как сделать форму для арболита своими руками
Арболит своими руками в домашних условиях: пропорции, состав, технология производства
Арболит является популярным строительным материалом с массой специфических свойств и преимуществ. В зарубежных странах его применяют в течение 100 лет, но на отечественном пространстве он появился только в середине XX в., когда начался стремительный расцвет частного домостроения. Сегодня широко востребовано производство арболитовых блоков в домашних условиях.
Преимущества и недостатки
За счет особых эксплуатационных характеристик арболит совмещает в себе преимущества 2 стройматериалов.
Решение обладает как плюсами, так и минусами, которые мешают применять его во всех направлениях строительства. Ключевым недостатком блоков является их уязвимость к воздействию влаги. Однако если вовремя оштукатурить поверхность снаружи и внутри здания, проблема будет устранена.
Плюсы
Среди ключевых достоинств арболита выделяют такие пункты:
Минусы
Список минусов относительно небольшой, но его нужно учитывать при изготовлении арболита своими руками:
Технология производства своими руками
Если оценивать арболит как разновидность бетона, то его следует отнести к группе легких типов, поскольку это подтверждается характерными эксплуатационными свойствами.
При этом изготовление арболита не предусматривает обязательное внесение песка в его состав, поэтому материал не является классическим представителем бетона.
Состав
Состав арболита состоит из таких компонентов:
Древесина
Являясь натуральным материалом, древесина содержит в своих порах небольшое количество воды. Еще она обогащена органическими сахарами, которые нужно удалить перед использованием сырья. Это позволит создать качественный материал с повышенными прочностными и эксплуатационными свойствами.
Технологический процесс подразумевает рубку щепы сырой древесины, после чего ее помещают в среду с химическими реагентами для выведения сахаров. Материал должен быть исключительно сырым, поскольку такая щепа обладает правильной формой для хаотичного распределения по составу блока.
Изначально подобный этап выглядит простым и понятным, но он обязывает мастера придерживаться точной рецептуры и правил. Если упустить какое-либо требование, конечная конструкция начнет рассыпаться.
Дерево, как и цемент, обладает низкими адгезионными показателями. Поэтому, чтобы оно обрело требуемые свойства, нужно тщательно разобраться с механизмом взаимодействия щепы, химических реагентов и цемента.
В зависимости от размеров щепы определяется количество цемента, который будет использоваться при производстве 1 м³ блока. Сухое сырье обладает мелкой фракцией и игольчатой структурой, из-за чего понадобится задействовать больше цементной смеси.
Рецептура
Создавая арболит своими руками в домашних условиях, пропорции можно выбирать по разной рецептуре. Однако независимо от выбранного рецепта есть ряд универсальных требований, которые нужно выполнять без отклонений. В первую очередь необходимо вывести всю влагу и сахара, а также изолировать щепу от проникновения воды извне.
В правильно созданной конструкции отсутствует точка росы, что позволяет применять ее в качестве самостоятельного стройматериала или утеплителя. Выбирая подходящий рецепт, важно учитывать условия эксплуатации боков. Так, в одном регионе может присутствовать высокая влажность, поэтому сырье будет нуждаться в обильной просушке, а в другом — чрезмерно низкий показатель.
Дальше следует определиться с типом химических добавок, которые будут входить в состав арболита. Существует 4 вида реагентов, обеспечивающих правильные эксплуатационные свойства материала. Они подбираются с учетом места размещения будущей постройки.
Химические добавки
Цементные смеси обладают низкой адгезией с деревом, поскольку в составе последнего присутствуют сахара и полисахариды. При взаимодействии со щелочной средой они начинают превращаться в водорастворимые сахара, негативно влияющие на конечные свойства материала.
Попадая в водный раствор цемента, подобные вещества ухудшают химическую реакцию твердения и препятствуют образованию монолитного камня. В зависимости от концентрации сахаров определяется время набора прочности цементом. Если их чрезмерно много, камень станет рыхлым и уязвимым к повреждениям. Его прочность и связующие качества сильно снизятся.
Для предотвращения подобных проблем, следует эффективно удалить из состава щепы сахара, используя специальные реагенты.
