Технология производства арболита: Изготовление арболита своими руками: технология производства и самостоятельные работы

Автор

Содержание

Изготовление арболита своими руками: технология производства и самостоятельные работы

Поэтапная технология изготовления арболита предвидит подготовку основания, определения компонентов и состава блочного материала. В данной статье рассмотрим особенности производства своими руками с применением необходимого оборудования, расчета массы и заливки.   

Оглавление:

  1. Преимущества и недостатки арболита
  2. Технология производства арболита
  3. Подготовка основания для работы
  4. Компоненты и состав арболита
  5. Процесс и принципы изготовления
  6. Оборудование: применение на практике
  7. Блочные формы для арболита
  8. Процесс производства своими руками
  9. Советы экспертов при изготовлении блоков своими руками

Преимущества и недостатки арболита

Для многих строителей арболитные блоки являются ценным и качественным материалом для возведения домов. Главная особенность теплоизоляционных свойств позволяет из раствора производить напольные листы. Технология изготовления и принципы выдержки и сушки блоков предоставляют арболиту некоторые преимущества:

1. Прочность материала составляет 600-650 кг/м3, что по компонентной структуре не уступает иному строительному материалу. Главной особенностью является пластичность, что формируется в результате использования древесины, которая качественно армирует блоки. Таким образом, арболит не трескается под тяжестью иных материалов, а может только слегка деформироваться сохраняя общую систему конструкции.

2. Стойкость к низким температурам, что очень важно в процессе возведения дома и его эксплуатации. Дело в том, что если здание нагреется и замерзнет несколько раз, то это не повлияет на качество материала. Фактически дом из арболита может простоять минимум 50 лет в любые погодные условия. Конструкции из пеноблоков не имеют подобных свойств, ведь при постоянном замораживании они быстро потеряют свою функциональность.

3. Арболит не поддается воздействию углекислого газа, так что не стоит беспокоиться о карбонизации блоков, ведь их структура не позволит превратиться материалу в мел.

4. Теплопроводность блоков свидетельствует о популярности материала. Сравнивая показатели, стоит отметить, что стена из арболита в 30 см равняется 1 метру толщины кирпичной кладке. Структура материала позволяет сохранять тепло внутри помещения даже в самые холодные зимы, что весьма экономично при строительстве.

5. Звукоизоляционные свойства свидетельствуют о высоком коэффициенте поглощения арболита, который составляет от 0,7 до 0,6. Для сравнения древесина имеет показатели 0,06 -0,1, а кирпич немного больше около 0,04-0,06.

6. Легкость материала, что позволяет сэкономить средства на заливку фундамента.

7. Арболит является экологически чистым и долговечным строительным материалом, что определяет компонентный состав блоков. После возведения дома он не образует плесень и грибок на стенах.

8. Материал является безопасным, так он не воспламенятся.

9. Арболитные блоки легко применять в строительных работах, поскольку без труда в  них можно забить гвозди, просверлить отверстие, использовать шурупы и так далее. Внешняя структура материала позволяет покрывать его штукатуркой без использования специальных сеток и дополнительных утеплителей.

Мы рассмотрели преимущества арболитных блоков, но для полного воссоздания картины о данном строительном материале приведем некоторые недостатки:  

1. Стеновая панель может не выделяться точными геометрическими параметрами, от чего для восстановления ровности стены используют вагонку, сайдинг или гипсокартон, а сверху все отделяют штукатуркой.

2. Блоки не являются дешевым строительным материалом, ведь изготовление щепы для арболита требует некоторых затрат. Делая расчеты по сравнению из газобетоном, данный строительный материал обойдется только на 10-15 процентов дороже, что не формирует полное преимущество.  

Технология производства арболита

Изготовление арболита требует следованию технологиям производства с расчетом состава и объема для одного блока. Арболитные блоки представляют собой строительный материал простой по компонентному составу, в который входят древесина, вода, опилки, цемент и другие предметы.

Главной основой для производства считается древесная щепа. Составная часть арболитового блока определяет его прочность и устойчивость к повреждениям, что высчитывается высшим уровнем, чем у пено- или газоблоков. Производство в домашних условиях осуществить не сложно, однако необходимо придерживаться распределения массы предмета и следовать инструкции.

Подготовка основания для работы

Основной составляющей для изготовления щепы для арболита является соотношение пропорций стружки и опилок – 1:2 или 1:1. Все предметы хорошо высушивают, для чего их помещают на 3 – 4 месяца на свежий воздух, время от времени обрабатывая известью и переворачивая.

Примерно на 1 кубический метр средства потребуется около 200 литров извести 15-ти процентной. В них помещают все щепы на четыре дня и перемешивают их от 2 до 4 раз на день. Все работы проводятся с целью убрать сахар с древесины, который может спровоцировать гниение блоков. Щепу приобретают в готовом виде, однако, с помощью щепорезов можно сделать самостоятельно.

Компоненты и состав арболита

Компонентный состав арболита является самым важным этапом технологии производства и требует внимательного соотношения всех материалов. При изготовлении блоков важно следить за качеством и разновидностью приобретаемых материалов, которые определяют готовый строительный материал. После процесса изготовления в щепу добавляют следующие материалы, такие как:

  • известь гашеную;
  • жидкое стекло растворимое;
  • портландцемент;
  • хлористый калий;
  • алюминий и сернокислый кальций.

Производство арболита в пропорциях представлено в таблице 1. Стоит учесть, что для всех компонентов масса рассчитана на четыре процента доли цемента. Данная компоновка помогает сохранить огнеупорность предмета и придает пластичности.

Таблица 1. Состав арболита по объему

Марка арболита Цемент (М400) Кол-во извести Кол-во песка Кол-во опилок Получаемая плотность (кг/м3)
5 1 1,5 - 15 300-400
10 1 1 1,5 12 600-700
15 1 0,5 2,5 9 900-1000
25 1 - 3 6 1200-1300

Процесс и принципы изготовления

Оптимальные параметры блоков для технологии производства арболита составляют 25х25х50 сантиметров. Установленные размеры удобны при кладке стен домов, а также в процессе промышленности. Заливка блока состоит из трех рядов смеси и арболита, после каждого этапа необходимо уплотнять раствор молотком, отделанным жестью.

Излишняя масса свертывается при содействии шпателя. Выдерживается блок при температуре 18 градусов тепла на раскрытом воздухе. По истечении суток арболит выстукивается из формы на ровную поверхность, где он скрепляется на протяжении 10 дней.

Оборудование: применение на практике

Для производства необходимо разное снабжение, например, станки для изготовления арболита, которые выбираются в соответствии с объемом продукции и количества сырья. Технология промышленного процесса должна отвечать требованиям и критериям СН 549-82 и ГОСТу 19222-84. В качестве основного материала для выработки выступают хвойные  деревья. Раздробление древесины происходит с помощью рубильных машин, таких как РРМ-5, ДУ-2, а более скрупулезное дробление осуществляется на оборудовании ДМ-1.

Арболитовую смесь подготавливают со смесителями и растворителями различного цикличного воздействия на материал. Подвозят большие объемы обработанной смеси к формам с помощью приспособления в качестве бетонораздатчиков или кюбелей. Подъем или опускание машины должно осуществляться при параметрах 15о по верхнему подъему и 10о по нижнему, а скорость оборудования рассчитывается в 1 м/с. Разлив арболитовой смеси по формам делают на высоте до 1 метра.

Уплотнения раствора производят с содействием вибропреса или ручной трамбовки. Для производства небольшого количества блоков нужно применить мини-станок. Изготовление своими руками арболита не представляет особых трудностей, однако на промышленных объектах применяется специальное оборудование по смешиванию, изготовления блоков. На некоторых заводах присутствуют тепловые камеры с ИК-излучением или ТЭНом, что позволяет определить нужную температуру для высыхания блоков.

Блочные формы для арболита

Существуют разные блочные формы для обработки арболита, а примерные величины могут составлять: 20х20х50 см или 30х20х50 см. Выпускаются предметы и прочих размеров, особенно для постройки вентиляционных систем, покрытий и так далее. Формы можно приобрести в строительных магазинах или же подготовить все своими руками. Для этого, используют доски толщиной в 2 сантиметра, которые скрепляют до образования определенной конструкции. Внешне форма отделывается фанерой, или пленкой.

В зависимости от класса арболитовые блоки применяют в малоэтажном строительстве для возведения несущих стен, перегородок, а также для теплоизоляциии и звукоизоляции конструктивных элементов здания.

Процесс производства своими руками

Рассмотрев технологию изготовления состава арболита, можно приступать к выполнению работы самостоятельно. Для начала потребуются некоторые материалы и оборудование:

  • специальный лоток для смеси;
  • падающий и вибрирующий стол;
  • стол с ударно-встряхивающим эффектом;
  • разъемные формы и подставки;
  • поддон из металла для форм.

Производить арболит своими руками очень сложно без использования необходимых инструментов, станков и оборудования. Как правило, на производстве потребуются некоторые приспособления:

1. Для получения качественного раствора необходимо применить бетономешалку. Разумеется, в процессе можно все сделать своими руками, однако придется, много времени потратить на получение раствора необходимой консистенции.

2. Для формирования структуры блоков важно приобрести формы соответствующих размеров. Как правило, арболит имеет прямоугольную форму, а в производстве используются пластиковые формы.

3. При помощи станка вы профессионально измельчите щепу.

4. Используя пресс можно получить хорошую плотность материала при трамбовке, при этом важно убрать воздух из консистенции. В качестве приспособлений применяется вибростол.

5. Обязательное наличие камеры для сушки арболита, что позволит его превратить в твердую однокомпонентную структуру.

6. В домашних условиях понадобится лопата для загрузки смеси в формы, а для скрепления блоков используют армирующую сетку.

При наличии выше перечисленных приспособлений можно производить в день около 350 – 450 м3 строительного раствора в месяц. Места для монтажа потребуется около 500 квадратных метров, а затрат на электроэнергию пойдет 15-45 кВт/ч. Для самостоятельного процесса органические средства заливаются водой, а также цементом до образования однородной смеси. Все пропорции и расчеты отображены в таблице 1, главное чтобы вышедшая смесь была сыпучей.

Перед заливкой раствора в формы, их обмазывают с внутренней стороны молочком известковым. После этого, средство скрупулезно и аккуратно укладывают и утрамбовывают специальными приспособлениями. Верхняя часть блока выравнивается с помощью шпателя или линейки и заливается раствором штукатурки на слой в 2 сантиметра.

После образованной формы арболита его потребуется тщательно уплотнить с помощью деревянной конструкции, оббитой железом. Прочными и надежными считаются блоки, которые выстоялись и схватились на протяжении десяти дней при температуре 15о. Чтобы арболит не пересох, рекомендуется периодически поливать его водой.

Технология изготовления арболита своими руками не представляет определенной сложности, а поэтому все работы провести легко при наличии необходимых инструментов и приспособлений. При соблюдении правил и критериев производства, правильного расчета компонентов строительный материал получится качественным и прочным для применения.

Советы экспертов при изготовлении блоков своими руками

Рекомендации специалистов по производству арболитных блоков основаны на практике их использования и применения. Чтобы достичь высокого качества продукции необходимо следовать некоторым факторам. В производстве рекомендуется применять не только большую щепу, но и использовать опилки, стружку из дерева. Обработка консистенции и выдавливание из него сахара позволяет избежать дальнейшего вспучивания строительного материала, что не приспускается при сооружении дома.

