какая должна быть щепа для арболита
Какая должна быть щепа для арболита
Эти два материала часто путают, поскольку они относятся к одному классу легких бетонов и изготавливаются на основе идентичного вяжущего — портландцемента, а основной компонент у обоих древесный наполнитель. Тем не менее, основное отличие материалов как раз в наполнителе: в опилкобетоне это опилки и песок, а в арболите — щепа.
Многие недобросовестные производители делают опилкобетон, называя его арболитом и успешно реализовывая. Но характеристики арболита и опилкобетона разнятся. К примеру, блоки из опилок имеют низкую влаговпитываемость, что позволяет активно использовать их в условиях повышенной влажности без дополнительных расходов на гидроизоляцию. Однако по показателям прочности и теплопроводности они проигрывают арболиту в разы.
Планируя строительство из арболитовых блоков, частный застройщик задается вопросом, что предпочесть: сделать щепу для арболита своими руками или купить готовый материал. В случае, если планируется возведение небольшого домика или хозяйственной постройки, для экономии ресурсов и сил логичнее приобрести готовое сырье. Стоимость небольшой партии арболита обойдется гораздо дешевле, нежели приобретение для этих целей габаритных установок.
Однако, если принято решение производить щепу самостоятельно, необходимо обратить внимание на дороговизну специализированного оборудования. Помимо этого, процесс обработки химическими реагентами также требует достаточного количества времени и ресурсов. Выгодно покупать станки для изготовления щепы только в том случае, если застройщик планирует заниматься строительной деятельностью или развернул масштабное строительство своего собственного дома. В этом случае цена щепы для арболита будет не столь высока, ведь планируется закупка в особо крупных размерах.
Решить, стоит ли купить щепу для арболита или самому произвести, недостаточно. Необходимо разобраться с применяемой древесиной и характеристиками получаемой щепы.
Все измельченное древесное сырье разделяется на щепу трех категорий:
Для изготовления правильной щепы предпочтительнее использовать хвойные породы деревьев: ель, сосну, пихту, неплохо зарекомендовали себя осина и береза. При использовании других пород, лиственницы, например, необходимо будет добавлять вдвое больше химических добавок во время минерализации для выведения из древесины сахаров. Это приводит к удорожанию конечного продукта и увеличению времени производства.
Далеко не вся щепа подходит для арболита. Размер фракций должен строго соответствовать требованиям ГОСТа для арболитовой щепы:
Технология производства щепы для арболита с использованием щепореза стандартна, независимо от применяемого оборудования.
Перед тем, как сделать щепу для арболита своими руками, необходимо подготовить дерево. Древесина берется сырая, после рубки должно пройти от двух до четырех месяцев. Сухое дерево будет давать мелкую щепу, что увеличит количество цемента.
Все станки имеют ручную загрузку материла, поэтому для безопасности лучше использовать длинные тонкие заготовки. Если есть большой загрузочный бункер, можно использовать дерево меньшего размера, загружая его лопатой с длинной ручкой.
Процесс получения щепы на молотковом станке достаточно прост:
Самый простой и широко применяемый метод — выдерживание щепы на воздухе, на открытом солнце. В этом случае возникает окисление дубильных веществ кислородом.
Обработка химическими соединениями способствует переводу сахаров в безвредные вещества. Часто используют минерализацию: этот процесс предполагает пропитывание щепы раствором хлористого кальция 4-10% или известковым молочком.
Подразумевает использование сразу нескольких способов, например, химического, когда щепу обрабатывают жидким стеклом, и физического, когда совершают последующее вымачивание.
Есть и другой способ: щепу кипятят порядка десяти минут и промывают в воде, что полностью удаляет водорастворимые сахара. После этого древесный заполнитель погружают в раствор железного купороса 20% и кипятят, чтобы выделились дубильные вещества.
Купить щепу для арболита достаточно просто. Частные производства, деревообрабатывающие и лесозаготовительные предприятия предлагают приобрести древесный наполнитель в количестве, необходимом для конкретного строительства. Узнать, сколько стоит щепа для арболита, можно непосредственно у продавцов. Как правило, рассчитывается цена щепы для арболита за тонну, стоимость будет зависеть от применяемой для производства древесины, показателей качества и размера самой щепы.