Другие преимущества химической обработки — эффективное заполнение пор древесины и снижение водопоглощения. Это сокращает разбухание и деформацию материала под воздействием влаги.
Сернокислый алюминий
Такой химический реагент широко применяется при арболитовом производстве, поскольку он способен расщеплять сахара. Также добавка сокращает термин набора марочной прочности.
Хлористый кальций
Еще 1 популярной добавкой является хлористый калий. Вместе с сернокислым алюминием он выводит из состава дерева все микроорганизмы и обеспечивает щепу противогнилостными свойствами. Тандем 2 реагентов повышает устойчивость блоков к различным негативным воздействиям. Если нет возможности приобрести хлористый кальций, его можно заменить хлористым алюминием.
Жидкое стекло, или силикат натрия
Зная, из чего состоит состав арболита и пропорции, необходимо позаботиться о таком реагенте, как жидкое стекло (силикат натрия). Компонент предназначается для закрытия всех пор в древесине и защите щепы от проникновения влаги. Добавку вносят после разложения сахаров. Еще она способствует улучшению схватывания раствора.
Известь гашеная
Добавка является альтернативным решением для 2 первых реагентов и используется в случае их отсутствия. Вещество расщепляет сахара и микроорганизмы в составе щепы и обеспечивает более быстрый набор нужных эксплуатационных качеств.
Органические составляющие
Создавая арболит, состав нужно разбавлять органическими элементами. Кроме щепы используются растения в измельченном виде, которые обеспечивают игольчатую форму сырья.
Ключевой добавкой древесного происхождения является иглообразная стружка, которая появляется в результате станочной обрезки древесины. Еще состав разбавляют соломой, сеном, опилками и щепой.
Компоненты тщательно просушиваются 2-3 месяца на улице или обрабатываются известковым раствором в пропорции 50 кг гашеной извести на 200 л воды, куда погружается 4 м³ щепы.
Пропорции смеси
Пропорции добавок подбираются с учетом требуемой марки материала.
Показатели плотности варьируется в пределах 610-860 кг на м³. Теплоизоляционные виды с низкими марками эффективны при утеплении горизонтальных конструкций. Более прочные варианты нужны для обработки вертикальных полостей или стен.
На куб. м щепы понадобится 6-10 кг сернокислого алюминия и хлористого кальция. Потом смесь условно разделяется на 2 части в пропорции 2:3. Меньшая часть растворяется в жидкости и используется для обработки щепы перед замесом. Оставшееся сырье добавляется в цемент в сухом виде.
Очередность загрузки
Разбираясь, как сделать арболитовые блоки своими руками, необходимо изучить очередность загрузки компонентов. Для более комфортного замеса понадобится подготовить вместительное корыто и лопату, однако более эффективно использовать бетономешалку.
В емкости смешиваются обработанные органические отходы и цемент. Дальше они разбавляются теплой водой (+15…+25ºС). После того как компоненты растворятся, нужно оценить температуру воды — если она низкая, понадобится подогреть ее.
При ручном смешивании раствора или возведении монолитной стены для дома из арболита в жидкость добавляется 1% суперпластификатора. В его качестве можно использовать средство «Полипласт» стоимостью 5,1 тыс. руб. за мешок 25 кг.
Подобная добавка придает арболитовой массе дополнительную подвижность и эластичность и обеспечивает более качественное заполнение опалубки с последующим уплотнением.
Формирование блоков перемычек
В подходящие формы раствор заливается с помощью ведер или лопат. Трамбовочное приспособление создается из бруса и применяется только после полного заполнения емкости раствором с образованием небольшой горки сверху.
Не нужно проводить трамбовку после выливания каждого слоя. Хаотичность смеси обеспечивает высокое качество. При укладке можно немного прижимать отдельные участки, чтобы материал плотно укладывался. Трамбовка неполной формы является ошибкой и приводит к разграничению слоев и низкому качеству их схватывания.
Смесь должна побыть в форме 2-3 дня, после чего ее нужно демонтировать и поместить содержимое на открытый воздух для просушивания. При отсутствии финансовых ограничений рекомендуется приобрести вибростол, обеспечивающий уплотнение материала в формах.
