересортицы, тем крепче будет блок. Химические добавки — это нитрат и хлорид кальция (пищевая добавка E509), жидкое стекло, сернокислый алюминий и некоторые другие вещества

Обратите внимание, что они сначала разводятся в воде и только потом добавляются в щепу, перемешиваются. Вода допускается любая питьевая, но не техническая, без загрязнений. После того, как щепки равномерно намокли, добавляют цемент

Другая последовательность недопустима

После того, как щепки равномерно намокли, добавляют цемент. Другая последовательность недопустима.

Виды и размеры блоков

В зависимости от плотности арболитовые блоки разделяют на теплоизоляционные (до 500 кг/м3) и конструкционные (от 500 кг/м3 до 850  кг/м3). Для постройки одноэтажных домов можно использовать самые легкие из конструкционных плотностью 500 кг/м3. Для особняков в 1,5 и 2 этажа минимальная плотность — 600 кг/м3 и выше.

Размеры арболитных блоков могут быть разные. Наиболее распространенный — 500*200 мм и разной толщины — от 100 мм до 400-500 мм. Но разные заводы и цеха выпускают разные по габаритам блоки. Формы для них можно сварить из обычного листового железа, так что это не проблема. На фото пример ассортимента одного из цехов.

Размеры и вес блоков из арболита

Как видите, блоки 600*200 мм и 600*250 мм тоже есть и толщина от 100 до 500 мм. Можно и для несущих стен и для перегородок межкомнатных выбрать подходящие. Также для самостоятельного изготовления арболитовых блоков можно будет сделать подходящую форму. Это если вы решите их делать сами.

Пропорции

Как любой строительный материал арболит подразделяют по классам прочности. Для возведения несущих стен домов необходимый класс прочности B 2.5.

Количество и пропорции компонентов арболита в зависимости от марки

Количество необходимых материалов на один кубометр арболитового раствора есть в таблице (фото выше).

Технологии прессования

Все эти компоненты перемешиваются, из них формуются блоки. Есть несколько технологий:

• просто прессованием :
  • ручное на полу (необходимы большие усилия);
  • ручная трамбовка на вибростоле.
• прессование с вибрированием на вибростанке.

Проще всего реализуется ручное прессование. Но контролировать таким способом плотность и прочность получаемых блоков сложно.

Ручная формовка арболитовых блоков

Условия нормального производства

Для нормального процесса гидратации цемента необходима температура не ниже +12°C. Других условий нет. Особенность производства состоит в том, что после формования блока до начала его использования должно пройти не менее 2-3 недель. За это время цемент наберет порядка 50-60% прочности (зависит от температуры) и с блоками уже можно работать. То есть, делать блоки надо задолго до начала стройки. Если учесть, что щепа до ее использования должна вылежаться, как минимум, 4 месяца, то начинать можно за год до стройки.

Так можно хранить арболитовые блоки, сделанные своими руками

Еще один практический момент: если собираетесь делать арболитовые блоки своими руками, кроме площадки для замеса и хранения компонентов, необходима площадка для отстаивания блоков. Место должно быть крытым, защищенным от дождя и солнца. Не должно быть и сквозняков.

Состав и характеристика

Арболит – это лёгкий, прочный, долговечный и экологически чистый материал. В его состав входят древесная щепа, портландцемент и органические добавки. Арболит – теплопроводность составляет 0,07-0,17 Вт/мК, на 90 процентов состоит из дерева.

В виде наполнителей по правилам технологического процесса добавляется:

• щепа хвойных и лиственных пород;
• стебельки хлопчатника;
• костра льна;
• рисовая солома.

Чтобы изделия служили долго, не допускается контакт материала с водой. Стружка дополнительно обрабатывается специализированным составом. В качестве добавок используют:

• хлористый алюминий;
• алюминий сернокислый;
• хлористый кальций.

Технические характеристики и сравнение с другими строительными блоками

Арболит недостатки и преимущества гарантирует достаточно понятные – единственным неожиданным моментом может быть низкое качество самого материала. Если же блоки сделаны по технологии, из верно подобранных компонентов и с соблюдением пропорции, то все свойства достаточно предсказуемы.

