Введение. Опилкобетон. Составы для получения опилкобетона
Итак, чтобы приготовить подобный бетон, необходимы вяжущие материалы (цемент, известь, глина) и заполнитель (древесные опилки). Все компоненты такого бетона (в определенных соотношениях) смешивают и добавляют в них воду, получая опилкобетон. Плотность высушенных блоков из опилкобетона достигает 500 кг/м³, и такие блоки вполне подходят для возведения одно- и двухэтажных зданий (дачных домов, гаражей и других строений). Промышленность давно выпускает карболит и фибролит в виде плит, прессованных из смеси цемента и древесных опилок. Подобные плиты характеризуются хорошими теплозащитными свойствами. Словом, в районах, где много отходов переработки древесины, используя древесные опилки, цемент и воду, можно получать прекрасный стройматериал — опилкобетон. При этом опилкобетон по санитарно-гигиеническим показателям считается самым лучшим строительным материалом из всех «бетонных изделий», а по теплозащитным качествам он даже эффективнее полнотелого обожженного красного кирпича. Множество воздушных пор, образующихся в опилкобетоне, и входящие в его состав деревянные опилки позволяют стенам из опилкобетона надежно сохранять тепло в доме, обеспечивая при этом естественную вентиляцию помещения и поддерживая тем самым в помещении нормальную влажность.
Одним из недостатков высохшего опилкобетона, то есть, в конечном счете, стен из него, является его повышенная гигроскопичность — способность материала впитывать атмосферную и грунтовую влагу. Поэтому при возведении строений из опилкобетона обязательно принимают защитные меры, которые позволяют сохранить стены всегда сухими. Для этого при возведении фундамента и цоколя особо тщательно выполняют горизонтальную и вертикальную гидроизоляцию, предусматривают широкие отмостки вокруг строения и достаточные свесы кровель. Наружные стены и цоколь строения оштукатуривают цементно-известковым раствором или облицовывают обожженным кирпичом, а стены внутри здания оштукатуривают или обивают досками, древесноволокнистыми плитами или листами сухой штукатурки.
Обратите внимание, что в опилкобетоне в качестве заполнителя желательно использовать опилки только хвойных пород деревьев (сосна, ель, лиственница), которые в меньшей степени подвержены биологическому разрушению. Опилки, применяемые в качестве заполнителя, должны быть предварительно выдержаны 3…4 месяца на улице, а также выветрены и высушены
Это делается для того, чтобы в результате подобных мер опилки потеряли свою химическую активность.
Цемент с добавкой извести и глины средней жидкости, используемые в опилкобетоне в качестве вяжущих материалов, обеспечивают смеси повышенную пластичность, что облегчает укладку смеси в опалубку и формирование блоков. Основное требование при составлении опилкобетона: масса вяжущих веществ должно быть приблизительно равно массе сухих заполнителей. Для повышения прочности и уменьшения усадки в процессе сушки в опилкобетон добавляют еще песок, примерно 2…3 части (по массе) песка на 1 часть вяжущих материалов. Песок должен быть чистым и не иметь примесей ила и других загрязняющих веществ. Лучшим для любого бетона является горный песок, а вот речной песок менее пригоден, потому что более округлый и хуже сцепляется с остальными компонентами опилкобетона.
Составы для получения опилкобетона весьма разнообразны, отличаются они друг от друга количеством и качеством вяжущих веществ и заполнителей. Одним из определяющих компонентов опилкобетона является цемент. Так, избыток цемента в смеси приводит к удорожанию опилкобетона, а его недостаток снижает плотность опилкобетона, уменьшает его водонепроницаемость и морозостойкость, а также способствует ржавлению стальной арматуры, которая используется при кладке стен из «опилкобетонных» блоков. В таблице 1 приведены составы опилкобетона разных марок. Так, указанные в таблице марки М5 и М10, для которых характерны повышенные теплоизоляционные свойства, применяют в основном для строительства подвалов, а марки М15 и М20 — для возведения наружных и внутренних стен домов.