Заливка монолита
Чтобы залить монолитные стены, необходимо задействовать раствор с суперпластифицирующей добавкой. Еще нужно позаботиться об армировании, как при обустройстве монолитного железобетона. Металлические элементы защитят конструкцию от расползания при интенсивной нагрузке и обеспечат ей улучшенные прочностные свойства.
Армирование производится с помощью арматуры из стали, стекловолокна или углепластика диаметром 16 мм (для вертикального армирования) или 8-10 мм (для горизонтального). Закреплять каркас нужно до установки опалубки. В противном случае соединение элементов между собой станет более проблематичным.
Для обустройства опалубки подходят все подручные материалы.
Оборудование
Производство арболита в домашних условиях предусматривает ряд финансовых вложений, связанных с покупкой специального оборудования.
Такие конструкции нужны для производства арболита в промышленных масштабах. Если вам необходимо небольшое количество материала для частных строительных задач, выбор оборудования будет отличаться.
Этапы производства и подводные камни
Доступные на рынке щепорезы отличаются:
Отдельные агрегаты принадлежат к группе бытовых и подходят для несложной работы по обработке веток и отходов. Используя такой станок, потребуется покупка дополнительного оборудования для резки сырья.
Чтобы избежать неоправданных затрат, лучше сразу купить мощный прибор с широкой горловиной и режущими элементами. Оптимальным решением является роторно-ножевой щепорез. Стоимость подобной установки составляет 500 тыс. руб, но она быстро окупает себя.
Рабочая площадь, где будет установлен щепорез, должна подключаться к бесперебойному источнику электроснабжения в 380 вольт и рассчитываться на 10 кВт двигатель. Нельзя применять для производства арболита опилки или стружку, за исключением крупной стружки от оцилиндровочного станка.
Наиболее доступный станок — РМ200 — подойдет для домашнего изготовления арболитовых блоков.
Оптимальное оборудование для производства
Производственный процесс подразумевает применение следующих агрегатов:
Используемые агрегаты должны быть мощными, производительными и эргономичными.
Как сделать арболит своими руками
После оценки основных рабочих моментов можно начинать процесс производства арболита. При этом важно учитывать, для каких целей будет использоваться материал — частных, или коммерческих. В первом случае не обязательно покупать дорогостоящие агрегаты и оборудование.
Оборудование
Ключевым агрегатом для домашнего изготовления арболитовых блоков является щепорез. Его можно соорудить своими руками, заказав главную деталь у токарей. В таком случае расходы снизятся в 4 раза. Режущие элементы следует устанавливать под минимальным углом, а горловину для подачи щепы закреплять вертикальным образом.
Для изготовления последней детали лучше задействовать шестигранник, предварительно организовав посадочные места для подшипников. В интернете существует масса обучающих видео и инструкций по реализации подобного проекта.
Создание молотковой машины
На следующем этапе придется соорудить молотковую машину. В 2 дисках для осей нужно проделать отверстия и закрепить шайбу шириной 10-20 мм. На одной стороне оси следует нарезать резьбу под гайку. При наличии токарного станка лучше обработать вал и снять с него ножевой диск, чтобы создать прямоугольный выступ для крепления второго диска.
Готовый вал закрепляется на подшипниках и опоре. Если величина наружного кожуха меньше, чем требуется, придется его заменить или переделать. Выходное отверстие заделывается стальной сеткой с оптимальным диаметром.
Бункеры и формы
Промышленные бункеры и формы продаются в стандартных размерах, которые соответствуют параметрам блоков из полистиролбетона или пенобетона. Для арболита характерны размеры в 20, 40 или 60 см. Создавать заготовки своими руками проблематично, поэтому лучше раскроить болгаркой металлические листы и подготовить наборную форму.
Отработка технологии
Наиболее сложным этапом является отработка технологии с целью определения всех тонкостей работы оборудования. Внесение химикатов лучше разделить на несколько отдельных этапов. Для начала вносится хлористый натрий и сернокислый алюминий, а остальные добавки помещаются в бункер перед замесом.