Состав арболитовых блоков не имеет жесткой регламентации, поэтому количество щепы каждый производитель определяет самостоятельно. Приблизительные пропорции такие: одна часть вяжущего, одна часть заполнителя, полторы части раствора с химическими добавками. Точнее высчитать состав и объем материалов можно, ориентируясь на требуемую марку прочности арболита. Так, для получения 1 м³ арболита марки М15 или М25, потребуется от 240 до 300 кг органического заполнителя, фактическое отличие будет только в содержании цемента.
Щепа для арболита: характеристики, цена за куб, технология производства своими руками
Арболит – это один из видов деревобетона, обладающий хорошими теплоизоляционными и звукоизоляционными свойствами.
Однако важно правильно выбрать древесный наполнитель, ведь от этого будет зависеть качество готового арболита и срок его службы.
В арболите древесная щепа выполняет несколько важных функций:
Как арболитовая щепа влияет на бетон?
Для определения оптимальных характеристик щепы необходимо сначала выяснить, как она влияет на бетон. Причем необходимо определить влияние как на изготовление деревобетонной смеси, так и на процессы, происходящие во время набора прочности и в течение всего периода эксплуатации изделий из этого материала.
Любая древесина оказывает на цементный камень, являющийся основой бетона, крайне негативное влияние из-за:
Любая древесина – это очень пористый материал, обладающий огромной способностью впитывать воду. Поэтому при добавлении в цементно-водную смесь щепа впитывает в себя часть воды, что приводит к разбуханию и нарушению процесса гидратации цемента.
Теоретически древесина плотных и тяжелых пород лучше подходит для изготовления арболитной щепы, ведь она обладает меньшим водопоглощением, но на практике основным материалом для изготовления такой щепы являются сосна и ель.
По факту правильная подготовка рубленой и дробленой древесины настолько снижает водопоглощение, что влияние породы полностью нивелируется.
Как и древесина, цементный камень является пористыми веществом с определенным уровнем водопоглощения и водопроницаемости.
Однако цементный камень не меняет своих размеров после наполнения водой, чего нельзя сказать о древесине.
Однако впитать такое количество воды, которого хватило бы для сильного разбухания, способного разрушить цементный камень, древесина не может из-за ограниченной водопроницаемости бетона.
Тем не менее, этого количества воды хватит для превращения в лед, который во время заморозков и будет разрушать стену из арболита. Поэтому очень важно правильно подготовить щепу, чтобы максимально снизить ее водопоглощение.
Еще одна проблема связана с высоким содержанием сахаров в древесине. Ведь сахар нарушает процесс гидратации цементного камня, не только увеличивая время твердения и набора прочности, но и снижая максимальную прочность.
Для изготовления арболита нужна щепа с минимальным содержанием сахара, а этого можно добиться, если дать вылежаться сначала древесине, а затем и щепе из нее 2–4 года в сухом проветриваемом помещении.
Такая подготовка снижает количество свободных сахаров на 20–30%. Также можно обработать готовый наполнитель для арболита препаратами, расщепляющими сахара в поверхностных слоях.
Все это позволяет сделать однозначный вывод – не имеет значения порода древесины, ведь все равно готовую щепу необходимо обрабатывать специальными препаратами, меняющими ее свойства.
Размеры и форма древесного наполнителя
В СССР размеры и форму древесного наполнителя регламентировал «ГОСТ 19222-84 Арболит и изделия из него. Общие технические условия».
Он указывает лишь максимальные размеры щепы:
Несмотря на то, что этот документ уже не действует, ограничения на размер щепы актуальны до сих пор.
От размера дробленой и рубленой древесины зависит удобство укладки готовой смеси и количество пустот в ней.
Кроме того, такое ограничение появилось в результате многолетних исследований и обширного опыта применения арболита для возведения различных строений.
Поэтому превышение максимальных размеров, особенно по длине, приведет к снижению прочности изделий из деревобетона.