| Таблица 1. Составы опилкобетона | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Марка опилкобетона | Составляющие, кг (л) | Плотность кг/м³ | |||
| опилки | цемент марки 400 | песок | известь или глина | ||
| М5 | 200 (800) | 50 (45) | 50 (30) | 200 (140) | 500 |
| М10 | 200 (800) | 100 (95) | 200 (120) | 150 (105) | 650 |
| М15 | 200 (800) | 150 (135) | 350 (210) | 100 (70) | 800 |
| М20 | 200 (800) | 200 (180) | 500 (300) | 50 (35) | 950 |
Технические характеристики
Плотность опилкобетонных блоков можно регулировать самостоятельно, увеличив долю опилок и песка в его составе. Характеристики материала в сфере тепло- и звукоизоляции будут тем выше, чем больше будет его плотность. Возрастет в таком случае и его прочность.
Можно выделить несколько групп опилкобетонных блоков, которые подразделяются от высоких технических характеристик к более низким:
М5. Самый оптимальный вариант для возведения фундаментов и стен построек, так как обладает большей плотностью.
М10. Блоки с подобной прочностью хороши для реконструкции стен и подвалов.
М15 и М20 одинаково хорошо подойдут для возведения внутренних стен и перегородок, а так же для облицовки.
Основные показатели характеристик опилкобетонных блоков отражены в таблице:
| Средняя плотность, кг/м3 | 500-850 |
| Прочность при сжатии, МПа | 0,5-3,5 |
| Теплопроводность, Вт/(м2·?С) | 0,08-0,17 |
| Прочность при изгибе, МПа | 0,7-1 |
| Модуль упругости, МПа | 250-2300 |
| Морозостойкость, цикл | 25-50 |
| Водопоглощение, % | 40-85 |
| Усадка, % | 0,4-0,5 |
| Биостойкость | V группа |
| Огнестойкость | 0,75-1,5ч |
| Звукопоглощение, 126-2000Гц | 0,17-0,6 |
Дом из опилкобетона – что за технология строительства
Опилкобетон – безопасный и экологически чистый материал, который используется в основном для строительства одноэтажных домов и небольших построек. Все работы можно провести самостоятельно. Для этого не нужны особые навыки, дорогие материалы или специальное оборудование.
Из опилкобетона делают блоки или монолитные конструкции. Каждая технология имеет плюсы и минусы. Эти особенности учитываются при проектировании дома из опилок и цемента.
Сильные и слабые стороны, сфера применения
Из опилкобетона строят загородные дома и вспомогательные хозяйственные постройки. Для изготовления применяется песок, вода, цемент и древесные опилки. За счет вхождения отходов деревообрабатывающего производства материал имеет небольшой вес. Прочность достигается за счет применения цемента. Для снижения затрат возможно использование других компонентов.
- безопасность – количество природного наполнителя составляет 70%;
- хорошая звукоизоляция;
- низкая гигроскопичность достигается в результате обработки конструкций специальным составом (максимальное содержание влаги – 12%);
- хорошая морозостойкость (100 циклов), что исключает потребность в проведении отделочных работ;
- высокая пожароустойчивость (опилки покрываются цементным составом) обеспечивает стойкость к прямому воздействию огня;
- невысокая теплопроводность – по свойствам значительно опережает кирпич;
- легкая обработка;
- дешевый материал.
- для строения выше одного этажа понадобятся блоки, содержащие больше цемента и скрытый наполнитель;
- чтобы снизить гигроскопичность материала, необходимо провести дополнительную облицовку конструкций;
- высокая усадка, что усложняет отделку;
- небольшой срок службы из-за пониженной прочности.
Недостатки
Несмотря на большое количество плюсов, опилкобетону присущи существенные минусы, которые обязательно учитывать перед началом строительства:
- небольшое количество сохраняемого тепла;
- непрочность (при низкой плотности);
- способность впитывать большое количество влаги, что делает здания, построенные из опилкобетона сырыми;
- невысокая устойчивость к морозу (от 25 до 50F).
Учитывая все перечисленные недостатки, не рекомендуется использовать опилкобетон для строительства жилых помещений. Однако он отлично подойдёт для возведения хозяйственных построек: гаража, сарая, беседки, бани.
Основной компонент материала — опилки. Рекомендуется применять остатки древесины хвойных пород. Для того, чтобы масса лепилась и затвердевала добавляют:
Опилкобетон не содержит химических и вредных для экологии компонентов. Благодаря извести материал не разрушается, на нём не образуется грибков и плесени.