Применение блоков, панелей, плит, оштукатуренных арболитовых блоков
В современном строительстве плиты из арболита устанавливаются на балках или плитах перекрытия, что обусловлено их достоинствами и отсутствием сложностей при монтаже. Блоки используются для обустройства длинных прогонов стен таунхаусов или зданий. Стандартные конструкции нужны для возведения домов, гаражей и бань.
Отзывы строителей: положительные и отрицательные
Начиная производство арболита, важно ознакомиться как с положительными, так и отрицательными отзывами строителей.
Отзывы владельцев домов из арболитовых блоков: положительные и отрицательные
Еще нужно почитать отзывы владельцев домов из арболита.
Подводим итоги
Большинство отзывов об арболите носят положительный характер. Но, чтобы материал получил все свои преимущества, важно в точности соблюдать технологию производства и придерживаться пошаговых инструкций.
Как сделать форму для арболита своими руками
Рынок стройматериалов — пожалуй, то место, где конкуренция в строительном бизнесе особенно высока. Экологические, технические и потребительские требования с каждым годом только возрастают, а вот бюджет застройщиков все чаще падает. В последние десятилетия приобрел популярность относительно недорогой строительный материал — арболит.
Что нужно знать, чтобы изготовить его самостоятельно, и как сделать станки для производства арболитовых блоков своими руками — в нашей статье.
Строительные блоки из арболита получают на специальном промышленном оборудовании. В основе технологии лежит процесс смешивания древесной щепы с цементным раствором с последующим прессованием. Данный материал относится к легким бетонам. Важно понимать, что технология его производства значительно отличается от других подобных, на первый взгляд, материалов — полистиролбетона, керамзитобетона и ячеистых бетонов.
Сразу оговоримся, что технология эта достаточно несложная и доступная для организации небольшого производства. Также вполне реально изготовить станок для арболитовых блоков своими руками, чертежи к которому находятся в свободном доступе в сети Интернет.
Технические характеристики арболита
Требования к сырью
Процесс производства
Решив произвести станок для арболитовых блоков своими руками, следует узнать больше о процессе их изготовления.
Производство арболитовых блоков имеет четыре основных цикла: подготовка щепы, замес состава, прессование, сушка готовых блоков. Немного расскажем о каждом из них.
Арболитовая смесь состоит из следующих компонентов:
Если вас интересует, как изготовить станок для производства арболита самостоятельно, следует подойти к этому процессу ответственно и внимательно. На что следует обратить внимание в первую очередь: для каких целей необходимо начинать производство — для собственного потребления и продажи небольших партий блоков или это будет бизнес-проект.
Полноценное производство потребует:
Это минимум. Будет еще много других обстоятельств технического, финансового и административного характера.
Если вам необходимо небольшое производство арболита своими руками, то начинать надо с качественных чертежей оборудования. Даже самый простой станок необходимо сделать удобным и безопасным для использования, для этого необходимо начинать процесс изготовления с чертежа оборудования.
Линия по производству арболитовых блоков (комплектация)
Линия, производящая арболитовые блоки – станок, купить который не каждому по карману, однако преимущества ее заключаются в полной автоматизации процесса производства. Линия, хоть и довольно габаритная установка, достаточно проста в сборке и разнообразна в комплектации, поэтому можно выбрать установку, которая будет занимать сравнительно небольшую площадь.
Приняв решение производить самостоятельно арболитовые блоки, станок, цена которого довольно высокая, начинающий мастер сможет позволить себе не сразу. Зато сможет сделать. Изготовленные кустарным способом агрегаты могут обойтись дешевле заводских, но производство арболитовых блоков на таком оборудовании будет осуществляться на собственный страх и риск.
Самодельное и промышленное оборудование, несмотря на то, что функционирует по общему принципу, значительно различаются между собой производственной мощностью, размерами, качеством деталей и узлов, и конечно, монтажом.
Щепорез
Это один из самых важных механизмов в технологической цепочке производства. Чтобы получить щепу необходимого размера, необходимо перемолоть произвольные куски древесины. Промышленное оборудование с этой задачей легко справляется, перемалывая десятки кубометров сырья в час.