В процессе изготовления раствор следует тщательно перемешивать, чтобы все части оказались в цементе. Это важно для качественного и прочного скрепления древесины и иных материалов в блоке. В производстве не менее важным остается добавление следующих компонентов, таких как алюминий, гашеная известь и так далее. Весь состав образует дополнительные свойства арболита, например жидкое стекло не позволяет впитывать влагу блокам, а известь служит в качестве антисептика.

Хлористый калий способствует уничтожению микроорганизмов и других веществ, что не благотворно влияют на структуру. При добавлении всех компонентов стоит следить за таблицей пропорциональности, чтобы готовый раствор соответствовал требованиям производства арболитных блоков.

Изготовление арболита своими руками: технология производства и самостоятельные работы

Поэтапная технология изготовления арболита предвидит подготовку основания, определения компонентов и состава блочного материала. В данной статье рассмотрим особенности производства своими руками с применением необходимого оборудования, расчета массы и заливки.   

Оглавление:

  1. Преимущества и недостатки арболита
  2. Технология производства арболита
  3. Подготовка основания для работы
  4. Компоненты и состав арболита
  5. Процесс и принципы изготовления
  6. Оборудование: применение на практике
  7. Блочные формы для арболита
  8. Процесс производства своими руками
  9. Советы экспертов при изготовлении блоков своими руками

Преимущества и недостатки арболита

Для многих строителей арболитные блоки являются ценным и качественным материалом для возведения домов. Главная особенность теплоизоляционных свойств позволяет из раствора производить напольные листы. Технология изготовления и принципы выдержки и сушки блоков предоставляют арболиту некоторые преимущества:

1. Прочность материала составляет 600-650 кг/м3, что по компонентной структуре не уступает иному строительному материалу. Главной особенностью является пластичность, что формируется в результате использования древесины, которая качественно армирует блоки. Таким образом, арболит не трескается под тяжестью иных материалов, а может только слегка деформироваться сохраняя общую систему конструкции.

2. Стойкость к низким температурам, что очень важно в процессе возведения дома и его эксплуатации. Дело в том, что если здание нагреется и замерзнет несколько раз, то это не повлияет на качество материала. Фактически дом из арболита может простоять минимум 50 лет в любые погодные условия. Конструкции из пеноблоков не имеют подобных свойств, ведь при постоянном замораживании они быстро потеряют свою функциональность.

3. Арболит не поддается воздействию углекислого газа, так что не стоит беспокоиться о карбонизации блоков, ведь их структура не позволит превратиться материалу в мел.

4. Теплопроводность блоков свидетельствует о популярности материала. Сравнивая показатели, стоит отметить, что стена из арболита в 30 см равняется 1 метру толщины кирпичной кладке. Структура материала позволяет сохранять тепло внутри помещения даже в самые холодные зимы, что весьма экономично при строительстве.

5. Звукоизоляционные свойства свидетельствуют о высоком коэффициенте поглощения арболита, который составляет от 0,7 до 0,6. Для сравнения древесина имеет показатели 0,06 -0,1, а кирпич немного больше около 0,04-0,06.

6. Легкость материала, что позволяет сэкономить средства на заливку фундамента.

7. Арболит является экологически чистым и долговечным строительным материалом, что определяет компонентный состав блоков. После возведения дома он не образует плесень и грибок на стенах.

8. Материал является безопасным, так он не воспламенятся.

9. Арболитные блоки легко применять в строительных работах, поскольку без труда в  них можно забить гвозди, просверлить отверстие, использовать шурупы и так далее. Внешняя структура материала позволяет покрывать его штукатуркой без использования специальных сеток и дополнительных утеплителей.

Мы рассмотрели преимущества арболитных блоков, но для полного воссоздания картины о данном строительном материале приведем некоторые недостатки:  

1. Стеновая панель может не выделяться точными геометрическими параметрами, от чего для восстановления ровности стены используют вагонку, сайдинг или гипсокартон, а сверху все отделяют штукатуркой.

2. Блоки не являются дешевым строительным материалом, ведь изготовление щепы для арболита требует некоторых затрат. Делая расчеты по сравнению из газобетоном, данный строительный материал обойдется только на 10-15 процентов дороже, что не формирует полное преимущество.  

Технология производства арболита

Изготовление арболита требует следованию технологиям производства с расчетом состава и объема для одного блока. Арболитные блоки представляют собой строительный материал простой по компонентному составу, в который входят древесина, вода, опилки, цемент и другие предметы.

Главной основой для производства считается древесная щепа. Составная часть арболитового блока определяет его прочность и устойчивость к повреждениям, что высчитывается высшим уровнем, чем у пено- или газоблоков. Производство в домашних условиях осуществить не сложно, однако необходимо придерживаться распределения массы предмета и следовать инструкции.

Подготовка основания для работы

Основной составляющей для изготовления щепы для арболита является соотношение пропорций стружки и опилок – 1:2 или 1:1. Все предметы хорошо высушивают, для чего их помещают на 3 – 4 месяца на свежий воздух, время от времени обрабатывая известью и переворачивая.

Примерно на 1 кубический метр средства потребуется около 200 литров извести 15-ти процентной. В них помещают все щепы на четыре дня и перемешивают их от 2 до 4 раз на день. Все работы проводятся с целью убрать сахар с древесины, который может спровоцировать гниение блоков. Щепу приобретают в готовом виде, однако, с помощью щепорезов можно сделать самостоятельно.

Компоненты и состав арболита

Компонентный состав арболита является самым важным этапом технологии производства и требует внимательного соотношения всех материалов. При изготовлении блоков важно следить за качеством и разновидностью приобретаемых материалов, которые определяют готовый строительный материал. После процесса изготовления в щепу добавляют следующие материалы, такие как:

  • известь гашеную;
  • жидкое стекло растворимое;
  • портландцемент;
  • хлористый калий;
  • алюминий и сернокислый кальций.

Производство арболита в пропорциях представлено в таблице 1. Стоит учесть, что для всех компонентов масса рассчитана на четыре процента доли цемента. Данная компоновка помогает сохранить огнеупорность предмета и придает пластичности.

Таблица 1. Состав арболита по объему

Марка арболита Цемент (М400) Кол-во извести Кол-во песка Кол-во опилок Получаемая плотность (кг/м3)
5 1 1,5 - 15 300-400
10 1 1 1,5 12 600-700
15 1 0,5 2,5 9 900-1000
25 1 - 3 6 1200-1300

Процесс и принципы изготовления

Оптимальные параметры блоков для технологии производства арболита составляют 25х25х50 сантиметров. Установленные размеры удобны при кладке стен домов, а также в процессе промышленности. Заливка блока состоит из трех рядов смеси и арболита, после каждого этапа необходимо уплотнять раствор молотком, отделанным жестью.

Излишняя масса свертывается при содействии шпателя. Выдерживается блок при температуре 18 градусов тепла на раскрытом воздухе. По истечении суток арболит выстукивается из формы на ровную поверхность, где он скрепляется на протяжении 10 дней.

Оборудование: применение на практике

Для производства необходимо разное снабжение, например, станки для изготовления арболита, которые выбираются в соответствии с объемом продукции и количества сырья. Технология промышленного процесса должна отвечать требованиям и критериям СН 549-82 и ГОСТу 19222-84. В качестве основного материала для выработки выступают хвойные  деревья. Раздробление древесины происходит с помощью рубильных машин, таких как РРМ-5, ДУ-2, а более скрупулезное дробление осуществляется на оборудовании ДМ-1.

Арболитовую смесь подготавливают со смесителями и растворителями различного цикличного воздействия на материал. Подвозят большие объемы обработанной смеси к формам с помощью приспособления в качестве бетонораздатчиков или кюбелей. Подъем или опускание машины должно осуществляться при параметрах 15о по верхнему подъему и 10о по нижнему, а скорость оборудования рассчитывается в 1 м/с. Разлив арболитовой смеси по формам делают на высоте до 1 метра.

Уплотнения раствора производят с содействием вибропреса или ручной трамбовки. Для производства небольшого количества блоков нужно применить мини-станок. Изготовление своими руками арболита не представляет особых трудностей, однако на промышленных объектах применяется специальное оборудование по смешиванию, изготовления блоков. На некоторых заводах присутствуют тепловые камеры с ИК-излучением или ТЭНом, что позволяет определить нужную температуру для высыхания блоков.

Блочные формы для арболита

Существуют разные блочные формы для обработки арболита, а примерные величины могут составлять: 20х20х50 см или 30х20х50 см. Выпускаются предметы и прочих размеров, особенно для постройки вентиляционных систем, покрытий и так далее. Формы можно приобрести в строительных магазинах или же подготовить все своими руками. Для этого, используют доски толщиной в 2 сантиметра, которые скрепляют до образования определенной конструкции. Внешне форма отделывается фанерой, или пленкой.

В зависимости от класса арболитовые блоки применяют в малоэтажном строительстве для возведения несущих стен, перегородок, а также для теплоизоляциии и звукоизоляции конструктивных элементов здания.

Процесс производства своими руками

Рассмотрев технологию изготовления состава арболита, можно приступать к выполнению работы самостоятельно. Для начала потребуются некоторые материалы и оборудование:

  • специальный лоток для смеси;
  • падающий и вибрирующий стол;
  • стол с ударно-встряхивающим эффектом;
  • разъемные формы и подставки;
  • поддон из металла для форм.

Производить арболит своими руками очень сложно без использования необходимых инструментов, станков и оборудования. Как правило, на производстве потребуются некоторые приспособления:

1. Для получения качественного раствора необходимо применить бетономешалку. Разумеется, в процессе можно все сделать своими руками, однако придется, много времени потратить на получение раствора необходимой консистенции.

2. Для формирования структуры блоков важно приобрести формы соответствующих размеров. Как правило, арболит имеет прямоугольную форму, а в производстве используются пластиковые формы.

3. При помощи станка вы профессионально измельчите щепу.

4. Используя пресс можно получить хорошую плотность материала при трамбовке, при этом важно убрать воздух из консистенции. В качестве приспособлений применяется вибростол.

5. Обязательное наличие камеры для сушки арболита, что позволит его превратить в твердую однокомпонентную структуру.

6. В домашних условиях понадобится лопата для загрузки смеси в формы, а для скрепления блоков используют армирующую сетку.

При наличии выше перечисленных приспособлений можно производить в день около 350 – 450 м3 строительного раствора в месяц. Места для монтажа потребуется около 500 квадратных метров, а затрат на электроэнергию пойдет 15-45 кВт/ч. Для самостоятельного процесса органические средства заливаются водой, а также цементом до образования однородной смеси. Все пропорции и расчеты отображены в таблице 1, главное чтобы вышедшая смесь была сыпучей.

Перед заливкой раствора в формы, их обмазывают с внутренней стороны молочком известковым. После этого, средство скрупулезно и аккуратно укладывают и утрамбовывают специальными приспособлениями. Верхняя часть блока выравнивается с помощью шпателя или линейки и заливается раствором штукатурки на слой в 2 сантиметра.