Основные технические характеристики арболита:

• Плотность – в пределах 300-850 кг/м3 (зависит от вида, ведь арболит бывает конструкционный и теплоизоляционный): чем более высокий показатель, тем выше несущая способность и ниже показатель теплоизоляции.
• Прочность – зависит от плотности: у арболита плотностью 400-500 кг/м3 равна В0.35, у 700-850 кг/м3 – В3.5. Этого вполне достаточно для возведения несущих конструкций 2-3-этажного здания.
• Теплопроводность – также напрямую зависит от плотности, увеличивается пропорционально: у блоков плотностью 400 кг/м3 показатель равен 0.06 Вт/м К, при 850 кг/м3 коэффициент теплопроводности находится в пределах 0.17.

• Водопоглощение – для теплоизоляционных блоков параметр равен 85%, для конструкционного 75%. Арболит поглощает и отдает влагу при сушке, но использовать его там, где будет отмечена постоянно повышенная влажность не рекомендуют (либо каждую стену из арболита придется тщательно оштукатурить и закрыть изоляторами).
• Огнестойкость – материал считается трудногорючим с показателем Г1 (способен выдерживать открытое пламя на протяжении полутора часов без изменения геометрии).
• Морозостойкость – F50, что равно количеству циклов замораживания/оттаивания.
• Стойкость к растяжениям – при подвижках фундамента демонстрирует подверженность появлению деформаций и трещин на 0.4-0.5%.
• Высокий уровень звукопоглощения.
• Хорошие показатели паропроницаемости – арболит можно использовать для возведения сауны, бани.

Если сравнивать арболитовые блоки с другими строительными материалами, то все преимущества и недостатки становятся более явными. Некоторые параметры указаны в таблице:

Сравнение арболита с некоторыми материалами:

Кирпич – более плотный по структуре, поэтому и более прочный на сжатие. Но арболит лучше сохраняет тепло: показатели стены толщиной в 50 сантиметров равны толщине стены из кирпича в районе 120 сантиметров. При этом, размеры арболита больше, поэтому кладка осуществляется быстрее и проще.

Дерево – материалы схожи по теплопроводности и плотности, но натуральная древесина намного дороже, сложнее в транспортировке и монтаже, предполагает более тщательный уход. Кроме того, древесина гниет и горит.

Пенобетон – пеноблок обладает также небольшим весом и плотностью, но из-за пористой структуры предполагает дополнительные расходы на выполнение армирования кладки, делая процесс строительства более длительным и сложным. Теплоизоляция у арболита на 75% выше.

Дополнительно можно посмотреть параметры тут:

Стандартные размеры

Согласно стандартам арболитовые блоки выпускаются следующих типоразмеров:

• 500х200х250 мм;
• 500х300х250 мм;
• 500х400х250 мм.

При возведении несущих стен чаще всего используются блоки 250х300х500 мм. Максимально допустимая этажность зданий, построенных из арболитовых блоков данного типоразмера, составляет не более трех этажей. При такой высоте они вполне могут выдержать и плиты перекрытий. В одном кубическом метре содержится 26,6 блоков 500х300х250 мм. Для этих же целей можно использовать и типоразмер 500х200х300 мм (в одном куб м — 33,3 шт.).

Если планируется построить дом не выше двух этажей, применяют конструкционные блоки с размерами 500х250х200 мм (в одном куб м — 40 шт.). Из них же обычно возводят бани, гаражи и другие хозяйственные постройки.

Для строительства межкомнатных перегородок годятся арболитовые блоки 500х250х150 мм (в одном куб м — 53 шт.). Они также пригодны для утепления гаражей, хозяйственных построек и бань.

При перевозке один автомобиль способен перевезти от 33 до 34 кубометров арболита. Один куб блоков в среднем стоит 4300 рублей.

Технические характеристики

Технические характеристики, устанавливаемые ГОСТом — это прочность на сжатие, плотность, теплопроводность, морозостойкость, состав изделий.

Размеры

Размер блоков устанавливает производитель, наиболее востребованный покупателем габарит — 500(l)х300(b)х200(h) мм для конструкционных блоков, но в продаже можно встретить камни размером 500х250х200 и 500х200х200 мм.