Производство материала
Наиболее качественная щепа получается при переработке древесины на дисково-молотковых дробилках. Дисковая часть представляет собой толстый стальной диск, на котором установлены 3 режущих ножа.
Благодаря подаче древесины под определенным углом дисковая рубительная машина нарезает чипсы, ширина которых несколько превосходит ширину или толщину деревянной заготовки.
При этом волокна расположены так, что даже небольшое поперечное воздействие на такие чипсы приводит к их раскалыванию на иглы толщиной 1–5 мм. Длина игл колеблется в диапазоне 1–4 см.
Отдельные иглы проходят через сито и образуют кучу неподалеку от рубительной машины.
Иногда для производства щепы используют шредеры, но они не могут придать материалу нужную форму, поэтому в партии готового материала нередко треть или половина не соответствует по размерам и форме требованиям ГОСТ.
Исключение составляют шредеры, в которых древесина перед подачей правильно позиционируется, благодаря чему дробление всегда происходит вдоль волокон и вся щепа получается правильной формы и размера.
Кроме того, рваная форма краев улучшает сцепление древесины с цементом, благодаря чему возрастает прочность бетона после застывания.
Из-за высокой стоимости подходящего шредера его покупку могут себе позволить лишь крупные предприятия.
Более подробную информацию о рубительных машинах и их принципах работы вы найдете в статье Оборудование для переработки древесины.
Зачем нужна химическая обработка?
Только что полученную арболитовую щепу нельзя сразу же засыпать в бетономешалку, ведь из нее не получится надежного деревобетона.
Щепу предварительно вымачивают в растворах различных веществ, которые заполняют поры древесины и нейтрализуют свободные сахара.
Чаще всего для такой обработки применяют водные растворы:
Оптимальное время вымачивания и концентрация зависят от многих факторов, поэтому правильно определить его может лишь опытный инженер-технолог.
Вымоченную щепу отделяют от раствора и либо сразу же отправляют в бетономешалку, либо сушат различными способами, в том числе в сушилках, о которых можно прочесть здесь.
Цена за куб
Причем в некоторых местах, где есть избыток этого вида отходов и нет клиентов на него, щепу могут отдать даже даром.
Если же спрос на нее велик, то стоимость может сильно подскочить. Поэтому иногда встречается щепа среднего качества, за 1м 3 которой просят 500–900 рублей.
Стоимость же материала, полученного с помощью специализированных шредеров в среднем составляет 1000 рублей за 1 м 3 при покупке у производителя напрямую.
Любые посредники, будь то магазины или оптовые базы, только увеличивают стоимость готового продукта, потому что никто не работает без прибыли.
Обработка щепы реагентами, нейтрализующими сахара и закрывающими поры древесины, поднимает стоимость материала на 200–700 рублей, при этом точную информацию о времени и способе обработки получить очень сложно. Обрабатывают этот материал одни люди, а занимаются его продажей совсем другие.
Покупать или делать своими руками?
Ответ на этот вопрос зависит от многих факторов, основный из которых – свободный доступ к древесине, подходящей для изготовления щепы. Это могут быть обрезки с пилорамы или деревообрабатывающего цеха.
Кроме того, подойдут и отходы с лесозаготовок (толстые ветви), однако с них придется снимать кору.
Если же доступа к бесплатным или очень дешевым отходам нет, то придется покупать готовую щепу, потому что самостоятельное изготовление в таких условиях обойдется очень дорого.
Если же есть доступ к бесплатным или дешевым отходам, то выгодней производить щепу самостоятельно.
Не менее важным является и назначение готового арболита.
Если его используют для утепления или строительства подсобных помещений и жилых домов высотой 1–2 этажа с деревянными перекрытиями, то никакой разницы между щепой, полученной на самой дешевой рубительной машине и суперсовременном шредере нет.
Разница появляется только при строительстве домов высотой 3 этажа или оснащенных железобетонными перекрытиями.
Однако ГОСТ Р 54854—2011 и ГОСТ 25820-83 допускают использование арболита только для строительства подсобных помещений и жилых домов высотой 1–2 этажа с деревянными перекрытиями. Поэтому при соблюдении требований различных ГОСТ никакой разницы между этими видами щепы нет, а строительство в нарушение требований этих документов придется вести на свой страх и риск.