После образованной формы арболита его потребуется тщательно уплотнить с помощью деревянной конструкции, оббитой железом. Прочными и надежными считаются блоки, которые выстоялись и схватились на протяжении десяти дней при температуре 15о. Чтобы арболит не пересох, рекомендуется периодически поливать его водой.

Технология изготовления арболита своими руками не представляет определенной сложности, а поэтому все работы провести легко при наличии необходимых инструментов и приспособлений. При соблюдении правил и критериев производства, правильного расчета компонентов строительный материал получится качественным и прочным для применения.

Советы экспертов при изготовлении блоков своими руками

Рекомендации специалистов по производству арболитных блоков основаны на практике их использования и применения. Чтобы достичь высокого качества продукции необходимо следовать некоторым факторам. В производстве рекомендуется применять не только большую щепу, но и использовать опилки, стружку из дерева. Обработка консистенции и выдавливание из него сахара позволяет избежать дальнейшего вспучивания строительного материала, что не приспускается при сооружении дома.

В процессе изготовления раствор следует тщательно перемешивать, чтобы все части оказались в цементе. Это важно для качественного и прочного скрепления древесины и иных материалов в блоке. В производстве не менее важным остается добавление следующих компонентов, таких как алюминий, гашеная известь и так далее. Весь состав образует дополнительные свойства арболита, например жидкое стекло не позволяет впитывать влагу блокам, а известь служит в качестве антисептика.

Хлористый калий способствует уничтожению микроорганизмов и других веществ, что не благотворно влияют на структуру. При добавлении всех компонентов стоит следить за таблицей пропорциональности, чтобы готовый раствор соответствовал требованиям производства арболитных блоков.

Технология производства арболита - Каменный лес

Качественный арболит можно получить только из качественного сырья, при применении правильных технологий и специального оборудования. При этом производство арболита совершенно не похоже на производство любого другого легкого бетона, к которому он относится.

Арболит состоит из древесной щепы, химических добавок, цемента и воды. Такой нехитрый состав и простота производства не отменяют трудоемкости процесса, ведь изначально деревянные элементы материала несовместимы с цементом. Между ними нет цепкости, вследствие чего материал может рассыпаться, распадаться, ломаться. Но этого не происходит. Единство между такими разными элементами достигается посредством особых технологических моментов, которые соблюдаются не просто для получения хороших блоков, а высококачественных, соответствующих требованиям ГОСТа 19222-84

За высоким качеством щепы нужно следить

Особое внимание при изготовлении арболита требует щепа. Оптимальный вариант – это  еловая и сосновая щепа. При этом ГОСТ позволяет использовать измельченную древесину, хвойные и лиственные деревья, рисовую солому, коноплю, лен, хлопчатник.

Щепа, которая используется для производства арболита, обязана обладать конкретной формой и соответствовать целому ряду требований, от конкретной длины частичек до процентного соотношения примеси листьев и коры.

Дробленный материал не может быть гнилым или заплесневелым, как и грязным, то есть – с примесью чужеродных веществ, вроде глиняного налета, земляных комков, крошки камня, песочных пещинок, льда и снега. Дробленая древесина должна иметь форму иглы определенного размера (длина, толщина), который важен для соблюдения абсолютного значения влажностных деформаций каждого волокна.

Любой цемент для арболитовых блоков не подойдёт!

Для изготовления арболита следует использовать цемент самых высоких марок. При этом следует учитывать, что характеристики цемента обычно ниже тех, что заявляет производитель. Разница порой равна 50-100 единицам.

Между щепой и цементом отсутствует сцепление. Чтобы оно появилось, щепу подвергают специальной обработке химическими веществами. Они удаляют из древесной щепы сахар, являющийся главным препятствием для сцепления двух компонентов арболита. Также химические добавки позволяют добиться более быстрого затвердевания бетона. Так, щепа может смешиваться с хлоридом кальция, сернокислым глиноземом, силикатом-глыбой, жидким стеклом, известью. Мы применяем только безопасный и химически нейтральный сульфат алюминия (пищевая добавка Е520).

Самым менее затратным, а значит, экономным способом производства арболита, считается ручная утрамбовка на полу. Изготовление таким методом требует наличия смесителя принудительного типа (который позволяет получать улучшенные блоки с добавлением композитной фибры), мерных емкостей для химических добавок, стальных форм для утрамбовки, тележки для транспортировки к формам, ровной поверхности для формирования блоков, поддонов для укладки готовых изделий.

Смешивать арболит нужно правильно

Начинается изготовление арболита с разбавления и смешивания химических веществ. Параллельно производится засыпание щепы в смеситель. При этом следует использовать только вылежавшуюся не менее пары месяцев щепу, свежую использовать ни в коем случае нельзя.

Пока щепа перемешивается, к ней добавляется водный раствор с химическими веществами. После тщательного перемешивания содержимого, в емкость засыпается цемент. Причем его следует вводить так, чтобы он максимально покрыл получаемым из него тестом всю арболитовую щепу. Когда цемент и остальные составные смеси становятся единой массой, ее заливают в формы, которые предварительно размещают на поддонах. На этом процесс производства арболита завершается.

Арболит-оборудование для производства

Арболит - универсальный строительный материал, соединивший в себе лучшие свойства дерева и надежность бетона.

Строительные блоки Арболит состоят

-на 80% из натуральной щепы дерева + на 20% из цемента и воды.

 «Удобный» набор свойств

• Экологически чистый материал, безопасен для здоровья людей, домашних животных и окружающей среды. Арболит не подвержен гниению. Обладает хорошей воздухопроницаемостью, стена «дышит», поддерживая комфортную атмосферу в доме

 • Огнестоек, относится к трудногорючим материалам (группа горючести Г1 по ГОСТ 12.1.044-89). 

• Не трескается – облагает большой прочностью на изгиб и растяжение, устойчив к механическим и ударным воздействиям. При допустимых нагрузках арболит сжимается на величину до 10% от первоначального объема, а при снятии нагрузки – восстанавливает свою форму. Арболит стоек к перепадам температур и колебанию почвы. Поэтому из арболита можно строить очень надежные сейсмоустойчивые здания 

• Достаточно легкий материал. Так, 1 кубометр блоков из Арболита в 3 раза легче кирпича и в 1,5 раза легче керамзитобетона. Это значит, что при строительстве не понадобятся тяжелые дорогие фундаменты. 

 • Не дает усадки. После возведения стен вы можете сразу приступить к отделочным работам как снаружи, так и внутри помещения, что существенно сокращает сроки строительства. 

• Легко обрабатывается при дальнейшей отделке стен. В материал легко вбивать гвозди, ввинчивать шурупы - как в деревянную стену. Арболит хорошо поддается сверлению или рубке. Поверхность блоков позволяет наносить штукатурку без использования дополнительного армирования. 

• Морозоустойчив, имеет самую низкую теплопроводность: 0,08-0,17 Вт/м. Стена из арболитовых блоков имеющая толщину всего 30см равна по показателю теплопроводности стене из кирпича толщиной в 1 метр. Дополнительного утепления арболит не требует, т.к. он сам является теплоизоляционным материалом!

Позвоните специалистам компании АСТехнология - мы поможем с выбором оборудования!

Оборудование для производства арболитовых блоков

Борьба за утепление зданий в современных условиях становится не на шутку важной и актуальной. Используя доступные способы сделать расход на отопление меньше, население увеличивает теплоизоляцию стен домов, крыш, окон, всего, что может потенциально послужить местом утечки тепла. На стены наносятся десятки и сотни килограммов минеральной ваты, пены, пенопласта, без учета возможных будущих проблем вследствие повышения пожароопасности постройки.

Производство арболитовых блоков набирает обороты

Более продуманные варианты дают промышленные методы и производственная технология решения проблемы. Чаще всего это можно сделать с помощью готовых строительных блоков на основе арболитовых масс. Свойства блоков из арболита позволяют серьезно пересматривать отношение к теплосбережению в малоэтажном строительстве:

  • Абсолютная безопасность арболитового материала, способа производства и используемого сырья;
  • Высокая механическая прочность арболитовой кладки, позволяющая использовать арболитовые блоки в качестве основного строительного материала, а не в роли дополнительного теплоизолятора;
  • Низкая стоимость производства и простота управления оборудованием и технологического процесса.

Технология полупромышленного производства арболитовых блоков

Существует стандарт №19222-84 на подобные изделия. ГОСТированный рецепт производства блока обязателен для использования всеми, кто занимается его производством на продажу или для строительства домов. В жизни для себя каждый решает сам, как именно изготовить арболитовый блок в домашних условиях.

Рецепты приготовления формовочной массы

В своей основе технология изготовления арболитового камня использует:

  1. Раствор из портландцемента не ниже 400-й марки, с небольшой добавкой пылевидного песка. Чаще всего добавку игнорируют, а зря. Совсем небольшое количество песка поможет связать излишки извести в формовочной смеси;
  2. Рубленная древесная щепа или стружка, очищенная от коры, гнили и загрязнений. Это самый затратный компонент смеси, потому что для нормального качества необходимо дополнительно рубить щепу, из которой 80% соответствуют рекомендованной стандартом размерной вилке, от 15 до 20 мм длиной и сечением 5х5. От того, насколько однороден и прочен древесный наполнитель, зависит прочность арболитового блока;
  3. Вода с растворенным сульфатом алюминия и кальция хлоридом, известным коагулянтом, позволит сделать сцепление цементных частичек с поверхностью древесины более прочным;
  4. Известь в гашеном варианте используется для предварительной химической подготовки древесного наполнителя.

Важно! Перед началом пресс-отливки арболитового камня ознакомьтесь, какие породы древесины однозначно не подойдут из-за плохой сопротивляемости гниению. Например, древесина тополя.

Для производства обычно выбирается массовое соотношение цемента и древесного наполнителя примерно в равных долях, воды — в пропорции 1:1,2 к массе цемента, сульфата алюминия или СаCl2 – 7-8 кг на куб формовочной смеси. Из объема заготовленного количества воды необходимо отобрать 70 л и растворить химикалии, после чего смешать с основным составом раствора.

Проверка перед запуском в серию

Крайне важно перед началом производства и загрузкой сырья проверить все наличные компоненты на схватываемость и уточнить рецептуру замеса. Для этого приготавливают несколько замесов с разным количественным содержанием компонентов и отпресовывают на вибраторе.

Зачастую при промышленном выпуске арболитового блока подобные контрольные пробы выполняются параллельно основному производству на ручном оборудовании, что позволяет своевременно контролировать качество процесса.

Механизированное оборудование для выпуска арбоблока в домашних условиях

Производство даже самой маленькой партии арболитового камня потребует недюжинных физических сил и здоровья. А главное — качество и прочность получаемого материала зависит от уровня подготовки смеси и точности приложенного усилия прессования блока. Поэтому лучшее качество даст только специализированное оборудование для производства арболитовых блоков.