От пропорций замеса, в которых добавляются ингридиенты при смешивании, меняется плотность блоков. Она понижается при добавлении меньшего количества песка. Это же повышает теплоизоляционную способность материала и уменьшает его прочность.
Напротив, добавив больше вяжущих компонентов – песка и извести, можно добиться повышения морозостойкости и водонепроницаемости, защитив таким образом находящуюся внутри блоков арматуру.
Можно обойтись и без извести – этот компонент не является обязательным.
Лучший песок для изготовления блоков – промытый речной. Что касается опилок, рекомендуется использовать лесоматериал хвойных пород, поскольку он обладает гранулированной однородной структурой, что способствует оптимальной текучести материала на этапе формирования смеси, а также способствует рациональному расходу цемента. Рекомендуется использовать частицы размером 1-1,5 мм.
Лучшими для опилкобетона традиционно считаются еловые опилки, благодаря быстрому схватыванию смеси – 14-16 часов. Для примера, опилкобетон изготовленный из лиственницы схватывается на протяжении 90 и более часов.
Иногда вместо опилок применяют стружку. Вне зависимости от конкретных характеристик компонентов, перед приготовлением раствора они просеиваются через сито с ячейкой 10х10 мм. Таким образом можно повысить устойчивость материала.
Поскольку цементный раствор является щелочной средой, опилки, попадая в него, выделяют сахаристые вещества, которые отрицательно влияют на итоговую прочность смеси. Избежать этого можно предварительно вымачивая опилки в 1,5% известковом растворе на протяжении 3-4 дней, регулярно перемешивая.
Смешать состав самостоятельно просто, если правильно соблюдать пропорции (на 1 м 3 и более). При изготовлении опилкобетона своими руками пропорции объема ведрами – самый удобный способ отмерить нужное количество ингредиентов.
Чтобы приготовить раствор для нижней части стяжки, понадобится 1 ведро цемента марки М-400, 2 ведра песка и 6 ведер опилок. Пропорция раствора в ведрах составляет: 1:2:6.
Для верхнего слоя пропорции в ведрах для изготовления опилкобетона своими руками – 1:2:3 (цемент, песок и опилки соответственно). Также в раствор можно добавить гашеную известь (она способствует более быстрому высыханию раствора) из расчета 3 ведра на ведро цемента для первого слоя и полтора ведра извести на ведро цемента для второго слоя.
Готовая стяжка 10-15 см шириной, выполненная по данным пропорциям, будет высыхать на протяжении месяца. Производя опилкобитон в промышленных масштабах используют хлорид кальция или нитрат кальция, жидкое стекло, сульфат аммония – эти вещества ускоряют затвердевание смеси. Их отсутствие не влияет на качество полученных блоков, разница заключается исключительно в скорости высыхания.
Пропорции могут быть другими. Материал останется тем же, изменится лишь плотность и марка. Чтобы приготовить1 м 3 опилкобетона понадобится:
- 5-ая марка (плотность 500 кг/м 3 ): 50 кг цемента, 50 кг песка, 200 кг извести и 200 кг опилок;
- 10-ая марки (плотность 650 кг/м 3 ): 100 кг цемента, 200 кг песка, 150 кг извести, 200 кг опилок;
- 15-ая марка (плотность 800 кг/м 3 ): 150 кг цемента, 350 кг песка, 100 кг извести и 200 кг опилок;
- 20-ая марка (плотность 950 кг/м 3 ): 200 кг цемента, 500 кг песка, 200 кг опилок, 50 кг извести.
Изготовление
Поэтапная процедура заливки блоков выглядит так:
- подготовка опилок: вымачивание, обработка, сушка, просеивание;
- замешивание бетонной раствора с соблюдением пропорций;
- выкладка смеси в формы, трамбовка;
- поэтапная сушка.
Подготовка опилок необходима для удаления из них сахаристых веществ. Возможно подойти к этому процессу двумя путями – либо кучное высушивание опилок в течение нескольких недель с 2-3 ополаскиваниями водой, либо использование присадок для связки сахаров. Самые распространенные – хлористый кальций или жидкое стекло.
