Покупная щепа для арболита или делаем своими руками?

Принцип производства

Принцип работы щепорезов сводится к нескольким этапам.

Сначала отходы – доски, горбыль, обрезки, сучки и другое сырье – закладываются в загрузочный бункер. Оттуда все это подается в закрытую камеру, где на валу вращается мощный диск. На плоском диске имеются прорези. На нем, кроме того, закреплены несколько ножей. Ножи движутся под углом. За счет этого обрабатываемая древесина разделяется на небольшие пластины с косым резом.

Сквозь дисковые прорези пластины проникают в барабан, где стальные пальцы производят дальнейшее измельчение. Пальцы и пластины крепятся на том же валу, что и диск. Пластины установлены очень близко к барабану. Они перемещают размолотую щепу по внутренней поверхности барабана.

Нижняя часть барабана снабжена сеткой с ячейками, обеспечивающими заданные размеры щепы. Размер ячейки варьируется от 10 до 15 мм в диаметре. Как только готовая к использованию щепа попадает в нижнюю зону в вертикальном направлении, она проходит сквозь сетку в поддон. Оставшиеся частицы проворачиваются, удерживаемые пластинами, еще круг. В это время их положение постоянно меняется. Достигнув низа в нужном направлении, они также оказываются в поддоне.

Щепорезы могут иметь как электрический, так и бензиновый приводы. Мощность двигателя небольшого устройства находится в пределах четырех – шести киловатт, в более солидных доходит до 10-15 кВт. От мощности зависят способности устройства. С ее увеличением растет объем продукции за час работы механизма.

Арболитовые блоки из древесной щепы

После подготовки органического материала, можно делать непосредственно древесно бетонные блоки.

1. Щепу нужно засыпать в бетономешалку, добавить воды и цемент. Соотношения должны быть такими: на три части дробленой древесины добавляется четыре части воды и три части цемента.
2. Смесь нужно мешать до тех пор, пока она не станет однородной и немного рассыпчатой на вид. Но при этом из такой массы можно сделать комок.
3. Форма для блоков предварительно обрабатывается известковым молоком.
4. Готовый раствор высыпается в емкость слоями. Каждый шар нужно хорошо утрамбовывать.
5. После того, как форма заполнится смесью наполовину, нужно один слой сделать из обычного бетона, положить армирующую сетку и снова залить бетонной смесью. После этого форма до конца заполняется массой со щепой. Сделать блоки можно и без сетки, но такие заготовки намного прочнее и долговечнее. Каждый утрамбованный слой нужно протыкать в нескольких местах заточенной арматурой. Это позволит удалить воздушные пузыри.
6. Когда до краев емкости останется пару сантиметров, нужно залить раствор штукатурки и хорошо разровнять поверхность. Этот метод позволит получить готовые блоки из уже отштукатуренной стороной.
7. Такой материал застывает сутки.
8. Готовый блок нельзя использовать сразу. Лучше его оставить на воздухе под пленкой на четырнадцать дней при высокой температуре воздуха. Если градусы на улице показывают отметку ниже 10, то и срок гидратации повышается.

Технология

Изготовление блоков из арболита организовывают как в домашних условиях, так и налаживают масштабное производство, как прибыльный бизнес. Для этого учитывают все аспекты и стадии изготовления, руководствуются нормативными документами.

Технологию производства арболита по ГОСТУ необходимо начать с подготовки нужных ингредиентов, из которых 85 % составляет деревянные компоненты. Применяется древесная щепа, опилки, стружка. Наиболее подходящие породы древесины: сосна, пихта, ель, тополь, осина, береза. Допускается присутствие коры, листьев и хвои – не больше 5 % от общего объема. Заготовки пропускаются через станок для щепы и измельчаются. Рекомендуемый размер частичек 5х25 мм. Разнофракционный состав будет обеспечивать нужную плотность арболита.

Технология подготовки древесного сырья в домашних условиях производится различными методами – сооружение щепореза своими руками либо заключение договора с лесопилкой о поставке отходов деревообработки.

В промышленном производстве в сырье добавляют химические реагенты – хлористый кальций, сернокислый алюминий, жидкое стекло. При домашнем изготовлении рекомендуется выдерживать щепу три месяца на улице при этом опилки следует периодически перемешивать. Чтобы ускорить процесс в насыпь добавляют окись кальция – на один кубометр идет 200 литров 1.5 % раствора.

В роли вяжущего элемента подойдет портландцемент 400 – 600 марки. Смесь состоит на 10-15 % из цемента и не более 1% пластификаторов и деминерализаторов. Перед смешиванием составляющих частей, древесный компонент заливают 10 % раствором извести, потребуется выдержать 3 часа. На промышленных предприятиях такая методика вымачивания в технической емкости занимает до 3 дней.