В технологической цепочке производства используется следующее оборудование:

  1. Строгано-дробильное оборудование, способное перерабатывать самое разнообразное древесное сырье, чаще всего используют рубильные и дробильные установки, щепорезы, сучкорезы, дробилки древесных отходов;
  2. Смесительные станции и мешалки. Чаще всего для перемешивания используют мешалки периодического действия или строительные миксеры. В специализированных линиях производство смеси осуществляется на оборудовании с непрерывным характером работы. Очень непросто подобрать правильную консистенцию, посмотрите на видео, как выглядит готовая арболитовая смесь;
  3. Раздатчики смеси. Раскладка формовочной массы при небольших объемах может осуществляться вручную из накопительного бункера, но зачастую используют дозирующее шнековое оборудование для заполнения смесью пустых форм;
  4. Прессовочное оборудование необходимо при любых объемах производства. Спрессовать в форме смесь цемента и наполнителя ручной трамбовкой очень непросто, а простая формовка не дает тех показателей прочности блока, которые легко достигаются на вибропрессах или другом оборудовании. Обучиться работе на таком оборудовании довольно просто за полчаса практики или видео в Сети;
  5. Камеры сушки. Их чаще не воспринимают, как промышленное оборудование, но их роль в производстве арбоблоков так же важна, как и прессование.

Оборудование для приготовления смеси

Более всего в специализированном оборудовании для исходной подготовки компонентов смеси нуждается операция нарезки и дробления заготовленных щепок, обрезков и некондиционной продукции из древесины. Ее нужно изрубить в щепу или стружку примерно одного размера и далее. Как именно выглядит готовый к использованию наполнитель, лучше посмотреть на одном из видео в Сети.

Перед рубкой сырье тщательно промывается водяной струей высокого давления, что позволяет отделить грязь, кору, подпорченные грибком участки древесины. После рубки и дробления наполнитель может проходить щелочную обработку, в ходе которой стремятся убрать из древесины гемицеллюлозные сахара, грибок и возможных паразитов.

Выглядит процедура, как длительное вымачивание в 15% растворе гашеной извести. Иногда химическую обработку заменяют обработкой в течение 20мин перегретым паром под давлением в 10-15 Атм на специальном оборудовании. Такая обработка резко повышает способность перегретой древесины к прессованию, прочность арболитового блока возрастает на 15%. На видео, которых немало в сети, зачастую эту операцию не показывают.

Формовочное оборудование в производстве арболитового блока

После нагрева формы и ополаскивания раствором извести происходит дозирование и раскладка смеси по стальным или чугунным формам — блокам, далее смесь подвергается прессованию, как на статических, так и на вибрационных станках-прессах. Первые чаще всего изготавливаются и используются в кустарном производстве арболитового блока, второй вид прессового оборудования применяется на линиях и конвейерах серийного производства.

Статические станки-прессы зачастую используются, как оборудование для мелкосерийного, единичного или тестового производства.

Вибрационный пресс обладает малой потребляемой мощностью, высоким качеством прессования и малыми габаритами. Более того, при плохой подготовке наполнителя зачастую только вибрационный пресс может довести уровень прочности и качества до требуемого ГОСТом показателя.

Простота конструкции позволила многим машиностроительным заводам наладить производство специализированного оборудования — вибропрессов для кустарного домашнего производства арболитового блока. Например, станки саратовского производства АРБ2, весом чуть менее 90кг. За смену оборудование позволяет отпрессовать до 5 м3 смеси в готовые блоки.

Камеры сушки арболитовых блоков

Готовые прессованные блоки с формами перевозятся в помещение с заданной влажностью воздуха. Далее формы выкладываются на поддонах и аккуратно разбираются, освобождая свежепрессованный арболитовый блок.

Схватывание смеси завершится через двое суток, а нормальную прочность блок наберет не ранее, чем через 17-28 дней. В течение этого времени потребуется обеспечить влажную атмосферу и стабильную температуру сушки арболитовых блоков. В противном случае блоки могут растрескиваться или осыпаться из-за растущих внутренних напряжений.

В кустарном производстве чаще всего отпрессованную партию арболитовых блоков выкладывают в затемненном месте, накрывают полиэтиленовой пленкой и защитным тканевым тентом. Через два — три дня блоки переносят в помещение и выкладывают в один слой на бетонном полу. Через неделю блоки можно складировать в пачки.

Заключение

Довольно распространенным недостатком, по которому можно отличить кустарный арболитовый блок от продукции производства на промышленном оборудовании, является низкая прочность угловых участков блока. У «кустарей» они плохо пропрессовываются, растрескиваются и осыпаются. Как выглядит качественный арболитовый блок, изготовленный на промышленном оборудовании, лучше ознакомиться по видео.

Для индивидуального строительства производство арболитового блока поистине является находкой, стоит дешевле и проще в работе, чем шлакоблок или пеноблок.

Арболит своими руками | Pro Handmade

Арболитовые блоки занимают достойное место среди стеновых строительных материалов. Они прочные, долговечные, создают оптимальный микроклимат и делают комфортным проживание в помещении. Реально ли сделать качественные блоки из арболита своими руками? Что для этого понадобится, какую последовательность действий соблюдать, чтобы полученный результат радовал?

Немного о материале

В нашей стране арболит начал применяться с середины прошлого столетия. Этот материал простой по составу, и вместе с тем – уникальный, может использоваться для возведения стен любого помещения. Относится к группе легких бетонов, поэтому можно встретить также еще одно название арболита – опилкобетон. Одновременно выполняет функцию основного стройматериала и утеплителя.

Прежде, чем заняться собственноручным изготовлением блоков из арболита, следует детальнее изучить преимущества и недостатки этого материала. Из достоинств можно выделить следующие:

  • простота в обработке и монтаже;
  • арболит изготавливается из доступных и недорогих компонентов, а технология производства такова, что изготовление не занимает много времени;
  • прочность и пластичность материала достигается благодаря входящей в состав древесине. Под воздействием механических нагрузок, тяжестей арболит скорее деформируется, нежели трескается, а это позволяет сохранить общую систему конструкции;
  • устойчивость к воздействию низких температур. В отличие от прочих популярных стройматериалов (например, газо- или пенобетона), арболитовые блоки могут выдерживать 50 циклов замораживания-оттаивания без ущерба своим эксплуатационным свойствам;
  • арболитовым блокам не страшна карбонизация, поскольку материал устойчив к воздействию СО2, а значит – его структура не превратится со временем в мел;
  • способность создавать благоприятный микроклимат в помещении, благодаря отличным шумоизоляционным свойствам, хорошей паропроницаемости и теплозащите;
  • огнестойкость, позволяющая блокам из арболита не гореть и не разрушаться под воздействием высокой температуры, сохраняя свои несущие способности.

Чтобы получить полное представление о рассматриваемом стройматериале, нельзя обойти стороной его недостатки:

  • при несоблюдении технологии производства арболит может отличаться повышенным влагопоглощением, то есть, существует необходимость дополнительной защиты кладки от воздействия влаги;
  • недостаточная точность геометрии блоков;
  • некоторые ограничения при выборе отделочных материалов (следует выбирать лишь т.н. «дышашие» – штукатурку, облицовочный кирпич, сайдинг).

Производство арболита: основные шаги

Сразу хочется сказать, что, соблюдая технологию изготовления блоков, а также сроков, в течение которых они набирают прочность, создать качественный материал не сложно. Для этого понадобится запастись необходимыми инструментами и оборудованием, а также основными компонентами для производства арболита. Но обо всем по порядку.

Какие приспособления понадобятся

Рекомендуется приобрести бетономешалку, позволяющую за короткое время получить качественный раствор требуемой консистенции. Кроме того, понадобятся формы подходящих размеров (обычно они имеют вид прямоугольника и производятся из пластика). Можно также изготовить формы самостоятельно, используя деревянные ящики. Станок для профессионального измельчения щепы поможет получить качественную основу производимого стройматериала. Кроме этого, нужны будут вибростол, специальный лоток для готовой смеси, металлический поддон для форм, лопаты, ведра.

Подбираем материалы

По своему компонентному составу арболит – очень простой стройматериал, состоящий из:

  • древесной щепы, от размера и структуры которой зависит количество цемента, которое будет использовано для изготовления 1 м3 арболита;
  • воды, для смешивания составляющих между собой;
  • цемента. Благодаря добавлению этого компонента, арболитовые блоки получаются прочными, хорошо поддаются оштукатуриванию;
  • химических добавок, используемых для улучшения эксплуатационных характеристик материала. Самые часто используемые из них способны повысить антисептические качества, отрегулировать пористость арболита, ускорить процесс его затвердевания;

Некоторые технологии изготовления арболитовых блоков предполагают включать в состав смеси также золу, жидкое стекло, другие компоненты.

На счет того, пускать жидкое стилко или силикатный клей в арболит, до сих пор не утихают споры. К примеру, на арболитовой ветке форума KBLOK рекомендуют не применять эти добавки.

Готовим щепу

Чтобы получить качественный материал, процесс его изготовления следует начать с рубки именно сырой древесины для изготовления щепы, после чего она должна отлежаться вместе с химреагентами. Это делается для удаления сахаров, которые (при нарушении технологии производства арболитовых блоков), при дальнейшей эксплуатации этого стройматериала, способны вызывать ухудшение его технических характеристик. Присутствие щепы из сухой древесины, с игольчатой структурой, нужно лишь в небольшом количестве. Готовя смесь, сырье необходимо будет смочить так, чтобы не выделялась свободная вода, а сама щепа в ходе замеса покрылась слоем цемента.

Какое количество компонентов понадобится

Подсчитано, что в среднем для изготовления 1 м3 арболита требуется:

  • 250 кг щепы;
  • примерно такое же количество цемента;
  • от 8 до 10 кг химических компонентов.

Технология изготовления блоков

Рецептуру смеси следует выбрать заранее, причем ориентироваться лучше на те виды готовых арболитовых блоков, спрос на которые остается в регионе стабильно высоким. Далее нужно придерживаться таких этапов:

  • просеять древесное сырье через сито с ячейками 1х1 см;
  • приготовить в отдельной емкости цементно-известковый раствор;
  • соединить в бетономешалке все компоненты, тщательно перемешать полученный состав;
  • разлить по формам.

В формах готовые изделия должны оставаться не менее двух дней, после чего их извлекают и оставляют набирать прочность. Данный процесс должен происходить в сухом помещении, длиться один месяц.

Выполняя данные рекомендации, можно производить качественные, долговечные и экологичные арболитовые блоки для создания уютного жилья.

Для подготовки этой статьи использовались материалы и фотографии с сайта KBLOK: ссылка на источник.

Арболит - технология изготовления

Чтобы получить арболит, нужно четко следовать технологическому процессу, иначе будут допущены ошибки, способные негативно сказаться на качестве итогового продукта. Получение превосходных эксплуатационных свойств, возможно только в том случае, если производитель знает, что такое арболит технология изготовления, и соблюдает все пропорции и характеристики компонентов, участвующие в процессе изготовления.

Так как арболитовые блоки обладают сравнительно небольшой массой, из них сооружаются конструкции, которые не оказывают сильного воздействия на фундамент. Застройщики получают возможность экономить на формировании фундамента и на прочих строительных работах, которые необходимы при возведении объектов из кирпича или бетонных плит.

Свойства и состав арболита

Благодаря своей пористой структуре, арболитовый блок выгодно отличается от многих других строительных материалов, так как обладает меньшим весом при больших габаритных размерах. С помощью арболита быстро возводятся объекты различной степени сложности, и остается только провести отделочные работы. В составе арболитовых блоков находится:

  • портландцемент,
  • связующие элементы,
  • древесные опилки,
  • химические добавки,
  • целлюлозное сырье,
  • жидкость в необходимом объеме.