Форма щепы оказывает на прочность застывшего абролита гораздо меньшее значение, чем правильная обработка реагентами, в результате которой резко снижается влияние свободных сахаров и закрываются поры древесины.
Самодельная щепа, полученная с помощью самой дешевой рубительной машины, но обладающая игольчатой формой и правильно обработанная реагентами, будет гораздо эффективней, чем продукция современного шредера, не получившая должной обработки.
Поэтому для строительства собственного дома лучше делать щепу самостоятельно, сделав для этого рубительную машину, тем более, что ничего сложного в изготовлении этого аппарата нет. Более подробную информацию о нем вы найдете в этих статьях:
С такой работой справится любой человек, умеющий работать с:
При промышленном производстве арболита придется сравнивать все плюсы и минусы как покупки готовой щепы, так и самостоятельного изготовления, после чего принимать взвешенное решение.
Видео по теме
В этом видео пользователь рассказывает о производстве арболитовой щепы из обрезков, привезенных с лесопилки:
Вывод
Щепа для арболита обладает игольчатой формой, поэтому для ее получения используют специальное оборудование.
Для обеспечения максимальной прочности изделий из арболита щепу для него обрабатывают специальными реагентами, нейтрализующими негативное влияние древесины на формирование цементного камня.
Теперь вы знаете, как и из чего получают этот материал, а также как его правильно применяют для достижения наилучшего результата.
Изготовления щепы для арболитовых блоков
Арболитовые блоки, иначе деревобетон — стройматериал, запатентованный в первой половине прошлого столетия и с успехом применяемый в современном строительстве малоэтажных сооружений. В основе изготовления используется щепа из лиственных или хвойных пород дерева. Востребованность и конкурентоспособность арболита среди прочих материалов обусловлена его доступной стоимостью, лёгким весом, экологичностью и удобством применения, оптимальными теплоизоляционными показателями.
Древесная щепа для арболита является базовым компонентом и занимает от 75% до 90% от общего объёма смеси. В зависимости от качества основного сырья, его формы и фракции напрямую зависят эксплуатационные характеристики готового материала.
Щепа для деревобетона по ГОСТу
Размер щепы для арболита, технология создания, процентное соотношение исходных компонентов регламентируются нормативной базой для изготовления и применения арболита: ГОСТ 19222-84 «Арболит и изделия из него. Общие технические условия».
Допустимые размеры щепы по ГОСТу:
Щепу получают методом измельчения отбракованной древесины: верхушек, сучков, горбыля. Предпочтительнее использовать хвойные породы дерева. ГОСТ допускает наличие измельчённой коры до 10% и хвои до 5% от общего состава массы.
Игольчатая форма древесной щепы увеличит прочность готового материала и создаст дополнительный армирующий эффект.
В ряде случаев изготовители добавляют к органической составляющей солому хлопчатника, льна, конопли, древесную стружку или опилки для арболита. При этом готовый материал получается менее прочный, но с улучшенными теплоизоляционными качествами.
Перед тем как использовать древесную основу для производства арболита, её необходимо обработать антисептическими средствами для предупреждения образования грибковых поражений в процессе эксплуатации блоков.
Покупать или сделать щепу своими руками
Как только частный застройщик принял решение самостоятельно изготовить арболитовые блоки, возникает вопрос, выгоднее купить или сделать самому щепу для строительных заготовок. Если планируется постройка небольшого загородного дома, то покупка готового сырья сократит рабочее время и финансовые затраты.
Специализированное оборудование для изготовления щепы — недешёвая техника. Обработка химическими реагентами занимает время.
Если принято решение изготавливать деревобетонные блоки в большом количестве, либо заняться строительной деятельностью, то выгоднее самостоятельно производить древесную щепу.
Процесс изготовление щепы для арболита своими руками заключается в последовательности действий:
Для самостоятельного изготовления щепы предпочтительно использовать сосну, не повреждённую вредителями. Сосновая щепа в большей степени сохраняет тепло и легче обрабатывается химическими реагентами.