Все компоненты смешиваются в бетономешалке. В итоге получится однородная масса без комков. Состав воды-щепы-цемента равен 4:3:3. Смесь должна быть немного рассыпчатой по консистенции и при сжатии держать форму.

Требования по ГОСТу

Норматив регламентирует состав смеси, размеры блоков и технические характеристики материала.

Арболит, изготовленный с соблюдением технологии, имеет следующие параметры.

1. Плотность – 400-850 кг/куб. м (зависит от марки).
2. Прочность на сжатие – 0,5-1,0 МПа.
3. Коэффициент теплопроводности – 0,08-0,17 Вт/м*С.
4. Прочность на изгиб – 0,7-1,0 МПа.
5. Морозоустойчивость – 25-50 циклов.
6. Водопоглощение – 45-80%.
7. Упругая деформация – 0,4-0,5%.
8. Классификация по биостойкости – 3-я группа.
9. Огнеупорность – 0,75-1,5 часа.
10. Коэффициент звукопоглощения для частот 126-200 Гц – 0,17-0,80.

Концентрация химии в составе

В 1 кубометре арболита содержится в среднем от 6 до 12 кг химических реагентов, что составляет 2-4% от общей массы.

Химические добавки можно комбинировать.

1. Сернокислый алюминий и хлорид кальция. Берутся в равных количествах (1:1). Общая концентрация не превышает 4% от массы цемента.
2. Хлористый кальций и сернокислый натрий. 1:1, не более 4%.
3. Хлористый и сернокислый алюминий. 1:1, не более 2%.
4. Хлористые кальций и алюминий. 1:1, не более 2%.

Для повышения прочности материала жидкое стекло тоже смешивают с хлористым кальцием в соотношении 1:4.

Отклонения в размере и форме блоков

ГОСТ предусматривает следующие допуски:

• по длине – +/- 5 мм для модулей размером до 3 м и +/- 7 мм для диапазона 3-6 м;
• по высоте и толщине – +/- 5 мм;
• по размерам конструктивных элементов (выемок, ребер, полок и т.д.) – +/- 5 мм.

Отклонения указанной величины могут быть нивелированы изменением толщины шва.

Технология производства

При наличии блоков внутри формы специалисты осуществляют распалубку с последующим смазыванием деталей эмульсолом. После завершения процедуры производится сборка. Далее инициируется стандартный цикл, по которому ведется производство блоков из арболита. На его выполнение уходит не более 15 минут времени в условиях работы 4-х сотрудников.

Последовательность действий при производстве каждого арболитового блока следующая.

1. Заполнитель загружается в дозатор. Последний фиксируется к подъемнику, подающему материал во внутреннее пространство смесителя. Некоторые модели производственного оборудования предусматривают применение механизма для подъема дозатора.
2. К заполнителю добавляется минерализующий раствор, далее – портландцемент.
3. Техника самостоятельно перемешивает компоненты на протяжении трех-пяти минут, после чего подает готовую смесь на вибропресс с вибростолом.
4. Смесь разравнивается, каждая ячейка получает собственную контактную пластину. Далее вибростол поднимается для достижения уровня трамбовочных плит. Здесь материалы сжимают с применением пресса и форм.
5. Специалисты своими руками устанавливают фиксаторы для контактной пластины, взаимодействующей с формой.

После завершения процедуры прессовки форма отправляется в камеру для сушки. В соответствии с нормативными требованиями ГОСТ, разрешается штабелирование друг на друга, но при условии обязательного использования деревянных блоков. Конкретные температуры, при которых блоки сушатся, не предусматриваются регламентом ГОСТ. Микроклимата должно хватать для полного затвердевания блока спустя сутки. Самостоятельно изготовить качественный блок в домашних условиях не получится.

Состав по ГОСТу

Состав арболитовых блоков установлен ГОСТ 19222-84 «Арболит и изделия из него». В составе арбобетона присутствует:

• вяжущее — цемент, бетон или цементный состав на легких заполнителях (керамзит, перлит, вермикулит);
• наполнитель — древесная щепа, стебли хлопчатника, костра льна или конопли, рисовая солома, до 5% коры дерева и хвои;
• химические добавки.

О компонентах расскажем подробнее.

Органические компоненты

Наполнители органического происхождения обеспечивают легкость и теплоизоляционные качества арбоблока, они занимает 80-90% объема смеси для формирования арболита.

Важно!

Любые наполнители не должны быть поражены плесенью или гнилью, зимой не должны содержать льда и снега.

Щепа

Применяется древесная щепа лиственных или хвойных (кроме лиственницы) пород деревьев, строго калиброванная по размеру. ГОСТ разрешает предельный размер щепы 40х10х5 мм, но опытным путем было установлено, что наилучшие блоки получают при использовании щепы игольчатого типа размером 25х10х5 мм.