В качестве основы лучше брать портландцемент марки М400 и речной или карьерный песок разных фракций для схватывания с древесной составляющей и формирования прочного цементного камня. Для лучшего схватывания и дополнительной консервации древесины в раствор добавляют гашеную известь. Пропорции компонентов зависят от необходимой марки смеси. Для М10 это 1:2:1:8, для М15 – 1:1,2:1,2:5, для М25 – 1:1:1,2:4 (цемент, известь, песок, опилки соответственно).
Компоненты засыпаются в бетономешалку или лоток в следующем порядке: сначала смешиваются опилки и известь в нужной пропорции, затем добавляются песок и цемент. После к смеси примешивается вода. Точной пропорции жидкости назвать нельзя, потому что древесина хорошо ее впитывает. Ориентироваться следует на состояние смеси.
При выкладке раствора в форму необходимо ее плотно утрамбовать, предпочтительно механическим устройством. Это требуется того, чтобы избежать пустот внутри опилкобетонных блоков. Поверхность лотков рекомендуется выложить пластиком или металлом, чтобы деревянная конструкция не оттягивала влагу и не пересушивала изделие.
Внимание нужно уделить сушке опилкобетона, чтобы он полностью набрал свою марочную прочность перед строительством. Так, 30% прочности набирается при высушивании в форме за 3-4 суток
В последующие 3-4 дня вентилируемой сушки под навесом на открытом воздухе прочность добирается до 70%. Далее следует блочная сушка в продольно-поперечной укладке в течение 2-3 месяцев, также под навесом или под пленкой. За это время опилкобетон добирает прочность до 90-100%.
Опилкобетон – состав, материалы
Готовые блоки допустимо применять для любого малоэтажного строительства. Для производства продукции не потребуется значительных энергетических и тепловых затрат, что позволяет снизить её себестоимость.
Стандартный состав опилкобетона представлен так:
Опилки
Для изготовления модулей рекомендовано применять материал лесопереработки преимущественно хвойных пород. Гостовский размер пригодных к реализации замеса частиц – 1.00-5.00 мм. Такое сырье отличается гранулированным однородным строением, что определяет оптимальную текучесть на этапе прессования смеси в формы и рациональный расход цемента.
Степень пригодность сырья можно определить, ориентируясь на таблицу:
| Тип опилок | Концентрация водорастворимых веществ, % | Пригодность |
| Еловые | 1.120 | 1 |
| Тополиные | 1.290-1.450 | 2 |
| Березовые | 2.670 | 3 |
| Сосновые | 3.160-6.20 | 4 |
| Дубовые | 2.550-7.330 | 5 |
| Ясеневые | 2.240-5.810 | 6 |
| Лиственница | 10.60 | 7 |
Самый качественный опилкобетон можно получить на еловых опилках. Такая смесь быстро схватывается, — в течение 15 часов, тогда как на лиственнице – более 90 ч.
В некоторых замесах используются не только опилки, но и стружечный древесный материал. Пропорции двух компонентов варьируются, можно реализовать 1:1, 1:2. Перед применением материал последовательно просеивают сквозь сито с ячейками 20х20, 10х10, 5х5 мм.
Стружка также просеивается через сито с ячейкой 10х10 мм. Этот компонент позволяет нарастить прочность опилкобетона.
Влияние органики на качество материала
Чтобы нивелировать воздействие водорастворимых сахаров на портландцемент, материал может обрабатываться физическим или химическим способом.
Стандартная методика:
- самое дешевое решение – выставить опили под солнечные лучи, однако, масса может сразу окислиться, а может забродить, частично кристаллизоваться, что ведет к преобразованию веществ в нерастворимые формы;
- опилки, сложенные в кучу на открытом воздухе, необходимо периодически ворошить;
- результат будет достигнут, но методика подразумевает длительное воздействие. Хвойные породы окисляются 2-3 месяца, лиственные – до полугода.
Второй способ – обработка сырья водой – реализуется при помощи специального вымачивания или естественным способом, когда опилки размещаются на длительное время под дождем. Однако, в виду затрат времени, это также нецелесообразно, как первый способ.