Если соблюдается арболит технология изготовления, то на выходе получаются арболитовые блоки или арболитовые плиты. По свойствам данные материалы отличий практически не имеют, но зато отличаются габаритные размеры и сфера использования данных элементов.

Строить из арболита допускается различные сооружения, но они не должны превышать двух уровней, потому что данному материалу присуща склонность к деформациям под действием чрезмерных нагрузок. Зато арболитовыми плитами утепляют множество строительных объектов, причем их монтаж производится и с наружной стороны здания, и с внутренней.

Габаритные размеры и сферы применения изделий из арболита

Арболитовые блоки обладают габаритными размерами: 25х25х50 сантиметров. При помощи этих блоков быстро возводятся объекты, и кроме того, для арболита характерны:

  • долговечность,
  • прочность,
  • устойчивость к солнечным лучам,
  • устойчивость к перепадам температуры,
  • экологически чистый материал,
  • практичность.

Если арболит технология изготовления используется для получения плит, то производитель должен выдерживать следующие габариты изделия:

  • 100х150 см;
  • 100х125 см;
  • 50х100 см.

Допускаются и другие размеры, но значительно реже, если делается индивидуальный заказ.

Как изготавливается арболит?

Производство материала осуществляется, как в заводских, так и в домашних условиях, и если выдержаны количественные параметры всех элементов, участвующих в производственном процессе, то получается арболит с присущими ему свойствами. Естественно, что более высокое качество имеют арболитовые блоки и плиты, которые изготавливаются на заводе на специальном оборудовании.

В основном заводские процессы автоматизированы и постоянно осуществляется контроль за производством. В процессе изготовления применяются специальные формы, сушильная камера и вибростол.

Чтобы добиться оптимального результата, необходимо использование смазывающих веществ, так как после получения плиты или блока их нужно извлекать из форм. Если этого не делать, изделие способно потерять правильную конфигурацию, а значит, получится брак.

Но все-таки в домашних условиях тоже есть возможность получать арболитовые изделия, но для этого придется все процессы выполнять вручную, пользуясь специальными приспособлениями и инструментом. Для получения данного материала потребуется:

  • Бетономешалка,
  • Форма из листового металла или из пиломатериалов,
  • Компоненты для замешивания.

Специалисты рекомендуют использовать формы именно из древесины, так как они отличаются практичностью и обходятся недорого. Нужно только сбить из досок необходимую форму, обшить изнутри пленкой, чтобы исключить прилипание смеси к дереву, а затем заливать раствор, выдерживая параметры.

Не следует забывать про специальную смазку, чтобы не испортить арбонитовые блоки при изъятии из деревянной формы. При загрузке компонентов в формы нужно соблюдать последовательность и не спешить загружать ингредиенты в полном объеме, так как это негативно скажется на качестве и прочности блока.

Сушить плиты придется в естественных условиях, так как обычно дома отсутствуют специальные сушильные камеры – если повезет с погодными условиями, блок сформируется и высохнет в течение нескольких часов.

Покупка и доставка арболита из другого региона

В силу того, что арболит как строительный материал в новейшей истории применяется не так часто (не берем в расчет строительство во времена СССР), не во всех регионах есть «правильные» производители, которые делают блоки по ГОСТу.

В некоторых случаях выгоднее купить арболитовые блоки в соседнем регионе и привезти их при помощи транспортной компании. Фактически любая транспортная компания из тех, что мы знаем (Рус-Экспресс Rus-Express.com, ЖелДорЭкспедиция JDE.ru, ПЭК Pecom.ru) возит стройматериалы от производителя к заказчику.

Транспортной компании выгодно везти такой груз, потому что на строительство даже небольшого арболитового дома мы заказываем как минимум панель, а иногда и две — от 6 до 20 поддонов блоков.

И нам это выгодно, потому что на объеме мы можем получить скидки у производителя арболитовых блоков, и тогда доставка выйдет нам бесплатно.

Новые стратегии призваны придать дереву прочность, которая заменит бетон в строительстве

Кредит: Куинн Домброски; Flickr CC BY-SA 2.0

Бетон - впечатляющий материал.

Помимо долгой и богатой истории, древний строительный материал намного сложнее, чем можно было бы предположить по его скромной тускло-серой поверхности.

Я могу понять, почему некоторые люди могут считать бетон низкотехнологичным или даже нетехнологичным материалом, но это не всегда так.На самом деле, в цементе, который склеивает бетон, происходит некая действительно интересная нанонаука, что позволяет бетонным конструкциям прослужить - иногда даже тысячи лет.

Благодаря последним достижениям в области компьютерного моделирования и методов молекулярного анализа, ученые разобрали эти механизмы, пытаясь лучше понять прочность бетона. В конечном итоге эти знания могут помочь в разработке улучшений, повышающих прочность и снижающих сильное воздействие бетона на окружающую среду.

Потому что, несмотря на прочность материала, это слабость бетона - его огромный углеродный след.

Тот факт, что на текущее производство бетона приходится 8–9% антропогенных выбросов CO 2 и 2–3% мировой первичной энергии, действительно требует улучшений в этом повсеместном материале.

Здесь, на сайте Ceramic Tech Today , мы рассказали о бесчисленных усилиях в области НИОКР, направленных на то, чтобы сделать бетон более экологичным.

Но могут ли эти постепенные достижения - которые, к сожалению, часто никогда не выходят за рамки исследовательской лаборатории, - существенно изменить бетонную промышленность?

Может быть.

Последние достижения в области очистки бетона получают все большее распространение в коммерческой и промышленной сфере. Одним из ярких примеров является производственный процесс Solidia Technologies, который не только снижает выбросы углекислого газа, но также позволяет получить коммерчески осуществимый бетонный продукт, который фактически поглощает CO 2 .

Миру понадобится вся бетонная промышленность, чтобы присоединиться к таким инновационным решениям, однако, чтобы действительно притормозить проблему CO 2 в бетонной промышленности.

Тем не менее, другие считают, что проблемы бетона более глубоко коренятся в самом материале, поэтому вместо этого они настаивают на совершенно других материалах, чтобы заменить бетон как строительный материал.

И с некоторыми нововведениями это вполне возможно.

В исследовании, опубликованном в Интернете на этой неделе в журнале Nature , подробно описан процесс превращения древесины в высокоэффективный строительный материал.

Технология состоит из ряда этапов химической обработки и горячего прессования, которые в конечном итоге устраняют структурную слабость древесины - ее естественную пористость.

Сначала химическая обработка древесины для увеличения ее пористости, а затем ее сжатие, чтобы раздвинуть все пустоты, по словам ученых, в результате этого процесса нановолокна в древесине сцепляются друг с другом, создавая упрочненный органический материал.

Такое уплотнение древесины увеличивает ее жесткость в 11 раз и плотность в 3 раза, согласно новостному материалу Nature .

Помимо этого нового исследования, существуют также другие варианты обработки для повышения прочности древесины как строительного материала.Одна из таких возможностей - это поперечно-клееная древесина, которая получает дополнительную прочность за счет слоев древесины, ориентированных перпендикулярно друг другу.

Древесина - особенно привлекательный вариант в качестве строительного материала, потому что, во-первых, древесина является возобновляемым ресурсом. Разрешение природе производить материалы резко снижает выбросы, возникающие при искусственном производстве других строительных материалов, таких как бетон. Кроме того, выращивание деревьев в качестве строительного материала имеет дополнительное преимущество, так как поглощает CO 2 по мере роста растений.

Но дерево на самом деле недостаточно прочное, чтобы строить высокие небоскребы и целые города… не так ли?

Посмотрите видео ниже из журнала The Economist , чтобы увидеть, как эксперты могут не согласиться и как они уже добиваются этого.

Кредит: Экономист; YouTube

Бумага Nature - это «Обработка объемной натуральной древесины в высокоэффективный конструкционный материал» (DOI: 10.1038 / nature25476).

Как вы думаете, возможно ли, что дерево когда-нибудь заменит бетон в качестве основного строительного материала? Почему?

Вы нашли эту статью интересной? Подпишитесь на информационный бюллетень Ceramic Tech Today, чтобы и дальше читать статьи о последних новостях керамической и стекольной промышленности! Перейдите по этой ссылке , чтобы начать.

Бетон, сталь или дерево: поиск конструкционных материалов с нулевым содержанием углерода

Для продвижения своих проектов легких конструкций Бакминстер Фуллер спросил: «Сколько весит ваше здание?» Сегодня, когда архитекторы понимают, что необходимы как структурная, так и углеродная эффективность, возникает вопрос: «Сколько углерода содержит ваше здание?»

Многие архитекторы настаивают на сокращении или устранении воплощенных выбросов углерода, как это уже происходит с производственной энергией.Например, начиная с 2020 года, глобальная архитектурная и инженерная компания HOK планирует провести оценку жизненного цикла конструкций всех своих новых целостных строительных проектов и «искать возможности для оптимизации наших спецификаций», - говорит Аника Ландрено, доц. . AIA, директор по устойчивому дизайну.

Действительно, строительная конструкция и подконструкция - хорошие места для охоты, потому что вместе они составляют более половины углеродного следа коммерческого здания. Более того, архитекторы и разработчики должны искать возможности для повторного использования и обновления существующих конструкций, чтобы не тратить впустую энергию, уже израсходованную (и уже выделенный углекислый газ), на их создание.Палитра углеродных интеллектуальных материалов от Architecture 2030 и калькулятор воплощенного углерода в строительстве, или EC3, инструмент, разработанный Форумом углеродного лидерства, C Change Labs и Skanska, - отличные места для изучения влияния выбора материалов как для проектов модернизации, так и для новых строительных проектов. .

Источник: Carbon Leadership Forum. Пример диаграммы Сэнки доступных сокращений на основе текущей цепочки поставок, взятой из калькулятора воплощенного углерода в строительстве. Источник: Carbon Leadership Forum. Вставка для точки данных стальной арматуры в приведенном выше примере диаграммы Санки

При взвешивании вариантов стали, бетона или дерева необходимо учитывать такие факторы, как местоположение проекта, масштаб, ожидаемый срок службы, потенциал повторного использования и даже сравниваемые показатели материалов (см. «Как измерить воплощенный углерод»).По мере того, как растет осведомленность о воплощенном углероде, отрасли стремятся сделать свою продукцию более привлекательной. Сами по себе архитекторы не могут сократить воплощенный углерод в своих проектах, но они, скорее всего, будут прислушиваться к клиенту и могут повлиять на цепочку поставок через свои спецификации. Прежде чем принимать окончательные решения по материалам, воспользуйтесь все более удобными для пользователя инструментами сравнения и вовлеките в диалог строителей и поставщиков - чем раньше, тем лучше.

Мировой сталелитейный сектор имеет огромный углеродный след, на который приходится более 10% глобальных выбросов углекислого газа.«Крупные сталелитейные компании очень хорошо осведомлены о требованиях общества по сокращению выбросов и ищут способы отреагировать на это», - говорит Мэтью Венбан-Смит, исполнительный директор международной некоммерческой организации ResponsibleSteel. базируется в Вуллонгонге, Новый Южный Уэльс, Австралия.