Для частного производства можно купить или изготовить самостоятельно роторно-молотковый щепорез. Вы без особого труда сможете изготовить его основные узлы:
Способы формования арболитовых блоков
О составе и о пропорциях смеси для производства арболитовых блоков мы уже писали в первой части настоящей статьи. Сегодня мы расскажем о том, как правильно формовать и утрамбовывать арболитовую смесь, а также о правилах складирования готовых блоков.
В настоящее время существует несколько способов формования арболитовой смеси:
Какой из них более предпочтителен – зависит от запланированного объема производства.
Рассмотрим перечисленные методы подробнее.
Ручное трамбование на полу
Представленный метод считается наиболее экономичным. Как правило, его применяют, когда необходимо изготовить материал для строительства собственного дома, но иногда этот способ используется при открытии нового производства.
Если денег немного, я бы начал с ручного трамбования (без станка совсем), то есть: ручная трамбовка плюс виброплощадка или просто ручная трамбовка. При объеме 100-120 м³ в месяц – это отличный вариант.
Представленный способ предполагает наличие следующего оборудования:
Сразу после замешивания арболитовая смесь раскладывается по формам. Формование производится в 2-3 этапа: смесь укладывается в формы послойно, причем каждый слой необходимо последовательно утрамбовывать. Перед трамбованием смесь следует проштыковать, используя узкие вилы.
Какой бы способ формования вы ни выбрали, особое внимание необходимо обратить на конструкцию самих форм. Так, размер формы по длине и ширине соответствует размеру блоков. Высота же формы всегда больше заданного размера. Это делается для того, чтобы в форму смог поместиться необходимый объем неутрамбованной смеси. Коэффициент уплотнения варьируется в следующих пределах: от 1,2 до 1,6. При этом он будет соответствовать средней плотности конструкционного арболита (700 кг/м³). Иными словами, если высота блока у вас равна 37 см, то минимальная высота формы должна быть 44,5 см. Форма наполняется до верхнего края, а затем смесь утрамбовывается до высоты блока (чем выше форма, тем выше будет плотность готовых блоков и, соответственно, выше их прочность).
Блоки можно сразу делать универсальными, чтобы по своим размерам они могли одновременно подходить и для строительства стен (толщиной 37 см), и для строительства перегородок (толщиной 16 см).
Размер –50х37х16. Благодаря всем форумчанам именно этот размер и делаем. Этот блок будет универсальный – стеновой и перегородочный.
Формы для арболита следует делать либо стальными (из нержавейки), либо деревянными (с обшивкой из нержавеющей стали). Корпус формы должен состоять из двух частей, при этом дно у такой конструкции будет отсутствовать.
Соединяются обе половины с помощью металлических шпилей.
Вместо дна используется фанерная дощечка или ровное основание бетонного пола. Поверхность основания следует накрыть полиэтиленовой пленкой. Это делается для того, чтобы защитить основание от налипания смеси. При этом для защиты боковых и нижних поверхностей формы от налипания арболита можно применять линолеум или специальные растворы. А вот какой вариант защиты использует один из пользователей нашего портала.
Долго мудрили с различной «химией», предназначенной для смазывания металлических форм. В итоге взяли у пищевиков отработанное растительное масло (у нас цена – 650 руб. за 50 литров), попробовали. Уже второй год пользуемся только им. Работает прекрасно.
Стенки арболитовых форм желательно оснастить специальными фиксаторами (защелками).
Срабатывая во время утрамбовывания смеси, они фиксируют трамбовочную крышку в положении, соответствующем высоте блока.
Крышка забивается с помощью стальной трамбовки, которая использовалась для последовательного трамбования нескольких слоев арболитовой смеси.
При ручном способе формования используется несколько форм. Каждая из них рассчитана на 1 или 2 блока. Этот способ позволяет осуществлять распалубку готовых изделий как мгновенно (сразу после формовки), так и спустя определенное время (10-12 часов после формования). Второй вариант позволяет получить более прочные изделия.