Требования к щепе для арболитовых блоков:
При изготовлении арболита своими руками допускается присутствие опилок до 30%. В этом случае расход цемента увеличивается, а показатели прочности готового материала снижаются. Арболитовые блоки с примесью опилок отличаются повышенными теплосберегающими свойствами. Применяются в качестве изолирующего стройматериала.
Какие опилки нужны для арболита? Применяются опилки хвойных и лиственных пород дерева, как и при заготовках щепы. С целью приобретения возможно обратиться на деревообрабатывающие предприятия.
Технологическое оборудование для изготовления древесной щепы
Оптимальным вариантом для получения щепы с правильной игольчатой формой и допустимым размером фракции является деревообрабатывающий шредер. Единственный его недостаток — высокая стоимость.
Для изготовления своими руками рекомендуется воспользоваться специализированными щеподробильными станками, иначе щепорезами.
Станки отличаются друг от друга по принципу действия. Выбор приемлемого варианта определяется объёмами производства, свойствами исходного сырья, возможностью размещения на территории строительства, техническими особенностями обработки.
Виды щеподробильного оборудования:
Все три типа станков имеют ручную загрузку сырья. Для обеспечения безопасности труда предпочтительно использовать длинные заготовки древесины. Для загрузки более мелкого материала стоит воспользоваться лопатой или другим подходящим инструментом с длинной ручкой.
Для изготовления щепы применяется сырая древесина. Только в этом случае форма и размер фракции полученного продукта соответствует нормативным требованиям. Использование сухого дерева чревато образованием щепы мелкого размера, что потребует повышенного расхода цементной смеси.
Подготовка щепы для изготовления арболитовых блоков
Древесное сырьё содержит вредные вещества — сахара, способные увеличить сроки схватывания цементной смеси, понизить прочность готовых арболитовых блоков. Первостепенной задачей приготовления арболитовой смеси служит обработка и подготовка щепы.
Основные методы обработки органического наполнителя:
Изучив теорию, как сделать щепу для арболита и освоив практические навыки, достаточно просто наладить самостоятельное изготовление щепы для арболита. Исходное органическое сырьё предпочтительно закупать на лесозаготовительных и деревообрабатывающих предприятиях. Если древесная составляющая требуется для постройки одного дома, разумнее будет приобрести щепу, либо уже готовые арболитовые блоки у производителей. Для получения гарантии качества на приобретаемые материалы стоит обратиться к лицензированных предприятиям-изготовителям, готовым предоставить необходимые сертификаты и документы.
Щепа для арболита: форма и размер по ГОСТу, изготовление, подготовка и обработка
Древесная щепа для арболита является основным компонентом в составе материала (от 75% до 90% всего объема). Выбор и подготовка древесного заполнителя является важным этапом, напрямую влияющим на конструкционные и теплоизоляционные характеристики арболита.
Из чего делают щепу для арболита
Древесина для арболита подойдет практически любая. Лучшим вариантом будет использование хвойных пород (например, сосна, ель) или твердолиственных пород (например, береза, дуб, тополь, осина). Категорически нельзя использовать лиственницу, бук (из-за повышенного содержания вредных для цемента веществ — сахаров), также нельзя использовать свежесрубленную древесину, она должна полежать 3-4 месяца.
Для производства щепы в ход идут любые отходы лесозаготовок (сучья, ветки, верхушки деревьев), отходы деревообработки (горбыль, остатки оцилиндровки), вторичные отходы (деревянная мебель, паллеты и др.). Объем древесного заполнителя должен содержать не больше 10% примеси коры, не больше 5% хвои и листьев от массы сухого заполнителя.
Почему хвоя лучше? Древесина содержит вещества, которые вредно влияют на характеристики арболита, особенно на прочность: различные группы сахаров, крахмал, экстрактивные вещества. Их содержание в хвойных породах деревьев меньше, чем в твердолиственных и других породах. В любом случае заполнитель, производимый из вышеперечисленных пород, нуждается в дальнейшей подготовке и обработке. Просто на выведение сахаров из заполнителя твердолиственных пород деревьев, в отличие от хвойных, потратится немного больше усилий и компонентов.