Производство чистой стали из железной руды энергоемко. В кислородных печах (кислородных конвертерах), являющихся нормой для большинства развивающихся стран, требуется кокс - очищенная версия угля - для извлечения железа из руды и легирования ее углеродом.Затем полученный чугун перерабатывается в низкоуглеродистую сталь, которая содержит около 25% переработанного чугуна и стального лома. Производители экспериментируют со способами замены угля и кокса не ископаемыми веществами, такими как водород и электролиз на конвертерных фабриках.

Источник: EPD International. Образец шаблона экологической декларации продукции (EPD)

По оценкам Американского института стальных конструкций, 98% конструкционной стали из снесенных зданий восстанавливается и перерабатывается в новые стальные изделия.Таким образом, отечественная конструкционная сталь, которая производится на заводах с электродуговыми печами (EAF), может похвастаться содержанием вторичного сырья 93%, согласно утвержденной UL экологической декларации продукции (EPD), составленной AISC в 2016 году. стальную балку, транспортный контейнер или старый холодильник можно продать на металлолом и превратить в стальную балку с широкими полками, которая переходит в новый небоскреб », - говорит советник AISC Люк Джонсон.

Поскольку заводы EAF работают на электричестве, они в основном такие же экологичные, как и их источник энергии.В сентябре прошлого года сталелитейный завод в Колорадо XIX века, принадлежащий российскому конгломерату Evraz, заключил сделку с местной энергетической компанией о строительстве прилегающей солнечной батареи мощностью 240 мегаватт, которая будет обеспечивать значительную часть энергии комбината. Сталелитейная компания Nucor строит в Миссури завод стоимостью 250 миллионов долларов, который будет полностью работать за счет ветра. Другие похожие проекты находятся в разработке.

ResponsibleSteel недавно опубликовала первую версию своего одноименного стандарта, добровольного международного эталонного теста, предназначенного для поддержки «ответственного поиска поставщиков и производства стали» и разработанного в рамках процесса с участием многих заинтересованных сторон с участием производителей, таких как ArcelorMittal, и групп по защите окружающей среды, таких как Могучая Земля.Сертификация основана на стороннем аудите и одобрении независимой комиссии.

Венбан-Смит, который помогал разработать стандарты устойчивого развития в лесном хозяйстве до того, как сосредоточился на стали, хочет сделать сталь одним из самых чистых материалов в мире: «Когда энергетический след для EAF становится нейтральным, мы можем думать о стали в полностью замкнутой экономике. ," он говорит. Осуществление этой мечты, если возможно, скорее всего, произойдет сначала в развитых странах, где большое количество металлолома доступно для вторичной переработки.

Что спрашивать при указании стали

  • Доступна ли сталь на электродуговом заводе, в частности, на стане, работающем на возобновляемых источниках энергии?
  • Можно ли в конструкции использовать скрепленные рамы вместо стойких к моменту рам, чтобы уменьшить требуемую массу стали?
  • Можете ли вы закупить сталь, сертифицированную ResponsibleSteel?

Люди ненавидят бетон почти так же, как любят его использовать. Как самый распространенный в мире строительный материал, на него приходится от 6% до 11% глобальных выбросов углекислого газа.Большая часть этих выбросов связана с производством вяжущего, портландцемента, который составляет в среднем около 10% бетонной смеси по весу. Производство заполнителя - песка и щебня, которые в среднем могут составлять от 70% до 80% смеси - также требует энергии, но в гораздо меньшей степени. Добыча песка может нанести ущерб речным и прибрежным экосистемам.

Почти половина выбросов углекислого газа цемента является результатом сжигания ископаемого топлива для нагрева цементных печей до примерно 2500 F. Достижения в области производства чистой энергии могут помочь сократить эти выбросы: прототипы цементных заводов на солнечных батареях в Калифорнии и Франции, разработанные Heliogen и Solpart соответственно, успешно нагрели печи до температуры около 1800 F с использованием огромных массивов зеркал.Однако большая часть выбросов углекислого газа происходит в результате химических реакций, присущих производству цемента: в процессе, называемом кальцинированием, известняк распадается на углекислый газ, который уходит в атмосферу, и негашеную известь, составляющую цемента.

Некоторые компании связали углекислый газ в бетоне, в том числе компания CarbonCure в Дартмуте, Канада, и Blue Planet в Лос-Гатосе, Калифорния. Эти процессы остаются исключением и на сегодняшний день не полностью компенсируют выбросы углерода при производстве бетона.

Предоставлено Carbon Leadership Forum Скриншот из инструмента EC3 (Embodied Carbon in Construction Calculator) Предоставлено Carbon Leadership Forum Скриншот из инструмента EC3 (Embodied Carbon in Construction Calculator)

В настоящее время самый простой способ уменьшить углеродный след бетона - это использовать меньше цемента, как ясно показывает палитра углеродных интеллектуальных материалов. В так называемых смешанных цементах при производстве цемента используется некальцинированный известняк и другие дополнительные вяжущие материалы (SCM) вместо части клинкера - твердые гранулы, полученные в печи, которые измельчаются и смешиваются с другими ингредиентами.Включая природные пуццоланы, такие как зола рисовой шелухи, и промышленные побочные продукты, такие как летучая зола, доменный шлак и микрокремнезем, SCM могут улучшить структурные характеристики бетона, а также снизить содержание в нем углерода.

Северная Америка отстает от Европы в использовании цемента с добавками, говорит Джули Баффенбаргер, старший научный сотрудник и директор по вопросам устойчивого развития компании Beton Consulting Engineers из Мендота-Хайтс, штат Миннесота. Спецификации - хороший способ сделать бетонное строительство более эффективным, отмечает она, но слишком строгие предписания могут привести к обратным результатам.Вместо того, чтобы диктовать пропорции ингредиентов в бетонной смеси, она предлагает проектным группам указать критерии эффективности с точки зрения измеримых пластических и твердосплавных свойств, «чтобы производитель мог предоставить варианты в рамках ограничений». Имейте в виду, что SCM могут увеличивать время, необходимое для достижения требуемых показателей прочности.

Что спрашивать при указании бетона

  • Можно ли уменьшить количество цемента в бетонной смеси?
  • Можно ли уменьшить общую массу бетона в проекте?
  • Какая цементная печь является наименее энергоемкой из имеющихся на местном уровне?
  • Какие методы улавливания углерода агрегатами или смесями могут быть включены?

Инновации в области массового производства древесины, в частности, отечественное производство инженерных изделий, таких как древесина, клееная поперечно, клеем, гвоздями и дюбелями, подогревают надежды на то, что строительство с нулевым выбросом углерода станет возможным в больших масштабах.Согласно отраслевым исследованиям, деревья, вырубленные и замененные для производства массивной древесины, могут улавливать больше углерода во время своего роста, чем то, что выбрасывается при производстве, транспортировке и строительстве. Повышенный спрос на древесину из экологически чистых источников может стимулировать лесовозобновление. «Мы должны заново покрыть часть этой планеты лесами», - говорит Ландрено из HOK. «Мы можем повлиять на это, выбрав деревянную конструкцию, где это возможно».

Спроектированные деревянные панели могут заменить стальные настилы и бетонные перекрытия в коммерческих структурах, а клееные колонны могут выдерживать нагрузку на среднеэтажные и высотные конструкции от своих стальных и бетонных аналогов.Эти деревянные изделия также могут быть огнестойкими и быстро монтируемыми. «В тот день, когда они будут установлены и подключены к несущей конструкции, они смогут нести полную проектную нагрузку», - говорит Кеннет Бланд, вице-президент American Wood Council.

Но оправдывает ли массовая древесина заявленную экологическую устойчивость?

По данным Министерства сельского хозяйства США, общий объем деревьев, произрастающих в лесах США, с 1953 года увеличился на 60%. По мере роста спроса на конструкционные изделия из древесины, леса, производящие массовую древесину, должны будут управляться устойчиво, с повторной посадкой деревьев. после сбора урожая.Различия в методах ведения лесного хозяйства приводят к большим различиям в количестве улавливаемого углерода, поэтому важно знать, где и как были произведены ваши лесоматериалы.

Требуются дополнительные исследования выбросов углерода при заготовке, переработке и транспортировке изделий из древесины. Новые среднеотраслевые EPD для древесины и изделий из нее ожидаются в первом квартале 2020 года, но заявления конкретных производителей древесины будут еще более полезными. Помимо углерода, содержащегося в самой древесине, существуют выбросы от воздействия почвы и леса, а также от производства смол и клеев, связывающих массивные слои древесины.

Наконец, преимущество массового хранения углерода в древесине сохраняется только в том случае, если балки и панели остаются в эксплуатации или не допускаются разложения, в результате чего углерод будет высвобождаться обратно в атмосферу. Чтобы деревянные конструкции были долговечными, они должны быть защищены от проникновения воды, насекомых или грибков, возможно, за счет использования герметиков в сочетании с продуманным дизайном и деталями ограждающей конструкции. Для многоразового использования деревянные элементы должны соединяться съемными креплениями.

Что спрашивать при выборе древесины

  • Рекуперируется ли ваша деревянная продукция? Если нет, то происходит ли это из устойчивого лесного хозяйства?
  • Можно ли собрать конструкцию с помощью съемных креплений, чтобы можно было повторно использовать элементы?
  • Используются ли в проекте эффективные методы обрамления, позволяющие минимизировать требуемую массу древесины?

[Ознакомьтесь с этими советами и инструментами для измерения воплощенного углерода, а также посетите палитру углеродных интеллектуальных материалов.]

Эта статья появилась в выпуске за январь 2020 года под названием «Проблема конструкционных материалов».

Проблема углерода

Обзор свойств, структурных характеристик и возможностей применения бетона, содержащего древесные отходы, в качестве частичной замены одного из составляющих его материалов

83

YBL ЖУРНАЛ СТРОИТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ Vol.6 Выпуск 1 (2018)

[36] НАиК, т. 2, с. Р., KRAus, R. n, siddiQue, R. (2003). CLSM, содержащая смесь угольной золы и нового пуццоланового материала

. ACI Materials Journals, Vol. 100, № 3, с. 208–15.

[37] удоеЙо, ф. f, inYAng, h, молодой, d. t, oPARAdu, e. е. (2006). Потенциал древесной золы в качестве добавки

в бетон. Журнал материалов в гражданском строительстве, Vol. 18, No. 4, pp. 605–11

[38] ettu, l.o, mBAJioRgu, m. с. ш, нджоКу, ж.c, AJoKu, c. A, nwAchuKwu, K. c. (2013)

Изменение прочности композитов из золы опил и опилок с процентным содержанием золы опилок. Гражданские и экологические исследования,

Vol. 3, No. 9, pp.53 - 58.

[39] chowdhuRY, s, mAniAR, A, sugAnYA, o. м. (2015). Развитие прочности бетона с использованием древесной золы

Цемент с добавками и использование моделей мягких вычислений для прогнозирования параметров прочности ». Журнал перспективных исследований,

Vol.6. С. 907–913.

[40] наиК, т. R, KRAus, R. n. (2003). Новый источник пуццолановых материалов. Concrete International, 55–62.

