X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

В настоящее время в гражданском и промышленном строительстве применяют множество различных строительных материалов, так же разрабатываются новые материалы, которые экономичнее и экологичнее. Примером такого материала могут послужить арболитовые блоки.

В 30-ых годах прошлого столетия встал вопрос об использовании отходов в строительстве. С 1926 года стали применять опилкобетон. Это легкий бетон на основе опилок, портландцемента и песка. До 1958 года разрабатывались различные материалы на основе древесных отходов и цемента, а с 1959 года по инициативе инженеров Ершова П. Н. и Кобцева Е. Ю. при поддержке министра бумажной и деревообрабатывающей промышленности СССР Вараксина Ф.Д., начали изготавливать арболит. Арболит – это универсальный строительный материал на основе органических компанентов, цементного вяжущего и химических добавок. Этот материал сочетает в себе лучшие качества природных и искусственных материалов.

Работа Наназашвили И. Х., который занимался исследованием арболита и принимал непосредственное участие в развитии промышленности по его производству, на данный момент является наиболее полной по данной теме [3].

Производство арболита является экономически выгодным, так как 80-90% его объема состоят из органических отходов других производств. Помимо этого экономия состоит в меньшем количестве рабочей силы и машин, а также отсутствует необходимость усилении фундамента.

Сравнительная характеристика материалов для наружных ограждающих конструкций представлена в таблице 1.

Таблица 1.

Стена (1 м2)	Средняя плотность, кг/м3	Приведенная толщина, см	Заводская себестоимость, руб.	Расчетная себестоимость, руб.	Удельные капиталовложения, руб.	Общие приведённые затраты	Приведенные затраты с учетом производства стеновых панелей	Трудоемкость чел.-ч. (производство и монтаж)
Из арболита на гипсовом вяжущем	700	22	4,1	5,2	12,5	8,9	6,6	2,6
Из арболита на цементе	700	22	5,7	7,4	9,5	6,6	8,5	2,7
Из керамзитобетона	900	26	7,6	10,7	28	19	14,1	4
Из глинистого кирпича	1800	66	6,4	16,8	36,3	28,2	21,2	8,6
Из газосиликатных панелей	700	24	6,7	8,4	10	4	12,5	3

Специалисты провели массу исследований и выявили основные преимущества арболита:

Прочность – 30 кг на 1см²;

Теплоизоляционные свойства – арболитовый блок обладает теплопроводностью 0,11 м˚С;

Усадка – очень низкий коэффициент усадки, т.е. 0,3-0,4%;

Экологичность;

Долговечность и морозостойкость – морозостойкость F35, а долговечность подтверждается тем, что дома 70-х – 80-х годов постройки служат людям до сих пор [2].

В последнее время в России снова обратили внимание на арболит. Связано это с высокой экономической рентабельностью и множеством положительных свойств. При строительстве из арболитовых блоков необходимо соблюдать следующие правила производства работ:

Для защиты стен от влаги с внешней стороны применяют штукатурку или другую отделку;

Оптимальная высота для дома из арболитовых блоков может быть до 7м (это 2-х этажный дом);

Цемент для арболитовых блоков должен быть марки 100, а толщина швов при укладке блоков – 10-15мм;

Благодаря легкости материала разрешается применять фундамент облегченной конструкции.

Как у любого строительного материала у арболита есть не только преимущества, но и недостатки.

Анизотропность (способность щепы разбухать в разной степени вдоль или поперек волокон) и усадка наполнителя, что приводит к снижению прочности. Эта проблема решается выдержкой 5-10-кратного коэффициента формы щепы, то есть отношение максимальной ширины к минимальной длине. Чтобы избавиться от разницы между разбуханием заполнителя в поперечном и продольном направлении необходимо дробить древесину на станке специального назначения.

Замедление схватывания раствора, которое происходит из-за негативного действия древесных сахаров и смол на цемент. Изучение этой проблемы велось с 1924 года. Одним из решений является добавление химических добавок, таких как сульфат алюминия, которая является самой дешевой, безопасной и эффективной.

Проблему высокого водопоглощения щепы в наше время решают при помощи предварительного вымачивания древесной массы перед добавлением в раствор и тем самым предотвращают отбор влаги у цементного теста. Ранее же применяли способ регулировки водоцементного отношения, в результате чего снижались показатели прочности.

На данный момент аналогов арболиту по совокупности свойств и технических характеристик не существует, поэтому есть необходимость в улучшении свойств этого материала. Можно отметить следующие мероприятия в этой области:

При помощи термической обработкиснижают влажностные деформации. Прочность бетона после полного высыхания возрастает на 26%, при этом водопоглощение уменьшается на 15-20%. Также при помощи пропитки хлоридом алюминия прирост прочности составляет 31,5%.

Улучшение сцепления щепы с портландцементом достигается предварительной обработкой заполнителя химическими присадками, а также добавление в раствор полимерных или минеральных вяжущих. На сегодняшний день лучшим вариантом является обработка щепы, так как он позволяет единовременно уравнять влажность всей древесины и понизить ее способность впитывать воду(гидрофильность).

Одним из главных показателей строительных материалов является его прочность. При горизонтальном послойном уплотнении увеличиваются прочностные характеристики арболитового блока, так как при этом способе частицы древесины работают на сдвиг и растяжение – а не на разрыв, как происходит при вертикальном уплотнении.

Для уменьшения сроков строительства необходимо увеличить скорость твердения. Одной из особенностей арболита является то, что его нельзя сушить традиционным способом (в специальных камерах), так как она теряет прочность при быстром высыхании, но данная проблема решается путем введения химических добавок, таких как нитрат натрия и хлорид аммония.

На основе всего вышеизложенного можно сделать вывод о том, что как любой строительный материал арболит помимо положительных свойств имеет и недостатки. Но с современными технологиями любую проблему можно решить и любой минус можно обратить в плюс.

Длительная эксплуатация зданий из арболитовых блоков и плит доказывает надежность и практичность арболита. Он относится к трудносгораемым и самым экологичным для здоровья человека материалом. Применение арболита является эффективным не только в малоэтажном гражданском строительстве, но также его, возможно, использовать как в зданиях промышленного назначения, так и в сельскохозяйственных сооружениях.

Литература

Арболит – производство и применение. – Москва: Стройиздат, 1977. – 347 с. : ил. -0.00

История производства арболита: http://litebeton.ru/arbolit/

Наназашвили И.Х. Арболит – эффективный строительный материал / Наназашвили Исаак Хискович. – Москва: Стройиздат, 1984. – 121 с. : ил. – (Наука – строит. пр-ву). – Библиогр.: с. 116-119. -0.00.

Код для цитирования: Скопировать