Переносить блоки на поддоны желательно, спустя 2-3 дня после распалубки. Складывать блоки друг на друга можно только через 3-4 дня после их изготовления, а складировать изделия в три ряда (по высоте) можно только через 6-7 дней после распалубки.
Несмотря на разницу в плотности блоков, полученных методом ручного трамбования, при соблюдении технологии их прочность всегда будет соответствовать строительным стандартам.
Ручное трамбование на вибростоле
Этот способ формования предполагает использование всех тех приспособлений, которые перечислены в предыдущей главе. Единственное, что придется приобрести дополнительно – это сам вибростол.
В процессе формования блоков арболитовые формы (вместе с основанием, накрытым полиэтиленом) устанавливаются на поверхность вибростола. Затем форма наполняется смесью, которая сразу же проштыковывается тонкими вилами. На следующем этапе в работу задействуется вибростанок. Устройство включается на короткий промежуток времени: 10-30 сек. Точное время работы станка устанавливается опытным путем.
После выключения станка смесь утрамбовывается с помощью ручной трамбовки и фиксирующейся крышки. Сформированные блоки вместе с основанием можно снимать с поверхности вибростола.
Производить распалубку можно сразу, а можно спустя 10-12 часов после формования.
Преимущества формования на вибростоле состоят в возможности получения блоков с более однородной внутренней структурой. При этом плотность блоков, изготовленных в процессе нескольких замесов, будет отличаться незначительно (чего нельзя сказать о качестве изделий, полученных методом обычного ручного трамбования).
Формование на вибропрессовальном станке
Формование блоков с помощью вибростанка требует наличия основного и вспомогательного оборудования:
Представленный способ формования требует покупки специального вибростанка, обладающего довольно сложной конструкцией (изготовить такой станок самостоятельно – очень сложно, а оборудование, имеющееся в продаже, нередко требует доработки).
На рынке продается огромное количество разных вибростанков, но, к сожалению, без внесения изменений практически ни один из них не пригоден для производства арболита.
Изменения должны затронуть конструкцию виброплощадки и прессовального механизма. Так, вместо виброплощадки необходимо установить виброударную установку (чтобы цемент при вибрации не стекал с поверхности щепы).
На вибростоле блоки изготавливать нежелательно, так как цементное молочко стремится вниз. Для арболита необходимо ударное встряхивание.
Если при ручном формовании на вибростоле подобная проблема решается предварительным штыкованием, то конструкция вибростанка не предусматривает осуществления этой операции. К тому же, если прессовальный механизм приводится в действие гидравлическими (или пневматическими) цилиндрами, под воздействием сильной вибрации он очень быстро выходит из строя. Все эти проблемы производителю арболита приходится решать самостоятельно.
Некоторые производители используют вариант с винтовым прессом.
На винтовом прессе я уже изготовил более 10000 м3 (за 3 года). Проблем незамечено. Меняем только цепь 2 раза в год, двигатель – 1 раз в 1,5 года, и своевременно производим замену бронзовых шайб (1 раз в год). Думаю, при правильном изготовлении пресса – вариант рабочий.
Конструкцию вибропресса каждый производитель выбирает для себя самостоятельно.
Складывать блоки один на другой, так же, как и в двух предыдущих случаях, можно не ранее, чем через 3-4 дня после изготовления. Складировать изделия в несколько рядов (по высоте) можно только спустя неделю.
Преимущества изготовления блоков на вибропрессе состоят в максимальной механизации труда и в возможности изготавливать блоки с однородной структурой.
Вибрирование с пригрузом
Теперь перейдем к описанию наиболее распространенного способа формования блоков, который позволяет механизировать технологический процесс и одновременно оптимизировать затраты, связанные с открытием производства.
Вибростанок с пригрузом в настоящий момент можно приобрести на рынке, а имея в наличии соответствующие чертежи, его вполне можно изготовить своими руками (или заказать изготовление на профильном производственном предприятии).
Компактные арболитовые станки с пригрузом чаще всего рассчитаны на одновременное формование только одного блока, поэтому пригруз легко опускается в форму руками.