Внимание!Согласно теплотехническому расчету, при кладке стен в Московском регионе необходимая толщина стены из арбоблока D600 — 380 мм.

Вот номенклатура одного из производителей:

Теплоизоляционные блоки выпускают значительно большего размера — до 6 м длиной, 1,2 м шириной, 0,1 м толщиной, это уже панели.

Крупноразмерные блоки и панели армируются сварными сетками или отдельными стержнями с антикоррозионной обработкой.

Плотность

Плотность арболита напрямую зависит от назначения и от процентного содержания цемента:

• плотность конструкционных каменей — 550…850 кг/м3;
• плотность теплоизоляционных — 300…500 кг/м3.

Состав

Строительные блоки из арболита изготавливают из дробленой древесной щепы размером 25х10х5 мм, причем этот размер был определен опытным путем, цемента с нижней маркой М300 для теплоизоляционных изделий и М 400 для конструкционных, воды и добавок, причем количество компонентов в смеси строго регламентировано:

1. Древесная щепа составляет до 90% от объема изделий, допускается добавлять до 5% хвои и до 10% коры.
2. Цемент — количество связующего зависит от марки и назначения изделия — чем больше в смеси цемента, тем он тяжелее, прочнее и хуже его теплотехническая характеристика.
3. Вода — должна быть очищена от примесей, на деле часто используют водопроводную, из скважин или открытых источников.
4. Добавки — для нейтрализации сахаров, которые вызывают гниение древесины при высокой влажности и температуре, в смесь добавляют хлорид кальция, жидкое стекло, сернокислый глинозем или известь в количестве 3-5% от объема цемента.

Плюсы, минусы и ограничения использования

Арболит применяется в строительстве давно и успешно. За это время полностью выявлены все преимущества и недостатки материала, а также способы борьбы с последними. Единственное серьезное ограничение на использование есть на применение арболита в многоэтажном строительстве – дом выше трех этажей из него возводить нельзя.

В остальных случаях, целесообразность его использования рассматривается в зависимости от преимуществ и недостатков материала.

Чем хорош арболит

Этот стройматериал достаточно прост в изготовлении – его можно делать даже вручную, для чего достаточно простой бетономешалки. Кроме этого, достаточно и других преимуществ:

• Хорошая устойчивость к механическим воздействиям. При этом, блок можно распилить обычной ножовкой по дереву, чтобы придать нужную форму.
• Арболит это легкий материал, поэтому для выстроенного из него дома не нужен мощный фундамент.
• Технология изготовления делает материал непривлекательным для термитов и подобных насекомых, а также делает стены устойчивыми к грибкам и плесени.
• Арболитовые блоки крупнее и легче аналогов из шлакоблока, пено или газобетона. Размеры позволяют уменьшить количество операций (принес-уложил) что ускорит общий темп строительства. Если шлакоблок весит 8 кг, то равный по размеру арболитовый материал около 4 – меньше сил потратится на его транспортировку. При этом прочность арболита примерно такая же.

• Арболитовые стены хорошо поддаются сверлению – в них можно забивать гвозди или закручивать шурупы, где они держатся как в деревянных досках.
• Отличный теплоизолирующий материал – иногда используется как утеплитель.
• Арболит не горит. При длительном воздействии высокой температуры может начать тлеть, но дыма при этом выделяется немного.
• В отличие от хрупкого бетона, арболитовые блоки способны выдерживать гораздо большие нагрузки на растяжение, поэтому трещины в стенах из этого материала могут появиться только вследствие грубого нарушения технологии строительства.
• Арболит не содержит вредных химических соединений, что делает его экологически чистым материалом.

• Значения паропроницаемости материала схожи с деревянными изделиями – стены «дышащие» и не нуждаются в дополнительной вентиляции.
• Долговечность. По техническим характеристикам, морозостойкость арболита до 50 циклов заморозки. Если же учитывать, что замораживание может повредить только влажному материалу, при правильной и своевременной обработке стен штукатуркой, срок их службы составить гораздо больше, чем 50 лет.