Внимание!При большем размере этого компонента ухудшаются прочностные характеристики материала, при меньшем — снижаются теплоизоляционные качества.

На промышленных установках по производству арболита устанавливают специальные дробилки для получения щепы нужного размера, на кустарном производстве щепу часто заменяют стружкой большего размера, но результат получается непредсказуемым, такие блоки часто не могут пройти сертификацию.

Рисовая солома, хлопчатник, лен и конопля

Арболит на рисовой соломе, костре льна или конопли, стеблях хлопчатника отличается более низкой маркой по прочности, но лучшим показателем по теплопроводности, из таких камней не рекомендуется строить дома выше одного этажа, но плиты с этим наполнителем применяются для утепления различных конструкций.

Длина наполнителя допускается до 40 мм, ширина — 5 мм, при этом очесы и пакля допускается в количестве не больше 5%.

Неорганические компоненты

Чтобы уменьшить водопоглощение и исключить возможность гниения древесины внутри блока в условиях повышенной влажности и температуры, наполнители обрабатывают химикатами в количестве 2-4% от объема.

Сернокислый алюминий

Сернокислый алюминий Al2 (SO4)3 добавляют для увеличения прочностных характеристик, так как он нейтрализует естественные сахара, содержащиеся в древесине, предотвращая тем самым процесс гниения.

Известь гашеная

Известь Ca (OH)2 применяют в виде молочка, в нем наполнитель вымачивают 1-2 дня, затем его высушивают 90 дней на воздухе, регулярно перемешивая.

Воду применяют очищеную от примеси, с температурой +15С, но на деле при производстве арболитовой смеси берут воду из скважин, открытых источников или водопровода.

Плотность арболита

По назначению материал условно делят на 2 типа:

• теплоизоляционный;
• конструкционный.

Определяющим фактором является плотность изделия. Считается, что блоки с плотностью до 500 кг/м3 не подходят для использования в составе несущих конструкций. Но они могут применяться для теплоизоляции при возведении наружных стен в строениях, где нагрузка от кровли или перекрытий воспринимается колонами или другими элементами.

Типичными для конструкционных блоков являются значения плотности из интервала от 550 до 700 кг/м3. Но можно купить изделия и с плотностью до 850 кг/м3. Слишком высокие величины указывают на хорошую несущую способность элементов, но уступают более легким в теплоизоляционных качествах. Плотность материала замеряется при установившейся массе, когда блок прекращает терять влагу.

Стены из литого арболита могут иметь плотность порядка 300 кг/м3, но по несущей способности не уступают сложенным из камней с плотностью 550 кг/м3.

Это интересно: Блоки ФБС — размеры и характеристики строительного материала

Что лучше: готовая щепа для арболита или сделанная своими руками

Выбор между покупкой и самостоятельным изготовлением зависит, в первую очередь, от предполагаемых объемов строительства и целей производства. Если застройщику нужен материал для возведения одного дома, то выгоднее и проще приобрести готовую щепу для арболита, а то и готовые арболитовые блоки.

Качественная щепа для арболита изготавливается не так-то просто, как можно подумать изначально. Описание процесса чуть ниже.

Промышленные же изделия имеют сертификаты качества и соответствуют критериям прочности, которые установлены ГОСТом.

Тем не менее, и тут не помешает бдительность.

Перед покупкой проверьте отзывы о производителе и условия хранения сырья. Если склад находится на открытой местности, а объем продукции на нем достаточно велик, то существует риск порчи материала из-за осадков и воздействия влажного воздуха.

Если же планируется застройка большой территории или основной целью производства блоков является переработка древесных отходов, то щепу, безусловно, можно и нужно производить самостоятельно.

Резюмируя, покупка дробилки для производства менее чем 100 м³ арболитового наполнителя нецелесообразна. Так как на дом площадью 150 м кв., понадобится не более 100 кубов щепы. Даже купленная дорого, щепа для арболита обойдётся вам не более, чем: 100* 1000,00 (руб.)= 100 000,00 (руб.).

Сравните со стоимостью станка. И не забудьте про цену реагентов. Плюс продолжительность процесса и личное участие.

Однако, причины и условия и исходные данные могут быть разными. И если принято решение, что щепа для арболита будет изготовлена своими руками, приступаем к выбору станка.

Требования к дробильным машинам

Подготовив чертежи и схемы щепореза для арболита, можно приступать непосредственно к его изготовлению. Отдельные элементы машины вытачиваются с помощью токарного оборудования, а все остальное вполне возможно сделать из подручных средств в домашних условиях.

Для начала нужно найти подходящую силовую установку, которая обладает мощностью 4-5 кВт. Что касается параметров ременной передачи, то их определяют с учетом количества шкивов. В любом случае, максимально допустимое число оборотов должно составлять как минимум 1700-1800 об/мин. Для повышения безопасности эксплуатации прибора все режущие элементы нужно защитить сплошным кожухом из стали.