Использование хлористого кальция. Из выдержанных еловых опилок можно получить качественный материал. Вещество CaCl2 (ГОСТ 450 77) – это максимально эффективная добавка. Для нейтрализации сахаров может использоваться аммония сульфат, натриевое жидкое стекло, известь.
Для обработки 1 м³ опилок, известь (2-3 кг) разводится в 150-200 л воды. Смесь разбрызгивается на массу опилок, материал выдерживается 3-4 дня с регулярным ежедневным перемешиванием.
Если опилки лежали слишком долго, они обязательно обрабатываются хлоридом кальция 10%, высушиваются, обрабатываются раствором жидкого стекла. Общая доля химикатов не должна превышать 4%.
Для производства опилкобетона соотношение древесного сырья и модифицирующих добавок должно приниматься, как 40:1. Для измерения объема компонентов удобно использовать 10 л ведро, в котором может содержаться 12.00 кг сухого цемента, 1.20 кг стружки, 1.40 кг опилок.
Цемент
Рекомендовано использовать высококачественный портландцемент, марочная прочность которого не ниже М400 (ГОСТ 10178 85).
Песок
Песок выступает в качестве основного заполнителя. Рекомендовано (ГОСТ 8736 93) использовать материал крупной и средней фракции, который «разбавляется» мелким песком на 10%. Это позволит создать прочный скелет модуля.
По ГОСТ 23732 79 жидкость не должна быть загрязнена примесями. Если наблюдается умеренное содержание солей, допустимо применять морскую воду.
Этапы самостоятельного производства
Чтобы изготовить качественные опилкоблоки своими руками, нужно придерживаться нескольких рекомендаций, которые были разработаны опытными специалистами. Это связано с тем, что только точное выполнение всех норм позволит получить качественное изделие, которое будет обладать необходимыми прочностными и эксплуатационными характеристиками. Основной алгоритм производства выглядит следующим образом:
- На первом этапе осуществляется подготовка всех необходимых материалов. Стоит отметить, что нет необходимости приобретать основные составляющие компоненты заранее. Все это можно сделать непосредственно перед изготовлением блоков. В этом случае отлично подойдёт не только специализированный строительный магазин или склад, можно воспользоваться производственными отходами деревообрабатывающих предприятий.
- Все компоненты должны быть смешаны в одной ёмкости в соответствии с пропорцией. Для перемешивания может быть задействован механический способ с применением мощного бетоносмесителя либо ручным путём при помощи обычных лопат. Как показывает практика, автоматизация технологического процесса с помощью строительной бетономешалки позволяет существенно повысить итоговую производительность, а также улучшить качество продукции. В этом случае обеспечивается тщательно смешивание всех ингредиентов, которое помогает избежать последующего брака.
- На следующем этапе осуществляется формировка блоков. Огромным преимуществом обладает групповой процесс формировки. Эта технология подразумевает то, что тщательно перемешанный состав заливается сразу в несколько форм. В зависимости от масштабов стройки, специалисты могут использовать как единичные, так и групповые формы разборной конструкции. Они могут быть изготовлены из качественной древесины толщиной 2 см и обиты пластиком или же металлом. Использование обычной полиэтиленовой плёнки упрощает извлечение готовых блоков.
- На финальном этапе проводится сушка готового материала под открытым небом. Через 5 суток после заливки осуществляется снятие форм. В этом случае мастер должен ослабить затяжки барашковых гаек, извлечь резьбовые шпильки и поэтапно разобрать формировочный ящик. Длительность естественной сушки зависит исключительно от породы древесины (не более трёх месяцев). В течение этого промежутка времени существенно снижается количество влаги, и блоки приобретают необходимую эксплуатационную прочность.
Арболитовый блок, опилкоблок–производство–оборудование-станки
Завод Стройтехника является разработчиком и изготовителем оборудования станков для производства арболитовых блоков и опилкобетонных блоков.
Арболит или арболитовые блоки – это строительные изделия, произведенные из легкого бетона состав которого включает в себя органический заполнитель (щепа) и связующее вещество (цемент).
Опилкоблоки (опилкобетон) – это материал, легкий бетон в состав которого входят древесные опилки, цемент, песок и вода.
Оборудование-станки для производства арболитовых блоков и изготовления опилкоблоков
| Рифей Буран | |
| Стоимость оборудования | 3 740 000 руб |
| Опилко и бетонные блоки | 500 шт/час |
| Тротуарная плитка | 56 кв м/час |
| Фактическая мощность | 40,8 кВт |
| Масса установки | 12,5 тонн |
| Рифей Полюс | |
| Стоимость станка | 3 370 000 руб |
| Опилко и бетонные блоки | 425 шт/час |
| Тротуарная плитка | 50 кв м/час |
| Фактическая мощность | 32,2 кВт |
| Масса установки | 8,7 тонн |
| Рифей Удар | |
| Стоимость установки | 1 945 000 руб |
| Арболитовый блок | 330 шт/час |
| Тротуарная плитка | 25 кв м/час |
| Фактическая мощность | 22 кВт |
| Масса установки | 4,4 тонн |
| Рифей РАМ | |
| Цена линии | 1 110 000 руб |
| Стеновые камни | 150 шт/час |
| Тротуарная плитка | 8 кв м/час |
| Фактическая мощность | 15,7 кВт |
| Масса установки | 3 тонны |
| Рифей 04 | |
| Стоимость | 763 000 руб |
| Арболитовый блок | 150 шт/час |
| Тротуарная плитка | — |
| Фактическая мощность | 14,8 кВт |
| Масса установки | 2,65 тонн |
| Кондор | |
| Стоимость станка | от 295 000 руб |
| Арболитовый блок | 70..80 шт/час |
| Тротуарная плитка | 7 кв м/час |
| Фактическая мощность | 6,2 кВт |
| Масса установки | от 630 кг |
Важно! Оборудование для производства Рифей и Кондор предназначено не только для производства арболитовых блоков и опилкоблоков, но и других бетонных изделий, таких как: шлакоблок, керамзитобетонный блок, тротуарная плитка (более 20 видов), бордюр, теплоблок. Технология производства арболитовых блоков и опилкоблоков
Технология производства арболитовых блоков и опилкоблоков.
Включает в себя следующие этапы:
- Подготовка смеси
- Запрессовка готовой смеси в матрицу
- Выпрессовка готовых изделий
- Сушка и складирование
Произведенный арболтовый блок и опилкоблок имеет следующие габаритные размеры 400х200х200мм.
Эксплуатационные характеристики арболитовых блоков:
- Морозостойкость -30-50 циклов
- Влагопоглощение — 40 — 80%
- Прочность на сжатие — 3-4 МПа
- Огнестойкость — 0,5-1,5 часа
- Прочность на изгиб — 0,6-1 МПа
- Теплопроводность — 0,1 Вт
- Звукопоглощение — 126-2000Гц
Преимущества арболитовых блоков и опилкоблоков
- Высокая экологичность материала
- Низкая теплопроводность и хорошая шумоизоляция
- Достаточная прочность и пластичность
- Малая масса арболитовых блоков
- Не гниют и не горят
В сравнении с другими строительными изделиями арболит более экономичен настадии: строительства(применяют более дешевые и легкие фундаменты, минимизация расхода цемента и песка, быстрые сроки строительства объекта), отделки помещений (нет необходимости в штукатурной сетки), эксплуатации здания (минимальные расходы на отопление и вентиляцию помещения).
Блоки на основе стружки и цемента – область применения
Применяется материал в самых разных сферах, но в основном в возведении малоэтажных зданий. Чаще всего из опилкобетона строят дачи, гаражи, внутренние перегородки в частных домах, таун-хаусы, погреба, коттеджи, здания бытового использования.
Популярен опилкобетон и для проведения работ по утеплению подвальных помещений, капительных стен сооружений, создания изоляционного слоя. Могут пригодиться блоки при строительстве разного типа ограждений. Редко они используют там, где есть большие нагрузки – строительство фундамента, несущих стен, перекрытий и т.д.
Обычно используют по максимуму характеристики теплоизоляции и реализуют конструкционные решения внутри помещений, в создании ненагруженных конструкций и т.д.
Там, где отмечена повышенная влажность, плиты или блоки желательно выполнять с дополнительным слоем изоляции, так как они будут впитывать влагу. При должной защите и учете всех свойств опилкобетон из щепы способен долго сохранять геометрическую форму, а также механические и эксплуатационные свойства.