Недостатки материала

Технология производства подразумевает большое количество ручного труда – к примеру, автоматика не способна произвести распалубку и на ее долю остается смешивание компонентов. Остальное по возможности делается в полуавтоматическом режиме, но если на обслуживании станка по производству арболита будет меньше 3-4 человек, то скорость работы значительно упадет. Материал для изготовления сам по себе недорогой, но значительная часть себестоимости составляет оплата труда рабочих.

«Дышащие» стены одновременно подразумевают высокий уровень их гигроскопичности материала. Если блоки напитаются влагой, особенно перед заморозками, то срок их службы резко снизится. Оштукатуривание стен позволяет справиться и с этой проблемой.

В осенне-зимний период, хранящиеся на складе блоки штукатуркой не покроешь, поэтому их надо беречь от намокания.

Один из минусов материала можно увидеть глазами – это его внешний вид – выглядит как ДСП, но цвет как у бетонного покрытия. Для решения этой проблемы стены штукатурятся или покрываются сайдингом. Некоторые производители предлагают арболит с уже оштукатуренной одной стороной, но особого смысла в этом нет, так как штукатурить стены все равно надо, хотя бы и для предотвращения их намокания.

В кустарных условиях, чем часто грешат мелкие производители, сложно получить точную геометрию блоков. Это значит, что швы между ними будут толстыми, а это кроме перерасхода цемента, еще и дополнительные «мостики холода».

Технология производства

Арболит занимает строго определенное место в классификации бетонов, являясь легкой крупноячеистой разновидностью последних. В качестве связующего вещества при его изготовлении используется цемент.

Состав сырья для производства арболитовых блоков следующий:

• древесная щепа, калиброванная согласно ГОСТу. Стандарт рекомендует использовать отходы деревообрабатывающих предприятий размерами не более 40*10*5 мм (лучше даже 25*5*3). Этим арболит отличается от опилкобетона или костробетона;
• цемент марки М400 или М500. Второй вариант предпочтительнее, поскольку даже на выходе с предприятия-изготовителя цемент уже немного теряет свои прочностные свойства;
• вода без примесей (не техническая);
• химические добавки. Могут использоваться: хлорид кальция, сульфат алюминия, жидкое стекло (силикат-глыба), нитрат кальция. Основная цель внесения – содействие процессу отвердевания, дополнительно влияют на биостойкость и водопроницаемость готовых блоков.

Строго говоря, применять арболит в строительстве можно, минуя процесс формования блоков. Полученная смесь просто заливается внутрь ограждения на месте. Если же требуются именно плиты или арбоблоки, то технология выглядит следующим образом:

1. Щепа засыпается в бетоносмеситель принудительного действия (гравитационные бетономешалки не способны обеспечить требуемую однородность).
2. Минерализующие добавки растворяются в воде, отдельно от щепы.
3. Раствор равномерно разносится по поверхности деревянного наполнителя и перемешивается в течение 20 секунд.
4. Добавляется цемент, после чего бетоносмеситель должен работать еще три минуты, чтобы состав полностью гомогенизировался (выровнялся).
5. Теперь пришло время формовать блоки. Это необходимо сделать в течение 15 минут после окончательного перемешивания.

Формовка может происходить как ручным способом (с вибрацией или без), так и на вибростанке, при этом возможно дополнительное уплотнение.

Только точное соблюдение ГОСТов при подборе сырья и производстве может обеспечить требуемые технические характеристики материала. Соответственно, оценивать качество арболита можно, только исходя из опыта эксплуатации сертифицированной продукции, приобретенной у надежного производителя.

Недостатки блоков

Недостатки материала также проистекают из свойств исходных составляющих:

• водопоглощение от 40 до 80% от объема блока, для снижения водопоглощения арболитовые конструкции необходимо защищать оштукатуриванием;
• недобросовестные производители — зачастую арбоблоки изготавливают на лесозаготовительных предприятиях без соблюдения технологии, в результате они не отвечают требованиям стандарта.
• недостаточно точное соблюдение размеров — в блоках с малым содержанием цемента при передозировке водной смеси потери по габаритам могут превышать допустимые нормами.

Внимание!

Из-за способности впитывать влагу в больших количествах, арболит нельзя использовать для кладки цоколя, карниза и парапетов зданий любого назначения.

Сравнение с другими материалами

Если сравнивать виды арболитовых блоков с иными материалами, то будут присутствовать различия. Это обосновывается составом, прочностью на сжатие, а также иными критериями.