Химический состав пород древесины
Щепа для арболита: форма и размер
Геометрию и размер щепы для приготовления арболитовой смеси определяет ГОСТ 19222 по арболиту.
Щепа для арболита
Во-первых, по ГОСТ 19222 древесная фракция должна иметь игольчатую форму для создания армирующего эффекта и увеличения прочности материала. Во вторых лучшая щепа для арболита должна соответствовать следующим требованиям:
Станок для изготовления щепы арболита
Правильную геометрию и размер фракций заполнителя можно получить путем изготовления ее на рубительных и щеподробительных станках. Отличным вариантом получения правильной игольчатой формы и размера щепы является использование шредеров для древесины. Однако шредер для дерева очень дорогой станок. Не худший результат дадут щепорезы для арболита (молотковые дробилки). Можно также изготавливать фракции крупных размеров на роторных рубительных машинах, а затем вторично измельчать в дробилке для щепы.
Шредер для дерева
Если купить один из вышеописанных станков, то можно легко изготовить щепу для арболита своими руками. Но чаще всего древесный заполнитель оказывается проще приобрести у лесохозяйственных предприятий.
Подготовка щепы для арболита
Вредные вещества, которые содержатся в древесном заполнителе, негативно влияют на прочность арболита. Поэтому важным этапом перед изготовлением арболитовой смеси является подготовка и обработка древесного заполнителя.
Существуют следующие способы подготовки заполнителя:
Физический способ
Подразумевает обработку древесины водой, которая вымывает значительную часть водорастворимых веществ. Именно поэтому в свежесрубленном дереве находится больше водорастворимых сахаров, чем в сплавном лесе. Древесина, которая хранится под навесом, будет содержать больше водорастворимых веществ, чем древесина, пролежавшая под дождем. Большого эффекта можно добиться длительным вымачиванием щепы в бассейне, но для этого необходимы площади. Достаточно вымачивать в течение суток в обычной воде или 2-3 часа в подогретой.
Химический способ
Самый простой способ: окисление дубильных веществ кислородом воздуха. Для этого древесину выдерживают на воздухе, и желательно под солнцем.
Химические реакции, возникающие при обработке щепы химическими веществами, переводят сахара в нерастворимые и безвредные соединения, а также создают непроницаемую пленку. Для обволакивания древесных отходов непроницаемой пленкой используют карбамидоформальдегидную смолу (КС-11 или КФ-МТ-П). Для уменьшения влияния вредных для цемента сахаров перед созданием цементной смеси щепу для арболита пропитывают минерализатором (4 – 10 % раствором хлорной извести). Процесс пропитки называется минерализация.
На практике популярна обработка древесного заполнителя растворами хлористого кальция, жидкого стекла и сернокислого глинозёма для устранения влияния вредных сахаров на цемент. Хлористый кальций следует использовать только для обработки выдержанной щепы деревьев хвойных пород. При использовании жидкого стекла и сернокислого глинозема порода древесина и время ее выдержки не важны, однако при их использовании уменьшается показатель прочности арболита почти в два раза.
Хлористый кальций или хлорид кальция CaCl2
Биологический способ
Устранение древесных ядов осуществляется при помощи катализаторов, в качестве которых могут выступать бактерии. К этому способу можно отнести элементарный прогрев древесины. Он активизирует биологические процессы, которые приведут к частичному брожению и окислению водорастворимых сахаров. В процессе сушки сахара становятся нерастворимыми: остекловываются и кристаллизуются.
Комбинированный способ
Этот способ сочетает вышеописанные химические и физические способы. Однако надо признать, что комбинированный способ трудоемкий.
Известен пример комбинированного способа применяемого в Англии. Древесный заполнитель 10 минут кипятиться, после промывается в воде. Так частично удаляются водорастворимые сахара. Затем ее кипятят в 20% растворе железного купороса, для осаждения дубильных веществ.
Еще один рецепт комбинированного способа: щепу вымачивают в жидком стекле от 5 часов до 24 часов, затем ее промывают и высушивают.
В разделе ГОСТ 19222 «Определение пригодности древесного заполнителя» описана методика по которой вы можете проверить эффективность того или иного способа.