[41] АБхишеК, д. с, КумБАР, П. К. (2017). Экспериментальное исследование аспектов прочности бетона с частичной заменой цемента

золой из опилок. Международный журнал научно-исследовательской организации Vol. 1, No. 5, pp. 36 - 41.

[42] cheAh, c. B, ЧАСТЬ, ш. К, Рамли, м. (2015). Гибридизация угольной летучей золы и древесной золы для изготовления

несущего блока из геополимера с низкой щелочностью, отвержденного при температуре окружающей среды, Строительный материал для строительства,

Vol.88. С. 41–55.

[43] AdAmu, m, tifAse, A. s, uche, o. A. u. (2017). Технические свойства древесных отходов производства ясеня-бетона.

Международный журнал достижений в области строительства, Vol. 1, No. 1, pp. 1 - 10.

[44] Awolusi, t. m, soJoBi, A. o, AfolAYAn, J. o. с. d. А (2017). и применение латерита в бетоне:

Перспективы и последствия повышенной температуры. Cogent Engineering. https://doi.org/10.1080/23311916.2017.1387954.

[45] RAheem, A. A, AdedoKun, s. i, AJAYi, B.R, AdedoYin, o, AdegBoYegA, B. o. (2017).

Применение золы опилок в качестве частичной замены цемента при производстве замковой брусчатки

камня. Международный журнал устойчивого строительства и технологий, Vol. 8, № 1. С. 1 - 11.

[46] КумАР, т. Р. П, судиш, ц, саси, К. с. (2015). Прочностные характеристики бетона на основе геополимера

на основе золы опилок.Международный журнал исследований ChemTech, Vol. 8, No. 2, pp. 738-745.

[47] Мартонг, ок. (2012). Зола опилочная (ПЗД) как частичная замена цемента ». Международный журнал

Технические исследования и приложения, Vol. 2, No. 4, pp. 1980–1985.

[48] ТЯГЕР, с, уцев, Дж, АдагБА, т. (2011). Пригодность золо-известковой смеси опилок для производства пустотелых блоков Sandcrete

. Нигерийский технологический журнал, Vol. 30, No. 1, pp. 79–84

[49] mAgeswARi, m, vidivelli, B.(2009). Использование золы из опилок в качестве замены мелкого заполнителя в бетоне.

Журнал экологических исследований и разработок, Vol. 3, № 3, с. 720–726.

[50] удоеЙо, ф. f, dAshiBil, P. u. (2002). Опилки золы как бетонный материал. Журнал материалов в гражданском строительстве,

Vol. 14, № 2, с. 173–176.

[51] Astm c618-05 (2005). Стандартные спецификации для угольной золы-уноса и сырого или кальцинированного природного пуццолана для использования в качестве минеральной добавки

в бетоне.Американское общество по испытаниям и материалам International West Conshohocken Philadelphia.

[52] Васильев, с. v, BAXteR, d, AndeRsen, l. К, Васильева А, г. грамм. (2010). Обзор химического состава

биомассы. Топливо, об. 89, стр. 913–33.

[53] elinwA A. u, mAhmood, A. m. (2002). Зола из древесных отходов как заменитель цемента. Цемент Бетон

Композиты, Vol. 24, 219–22.

[54] elinwA, A. u, eJeh, s. П. (2004).Эффекты включения летучей золы от сжигания опилок в цементные пасты и растворы

. Журнал азиатской архитектуры, строительства, Vol. 3, № 1, стр. 1–7.

[55] BS12. (1996). Британский институт стандартов - Спецификация портландцемента. Британский институт стандартов, Лондон

[56] RAJAmmA, R, BAll, R.J, tARelho, l.A.c, Allen, g. c, lABRinchA, J.A, feRReiRA, v.m. (2009).

Характеристики и использование летучей золы биомассы в материалах на основе цемента.J Hazard Mater, Vol. 172, с. 1049–60.

[57] demis, s, tAPAli, t. g, PAPAdAKis, v. g. (2014). Исследование эффективности использования золы биомассы

в качестве пуццолановых материалов. Строительные и строительные материалы, Vol. 68, pp. 291–300

[58] PAPAdAKis, v. G, Antiohos, s, tsimAs, s. (2002). Дополнительные цементирующие материалы в бетоне - Часть II:

фундаментальная оценка коэффициента полезного действия. Цемент, бетон и исследования, Vol.32, No. 10, pp. 1533 - 1538.

[59] Antiohos, s. K, PAPAdAKis, v. G, chAniotAKis, e, tsimAs, s. (2007). Повышение эффективности трехкомпонентных цементов

путем смешивания различных типов летучей золы. Cem Concr Res. Vol. 37, No. 6, pp. 877–85.

Исследование: древесно-бетонные композитные системы | Строительство и строительные технологии

Описание

Древесно-бетонные композиты - это системы полов и настилов, которые состоят из бетонной плиты, неразрывно соединенной с деревянными балками, или ламинированной деревянной плиты внизу с помощью соединителя, работающего на сдвиг.Использование соединителя, работающего на сдвиг, может значительно улучшить прочность и жесткость настила (примерно в 2 и 4 раза соответственно) по сравнению с несвязанной конструкцией, что приводит к высокоэффективному использованию материалов. Звуковые и вибрационные характеристики, а также огнестойкость также улучшены по сравнению с деревянными полами. Добавленная бетонная плита также часто может придать зданию дополнительную боковую жесткость. Эта система хорошо подходит как для реставрации, так и для нового строительства.

Основным преимуществом целостного соединения бетона с деревом является композитное действие. Дерево и бетон действуют в унисон и, таким образом, достигают общей жесткости и прочности, которые превосходят характеристики любого из компонентов, действующих по отдельности. В результате действия композита бетонная плита испытывает преимущественно сжимающие напряжения, а древесина - преимущественно растягивающие, что позволяет наилучшим образом использовать структурные характеристики каждого материала. Конечный результат - исключительная прочность и жесткость, а также меньший вес по сравнению с аналогичной цельнобетонной секцией.

Современное использование WCC широко распространено по всей Европе. Некоторые компании предлагают металлические соединители, специально предназначенные для соединения бетонных плит с деревянными балками для достижения композитного действия. Среди них вклеенный растянутый металл, диагонально вставленные винты, арматурные стальные или бетонные ключи и многие другие. Примеры недавних проектов в Европе можно найти здесь: TICOMTEC

Экономические преимущества этой системы заключаются в экономии рабочей силы за счет использования древесины в качестве несъемной опалубки, использования меньшего количества материала для фундамента в результате более низких собственных нагрузок на перекрытие (древесина легче бетона или стали), а также в случае реставрации , сочетающие в себе структурные функции (улучшенная система пола и добавленная жесткая диафрагма), а также более быстрое время оборачиваемости по сравнению с заменой пола.

BCT изучил множество различных аспектов древесно-бетонных композитных систем. Мы проверили прочность на сдвиг и жесткость различных крепежных элементов, а также общие характеристики древесно-бетонной плиты как для внутреннего, так и для наружного использования. Мы также накопили опыт анализа и проектирования этих систем. См. Список публикаций ниже для получения дополнительной информации.

Эта технология была использована при строительстве здания Olver Design Building в Университете Массачусетса Амхерст, где на площади около 50 000 квадратных футов используется система BCT, испытанная и опубликованная в прошлом.См. Верхнее изображение на этой странице для изображения этой установки.

Документы

  • CLOUSTON, P .; SCHREYER, A. 2012. « Экспериментальная оценка соединительных систем для систем полов из древесно-бетонных композитов при ремонте зданий завода ». Международный журнал искусственной среды, Vol. 2
  • CLOUSTON, P .; SCHREYER, A. 2011. Анкерные пластины для использования в качестве соединителей, работающих на сдвиг, в композитных системах из клееного бруса и бетона. Proceedings, 2011 ASCE SEI Structures Congress, Лас-Вегас, Невада, США
  • CLOUSTON, P.; SCHREYER, A. 2008. Разработка и использование древесно-бетонных композитов . Практическое издание ASCE по структурному проектированию и строительству., 13 (4), стр. 167-175
  • CLOUSTON, P .; SCHREYER, A. 2006. Древесно-бетонные композиты: конструктивно эффективный материал . Гражданское строительство. Секция Бостонского общества инженеров-строителей (BSCE) / Американское общество инженеров-строителей (ASCE). Весна / Лето 2006
  • CLOUSTON, P .; BATHON, L .; SCHREYER, A. 2005. Характеристики сдвига и изгиба новой древесно-бетонной композитной системы .Журнал ASCE по проектированию конструкций. 131 (9), с. 1404-1412
  • CLOUSTON, P .; CIVJAN, S; BATHON, L. 2004. Экспериментальное поведение сплошного металлического соединителя для древесно-бетонной композитной системы . Журнал "Лесные товары". 54 (6) с. 76-84
  • Другие публикации…

Привлеченный факультет

Загрузки

Прямое получение фактов о дереве и бетоне

Автор: Уильям Ларсон

Недавний анализ тенденций развития отрасли, опубликованный Business Monitor International Ltd по развивающимся технологиям в строительном секторе ( Industry Trend Analysis - The Ongoing Tech Evolution : Развитие строительного сектора В 2018 г. (6 июля 2018 г.) отметили растущее внимание к вопросам устойчивости в новых зданиях.В статье особо выделялись нетрадиционные строительные материалы, такие как древесина, которая, по ее словам, дает значительные преимущества по сравнению со сталью и бетоном.

Примечательным заявлением на этот счет было следующее: «Древесина легче без ущерба для прочности, что позволяет снизить стоимость фундамента, а поскольку его компоненты являются сборными, процесс строительства ускоряется. Древесина также обеспечивает преимущества в области устойчивого развития, поскольку она поступает из возобновляемого источника и сокращает количество отходов на месте по сравнению с цементом.”

BMI Research - уважаемое издание, известное своим превосходным освещением отраслевых тенденций. Вот почему это одностороннее и фактически неполное заявление так необычно. Фактически, цемент - это просто ингредиент бетона, самого устойчивого и эластичного строительного материала на планете, и, как правило, он составляет лишь 10-15% от объема смеси вместе с заполнителем и водой.

Конечно, некоторые виды древесины легче бетона или стали. Точно так же некоторые строительные изделия из дерева демонстрируют характеристики прочности, близкие к характеристикам стали или бетона.Но это не означает, что древесина является подходящей заменой для всех видов строительных конструкций. И не всегда это менее затратная форма строительства. Тот факт, что некоторые строительные материалы на основе древесины собираются за пределами строительной площадки, относится не только к древесине. Сборный бетон и сталь используются десятилетиями.

Предполагаемые преимущества древесины из-за ее возобновляемого происхождения (например, деревьев) и предполагаемая древесина имеет меньше «отходов на месте по сравнению с цементом» - вот где некоторые выводы об устойчивости в статье «не связаны».

Во-первых, недавнее исследование доказывает, что лишь небольшое количество (18-30%) углерода, изначально хранящегося в живом дереве, попадает в долговечные строительные изделия, такие как размерные пиломатериалы или поперечно-клееная древесина. Точно так же, в то время как древесина в зданиях сохраняет небольшую долю этого углерода в течение своего срока службы, древесина на свалках фактически выделяет метан, потенциал глобального потепления которого в 28-36 раз выше, чем у CO2.