Газобетонный блок

Преимущества арболита над газобетоном:

1. Больший предел прочности на изгиб. Благодаря такому свойству, арболит с опилками будет меньше растрескиваться, а также не будет неравномерной осадки.
2. Возможность проведения отделки сразу же с деревянными перекрытиями, а также через 4 месяца с бетонными.
3. Можно использовать меньшую толщину для обеспечения тех же характеристик.
4. Менее мощный фундамент можно возводить при строительстве здания, что делает пенобетон вторым.

Крупноформатный керамический блок

Чаще всего керамический материал проигрывает по теплопроводности. Из-за хрупкости, нельзя вкручивать саморезы, вбивать гвозди. Также все керамические элементы будут больше по массе. Но, среди преимуществ этого материала можно отметить высокую морозостойкость и огнестойкость.

Профилированный брус

Брус – это дорогостоящий компонент, который при строительстве могут использовать не все. Но материалы для изготовления раствора ни в коем случае нельзя сравнивать по сроку эксплуатации, стойкости к биоразрушениям, а также по пожарной безопасности. Арболит будет в более выигрышной позиции.

Пустотелый и облицованный арболитовый блок

Нормативов на арболитовый перечень не существует на сегодняшний день в нашей стране. Но в Беларуси есть СТБ – стандарт республиканский, где указано количество пустот и нормируемый вес. Все остальные характеристики можно просмотреть по ГОСТу от 1984 года. Все лицевые элементы могут облицовываться со всех сторон.

Сравнение с другими материалами

Газобетонный блок

В сравнении с блоками из газосиликата арболитовые имеют большую прочность на изгиб, а потому не склонны к растрескиванию при неравномерной осадке здания. Отсутствие осадки у арбоблоков (0,4…0,8%) дает возможность выполнения отделочных работ сразу после возведения здания с деревянными перекрытиями и через 4 месяца для зданий с перекрытиями из бетонных плит.

Стена из газоблока при той же плотности должна быть на 100 мм толще стены из арбоблока, и так же потребует отделки снаружи и внутри дома, но при этом потребуется более мощный фундамент.

Крупноформатный керамический блок

Крупноформатные керамические блоки проигрывают арбоблокам в теплоизоляционных качествах: теплопроводность керамики — 0,2…0,36 Вт/(м×К) против 0,11 у арболита, хрупкость керамики не дает возможность забивания гвоздей и вкручивания саморезов. Также керамика обладает большим весом. Выигрывает керамика по морозостойкости (F100) и огнестойкости НГ.

Профилированный брус

Профилированный брус — дорогостоящий экологичный материал, сооружение дома из него обойдется в разы дороже, чем из арболитового камня, при этом нельзя сравнивать материалы по долговечности, биостойкости и пожаробезопасности — по всем этим показателям арболит выигрывает.

Пустотелый и облицованный арболитовый блок

Нормативных документов на пустотелые арбоблоки в РФ нет, их производят соседи — в Беларуси по собственному стандарту СТБ 1105-98*, где указан процент пустот — не более 45%, максимальный вес — до 30 кг. Остальные характеристики соответствуют ГОСТу СССР 84 года.

Лицевые блоки могут иметь от 1 до 4-х облицованных сторон, с отделкой бетоном слоем толщиной 20 мм с наружной и 15 мм с внутренней стороны кладки.

Теплопроводность арболита

Теплопроводность для арболита является одним из ключевых параметров.

Она растет с увеличением его плотности в следующей прогрессии:

Рекомендованная ГОСТом толщина ограждающих конструкций из арболита в умеренных широтах составляет 38 см. Но стены такой толщины возводятся редко. На практике для стен жилых домов блоки 500×300×200 мм кладут плашмя в один ряд. Вместе с внутренней и наружной отделкой этого достаточно для поддержания комфортной температуры в помещениях без появления проблем с выпадением конденсата.

Дополнительная теплоизоляция часто выполняется с помощью теплых штукатурных систем толщиной 1,5-2 см с добавкой перлита. Для не отапливаемых или периодически отапливаемых помещений (бани) нередко применяют кладку блоков на ребро.