Наличие муфты в приводной системе не предусмотрено. Объясняется это тем, что при моментальном выключении машины внутри могут остаться частички щепы, которые останутся в зазорах и существенно поднимут пусковой момент двигателя. Подобное явление может привести к перегреву и полному повреждению силовой установки.

В качестве режущего диска используют модели из толстолистовой стали, диаметр которой составляет 10-12 мм. Помимо основного предназначения, этот элемент выполняет функции маховика, поглощая неравномерное вращение вала при застревании щепы. Внутреннюю часть диска тщательно шлифуют.

При создании режущих элементов в домашних условиях задействуют инструментальную сталь под марками У7А или У8А. Показатели твердости ножей после заточки должны составлять 58-60 HRC. Заточка должна бить односторонней, а высота рабочей кромки не должна превышать высоту установочных пазов диска. Для простоты наладки и регулировки инструмента крепежные отверстия в ножах делают овальными.

Сито создается из высокоуглеродистой стали под марками от 40. В готовом стальном листе проделываются отверстия, через которые будет пропускаться исходное сырье. При изготовлении рубильных молотков рекомендуется использовать рессорно-пружинную сталь. Но чрезмерная упругость может привести к инерционному подбрасыванию режущих элементов во время работы. Из-за высокой скорости вращения рабочего вала такое явление может ухудшить конечное качество продукта, поэтому лучшим решением для рубильных молотков станет инструментальная сталь.

Свойства и область применения арболитовых блоков

Арболитовые блоки — стеновой материал группы лёгких бетонов, применяемый в малоэтажном (до 3-х этажей) строительстве. Их стандартный размер 200х300х500 мм. Большинство производителей предлагаю более широкую линейку типоразмеров. Из арболитовых блоков строят жилые дома, малоэтажные коммерческие здания, технические строения, хозяйственные постройки.

Из арболитовых блоков строят жилые дома, коммерческие и технические здания, хозяйственные постройки

У арболита, как строительного материала, огромное количество преимуществ:

1. Низкая теплопроводность;
2. Минимальная звукопроницаемость;
3. Высокая паропроницаемость;
4. Биологическая стойкость;
5. Пожаробезопасность;
6. Малый вес;
7. Удобный формат;
8. Экологичность;
9. Экономность и лёгкость монтажа;
10. Долговечность;
11. Низкая стоимость.

    Малый вес и удобный формат арболитовых блоков позволяют экономить время и трудозатраты строителей

При грамотном изготовлении и применении арболитовых блоков вы добьётесь экономии сразу по нескольким статьям расходов: облегчённый фундамент, отсутствие дополнительной теплоизоляции, сокращение затрат на отопление, минимум отходов при строительстве.

К недостаткам стройматериала стоит отнести:

1. Необходимость в оштукатуривании стен, защите от воды.
2. Необходимость в использовании специальных кладочных составов – «тёплых» перлитовых растворов.
3. Возможность использования только «дышащих» отделочных материалов.
4. Расход времени на изготовление достаточного количества изделий.
5. Риск повреждения некачественных блоков грызунами.

   Стены из арболитовых блоков следует оштукатуривать, чтобы защитить от воды

Из чего изготавливается арболит

Для производства арболитовых блоков вам понадобятся следующие составляющие:

• древесная щепа;
• химические добавки;
• цемент;
• вода.

Требования к размеру древесной щепы по ГОСТу — длина до 25 мм, ширина 5–10 мм, толщина 3–5 мм

Вы можете взять щепу другого размера, стружку, опилки. Но помните, что слишком крупная фракция снижает прочностные характеристики блока, а мелкая повышает его теплопроводность.

Обычно сырьём служит чистая древесина сосны и ели, иногда лиственные породы. Щепа составляет 80–90% от общего объёма, поэтому материал часто называют древобетоном.

Арболитовый блок на 80–90% состоит из древесины, поэтому его легко распилить бензопилой

Древесина хорошо высушена — влажность не более 23%. Допускается включение коры и обзола до 10%. Нежелательно включение листьев, хвои, соломы.

Химическая добавка необходима для минерализации щепы — нейтрализации сахаров и смол, содержащихся в древесных волокнах. Эти природные вещества препятствуют адгезии цементного раствора с древесиной и ухудшают его связывание. Для минерализации используются:

• сернокислый натрий (жидкое стекло).
• сернокислый алюминий.
• хлористый алюминий.
• хлористый кальций.

Химические добавки можно применять по отдельности либо парно в сочетании 1:1.

Цемент следует брать только марки М500, в крайнем случае – М400. Он обладает максимальными связующими свойствами, гидрофобностью, прочностью.