Но на этом история не заканчивается. Недавние исследования также показали, что бетон реабсорбирует большую часть углерода, ранее выделявшегося при производстве цемента, посредством процесса, называемого карбонизацией.Проще говоря, бетон также является поглотителем углерода.

Есть много факторов, которые необходимо учитывать, прежде чем оценивать утверждения о том, что тот или иной тип здания или продукт обеспечивает лучшую экологическую отдачу. Чтобы понять полное воздействие конструкции на окружающую среду в течение десятилетий использования, необходимо учитывать все этапы, начиная с начала строительства и заканчивая сносом.

Это указывает на то, что всесторонняя оценка жизненного цикла, от колыбели до могилы, является более реалистичной основой для оценки истинных преимуществ устойчивости строительных материалов, на что в статье вполне можно было бы обратить более пристальное внимание.

Споры между деревом и бетоном - это утомленный, пронизанный клише аргумент, имеющий небольшую научную ценность. Существует множество факторов, которые определяют, какой строительный материал является наиболее подходящим для данной конструкции, местоположения или цели.

Настоящая проблема - это потребность в более устойчивых зданиях, лучше способных противостоять воздействиям постоянно меняющегося климата. Как отмечает Эван Рейс, глава Совета по устойчивости США, «при оценке истинной устойчивости любого материала мы должны учитывать его устойчивость к окружающей среде в долгосрочной перспективе.В конце концов, это то, что создает более сильные и устойчивые сообщества ».


Уильям Ларсон, вице-президент по маркетингу в CalPortland. Он также являлся председателем Руководящего комитета, координирующего развитие Коалиции устойчивости зданий северо-западного Тихоокеанского региона с момента ее создания в октябре 2016 года.

Примечание редактора : Коалиция устойчивости строительства северо-западного Тихоокеанского региона выступит спонсором основного выступления Эвана Рейса. , глава Совета по устойчивости США 24 июля на саммите Тихоокеанского Северо-Западного экономического региона 2018 года.Подробнее см. Здесь.

Цемент + Вода + Дерево = Бетон ?!

Показано разрушительное воздействие горных сосновых жуков на лесное хозяйство. Источник: https://en.wikipedia.org/wiki/Mountain_pine_beetle

Нынешняя вспышка горного соснового жука и его микробных партнеров, произрастающих в лесах западной части Северной Америки от Мексики до центральной части Британской Колумбии, уничтожила обширные площади сосновых лесов, в том числе более 16 миллионов из 55 миллионов гектаров леса в Британской Колумбии. .В свете этой вспышки эпидемии перед Британской Колумбией встал сложный вопрос: что нам делать с миллиардами деревьев, погибшими из-за горного соснового жука?

Что ж, Паска и профессора Рон Тринг и Ян Хартли, возможно, нашли решение! Они обнаружили, что древесина горного соснового жука (MPB) на самом деле является эффективным ингредиентом для производства бетона! Обычно заполнители состоят из камней или камней, но древесина MPB теперь становится новым жизнеспособным вариантом.

Поскольку понятно, что бетон обычно отталкивает органические материалы, такие как дерево, было бы легко не принимать во внимание возможность изготовления высококачественного бетона из древесных частиц.Паска из UNBC заявляет: «Но по какой-то причине цемент прилипает к сосне, и эта совместимость становится еще сильнее, когда дерево погибает - или, можно сказать, усиливается - жуком горной сосны».

Паска исследовал различные комбинации соотношения древесины и цемента, используя древесную щепу трех размеров. Это произвело 9 различных смесей. Эти смеси были созданы в лабораторных условиях, а затем вылиты в форму, где они были оставлены для отверждения. В результате получился гибрид фанеры и бетона.Вы можете вбить в него гвоздь без предварительного сверления, и вы можете вырезать их обычными деревянными инструментами! Кроме того, они водонепроницаемы и прочнее, чем многие аналогичные продукты, представленные в настоящее время на рынке. «Это прекрасный продукт, сочетающий в себе все структурные преимущества бетона и эстетическое качество дерева», - объясняет Паска.

Источник изображения: http: //www.nintagedevelopment.bc.ca/explore-our-region/success-stories/unbc-assesses-market-potential-of-innovated-new-beetlecrete-product/

Исследование приносит огромное облегчение лесной промышленности Британской Колумбии, которая ищет альтернативные изделия из древесины в дополнение к производству пиломатериалов, фанеры и древесных гранул.В частности, древесина MPB не является идеальным вариантом для производимых в настоящее время деревянных изделий из-за ее склонности к преждевременному растрескиванию после гибели. Так почему бы не использовать его для производства арболита?

«Весь вопрос о том, как мы можем максимизировать каждое дерево, имеет жизненно важное значение для лесной промышленности и многих сообществ провинции, выживание которых зависит от лесного хозяйства», - говорит Ян Хартли, заместитель декана программ магистратуры UNBC, который является экспертом в области древесины. промышленности и кто участвовал в исследованиях Fasca.«Это исследование привело к появлению нового продукта, который заслуживает дальнейшего изучения».

Источник: http://www.unbc.ca/releases/2007/wood-concrete

Экологичный способ делать вещи - Изготовление зданий, автомобилей и самолетов из материалов на основе растительных волокон | Наука и технологии

Послушайте эту историю

Ваш браузер не поддерживает элемент

Больше аудио и подкастов на iOS или Android.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ моркови для создания бетона, превращение дерева в пластик или даже его сжатие в «супердерево», такое же легкое и прочное, как титан, может показаться серией почти франкенштейновских экспериментов.Тем не менее, все три являются одними из последних примеров использования натуральных волокон растений в качестве экологически чистых добавок или альтернатив искусственным материалам.

Исследователи в области материаловедения обнаружили, что растительные волокна могут повысить прочность и прочность веществ, уже используемых при строительстве зданий и товаров, от игрушек и мебели до автомобилей и самолетов. Большой бонус заключается в том, что, поскольку растения содержат углерод в своей структуре, использование волокон для производства должно означать меньше выбросов углекислого газа.Только на производство бетона приходится около 5% глобальных антропогенных выбросов CO {-2}, а изготовление 1 кг пластика из нефти дает 6 кг парниковых газов.

Начнем с моркови. Они исследуются Мохамедом Саафи в Ланкастерском университете в Англии. Д-р Саафи и его коллеги используют не целую морковь, а то, что они называют «нанопластинками», которые были извлечены из моркови, выброшенной в супермаркетах, или как отходы предприятий пищевой промышленности. Кожура сахарной свеклы также является полезным источником нанопластинок.Исследователи работают с CelluComp, британской фирмой, которая производит такие пластинки для промышленного применения, в том числе в качестве добавки, которая помогает сделать поверхность краски более жесткой по мере ее высыхания.

Размер каждой тромбоцита составляет всего несколько миллионных долей метра. Он состоит из листа жестких целлюлозных волокон. Волокна хоть и мелкие, но прочные. Комбинируя пластинки с другими материалами, можно получить мощный композит. Доктор Саафи смешивает пластинки с цементом, который получают путем сжигания известняка и глины при высокой температуре.(Химическая реакция между ними высвобождает углекислый газ из известняка.) Чтобы превратить цемент в бетон, его смешивают с такими заполнителями, как песок, камни и щебень, которые действуют как арматура, и с водой, которая вступает в реакцию с химическими веществами в цементе. с образованием вещества, называемого гидратом силиката кальция. Сначала он представляет собой густой гель, но затем затвердевает в твердую матрицу, которая связывает агрегаты вместе.

Морковный суп

Добавляя в смесь тромбоциты овощей, доктор Саафи и его коллеги могут сделать бетон более прочным.Это полезно само по себе, но также позволяет снизить соотношение цемента к заполнителям, необходимое для достижения заданного уровня прочности. Уменьшение количества цемента таким образом, следовательно, снижает выбросы CO {-2}.

Группа все еще изучает, насколько прочным может быть бетон, добавляя тромбоциты, но первоначальные исследования показывают, что воздействие может быть значительным. Всего 500 граммов пластин могут снизить количество цемента, необходимого для изготовления кубометра бетона, примерно на 40 кг - экономия 10%.Д-р Саафи и его команда приступили к двухлетнему исследованию, чтобы изучить процесс более подробно и усовершенствовать лучшую смесь для использования в строительной отрасли.

В отличие от цемента, дерево уже является композитным материалом. Он изготовлен из целлюлозных волокон, встроенных в матрицу лигнина, органического полимера, который служит ряду целей, включая обеспечение жесткости древесных растений. В мае Stora Enso, финская лесопромышленная компания, представила древесную альтернативу пластмассам на масляной основе.Этот материал под названием DuraSense немного похож на попкорн. Он состоит из древесных волокон, в том числе лигнина, полученных при варке целлюлозы и других операциях. Волокна смешаны с полимерами на масляной основе и другими добавками, такими как красители. Полученные гранулы можно плавить и формовать так же, как пластик в заводских процессах. По словам компании, добавление древесных волокон может снизить количество пластика, необходимого для изготовления товаров с пластиковыми деталями, на 60%.

Stora Enso также нашла применение чистому лигнину, который часто является отходом производства бумаги, поскольку большая часть бумаги изготавливается из целлюлозы без лигнина.Инженеры Stora Enso разработали способ использования лигнина в качестве заменителя смол и клеев на масляной основе, используемых при производстве деревянных конструкций, таких как фанера. И они не одиноки в поисках структурных применений лигнина. Наряду с другими они ищут способы использовать его для замены материалов на масляной основе в композитах из углеродного волокна, которые используются для изготовления легких деталей для автомобилей и самолетов.

Напротив, Ху Лянбин и Ли Тэн из Университета Мэриленда пытаются создать лучший материал, удаляя, а не добавляя лигнин.Их цель - создать «супердерево», более прочное, чем большинство металлов. Их подход заключается в обработке деревянных блоков гидроксидом и сульфатом натрия с помощью химического процесса, аналогичного тому, который используется для удаления лигнина из бумажной массы. Разница в том, что они удаляют только достаточное количество лигнина для облегчения сжатия деревянных блоков. Они делают это, сжимая обработанную древесину при температуре около 100 ° C, что приводит к разрушению большинства пор и трубчатых волокон в древесине. Это увеличивает его плотность в три раза и прочность в одиннадцать раз.

Это ставит сверхдревесину в один ряд с некоторыми легкими титановыми сплавами, используемыми в высокопрочных аэрокосмических компонентах. Он также пуленепробиваемый. В одном из испытаний доктор Ху и доктор Ли сделали ламинированный образец, поместив пять листов материала друг на друга, причем волокна каждого листа были выровнены под прямым углом к ​​волокнам листа ниже. При выстреле этот материал раскололся, но все же смог уловить стальной снаряд, который без усилий прошел через образец натурального дерева такого же размера.

Команда сейчас пытается коммерциализировать свой процесс, который, по мнению д-ра Ху, будет дешевым для масштабирования. Он работает как с твердыми, так и с мягкими породами, поэтому можно создавать самые разные материалы. Доктор Ху считает, что однажды дома, автомобили, мебель и многое другое будут в основном или частично из уплотненной древесины.

Ответить

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *