Теплопроводность арболита таблица, технические характеристики, состав
Арболит – это современный строительный материал, основной которого являются натуральные компоненты. Высокий коэффициент теплопроводности, хорошие прочностные показатели и другие положительные свойства делают его популярным среди застройщиков. Это крупноячеистый композитный продукт, относящийся к группе легких бетонов. Его качества напрямую зависят от входящих в состав компонентов.
Плюсы и минусы
1. Сырье:
- мелко измельченная древесная щепа;
- органические отходы, образовавшиеся в результате переработки сельхозрастений;
- цемент, необходимый для связки;
- химические присадки.
Пропорциональное соотношение стружек или шепы к общему составу равно 85-90%.
2. Наполнитель позволяет не только удерживать, но и аккумулировать нагретый воздух лучше газобетона. Теплопроводность арболита равна 2,3 кДж/(кг°C), что аналогично показателям хвойных деревьев.
3. Стены здания обладают всеми свойствами, присущими древесине, и даже имеют ряд преимуществ:
- они не подвержены гниению, образованию плесневелого грибка;
- могут в течение длительного времени выдерживать воздействие прямого огня;
- при больших габаритах блоков имеют небольшой вес.
4. Минусом является высокая степень влагопоглощения. Поэтому необходима обязательная облицовка объектов.
Допускается быстрое возведение строений. Максимальная усадка панелей и блоков составляет 0,4% на 1м2.
Сравнение с другими стройматериалами
Арболит иногда называют деревобетоном, это вызвано тем, что его технические показатели похожи на данные материалы.
| Характеристики | Арболит | Дерево | Кирпич красный | Газобетон |
| Коэффициент теплопроводности, Вт/(м*°C) | 0,09-0,16 | 0,09-0,4 | 0,41-1,5 | 0,14-0,21 |
| Плотность, кг/м3 | 400-850 | 450-600 | 1400-1900 | 600-800 |
| Горючесть (удержание огня) | 45-90 мин | Высокая | Не горючие материалы | |
| Биостойкость | V группа | Низкая | V группа | |
| Прочность на сжатие, кг/см2 | 40-85 | 50-70 | 125 | 20 |
| Морозостойкость, циклов | 0,08-0,17 | 0,15 | 0,6-0,95 | 0,18-0,28 |
| Теплоемкость кДж(кг*°C) | 2,3 | 2,3 | 0,88 | 0,84 |
| Водопоглощение от массы, % | 25-50 | 40-85 | 16-25 | 18-30 |
| Звукопоглощение, Гц | 0,17-0,6 | 0,06-0,1 | 0,024-0,049 | 0,1-0,2 |
| Модуль упругости, МПа | 250-2300 | 600-1500 | 200-1000 | 200-1200 |
| Масса стандартного блока, кг | ≈24 | — | 3,9 | ≈5-33 |
| Срок эксплуатации, лет | ≈35-40 | От 50 и выше | ||
| Предел прочности при сжатии, МП | 0,5-8,5 | 1,5-4 | 2,5-25 | 2,5-15 |
| Усадка. % на 1 м2 | 0,4 | 1,0 | нет | 0,5 |
(продолжение таблицы)
| Характеристики | Керамзитобетон | Железобетон | Пенобетон | Силикатный кирпич | |
| Коэффициент теплопроводности, Вт/(м°C) | 0,16-0,27 | 1,69 | 0,14-0,18 | 0,5-0,75 | |
| Плотность, кг/м3 | 600-1200 | 2500 | 1500-1950 | ||
| Горючесть (удержание огня) | Не горючие материалы | ||||
| Биостойкость | V группа | ||||
| Прочность на сжатие, кг/см2 | 18 | 16 | 14 | 125 | |
| Морозостойкость, циклов | 0,5-0,7 | 1-1,2 | 0,14-0,38 | 0,85-1,15 | |
| Теплоемкость кДж(кг*°C) | 0,84 | 0,8 | 0,84 | 0,84 | |
| Водопоглощение от массы, % | 25 | 20-25 | 18-35 | 18-25 | |
| Звукопоглощение, Гц | 0,1-0,2 | 0,06-0,1 | 0,1-0,2 | 0,06-0,1 | |
| Модуль упругости, МПа | 200-1200 | 350-1000 | 200-1200 | 200-750 | |
| Масса стандартного блока, кг | ≈5-33 | >30 | ≈5-33 | 4,3 | |
| Срок эксплуатации, лет | От 50 и выше | ||||
| Предел прочности при сжатии, МП | 3,5-7,5 | 5-30 | 2,5-7,5 | 5-30 | |
| Усадка. % на 1 м2 | 0,5 | нет | 0,5 | нет | |
Из таблицы видно, что строительные блоки, полученные с использованием щепы, имеют высокий армирующий эффект. Они упруги, пластичны, не трескаются и не ломаются.
Сравнение арболита с другими материалами
Керамзитобетон – достаточно популярный вид легкого бетона на основе сочетания цемента, песка, керамзита и воздухововлекающих добавок (например, СДО). Обычно применяется в виде среднеразмерных стеновых керамзитобетонных блоков. Керамзитобетонные блоки широко используются в сфере малоэтажного строительства и имеют значительные преимущества перед обычным бетоном и кирпичом, но сравнение с арболитом даёт повод для размышлений.
Керамзит – вспененная и обожженная глина со структурой застывшей пены. Спекшаяся оболочка, покрывающая гранулу керамзита, придает ей высокую прочность. И действительно, как результат, керамзитобетон обладает большой прочностью. Избыточно большой прочностью. Прочность керамзитобетона даже небольшой плотности в 800-1000 кг/м3 (марки М35-М50) значительно превышает реально необходимую для строительства личных загородных домов в 2-3 этажа. Поэтому используемые для таких целей блоки из керамзитобетона, чтобы сохранить на хоть каком-то конкурентном уровне цену и теплопроводность материала, – делают пустотными (до 40%).
По характеристикам – керамзитобетон практически соответствует автоклавному пенобетону, имеет ряд тех же проблем, только сам чуть прочнее и, естественно, холоднее. Теплопроводность для керамзитобетона с удельным весом 800 кг/м3 и 1000 кг/м3 составляет соответственно 0.19 Вт/(мК) и 0.27 Вт/(мК). А арболит с аналогичными конструкционными возможностями обладает плотностью 700 кг/м3 и теплопроводностью 0.14 Вт/(мК). Одно толькопреимущество арболита по теплосбережению на 36-93% – уже серьёзнейший фактор для оптимального выбора материала для строительства.
Керамзитобетон, теоретически, будет прочнее, но для него превышение нагрузки – это взрывное разрушение всего блока. А прочно связанный органический заполнитель даёт арболитовому блоку высокие показатели прочности на изгиб и возможность безболезненных обратимых пластических деформаций. То есть, блок из арболита полностью разрушить практически невозможно, так как его разрушение происходит не взрывным образом, а постепенно. Там где керамзитобетонный блок аналогичной прочности на сжатие – начнёт трескаться и раскалываться на части, арболитовый блок просто незначительно сожмётся, и уже только при дальнейших значительных увеличениях нагрузки может начаться полноценное разрушение блока. Как следствие, при колебаниях грунта, температурных перепадах, неграмотно сделанном фундаменте – стены из арболита не дадут трещин, в отличие от керамзитобетона, других легких бетонов или кирпича.
При этом цена, по которой можно купить качественный керамзитобетон, практически соответствует цене арболита, а возможная несущественная экономия нивелируется ростом итоговой стоимости дома из керамзитобетонных блоков, который потребует дополнительного утепления.
Размер стандартных керамзитобетонных блоков, встречаемых в продаже, – 390х190х188 мм (0.0139 м3), арболитовых – 400х300х195мм (0.03 м3), следовательно, при строительстве керамзитобетонного дома потребуется значительно большее количество блоков, что приведёт к дополнительным затратам раствора на кладку (который создаёт лишние «мостики холода»), увеличению длительности и стоимости строительных работ.
Для многих является актуальным вопрос о возможной радиоактивности керамзита, который нередко поднимается в различных статьях о керамзитобетоне. Состав керамзитобетона относительно прост, и его экологическая безопасность находится на должном уровне при соблюдении процедур контроля на производстве. В целом, керамзит – должен производиться только из специальной глины, которая подлежит соответствующим проверкам. И при приёме сырья для изготовления самих керамзитобетонных блоков обычно проводят тесты. Поэтому данный аспект не является недостатком, если вы гарантированно уверены в качестве покупаемого керамзитобетона и приобретаете его у надёжного производителя. Но и опасные глины всё же существуют, да и есть определенные разработки по удешевлению керамзита, которые уже могут привести к негативным последствиям.
Стоит помнить, что экологичность – это не только экологическая безопасность самого материала, но и степень «полезности» его производства для окружающей среды. В этом плане – экологичность арболита просто недостижима для керамзитобетона. Добыча глины и ресурсоёмкий обжиг в печах – это далеко не аналог действительно полезного использования возобновляемых природных материалов.
Стены из керамзитобетонных блоков также обладают определенными способностями к пассивной вентиляции дома, но и тут – очевидно, что обожженная глина даже в крупнопористом керамзитобетоне это свойство обеспечивает не так хорошо как проницаемая древесная щепа.
Пенобетон или арболит?
Пенобетон – разновидность легкого ячеистого бетона, получаемая из смеси вяжущего, песка и воды с пенообразующими добавками. В настоящее время является третьим по популярности материалом для строительства частных загородных домов (в совокупности с незначительно отличающимися аналогами – газобетоном, газопенобетоном и т.д.). Низкая теплопроводность пенобетонных блоков в сочетании с невысокой стоимостью и высокой долговечностью долгое время делали этот материал действительно одним из лучших в этой сфере. Каким же в сравнении с ним окажется активно возвращающийся в домостроение арболит?
Арболит относится к сходной группе материалов – легким бетонам на пористых заполнителях. В нём внутренней составляющей вместо воздуха, вовлекаемого специальными добавками, – является древесная щепа нормированных размеров. Поскольку чем ниже плотность материала, тем лучше теплоизолирующие качества, – на практике обычно используют неавтоклавный пенобетон с минимально возможной плотностью 600-800 кг/м3 (D600-D800) и прочностью на сжатие B1-B3.5. Для решения аналогичных задач подходит арболит плотностью 600-650 кг/м3 и классом B2-B2.5. И для дальнейшего сравнения будем использовать именно эти марки материалов.
Для пенобетонных блоков такого класса прочность, являющаяся достаточной в использовании, – в целом невелика, и их низкая сопротивляемость растягивающим напряжениям, хрупкость создают известные проблемы в процессе перевозки и строительства. У арболитовых блоков в этом плане наилучшим образом проявляется особенность их заполнителя. Блоки оказываются армированы древесиной, которая обладает высокой пластичностью. То есть, при превышении предельных нагрузок – арболитовый блок не ломается и трескается, как пенобетонный, а деформируется, легко восстанавливая первоначальную форму. Соответственно, стеновой блок из арболита очень сложно повредить при транспортировке, разгрузке, в процессе монтажа и т.д. А стены уже построенного здания за счет этого не подвержены растрескиванию от усадки (одной из ключевых проблем пенобетона), колебаний грунта, температурных перепадов и прочих факторов.
Кроме того, прочностные особенности пеноблоков приводят ещё к некоторым неприятным последствиям – при строительстве пенобетонных домов требуется обязательное армирование с немалым расходом металла и, соответственно, дополнительным усложнением строительных работ, а также увеличением общей стоимости дома.
Если сравнивать материалы по теплосбережению, то теплопроводность пенобетонов D600-D800 составляет 0.14-0.21 Вт/(мК), арболита – 0.12 Вт/(мК). А значит, в строительстве зданий от 2х этажей (там обычно применяется D800 и выше) – по теплоизоляционным свойствам арболит оказывается на 75% эффективнее, что позволяет отказаться от дополнительных материальных и трудовых затрат на использование утеплителя. Конечно, купить пенобетон можно по более низкой цене, чем арболит, но потери при перевозке совместно с дополнительными затратами на работы, материалы и утепление делают итоговую стоимость строительства пенобетонного домазначительно выше ожидаемой.
Морозостойкость пенобетона по стандартам – в пределах F15-F75. И по информации из сертификатов на реально производимые пеноблоки, которые есть в продаже – обычно используется F25-F35. У арболита морозостойкость F25-F50, и до сих пор находятся в эксплуатации и хорошем состоянии арболитовые дома, построенные ещё полвека назад, с момента самого появления арболита, а, значит, долговечность арболитовых домов не ниже, чем обычных пенобетонных. И, с учетом лучшей прочности арболита, основанной на особенностях внутреннего заполнителя – на его применение практически не влияет карбонизационная усадка (процесс постоянной потери прочности любых цементных камней за счет образования из их массы мела при реакции с углекислым газом в атмосфере, что, со временем существенно влияет на малопрочные конструкции).
Экологичность качественных видов пенобетона – действительно высока и, по заявлениям производителей, уступает лишь дереву. Но, понятие экологичности строительных материалов шире, чем их экологическая чистота. А так какарболит сам по себе на 80-90% состоит из дерева, и в остальном – его состав даже более простой, чем у пенобетона, можно утверждать что он обладает ещё большим уровнем экологичности. Кроме того, древесное наполнение лучше, чем закрытая пористая структура пенобетонных блоков, обеспечивает пассивную вентиляцию помещения.
Классический деревянный дом или дом из арболита?
Дерево в России всегда оставалось самым популярным строительным материалом для личного коттеджно-дачного строительства: хорошая теплопроводность, привлекательный внешний вид, сравнительно невысокая стоимость и высочайшая экологичность долгое время делали этот материал действительно наилучшим выбором. Но и серьёзных недостатков у деревянных домов немало, что вкупе с неуклонным ростом стоимости и падением качества деревянного домостроения даёт повод для поиска лучших аналогов.
Но, лучшим заменителем дерева, как ни странно, является само дерево. Арболит – так называемый деревобетон, материал, на 80-90% состоящий из древесной щепы, позволяет не только получить все преимущества деревянного дома, но и обладает рядом существенных плюсов. Сравним особенности практического применения этих материалов в современных условиях.
В строительстве загородных деревянных домов наиболее используемыми разновидностями стеновых материалов сейчас являются обычный брус, оцилиндрованное бревно и клееный брус (в порядке возрастания стоимости). К сожалению, производимые размеры этих материалов практически никогда не превышают 30 сантиметров в диаметре или толщине, ранее же брёвна менее 50см вообще не применялись в строительстве домов из-за слишком больших теплопотерь. Теперь же оцилиндрованные бревна обычно используются 18-24см, выше идёт уже серьёзный рост стоимости. Дома из бруса находятся в аналогичной ситуации. А наиболее престижный материал – клееный брус так вообще редко выпускается толще 21см из-за особенностей производства, да и тот, если качественный – стоит не менее 700 евро за 1м3 (но и цена – не гарантия экологичности используемого клея). Отсюда мы приходим к достаточно важной проблеме современных деревянных домов – на данный момент они просто принципиально не могут использоваться без специальных утеплителей.
Следовательно, мало того что точно придётся забыть о желаниях иметь настоящую бревенчатую или брусовую поверхность внутри дачного дома и произвести дополнительные (иногда весьма немалые) затраты на утеплители, но и вспомнить о том, что с ними – вы в большинстве случаев получаете постоянное фенольное или стирольное загрязнение атмосферы в доме.
Теплопроводность дерева составляет 0.15-0.4 Вт/(мК), арболита – 0.07-0.17 Вт/(мК). Толщина стандартного блока из арболита – 30см, следовательно, стены из таких блоков по теплосбережению вполне соответствуют классическим стенам из полуметровых бревён и даже превосходят их. И это следует не только из сухих расчетов, но и из практики применения – даже на севере России дома из арболита со стенами такой толщины комфортно эксплуатируются без дополнительного утепления.
Вернёмся к дереву, к наиболее важной из его особенностей – дышащим свойствам деревянных стен. Именно они создают тот уникальный микроклимат деревянных домов из бруса или брёвен, регулируя уровень влажности и обеспечивая пассивную вентиляцию огромной мощности – до 35% внутреннего воздуха в помещении может обновляться через поры стен каждые сутки. Но снова вспомним об утеплении. Безусловно, и сам утеплитель, и соответствующий облицовочный материал можно подобрать также с дышащими свойствами, но… Дышащие стены – это вентиляция. А вентиляция – это наиболее эффективный способ распространения всех ядов. Поэтому, при использовании минваты, пенопласта, многих других видов утеплителей, а также при покрытии стен различными видами красок – просто необходимо использовать плотные пароизолирующие пленки и полностью блокировать «дыхание» стен, чтобы не способствовать и без того немалому распространению отравляющих веществ в помещении.
Стены из арболита, как почти полностью состоящие из дерева, также обладают соответствующими дышащими свойствами, но поскольку не требуют утепления – позволяют использовать простые вентилируемые облицовочные материалы и сохранить в полной мере эту немаловажную особенность, обеспечивающую постоянное поступление чистого, отфильтрованного воздуха через всю поверхность стен.
Далее, главное, в чём дерево всегда проигрывало всем видам кирпича и бетона – высокая горючесть. Различные составы (которые следует учитывать и в расчете стоимости деревянного дома), конечно, снижают степень воспламеняемости, но, во-первых, достаточно слабо, а, во-вторых, со временем уровень защиты падает. К тому же, в данном свете наибольшую проблему опять представляют легковоспламеняемые и высокотоксичные утеплители. Арболит является материалом полностью не поддерживающим горение, и способен действительно долгое время противостоять высоким температурам без каких-либо дополнительных обработок.
Также, большую проблему всегда представляла плохая биологическая устойчивость древесины – гниение, заражение различными грибками и вредителями, просто потеря внешнего вида из-за атмосферных факторов, появление микротрещин и т.д.
И такая проблема именно в современных загородных домах становится ещё более актуальной – при оцилиндровке брёвен оголяются самые мягкие слои древесины, которые значительно сильнее подвержены всем этим факторам. Всё это в какой-то степени решаемо специальными средствами. Но, в любом случае, дерево обязательно требует постоянного ухода и периодических обработок каждые несколько лет. При этом, если упустить момент хоть раз, то уже всёравно останется единственная возможность – облицовывать стены. А, следовательно, и огромные переплаты за внешний вид чисто деревянного дома уходят в никуда. В стеновых блоках из арболита, мало того что древесная щепа механическим образом ограждается от внешних воздействий мощной цементной защитой, так и полностью обработана для дополнительной сохранности (что невозможно произвести для больших массивов дерева) и обладает абсолютной биостойкостью.
В самом процессе строительства дерево имеет ещё ряд неприятных особенностей. Высокая усадка всех видов древесины не позволяет быстро построить деревянный дом – обязательно требуется потратить минимум год на усадку здания (до 10%) и только после этого можно начинать отделку. К тому же, при этом дерево нередко сильно растрескивается, что не только влияет на внешний вид, но, опять же, ухудшает параметры биостойкости и теплоизоляции здания. Строительство домов из бревён ещё и требует затрат на весьма недешевую и непростую операции по конопатке щелей, требующую хороших материалов и профессиональных исполнителей, так как некачественная работа здесь (а проводится она дважды – до и после усадки строения) наносит сильнейший удар по теплосберегающим качествам дома.
Арболит имеет усадку всего 0.4%, поэтому возможно оперативное возведение здания из стеновых блоков в один заход, то есть полное строительство типового садового дома можно завершить, при желании, всего за месяц. И очень весомое качество арболита – чрезвычайно низкая сложность строительства, как и по требованиям к трудозатратам, так и, главное – к профессиональности. Дерево – очень капризный материал и требует грамотного подхода специалистов. Даже громкое имя строительной компании – не залог качества, и узнать кто и как на самом деле строит ваш дом – практически невозможно, если вы сами не строитель. На полноценную же проверку результата – уйдут годы. А качественно выстроить стены из арболита может любой, кто знаком с простой кирпичной кладкой! И займёт это значительно меньше времени.
В итоге, современное деревянное домостроение на практике оказывается абсолютно неэффективным. В результате длительного, сложного и очень дорогостоящего строительства – возможно получить красивый бревенчатый или брусовый дом (и то только с внешней стороны), набитый утеплителем с сомнительной экологичностью , загерметизированный со всех сторон, требующий постоянной заботы, чтобы сохранить хоть в каких-то разумных пределах параметры огнестойкости и биостойкости. А через некоторое время, даже при качественной постройке и уходе, – всёравно потребующий обшивки вагонкой, блок-хаусом, сайдингом или другими облицовочными материалами. И есть ли смысл во всём этом процессе, если за значительно более низкую цену и в в кратчайшие сроки можно получить дом с изначально теплыми, негорючими и экологичными стенами из арболита?
Кирпич и арболит
Кирпич – строительный материал, известный издревле. В популярности с ним соперничает только дерево. Но оправдано ли эта популярность сегодня? Проведём сравнение свойств кирпича со стеновыми блоками из арболита.
Арболит является материалом также с богатой историей. Широко использовался еще во времена СССР, когда было построено более 100 заводов по его выпуску, а также в 90-х. И по технологии перекликается с таким известным из истории материалом как саман, но связывает вместе – дерево и бетон.
Теплоизоляция у различных видов кирпичей теплопроводность в среднем составляет 0.5-1.5Вт/(м*К). У арболита – 0.09-0.12Вт/(м*К). Соответственно, стандартная стена из арболитовых блоков толщиной 30 см соответствует кирпичной толщиной 90-120см (в зависимости от качества кирпича) и оказывается достаточно тёплой для применения без специальных утеплителей даже в северных регионах России. Но не стоит забывать и про важный удар по теплосбережению в виде так называемых «мостиков холода», которые составляет кладочный раствор. И, если объём стандартного блока из арболита равен более чем 15 кирпичам – это значит, что в стене одинакового объема площадь «мостиков холода» в 2 раза меньше (а для стен одинаковой теплопроводности – в 6-13 раз). То есть, различие в фактическом теплосбережении кирпичного дома и дома из арболита – оказывается значительно сильнее, чем и без того огромная разница в теплопроводности самих материалов, а также затраты на раствор для кирпичной кладки значительно выше.
Плотность у арболита с несущими свойствами до 3х этажей – 600кг/м3 (он относится к группе легких бетонов), размеры блока – 500х300х200мм (0.03 м3).
У кирпича с аналогичными конструкционными возможностями – 1500-2000кг/м3, стандартный размер – 250х120х65мм (объём 0.00195 м3). Соответственно, вес кирпича как минимум в 2.5-3.5 раза больше, чем аналогичного объема арболита. А с учетом различий в тепловых свойствах – то требуемая масса кирпича для строительства дома аналогичного качества уже будет в 10-15 раз выше. То есть, даже одна только стоимость транспортировки материала уже делает кирпичный домзначительно дороже.
Из-за такого серьёзнейшего различия проекты кирпичных домов предусматривают использование значительно более тяжелого, а значит – и более дорогого фундамента.
Строительные свойства. Арболит, в отличие от кирпича, обладает широким спектром возможностей по обработке в процессе строительства и использования:
- легко пилится, рубится, сверлится, что позволяет быстро и просто подгонять блоки до нужных размеров
- позволяет вбивать гвозди и использовать шурупы, что делает обустройство дома простым, как в деревянном строении
- обеспечивает отличную связь с различными отделочными материалами, штукатурка прочно удерживается на стеновых поверхностях без армирующей сетки
- способен работать на изгиб при превышении максимальных нагрузок (при колебаниях здания, вызванных усадкой) и затем легко восстанавливать свою форму, в то время как кирпич и все аналогичные материалы подвергаются растрескиванию
Горючесть. Арболит относится к группе материалов, не поддерживающих горение, и способен долго противостоять высоким температурам. Кирпич же стандартно относится к абсолютно негорючим материалам, но применение в реальной жизни практически уравнивает положение – с учетом количества деревянных перекрытий в стандартном кирпичном доме, при пожаре кладка подвергается воздействию температур достаточных как минимум для значительного снижения прочности строения, а то и для частичного разрушения материала, что уж точно создаёт серьёзные вопросы о целесообразности дальнейшего применения такого здания. Кроме того, дома из кирпича со стенами двухметровой толщины всё же редкий случай, поэтому обязательно используются различные утеплители, что часто представляет серьёзные проблемы не только с точки зрения источника вредных веществ в повседневном применении (например, фенол в минвате или стирол в пенопласте), но и с точки зрения их высокой горючести и\или выделения токсичного дыма при больших температурах.
Биостойкость. Мощное цементное покрытие древесного наполнителя в арболите защищает его от гниения, поражения грибками и других факторов. Арболит и кирпич пропускают воздух, чем обеспечивают не только вентиляцию дома и оздоровление внутреннего микроклимата, а также и более дружелюбные условия для существования самого материала. Но поскольку в составе арболита превалирует дерево, а необходимая толщина стен для дома значительно ниже – это свойство можно считать в нём значительно более развитым, чем в кирпиче.
Экологичность. До 80-90% арболитового блока составляет древесная щепа, остальное – просто высокосортный цемент с отвердителем. Как видим – технология не только полностью безопасна как для конечного потребителя, так и в процессе производства, но и позволяет решать проблему рационального использования отходов деревоперерабатывающих предприятий.
Для производства кирпича используется глина или кварцевый песок (силикатный кирпич) с различными специальными добавками. Произведенный материал тоже экологически безопасен. Но у естественных природных материалов (глины и песка) существует недостаток: невозможно узнать, с какой именно территории взято сырьё. Что приводит к существованию немалого числа случаев появления в продаже радиоактивного кирпича.
Выводы. При использовании строительных блоков из арболита получаем следующие преимущества перед использованием кирпичей:
- Меньший вес и объем необходимых стройматериалов
- Меньшие затраты на доставку и хранение материалов
- Высокая экологичность и биостойкость
- Высокая теплоизоляция при меньшем объеме материала
- Высокая сейсмостойкость и прочность
- Упрощение отделочных работ и обустройства интерьера
- Уменьшение сложности и длительности строительных работ
- Сокращение затрат на фундамент, ввиду меньшего веса здания
- Сокращение затрат на оплату строительных работ и строительство
- Долголетняя эксплуатация дома при различных температурах
Сравнение арболита с другими материалами
Керамзитобетон или арболит?
Керамзитобетон – достаточно популярный вид легкого бетона на основе сочетания цемента, песка, керамзита и воздухововлекающих добавок (например, СДО). Обычно применяется в виде среднеразмерных стеновых керамзитобетонных блоков. Керамзитобетонные блоки широко используются в сфере малоэтажного строительства и имеют значительные преимущества перед обычным бетоном и кирпичом, но сравнение с арболитом даёт повод для размышлений.
Керамзит — вспененная и обожженная глина со структурой застывшей пены. Спекшаяся оболочка, покрывающая гранулу керамзита, придает ей высокую прочность. И действительно, как результат, керамзитобетон обладает большой прочностью. Избыточно большой прочностью. Прочность керамзитобетона даже небольшой плотности в 800-1000 кг/м3 (марки М35-М50) значительно превышает реально необходимую для строительства личных загородных домов в 2-3 этажа. Поэтому используемые для таких целей блоки из керамзитобетона, чтобы сохранить на хоть каком-то конкурентном уровне цену и теплопроводность материала, – делают пустотными (до 40%).
По характеристикам – керамзитобетон практически соответствует автоклавному пенобетону, имеет ряд тех же проблем, только сам чуть прочнее и, естественно, холоднее. Теплопроводность для керамзитобетона с удельным весом 800 кг/м3 и 1000 кг/м3 составляет соответственно 0.19 Вт/(мК) и 0.27 Вт/(мК). А арболит с аналогичными конструкционными возможностями обладает плотностью 700 кг/м3 и теплопроводностью 0.14 Вт/(мК). Одно толькопреимущество арболита по теплосбережению на 36-93% — уже серьёзнейший фактор для оптимального выбора материала для строительства.
Керамзитобетон, теоретически, будет прочнее, но для него превышение нагрузки — это взрывное разрушение всего блока. А прочно связанный органический заполнитель даёт арболитовому блоку высокие показатели прочности на изгиб и возможность безболезненных обратимых пластических деформаций. То есть, блок из арболита полностью разрушить практически невозможно, так как его разрушение происходит не взрывным образом, а постепенно. Там где керамзитобетонный блок аналогичной прочности на сжатие – начнёт трескаться и раскалываться на части, арболитовый блок просто незначительно сожмётся, и уже только при дальнейших значительных увеличениях нагрузки может начаться полноценное разрушение блока. Как следствие, при колебаниях грунта, температурных перепадах, неграмотно сделанном фундаменте — стены из арболита не дадут трещин, в отличие от керамзитобетона, других легких бетонов или кирпича.
При этом цена, по которой можно купить качественный керамзитобетон, практически соответствует цене арболита, а возможная несущественная экономия нивелируется ростом итоговой стоимости дома из керамзитобетонных блоков, который потребует дополнительного утепления.
Размер стандартных керамзитобетонных блоков, встречаемых в продаже, — 390х190х188 мм (0.0139 м3), арболитовых — 400х300х195мм (0.03 м3), следовательно, при строительстве керамзитобетонного дома потребуется значительно большее количество блоков, что приведёт к дополнительным затратам раствора на кладку (который создаёт лишние «мостики холода»), увеличению длительности и стоимости строительных работ.
Для многих является актуальным вопрос о возможной радиоактивности керамзита, который нередко поднимается в различных статьях о керамзитобетоне. Состав керамзитобетона относительно прост, и его экологическая безопасность находится на должном уровне при соблюдении процедур контроля на производстве. В целом, керамзит – должен производиться только из специальной глины, которая подлежит соответствующим проверкам. И при приёме сырья для изготовления самих керамзитобетонных блоков обычно проводят тесты. Поэтому данный аспект не является недостатком, если вы гарантированно уверены в качестве покупаемого керамзитобетона и приобретаете его у надёжного производителя. Но и опасные глины всё же существуют, да и есть определенные разработки по удешевлению керамзита, которые уже могут привести к негативным последствиям.
Стоит помнить, что экологичность – это не только экологическая безопасность самого материала, но и степень «полезности» его производства для окружающей среды. В этом плане – экологичность арболита просто недостижима для керамзитобетона. Добыча глины и ресурсоёмкий обжиг в печах – это далеко не аналог действительно полезного использования возобновляемых природных материалов.
Стены из керамзитобетонных блоков также обладают определенными способностями к пассивной вентиляции дома, но и тут – очевидно, что обожженная глина даже в крупнопористом керамзитобетоне это свойство обеспечивает не так хорошо как проницаемая древесная щепа.
Пенобетон или арболит?
Пенобетон – разновидность легкого ячеистого бетона, получаемая из смеси вяжущего, песка и воды с пенообразующими добавками. В настоящее время является третьим по популярности материалом для строительства частных загородных домов (в совокупности с незначительно отличающимися аналогами – газобетоном, газопенобетоном и т.д.). Низкая теплопроводность пенобетонных блоков в сочетании с невысокой стоимостью и высокой долговечностью долгое время делали этот материал действительно одним из лучших в этой сфере. Каким же в сравнении с ним окажется активно возвращающийся в домостроение арболит?
Арболит относится к сходной группе материалов – легким бетонам на пористых заполнителях. В нём внутренней составляющей вместо воздуха, вовлекаемого специальными добавками, – является древесная щепа нормированных размеров. Поскольку чем ниже плотность материала, тем лучше теплоизолирующие качества, — на практике обычно используют неавтоклавный пенобетон с минимально возможной плотностью 600-800 кг/м3 (D600-D800) и прочностью на сжатие B1-B3.5. Для решения аналогичных задач подходит арболит плотностью 600-650 кг/м3 и классом B2-B2.5. И для дальнейшего сравнения будем использовать именно эти марки материалов.
Для пенобетонных блоков такого класса прочность, являющаяся достаточной в использовании, – в целом невелика, и их низкая сопротивляемость растягивающим напряжениям, хрупкость создают известные проблемы в процессе перевозки и строительства. У арболитовых блоков в этом плане наилучшим образом проявляется особенность их заполнителя. Блоки оказываются армированы древесиной, которая обладает высокой пластичностью. То есть, при превышении предельных нагрузок – арболитовый блок не ломается и трескается, как пенобетонный, а деформируется, легко восстанавливая первоначальную форму. Соответственно, стеновой блок из арболита очень сложно повредить при транспортировке, разгрузке, в процессе монтажа и т.д. А стены уже построенного здания за счет этого не подвержены растрескиванию от усадки (одной из ключевых проблем пенобетона), колебаний грунта, температурных перепадов и прочих факторов.
Кроме того, прочностные особенности пеноблоков приводят ещё к некоторым неприятным последствиям – при строительстве пенобетонных домов требуется обязательное армирование с немалым расходом металла и, соответственно, дополнительным усложнением строительных работ, а также увеличением общей стоимости дома.
Если сравнивать материалы по теплосбережению, то теплопроводность пенобетонов D600-D800 составляет 0.14-0.21 Вт/(мК), арболита – 0.12 Вт/(мК). А значит, в строительстве зданий от 2х этажей (там обычно применяется D800 и выше) – по теплоизоляционным свойствам арболит оказывается на 75% эффективнее, что позволяет отказаться от дополнительных материальных и трудовых затрат на использование утеплителя. Конечно, купить пенобетон можно по более низкой цене, чем арболит, но потери при перевозке совместно с дополнительными затратами на работы, материалы и утепление делают итоговую стоимость строительства пенобетонного домазначительно выше ожидаемой.
Морозостойкость пенобетона по стандартам – в пределах F15-F75. И по информации из сертификатов на реально производимые пеноблоки, которые есть в продаже – обычно используется F25-F35. У арболита морозостойкость F25-F50, и до сих пор находятся в эксплуатации и хорошем состоянии арболитовые дома, построенные ещё полвека назад, с момента самого появления арболита, а, значит, долговечность арболитовых домов не ниже, чем обычных пенобетонных. И, с учетом лучшей прочности арболита, основанной на особенностях внутреннего заполнителя – на его применение практически не влияет карбонизационная усадка (процесс постоянной потери прочности любых цементных камней за счет образования из их массы мела при реакции с углекислым газом в атмосфере, что, со временем существенно влияет на малопрочные конструкции).
Экологичность качественных видов пенобетона – действительно высока и, по заявлениям производителей, уступает лишь дереву. Но, понятие экологичности строительных материалов шире, чем их экологическая чистота. А так какарболит сам по себе на 80-90% состоит из дерева, и в остальном – его состав даже более простой, чем у пенобетона, можно утверждать что он обладает ещё большим уровнем экологичности. Кроме того, древесное наполнение лучше, чем закрытая пористая структура пенобетонных блоков, обеспечивает пассивную вентиляцию помещения.
Классический деревянный дом или дом из арболита?
Дерево в России всегда оставалось самым популярным строительным материалом для личного коттеджно-дачного строительства: хорошая теплопроводность, привлекательный внешний вид, сравнительно невысокая стоимость и высочайшая экологичность долгое время делали этот материал действительно наилучшим выбором. Но и серьёзных недостатков у деревянных домов немало, что вкупе с неуклонным ростом стоимости и падением качества деревянного домостроения даёт повод для поиска лучших аналогов.
Но, лучшим заменителем дерева, как ни странно, является само дерево. Арболит – так называемый деревобетон, материал, на 80-90% состоящий из древесной щепы, позволяет не только получить все преимущества деревянного дома, но и обладает рядом существенных плюсов. Сравним особенности практического применения этих материалов в современных условиях.
В строительстве загородных деревянных домов наиболее используемыми разновидностями стеновых материалов сейчас являются обычный брус, оцилиндрованное бревно и клееный брус (в порядке возрастания стоимости). К сожалению, производимые размеры этих материалов практически никогда не превышают 30 сантиметров в диаметре или толщине, ранее же брёвна менее 50см вообще не применялись в строительстве домов из-за слишком больших теплопотерь. Теперь же оцилиндрованные бревна обычно используются 18-24см, выше идёт уже серьёзный рост стоимости. Дома из бруса находятся в аналогичной ситуации. А наиболее престижный материал – клееный брус так вообще редко выпускается толще 21см из-за особенностей производства, да и тот, если качественный – стоит не менее 700 евро за 1м3 (но и цена — не гарантия экологичности используемого клея). Отсюда мы приходим к достаточно важной проблеме современных деревянных домов – на данный момент они просто принципиально не могут использоваться без специальных утеплителей.
Следовательно, мало того что точно придётся забыть о желаниях иметь настоящую бревенчатую или брусовую поверхность внутри дачного дома и произвести дополнительные (иногда весьма немалые) затраты на утеплители, но и вспомнить о том, что с ними – вы в большинстве случаев получаете постоянное фенольное или стирольное загрязнение атмосферы в доме.
Теплопроводность дерева составляет 0.15-0.4 Вт/(мК), арболита – 0.07-0.17 Вт/(мК). Толщина стандартного блока из арболита – 30см, следовательно, стены из таких блоков по теплосбережению вполне соответствуют классическим стенам из полуметровых бревён и даже превосходят их. И это следует не только из сухих расчетов, но и из практики применения – даже на севере России дома из арболита со стенами такой толщины комфортно эксплуатируются без дополнительного утепления.
Вернёмся к дереву, к наиболее важной из его особенностей – дышащим свойствам деревянных стен. Именно они создают тот уникальный микроклимат деревянных домов из бруса или брёвен, регулируя уровень влажности и обеспечивая пассивную вентиляцию огромной мощности – до 35% внутреннего воздуха в помещении может обновляться через поры стен каждые сутки. Но снова вспомним об утеплении. Безусловно, и сам утеплитель, и соответствующий облицовочный материал можно подобрать также с дышащими свойствами, но… Дышащие стены – это вентиляция. А вентиляция – это наиболее эффективный способ распространения всех ядов. Поэтому, при использовании минваты, пенопласта, многих других видов утеплителей, а также при покрытии стен различными видами красок – просто необходимо использовать плотные пароизолирующие пленки и полностью блокировать «дыхание» стен, чтобы не способствовать и без того немалому распространению отравляющих веществ в помещении.
Стены из арболита, как почти полностью состоящие из дерева, также обладают соответствующими дышащими свойствами, но поскольку не требуют утепления – позволяют использовать простые вентилируемые облицовочные материалы и сохранить в полной мере эту немаловажную особенность, обеспечивающую постоянное поступление чистого, отфильтрованного воздуха через всю поверхность стен.
Далее, главное, в чём дерево всегда проигрывало всем видам кирпича и бетона – высокая горючесть. Различные составы (которые следует учитывать и в расчете стоимости деревянного дома), конечно, снижают степень воспламеняемости, но, во-первых, достаточно слабо, а, во-вторых, со временем уровень защиты падает. К тому же, в данном свете наибольшую проблему опять представляют легковоспламеняемые и высокотоксичные утеплители. Арболит является материалом полностью не поддерживающим горение, и способен действительно долгое время противостоять высоким температурам без каких-либо дополнительных обработок.
Также, большую проблему всегда представляла плохая биологическая устойчивость древесины – гниение, заражение различными грибками и вредителями, просто потеря внешнего вида из-за атмосферных факторов, появление микротрещин и т.д.
И такая проблема именно в современных загородных домах становится ещё более актуальной – при оцилиндровке брёвен оголяются самые мягкие слои древесины, которые значительно сильнее подвержены всем этим факторам. Всё это в какой-то степени решаемо специальными средствами. Но, в любом случае, дерево обязательно требует постоянного ухода и периодических обработок каждые несколько лет. При этом, если упустить момент хоть раз, то уже всёравно останется единственная возможность – облицовывать стены. А, следовательно, и огромные переплаты за внешний вид чисто деревянного дома уходят в никуда. В стеновых блоках из арболита, мало того что древесная щепа механическим образом ограждается от внешних воздействий мощной цементной защитой, так и полностью обработана для дополнительной сохранности (что невозможно произвести для больших массивов дерева) и обладает абсолютной биостойкостью.
В самом процессе строительства дерево имеет ещё ряд неприятных особенностей. Высокая усадка всех видов древесины не позволяет быстро построить деревянный дом – обязательно требуется потратить минимум год на усадку здания (до 10%) и только после этого можно начинать отделку. К тому же, при этом дерево нередко сильно растрескивается, что не только влияет на внешний вид, но, опять же, ухудшает параметры биостойкости и теплоизоляции здания. Строительство домов из бревён ещё и требует затрат на весьма недешевую и непростую операции по конопатке щелей, требующую хороших материалов и профессиональных исполнителей, так как некачественная работа здесь (а проводится она дважды – до и после усадки строения) наносит сильнейший удар по теплосберегающим качествам дома.
Арболит имеет усадку всего 0.4%, поэтому возможно оперативное возведение здания из стеновых блоков в один заход, то есть полное строительство типового садового дома можно завершить, при желании, всего за месяц. И очень весомое качество арболита – чрезвычайно низкая сложность строительства, как и по требованиям к трудозатратам, так и, главное – к профессиональности. Дерево – очень капризный материал и требует грамотного подхода специалистов. Даже громкое имя строительной компании – не залог качества, и узнать кто и как на самом деле строит ваш дом – практически невозможно, если вы сами не строитель. На полноценную же проверку результата – уйдут годы. А качественно выстроить стены из арболита может любой, кто знаком с простой кирпичной кладкой! И займёт это значительно меньше времени.
В итоге, современное деревянное домостроение на практике оказывается абсолютно неэффективным. В результате длительного, сложного и очень дорогостоящего строительства – возможно получить красивый бревенчатый или брусовый дом (и то только с внешней стороны), набитый утеплителем с сомнительной экологичностью , загерметизированный со всех сторон, требующий постоянной заботы, чтобы сохранить хоть в каких-то разумных пределах параметры огнестойкости и биостойкости. А через некоторое время, даже при качественной постройке и уходе, — всёравно потребующий обшивки вагонкой, блок-хаусом, сайдингом или другими облицовочными материалами. И есть ли смысл во всём этом процессе, если за значительно более низкую цену и в в кратчайшие сроки можно получить дом с изначально теплыми, негорючими и экологичными стенами из арболита?
Кирпич и арболит
Кирпич — строительный материал, известный издревле. В популярности с ним соперничает только дерево. Но оправдано ли эта популярность сегодня? Проведём сравнение свойств кирпича со стеновыми блоками из арболита.
Арболит является материалом также с богатой историей. Широко использовался еще во времена СССР, когда было построено более 100 заводов по его выпуску, а также в 90-х. И по технологии перекликается с таким известным из истории материалом как саман, но связывает вместе — дерево и бетон.
Теплоизоляция у различных видов кирпичей теплопроводность в среднем составляет 0.5-1.5Вт/(м*К). У арболита — 0.09-0.12Вт/(м*К). Соответственно, стандартная стена из арболитовых блоков толщиной 30 см соответствует кирпичной толщиной 90-120см (в зависимости от качества кирпича) и оказывается достаточно тёплой для применения без специальных утеплителей даже в северных регионах России. Но не стоит забывать и про важный удар по теплосбережению в виде так называемых «мостиков холода», которые составляет кладочный раствор. И, если объём стандартного блока из арболита равен более чем 15 кирпичам — это значит, что в стене одинакового объема площадь «мостиков холода» в 2 раза меньше (а для стен одинаковой теплопроводности – в 6-13 раз). То есть, различие в фактическом теплосбережении кирпичного дома и дома из арболита — оказывается значительно сильнее, чем и без того огромная разница в теплопроводности самих материалов, а также затраты на раствор для кирпичной кладки значительно выше.
Плотность у арболита с несущими свойствами до 3х этажей — 600кг/м3 (он относится к группе легких бетонов), размеры блока — 500х300х200мм (0.03 м3).
У кирпича с аналогичными конструкционными возможностями — 1500-2000кг/м3, стандартный размер — 250х120х65мм (объём 0.00195 м3). Соответственно, вес кирпича как минимум в 2.5-3.5 раза больше, чем аналогичного объема арболита. А с учетом различий в тепловых свойствах — то требуемая масса кирпича для строительства дома аналогичного качества уже будет в 10-15 раз выше. То есть, даже одна только стоимость транспортировки материала уже делает кирпичный домзначительно дороже.
Из-за такого серьёзнейшего различия проекты кирпичных домов предусматривают использование значительно более тяжелого, а значит — и более дорогого фундамента.
Строительные свойства. Арболит, в отличие от кирпича, обладает широким спектром возможностей по обработке в процессе строительства и использования:
- легко пилится, рубится, сверлится, что позволяет быстро и просто подгонять блоки до нужных размеров
- позволяет вбивать гвозди и использовать шурупы, что делает обустройство дома простым, как в деревянном строении
- обеспечивает отличную связь с различными отделочными материалами, штукатурка прочно удерживается на стеновых поверхностях без армирующей сетки
- способен работать на изгиб при превышении максимальных нагрузок (при колебаниях здания, вызванных усадкой) и затем легко восстанавливать свою форму, в то время как кирпич и все аналогичные материалы подвергаются растрескиванию
Горючесть. Арболит относится к группе материалов, не поддерживающих горение, и способен долго противостоять высоким температурам. Кирпич же стандартно относится к абсолютно негорючим материалам, но применение в реальной жизни практически уравнивает положение – с учетом количества деревянных перекрытий в стандартном кирпичном доме, при пожаре кладка подвергается воздействию температур достаточных как минимум для значительного снижения прочности строения, а то и для частичного разрушения материала, что уж точно создаёт серьёзные вопросы о целесообразности дальнейшего применения такого здания. Кроме того, дома из кирпича со стенами двухметровой толщины всё же редкий случай, поэтому обязательно используются различные утеплители, что часто представляет серьёзные проблемы не только с точки зрения источника вредных веществ в повседневном применении (например, фенол в минвате или стирол в пенопласте), но и с точки зрения их высокой горючести и\или выделения токсичного дыма при больших температурах.
Биостойкость. Мощное цементное покрытие древесного наполнителя в арболите защищает его от гниения, поражения грибками и других факторов. Арболит и кирпич пропускают воздух, чем обеспечивают не только вентиляцию дома и оздоровление внутреннего микроклимата, а также и более дружелюбные условия для существования самого материала. Но поскольку в составе арболита превалирует дерево, а необходимая толщина стен для дома значительно ниже – это свойство можно считать в нём значительно более развитым, чем в кирпиче.
Экологичность. До 80-90% арболитового блока составляет древесная щепа, остальное – просто высокосортный цемент с отвердителем. Как видим – технология не только полностью безопасна как для конечного потребителя, так и в процессе производства, но и позволяет решать проблему рационального использования отходов деревоперерабатывающих предприятий.
Для производства кирпича используется глина или кварцевый песок (силикатный кирпич) с различными специальными добавками. Произведенный материал тоже экологически безопасен. Но у естественных природных материалов (глины и песка) существует недостаток: невозможно узнать, с какой именно территории взято сырьё. Что приводит к существованию немалого числа случаев появления в продаже радиоактивного кирпича.
Выводы. При использовании строительных блоков из арболита получаем следующие преимущества перед использованием кирпичей:
- Меньший вес и объем необходимых стройматериалов
- Меньшие затраты на доставку и хранение материалов
- Высокая экологичность и биостойкость
- Высокая теплоизоляция при меньшем объеме материала
- Высокая сейсмостойкость и прочность
- Упрощение отделочных работ и обустройства интерьера
- Уменьшение сложности и длительности строительных работ
- Сокращение затрат на фундамент, ввиду меньшего веса здания
- Сокращение затрат на оплату строительных работ и строительство
- Долголетняя эксплуатация дома при различных температурах
Отдел информации
30.09.2016.
Важная информация для покупки квартиры во Владимире:
Характеристики и свойства блоков из арболита: теплопроводность, размеры, вес
Арболит, он же деревобетон – одна из разновидностей лёгких бетонов, состоящих из цементного раствора и органических наполнителей. Судя по количеству заказов в нашей компании, желающих строиться из арболита с каждым годом становится больше. Давайте разберемся, чем этот материал привлекает заказчиков.
Технология производства арболита регламентируется ГОСТом №19-222-84. На рынок он поставляется чаще всего в виде стеновых блоков или плит, предназначенных для возведения несущих стен зданий и межкомнатных перегородок. Согласно нормативам, блок состоит из следующих компонентов:
- Бетонный раствор марки М-400 или М-500;
- Химические улучшающие добавки;
- Органические наполнители.
Формы выпуска
Основные формы выпуска, в которых арболит поставляется на рынок – блоки и плиты-панели. В зависимости от процентного соотношения щепы и бетона, характеристики арболитных конструкций могут значительно различаться:
- По своей плотности арболит подразделяется на марки от М-5 до М-50;
- В зависимости от прочностных показателей, он может быть 4-х классов от В-0,75 до В-2,5.
Каждый из этих классов имеет своё предназначение и область применения: от использования в качестве теплоизоляции до сооружения несущих стен зданий:
- Деревобетонные блоки и плиты, имеющие плотность до 500 кг/м3 относятся к теплоизоляционным.
- Более плотные материалы, с удельной массой более 500 кг на кубометр, относятся к конструкционным и предназначены для возведения несущих стен и перегородок.
Блоки
Наиболее распространённые размеры блоков – длина 500 мм, высота 200 мм, при ширине от 100 до 500 мм.
Ввиду большого числа кустарных производств, габариты блоков бывают самыми различными, поэтому при покупке строительного материала делать это лучше у одного производителя.
Расход арболитовых блоков на 1 м3 стены зависит от его габаритов. Так, блок размерами 60х20х30 см имеет объём 0,036 кубометров. Соответственно, в кубе содержится порядка 28 штук таких блоков, то есть, для возведения 1 м3 стены, требуется гораздо меньшее количество блоков, чем кирпичей.
Вес одного блока, в зависимости от его размера и плотности, может варьироваться от 10 до 60 кг.
Блоки могут быть цельными, либо пустотелыми – последний вариант чаще применяется как утеплитель, т.к. обладает низкой теплопроводностью и слабыми несущими способностями.
Панели
Панели из арболита гораздо технологичнее блоков. Работы по монтажу деревобетонных плит производятся гораздо быстрее, чем кладка стены из блоков. Среди недостатков панельных конструкций:
- невозможность их отливки в домашних условиях;
- необходимость привлечения к строительно-монтажным работам подъёмных механизмов – из-за большого веса, монтировать арболитовые плиты без помощи крана или лебёдки нельзя.
Существуют различные размеры плит: начиная от небольших длиной 80 см, высотой 60 и толщиной 30 см, до настоящих стеновых панелей с габаритами 230х120х30 см.
Максимальные размеры деревобетонных панелей ограничиваются показателями прочности материала: наибольшая длина плиты не должна превышать 2,5 м при соотношении сторон 1:2.
В частной застройке может использоваться монолитная методика заливки, когда готовый арболитовый раствор заливается непосредственно в опалубку по месту строительства.
Технические характеристики
Большая популярность арболита обуславливается его технологичностью и высокими эксплуатационными свойствами.
Теплопроводность
Теплопроводность арболита напрямую зависит от его плотности: чем она выше, тем хуже теплоизоляционные свойства. Согласно нормативам, этот показатель может составлять от 0,08 до 0,15 Вт/м*С, что сопоставимо с характеристиками сухой древесины.
Для сравнения, рассмотрим коэффициент теплопроводности других конструкционных материалов, применяемых в строительстве (чем ниже коэффициент, тем лучше теплоизоляционные свойства, Вт/м*С):
- Керамический кирпич – 0,5 – 0,7;
- Железобетон – 2 – 2,1;
- Пенобетон – 0,1 – 0,29;
- Шлакоблок – 0,2 – 0,6.
Исходя из информации выше, арболит является лидером по теплоизоляционным характеристикам в сравнении с прочими строительными материалами. Так, для регионов с минимальными зимними температурами в -30, вполне достаточна толщина стены дома из арболита в 30 – 35 см. При этом материал может без всякого ущерба переносить до 50 сезонных циклов, т.е. срок службы стен составляет около полувека. Для жилых домов, где внутри поддерживается постоянная плюсовая температура, этот срок может быть значительно больше.
Таблица 1. Рекомендуемая толщина стен без утепления для разных регионов (м)
| Город | Керамический кирпич | Арболит | ||
| Архангельск | 2,2 | 0,45 | ||
| Владивосток | 1,85 | 0,35 | ||
| Иркутск | 2,15 | 0,45 | ||
| Магадан | 4,15 | 0,5 | ||
| Москва | 3,15 | 0,35 | ||
| Новосибирск | 2,05 | 0,45 | ||
| Ростов-на-Дону | 1,4 | 0,3 | ||
Теплоёмкость
Теплоёмкость – качество, характеризующее способность поглощать и отдавать тепловую энергию. От этого свойства зависит микроклимат в помещении – чем выше показатель теплоёмкости, тем более комфортная температура сохраняется в нём.
Данный показатель для бетона составляет всего 0,84, в то время как для стеновых блоков из арболита коэффициент теплоёмкости составляет 2,3 кДж/кг*С. То есть, деревобетонные стены остывают в 4 раза медленнее, чем железобетонные, дольше сохраняя тепло в помещении.
Это особенно актуально в ненастные дни или в холодное время года, помогая сэкономить на обогреве дома.
Таблица 2. Сравнительная таблица теплоёмкости строительных материалов
| Железобетон | 0,84 |
| Полистиролобетон | 1, 05 |
| Керамический кирпич | 0,88 |
| Гранит, мрамор | 0,88 |
| Ель | 2,3 |
| Сосна | 2,3 |
| Пенопласт | 1,26 |
| Деревобетон | 2,3 |
Прочность
Прочность арболита на сжатие составляет от 0,5 до 5 МПа, в зависимости от процентного соотношения органики и бетонной основы. Наиболее прочные виды блоков класса В-2,5 могут использоваться для возведения зданий высотой до 3-х этажей включительно. Прочность на изгиб составляет 0,8 – 1 МПа, что гарантирует целостность кладки стены при сезонных «хождениях» фундаментного основания, или его некоторых деформациях при усадке.
Особенностью арболитовых материалов является их уникальная для бетона способность частично восстанавливать свою форму после физических «потрясений» – ударной деформации или воздействия большой массы.
Плотность
От этого показателя во многом зависит удельная масса, прочность и теплопроводность материала – чем выше его плотность, тем он прочнее. В то же время, слишком большая плотность строительного материала уменьшает его теплоизоляционные свойства и увеличивает массу.
Деревобетон в этом смысле является достаточно сбалансированным материалом – имея высокие теплоизоляционные качества, он в то же время достаточно плотный. Это позволяет сооружать из него несущие конструкции для зданий малой этажности.
Таблица 3. Сравнительная характеристика плотности деревобетона и других материалов
| Материал | Плотность (кг/куб.м) |
| Арболит | 400 – 650 |
| Железобетон | 2500 |
| Пенобетон | 600 – 800 |
| Кирпич полнотелый | 1400 – 1600 |
| Гранит, базальт, мрамор | 2800 |
| Сосна, ель | 500 – 600 |
| Известняк | 1600 |
Среди других технических характеристик материала следует отметить:
- Огнестойкость. Материал практически не горюч, и способен выдерживать открытое пламя от 45 минут до полутора часов;
- Водопоглощение. От других типов бетонов арболит отличается высоким уровнем влагопоглощения, доходящим до 75 – 80%;
- Усадка при высыхании составляет около 0,5%;
- Коэффициент шумоизоляции – 0,15 – 0,6.
Преимущества и недостатки
Как и у большинства материалов, у арболита есть свои достоинства и свои недостатки. К плюсам относятся:
- экологичность, высокие теплоизоляционные показатели, малый вес. По этим характеристикам он практически аналогичен древесине, но, в отличие от неё, практически не горюч и не подвержен гниению;
- Из-за низкой плотности и малой массы, при строительстве домов из арболита можно использовать облегчённые варианты фундаментов – столбчатые и мелкозаглублённые, что существенно снижает общую стоимость построек;
- Материал обладает высокой технологичностью – легко пилится, режется, сверлится, в него можно забивать гвозди и закручивать саморезы.
Подробно о достоинствах арбоблоков – на видео ниже:
Главные минусы арболита – невысокие несущие возможности и большие показатели влагопоглощения. В связи с этим, арболитовые конструкции нельзя использовать при многоэтажном строительстве, или в качестве несущих стен под бетонные перекрытия. Также стены нуждаются в надёжной гидроизоляции – как в местах соприкосновения с фундаментом, так и по всему наружному периметру.
Область применения
Применение арболита обуславливается показателем его прочности. В зависимости от класса прочности, это может быть:
- В-0,75 – утепление наружных стен, звукоизоляция и строительство межкомнатных перегородок;
- В-1 и В-1,5 – несущие стены одноэтажных зданий и хозяйственных построек;
- В-2,5 – возведение несущих стен двух и трёхэтажных построек при условии использования лёгких межэтажных перекрытий.
Ведущие производители
В России особую популярность арболит начал приобретать на рубеже ХХ и ХХI веков, с началом массового малоэтажного строительства.
Благодаря доступности исходного сырья и несложной производственной технологии, выпуском арболитовых конструкций сегодня занимается множество компаний. Наиболее крупными производителями на отечественном рынке являются:
- «Арболит Эко» – производственная компания, расположенная в Ногинском районе Подмосковья. Занимается производством блоков, проектированием и строительством малоэтажных зданий.
- «Русский арболит» – сеть компаний, занимающихся разработкой и изучением технологий производства арболитных изделий, выпуском формовочно-прессовального оборудования и широкой линейки строительных материалов из деревобетона.
- «Иж арболит» – производитель из Ижевска (Удмуртия).
- «Черновский арболит» – производственно-строительная компания из п. Черновский Самарской области.
За рубежом лидерами в производстве данного материала являются компании из Германии, США, Канады, Австрии, Скандинавии, Японии.
Сравнение арболита с другими материалами
Керамзитобетон или арболит?Керамзитобетон – достаточно популярный вид легкого бетона на основе сочетания цемента, песка, керамзита и воздухововлекающих добавок (например, СДО). Обычно применяется в виде среднеразмерных стеновых керамзитобетонных блоков. Керамзитобетонные блоки широко используются в сфере малоэтажного строительства и имеют значительные преимущества перед обычным бетоном и кирпичом, но сравнение с арболитом даёт повод для размышлений.
Керамзит — вспененная и обожженная глина со структурой застывшей пены. Спекшаяся оболочка, покрывающая гранулу керамзита, придает ей высокую прочность. И действительно, как результат, керамзитобетон обладает большой прочностью. Избыточно большой прочностью. Прочность керамзитобетона даже небольшой плотности в 800-1000 кг/м3 (марки М35-М50) значительно превышает реально необходимую для строительства личных загородных домов в 2-3 этажа. Поэтому используемые для таких целей блоки из керамзитобетона, чтобы сохранить на хоть каком-то конкурентном уровне цену и теплопроводность материала, – делают пустотными (до 40%).
По характеристикам – керамзитобетон практически соответствует автоклавному пенобетону, имеет ряд тех же проблем, только сам чуть прочнее и, естественно, холоднее. Теплопроводность для керамзитобетона с удельным весом 800 кг/м3 и 1000 кг/м3 составляет соответственно 0.19 Вт/(мК) и 0.27 Вт/(мК). А арболит с аналогичными конструкционными возможностями обладает плотностью до 700 кг/м3 и теплопроводностью 0.14 Вт/(мК). Одно только преимущество арболита по теплосбережению на 36-93% — уже серьёзнейший фактор для оптимального выбора материала для строительства.
Керамзитобетон, теоретически, будет прочнее, но для него превышение нагрузки — это взрывное разрушение всего блока. А прочно связанный органический заполнитель даёт арболитовому блоку высокие показатели прочности на изгиб и возможность безболезненных обратимых пластических деформаций. То есть, блок из арболита полностью разрушить практически невозможно, так как его разрушение происходит не взрывным образом, а постепенно. Там где керамзитобетонный блок аналогичной прочности на сжатие – начнёт трескаться и раскалываться на части, арболитовый блок просто незначительно сожмётся, и уже только при дальнейших значительных увеличениях нагрузки может начаться полноценное разрушение блока. Как следствие, при колебаниях грунта, температурных перепадах, неграмотно сделанном фундаменте — стены из арболита не дадут трещин, в отличие от керамзитобетона, других легких бетонов или кирпича.
При этом цена, по которой можно купить качественный керамзитобетон, практически соответствует цене арболита, а возможная несущественная экономия нивелируется ростом итоговой стоимости дома из керамзитобетонных блоков, который потребует дополнительного утепления.
Размер стандартных керамзитобетонных блоков, встречаемых в продаже, — 390х190х188 мм (0.0139 м3), арболитовых — 500Х300Х200мм (0.03 м3), следовательно, при строительстве керамзитобетонного дома потребуется значительно большее количество блоков, что приведёт к дополнительным затратам раствора на кладку (который создаёт лишние «мостики холода»), увеличению длительности и стоимости строительных работ.
Для многих является актуальным вопрос о возможной радиоактивности керамзита, который нередко поднимается в различных статьях о керамзитобетоне. Состав керамзитобетона относительно прост, и его экологическая безопасность находится на должном уровне при соблюдении процедур контроля на производстве. В целом, керамзит – должен производиться только из специальной глины, которая подлежит соответствующим проверкам. И при приёме сырья для изготовления самих керамзитобетонных блоков обычно проводят тесты. Поэтому данный аспект не является недостатком, если вы гарантированно уверены в качестве покупаемого керамзитобетона и приобретаете его у надёжного производителя. Но и опасные глины всё же существуют, да и есть определенные разработки по удешевлению керамзита, которые уже могут привести к негативным последствиям.
Стоит помнить, что экологичность – это не только экологическая безопасность самого материала, но и степень «полезности» его производства для окружающей среды. В этом плане – экологичность арболита просто недостижима для керамзитобетона. Добыча глины и ресурсоёмкий обжиг в печах – это далеко не аналог действительно полезного использования возобновляемых природных материалов.
Стены из керамзитобетонных блоков также обладают определенными способностями к пассивной вентиляции дома, но и тут – очевидно, что обожженная глина даже в крупнопористом керамзитобетоне это свойство обеспечивает не так хорошо как проницаемая древесная щепа.
Пенобетон или арболит?
Пенобетон – разновидность легкого ячеистого бетона, получаемая из смеси вяжущего, песка и воды с пенообразующими добавками. В настоящее время является третьим по популярности материалом для строительства частных загородных домов (в совокупности с незначительно отличающимися аналогами – газобетоном, газопенобетоном и т.д.). Низкая теплопроводность пенобетонных блоков в сочетании с невысокой стоимостью и высокой долговечностью долгое время делали этот материал действительно одним из лучших в этой сфере. Каким же в сравнении с ним окажется активно возвращающийся в домостроение арболит?
Арболит относится к сходной группе материалов – легким бетонам на пористых заполнителях. В нём внутренней составляющей вместо воздуха, вовлекаемого специальными добавками, – является древесная щепа нормированных размеров. Поскольку чем ниже плотность материала, тем лучше теплоизолирующие качества, — на практике обычно используют неавтоклавный пенобетон с минимально возможной плотностью 600-800 кг/м3 (D600-D800) и прочностью на сжатие B1-B3.5. Для решения аналогичных задач подходит арболит плотностью 600-650 кг/м3 и классом B2-B2.5. И для дальнейшего сравнения будем использовать именно эти марки материалов.
Для пенобетонных блоков такого класса прочность, являющаяся достаточной в использовании, – в целом невелика, и их низкая сопротивляемость растягивающим напряжениям, хрупкость создают известные проблемы в процессе перевозки и строительства. У арболитовых блоков в этом плане наилучшим образом проявляется особенность их заполнителя. Блоки оказываются армированы древесиной, которая обладает высокой пластичностью. То есть, при превышении предельных нагрузок – арболитовый блок не ломается и трескается, как пенобетонный, а деформируется, легко восстанавливая первоначальную форму. Соответственно, стеновой блок из арболита очень сложно повредить при транспортировке, разгрузке, в процессе монтажа и т.д. А стены уже построенного здания за счет этого не подвержены растрескиванию от усадки (одной из ключевых проблем пенобетона), колебаний грунта, температурных перепадов и прочих факторов.
Кроме того, прочностные особенности пеноблоков приводят ещё к некоторым неприятным последствиям – при строительстве пенобетонных домов требуется обязательное армирование с немалым расходом металла и, соответственно, дополнительным усложнением строительных работ, а также увеличением общей стоимости дома.
Если сравнивать материалы по теплосбережению, то теплопроводность пенобетонов D600-D800 составляет 0.14-0.21 Вт/(мК), арболита – 0.11 Вт/(мК). А значит, в строительстве зданий от 2х этажей (там обычно применяется D800 и выше) – по теплоизоляционным свойствам арболит оказывается на 75% эффективнее, что позволяет отказаться от дополнительных материальных и трудовых затрат на использование утеплителя. Конечно, купить пенобетон можно по более низкой цене, чем арболит, но потери при перевозке совместно с дополнительными затратами на работы, материалы и утепление делают итоговую стоимость строительства пенобетонного дома значительно выше ожидаемой.
Морозостойкость пенобетона по стандартам – в пределах F15-F75. И по информации из сертификатов на реально производимые пеноблоки, которые есть в продаже – обычно используется F25-F35. У арболита морозостойкость F50, и до сих пор находятся в эксплуатации и хорошем состоянии арболитовые дома, построенные ещё полвека назад, с момента самого появления арболита, а значит, долговечность арболитовых домов выше, чем обычных пенобетонных. И, с учетом лучшей прочности арболита, основанной на особенностях внутреннего заполнителя – на его применение практически не влияет карбонизационная усадка (процесс постоянной потери прочности любых цементных камней за счет образования из их массы мела при реакции с углекислым газом в атмосфере, что со временем существенно влияет на малопрочные конструкции).
Экологичность качественных видов пенобетона – действительно высока и, по заявлениям производителей, уступает лишь дереву. Но, понятие экологичности строительных материалов шире, чем их экологическая чистота. А так как арболит сам по себе на 80-90% состоит из дерева, и в остальном – его состав даже более простой, чем у пенобетона, можно утверждать что он обладает ещё большим уровнем экологичности. Кроме того, древесное наполнение лучше, чем закрытая пористая структура пенобетонных блоков, обеспечивает пассивную вентиляцию помещения.
Классический деревянный дом или дом из арболита?
Дерево в России всегда оставалось самым популярным строительным материалом для личного коттеджно-дачного строительства: хорошая теплопроводность, привлекательный внешний вид, сравнительно невысокая стоимость и высочайшая экологичность долгое время делали этот материал действительно наилучшим выбором. Но и серьёзных недостатков у деревянных домов немало, что вкупе с неуклонным ростом стоимости и падением качества деревянного домостроения даёт повод для поиска лучших аналогов.
Но, лучшим заменителем дерева, как ни странно, является само дерево. Арболит – так называемый деревобетон, материал, на 80-90% состоящий из древесной щепы, позволяет не только получить все преимущества деревянного дома, но и обладает рядом существенных плюсов. Сравним особенности практического применения этих материалов в современных условиях.
В строительстве загородных деревянных домов наиболее используемыми разновидностями стеновых материалов сейчас являются обычный брус, оцилиндрованное бревно и клееный брус (в порядке возрастания стоимости). К сожалению, производимые размеры этих материалов практически никогда не превышают 30 сантиметров в диаметре или толщине, ранее же брёвна менее 50см вообще не применялись в строительстве домов из-за слишком больших теплопотерь. Теперь же оцилиндрованные бревна обычно используются 18-24см, выше идёт уже серьёзный рост стоимости. Дома из бруса находятся в аналогичной ситуации. А наиболее престижный материал – клееный брус так вообще редко выпускается толще 21см из-за особенностей производства, да и тот, если качественный – стоит не менее 700 евро за 1м3 (но и цена — не гарантия экологичности используемого клея). Отсюда мы приходим к достаточно важной проблеме современных деревянных домов – на данный момент они просто принципиально не могут использоваться без специальных утеплителей.
Следовательно, мало того что точно придётся забыть о желаниях иметь настоящую бревенчатую или брусовую поверхность внутри дачного дома и произвести дополнительные (иногда весьма немалые) затраты на утеплители, но и вспомнить о том, что с ними – вы в большинстве случаев получаете постоянное фенольное или стирольное загрязнение атмосферы в доме.
Теплопроводность дерева составляет 0.15-0.4 Вт/(мК), арболита – 0.07-0.17 Вт/(мК). Толщина стандартного блока из арболита – 30см, следовательно, стены из таких блоков по теплосбережению вполне соответствуют классическим стенам из полуметровых бревён и даже превосходят их. И это следует не только из сухих расчетов, но и из практики применения – даже на севере России дома из арболита со стенами такой толщины комфортно эксплуатируются без дополнительного утепления.
Вернёмся к дереву, к наиболее важной из его особенностей – дышащим свойствам деревянных стен. Именно они создают тот уникальный микроклимат деревянных домов из бруса или брёвен, регулируя уровень влажности и обеспечивая пассивную вентиляцию огромной мощности – до 35% внутреннего воздуха в помещении может обновляться через поры стен каждые сутки. Но снова вспомним об утеплении. Безусловно, и сам утеплитель, и соответствующий облицовочный материал можно подобрать также с дышащими свойствами, но… Дышащие стены – это вентиляция. А вентиляция – это наиболее эффективный способ распространения всех ядов. Поэтому, при использовании минваты, пенопласта, многих других видов утеплителей, а также при покрытии стен различными видами красок – просто необходимо использовать плотные пароизолирующие пленки и полностью блокировать «дыхание» стен, чтобы не способствовать и без того немалому распространению отравляющих веществ в помещении.
Стены из арболита, как почти полностью состоящие из дерева, также обладают соответствующими дышащими свойствами, но поскольку не требуют утепления – позволяют использовать простые вентилируемые облицовочные материалы и сохранить в полной мере эту немаловажную особенность, обеспечивающую постоянное поступление чистого, отфильтрованного воздуха через всю поверхность стен.
Далее, главное, в чём дерево всегда проигрывало всем видам кирпича и бетона – высокая горючесть. Различные составы (которые следует учитывать и в расчете стоимости деревянного дома), конечно, снижают степень воспламеняемости, но, во-первых, достаточно слабо, а, во-вторых, со временем уровень защиты падает. К тому же, в данном свете наибольшую проблему опять представляют легковоспламеняемые и высокотоксичные утеплители. Арболит является материалом полностью не поддерживающим горение, и способен действительно долгое время противостоять высоким температурам без каких-либо дополнительных обработок.
Также, большую проблему всегда представляла плохая биологическая устойчивость древесины – гниение, заражение различными грибками и вредителями, просто потеря внешнего вида из-за атмосферных факторов, появление микротрещин и т.д. И такая проблема именно в современных загородных домах становится ещё более актуальной – при оцилиндровке брёвен оголяются самые мягкие слои древесины, которые значительно сильнее подвержены всем этим факторам. Всё это в какой-то степени решаемо специальными средствами. Но, в любом случае, дерево обязательно требует постоянного ухода и периодических обработок каждые несколько лет. При этом, если упустить момент хоть раз, то уже всё равно останется единственная возможность – облицовывать стены. А, следовательно, и огромные переплаты за внешний вид чисто деревянного дома уходят в никуда. В стеновых блоках из арболита, мало того что древесная щепа механическим образом ограждается от внешних воздействий мощной цементной защитой, так и полностью обработана для дополнительной сохранности (что невозможно произвести для больших массивов дерева) и обладает абсолютной биостойкостью.
В самом процессе строительства дерево имеет ещё ряд неприятных особенностей. Высокая усадка всех видов древесины не позволяет быстро построить деревянный дом – обязательно требуется потратить минимум год на усадку здания (до 10%) и только после этого можно начинать отделку. К тому же, при этом дерево нередко сильно растрескивается, что не только влияет на внешний вид, но, опять же, ухудшает параметры биостойкости и теплоизоляции здания. Строительство домов из бревён ещё и требует затрат на весьма недешевую и непростую операции по конопатке щелей, требующую хороших материалов и профессиональных исполнителей, так как некачественная работа здесь (а проводится она дважды – до и после усадки строения) наносит сильнейший удар по теплосберегающим качествам дома.
Арболит имеет усадку всего 0.4%, поэтому возможно оперативное возведение здания из стеновых блоков в один заход, то есть полное строительство типового садового дома можно завершить, при желании, всего за месяц. И очень весомое качество арболита – чрезвычайно низкая сложность строительства, как и по требованиям к трудозатратам, так и, главное – к профессиональности. Дерево – очень капризный материал и требует грамотного подхода специалистов. Даже громкое имя строительной компании – не залог качества, и узнать кто и как на самом деле строит ваш дом – практически невозможно, если вы сами не строитель. На полноценную же проверку результата – уйдут годы. А качественно выстроить стены из арболита может любой, кто знаком с простой кирпичной кладкой! И займёт это значительно меньше времени.
В итоге, современное деревянное домостроение на практике оказывается абсолютно неэффективным. В результате длительного, сложного и очень дорогостоящего строительства – возможно получить красивый бревенчатый или брусовый дом (и то только с внешней стороны), набитый утеплителем с сомнительной экологичностью , загерметизированный со всех сторон, требующий постоянной заботы, чтобы сохранить хоть в каких-то разумных пределах параметры огнестойкости и биостойкости. А через некоторое время, даже при качественной постройке и уходе, — всё равно потребующий обшивки вагонкой, блок-хаусом, сайдингом или другими облицовочными материалами. И есть ли смысл во всём этом процессе, если за значительно более низкую цену и в в кратчайшие сроки можно получить дом с изначально теплыми, негорючими и экологичными стенами из арболита?
Кирпич и арболит
Кирпич — строительный материал, известный издревле. В популярности с ним соперничает только дерево. Но оправдано ли эта популярность сегодня? Проведём сравнение свойств кирпича со стеновыми блоками из арболита.
Арболит является материалом также с богатой историей. Широко использовался еще во времена СССР, когда было построено более 100 заводов по его выпуску, а также в 90-х. И по технологии перекликается с таким известным из истории материалом как саман, но связывает вместе — дерево и бетон.
Теплоизоляция у различных видов кирпичей теплопроводность в среднем составляет 0.5-1.5Вт/(м*К). У арболита — 0.09-0.12Вт/(м*К). Соответственно, стандартная стена из арболитовых блоков толщиной 30 см соответствует кирпичной толщиной 90-120см (в зависимости от качества кирпича) и оказывается достаточно тёплой для применения без специальных утеплителей даже в северных регионах России. Но не стоит забывать и про важный удар по теплосбережению в виде так называемых «мостиков холода», которые составляет кладочный раствор. И, если объём стандартного блока из арболита равен более чем 15 кирпичам — это значит, что в стене одинакового объема площадь «мостиков холода» в 2 раза меньше (а для стен одинаковой теплопроводности – в 6-13 раз). То есть, различие в фактическом теплосбережении кирпичного дома и дома из арболита — оказывается значительно сильнее, чем и без того огромная разница в теплопроводности самих материалов, а также затраты на раствор для кирпичной кладки значительно выше. Плотность у арболита с несущими свойствами до 3х этажей — 650кг/м3 (он относится к группе легких бетонов), размеры блока — 500х300х200мм (0.03 м3).
У кирпича с аналогичными конструкционными возможностями — 1500-2000кг/м3, стандартный размер — 250х120х65мм (объём 0.00195 м3). Соответственно, вес кирпича как минимум в 2.5-3.5 раза больше, чем аналогичного объема арболита. А с учетом различий в тепловых свойствах — то требуемая масса кирпича для строительства дома аналогичного качества уже будет в 10-15 раз выше. То есть, даже одна только стоимость транспортировки материала уже делает кирпичный домзначительно дороже.
Из-за такого серьёзнейшего различия проекты кирпичных домов предусматривают использование значительно более тяжелого, а значит — и более дорогого фундамента.
Строительные свойства. Арболит, в отличие от кирпича, обладает широким спектром возможностей по обработке в процессе строительства и использования:
- легко пилится, рубится, сверлится, что позволяет быстро и просто подгонять блоки до нужных размеров
- позволяет вбивать гвозди и использовать шурупы, что делает обустройство дома простым, как в деревянном строении
- обеспечивает отличную связь с различными отделочными материалами, штукатурка прочно удерживается на стеновых поверхностях без армирующей сетки
- способен работать на изгиб при превышении максимальных нагрузок (при колебаниях здания, вызванных усадкой) и затем легко восстанавливать свою форму, в то время как кирпич и все аналогичные материалы подвергаются растрескиванию
Горючесть. Арболит относится к группе материалов, не поддерживающих горение, и способен долго противостоять высоким температурам. Кирпич же стандартно относится к абсолютно негорючим материалам, но применение в реальной жизни практически уравнивает положение – с учетом количества деревянных перекрытий в стандартном кирпичном доме, при пожаре кладка подвергается воздействию температур достаточных как минимум для значительного снижения прочности строения, а то и для частичного разрушения материала, что уж точно создаёт серьёзные вопросы о целесообразности дальнейшего применения такого здания. Кроме того, дома из кирпича со стенами двухметровой толщины всё же редкий случай, поэтому обязательно используются различные утеплители, что часто представляет серьёзные проблемы не только с точки зрения источника вредных веществ в повседневном применении (например, фенол в минвате или стирол в пенопласте), но и с точки зрения их высокой горючести и\или выделения токсичного дыма при больших температурах.
Биостойкость. Мощное цементное покрытие древесного наполнителя в арболите защищает его от гниения, поражения грибками и других факторов. Арболит и кирпич пропускают воздух, чем обеспечивают не только вентиляцию дома и оздоровление внутреннего микроклимата, а также и более дружелюбные условия для существования самого материала. Но поскольку в составе арболита превалирует дерево, а необходимая толщина стен для дома значительно ниже – это свойство можно считать в нём значительно более развитым, чем в кирпиче.
Экологичность. До 80-90% арболитового блока составляет древесная щепа, остальное – просто высокосортный цемент с отвердителем. Как видим – технология не только полностью безопасна как для конечного потребителя, так и в процессе производства, но и позволяет решать проблему рационального использования отходов деревоперерабатывающих предприятий.
Для производства кирпича используется глина или кварцевый песок (силикатный кирпич) с различными специальными добавками. Произведенный материал тоже экологически безопасен. Но у естественных природных материалов (глины и песка) существует недостаток: невозможно узнать, с какой именно территории взято сырьё. Что приводит к существованию немалого числа случаев появления в продаже радиоактивного кирпича.
Выводы. При использовании строительных блоков из арболита получаем следующие преимущества перед использованием кирпичей:
Арболит — Википедия
Арболитовый блок Арболит, поверхность крупным планомАрболи́т (от фр. arbre «дерево») — лёгкий бетон на основе цементного вяжущего, органических заполнителей (до 80—90 % объёма) и химических добавок. Также известен как древобетон.
Не стоит путать с термином «Арборит» (так в конце XIX века назывался конструкционный материал из слоёв шпона, склеенных с перпендикулярным расположением волокон, т.е. в нынешнем понимании — фанера).
Официально считается[кем?], что арболит изобрели голландцы в 1930-е годы.
Материал и технология DURISOL, разработанная в Голландии, завоевала широкую популярность в Европе, Канаде и США, благодаря своей экологической чистоте, простоте и экономичности строительства за счет высоких тепло- и звукоизолирующих свойств, хорошей паропроницаемости и малой плотности готовой стеновой конструкции[источник не указан 311 дней].
В нашу страну Арболит пришёл в 1960-е годы. «Арболит», отечественный аналог DURISOLа, был разработан (скопирован с зарубежного образца DURISOL (ДЮРИСОЛ)) и прошел все технические испытания, а также был стандартизирован и сертифицирован в СССР, где было построено более 100 арболитовых заводов. Уникальные характеристики арболита позволили применить его для строительства зданий даже в Антарктиде — в начале 60-х годов, на станции «Молодежная» из арболитовых панелей были построены три служебных здания и столовая; при этом толщина арболитовых стен составила всего 30 см в условиях сурового климата[источник не указан 311 дней].
В масштабном домостроении до середины 90-х годов не получил массового применения, в связи с ориентацией на строительство крупносборных бетонно-блочных домов и его высокие энергосберегающие, теплосберегающие, звукопоглощающие свойства не принимались во внимание. Однако, в 90-х одни заводы, выпускавшие этот материал, были развалены, другие перепрофилированы, а индустрия производства композитных строений разрушена. Но здания, построенные из арболита более 60 лет тому назад, и сегодня — в хорошем состоянии, что показало его надежность и долговечность, высокие гигиенические и эксплуатационные свойства[источник не указан 311 дней].
За рубежом широко[источник не указан 311 дней] используется подобный материал и ценится за свои экологические и энергосберегающие качества. В разных странах аналог «Арболита» имеет свое название: «дюрисол» — Голландия и Швеция; «вудстоун» — США и Канада; «пилинобетон» — Чехия; «чентери-боад» — Япония; «дюрипанель» — Германия; «велокс» — Австрия. Этот материал применяют при возведении не только частных домов, но и высотных зданий различного промышленного назначения.
В качестве органического заполнителя применяется измельчённая древесина (щепа), костра льна или конопли (костробетон), дроблёная рисовая солома или дроблёные стебли хлопчатника. Для минерализации наполнителя используют сульфат алюминия (пищевая добавка E520), хлорид кальция (пищевая добавка E509), нитрат кальция, жидкое стекло или иные вещества, блокирующие негативное действие органических веществ на затвердевание цемента. Производство арболита основано на нормативных требованиях ГОСТ 19222-84[1], который является межгосударственным стандартом на территории стран СНГ, а также ГОСТ Р 54854-2011[2], действующим на территории Российской Федерации.
Изделия из арболита в форме стеновых блоков, как с облицовкой, так и без неё должны производиться также и с учетом требований СН 549-82[3].
Существует несколько методов производства стеновых блоков для наружных и внутренних ограждающих конструкций. Каждый из этих методов производства арболита имеет свои технологические особенности.
Стеновые блоки, в основном, изготавливаются либо методом вибропрессования (вибролитья), либо методом прямого прессования.
Технология прямого прессования является сравнительно молодой и менее затратной с точки зрения применяемого оборудования. Прямое прессование предполагает выдержку арболитовой смеси в форме в течение до одних суток. Однако технология имеет ряд недостатков связанных с пространственной ориентацией щепы в смеси во время формирования изделия, что может приводить к внутренним напряжениям в готовом блоке.
Технология вибролитья (или вибропрессования) — это традиционная технология, которая получила распространение в 60-е годы ХХ века и проверена временем. Основным преимуществом данной технологии является получение однородной арболитовой массы в изделии при отсутствии внутренних напряжений в готовом блоке после схватывания цемента.
Качество готовых изделий зависит не только от метода производства блоков, но и от соблюдения требований ГОСТ, предъявляемых к материалам, которые входят в состав арболитовой смеси.
Различают теплоизоляционную (плотность от 400 до 500 кг/м³) и конструкционную (плотность от 500 до 850 кг/м³) разновидности.
Важнейшей характеристикой арболита, как и любого строительного материала, является предел прочности на сжатие. Предел прочности на сжатие арболита варьируется от М5-М10 для теплоизоляционного до М25-М50 и даже до М100 — для конструкционного.
Арболит обладает повышенной прочностью на изгиб, очень хорошо поглощает звуковые волны. Теплопроводность арболита составляет 0,07-0,17 Вт/(м·К) — спорно.
Арболит не поддерживает горение, удобен для обработки. Конструкционные виды обладают высоким показателем прочности на изгиб, могут восстанавливать свою форму после временного превышения предельных нагрузок.
К недостаткам арболита можно отнести пониженную влагостойкость. Наружная поверхность конструкций из арболита, соприкасающихся с атмосферной влагой, должна иметь защитный отделочный слой. Влажность воздуха в помещениях со стенами из арболита желательно поддерживать не выше 75 %.
Средняя плотность, кг/м³ 500—850
Прочность при сжатии, МПа 0,5—3,5
Теплопроводность, Вт/(м*С) 0,08—0,17 (0,08 для плотности 500 кг/м3 — весьма спорно). Более вероятно 0,15—0,25 для диапазона плотностей 500—850 кг/м3
Прочность при изгибе, МПа 0,7—1,0
Модуль упругости, МПа 250—2300
Морозостойкость, цикл 25—50
Водопоглощение, % 40—85
Усадка, % 0,4—0,5
Биостойкость V группа
Огнестойкость, ч 0,75—1,5
Звукопоглощение, 126—2000 Гц 0,17 — 0,6
Арболит применяют для строительства малоэтажных зданий до трёх этажей[источник не указан 328 дней] жилого, хозяйственного и производственного назначения.
Обычно применяется в виде готовых строительных блоков или плит для возведения самонесущих стен или внутренних перегородок зданий, а также в качестве теплоизоляционного и звукоизоляционного материала. Многолетняя эксплуатация зданий и сооружений из материалов на органическом целлюлозном заполнителе в различных регионах нашей страны, а также в зарубежных странах, убедительно подтверждает долговечность «Арболита». Из него изготовляют стеновые панели, блоки, плиты, покрытия для совмещенных кровель.
Широкое распространение получила технология строительства из монолитного арболита. Преимуществами этой технологии являются полное отсутствие кладочных швов, и как следствие, отсутствие тепловых мостов, а также возможность возведения стен любой толщины и архитектуры.
При обустройстве наружных ограждающих конструкций (наружных стен здания) из арболита рекомендуется применение теплоизоляционной кладочной смеси, например, ТКС-0,2. В этом случае стена из арболита не будет иметь мостиков холода и образует конструкцию с одинаковым показателем коэффициента сопротивления теплопередачи (теплопроводности) на всей площади стены, поскольку теплопроводность арболита и теплопроводность смеси ТКС-0,2 практически идентичны.
- ↑ ГОСТ 19222-84 «Арболит и изделия из него. Общие технические условия». Статус документа по состоянию на 04.09.2018 — действующий
- ↑ ГОСТ Р 54854-2011 «Бетоны легкие на органических заполнителях растительного происхождения. Технические условия». Статус документа по состоянию на 04.09.2018 — действующий
- ↑ СН 549-82 «Инструкция по проектированию, изготовлению и применению конструкций и изделий из арболита». Статус документа по состоянию на 04.09.2018 — действующий
- ГОСТ 19222-84 Арболит и изделия из него. Общие технические условия
- ГОСТ Р 54854-2011 Бетоны легкие на органических заполнителях растительного происхождения. Технические условия
- ГОСТ 24211-80 Добавки для бетонов
- СН 549-82 Инструкция по проектированию, изготовлению и применению конструкций и изделий из арболита
- Арболит / Под ред. Г. А. Бужевича. М., 1968
- Бухаркин В. И., Свиридов С. Г., Рюмина З. П. Производство арболита в лесной промышленности. М., 1969
- Наназашвили И. Х. Производство арболита — эффективный способ утилизации древесных отходов. М., ЦБНТИ Строительная индустрия, 1972, вып. № 11
- Отливанчик А. Н., Маев Е. Д. Технология производства арболита. — Сельское строительство, 1964, № 9
- Савин В. И., Абраменков Н. И., Будашкина Л. Е. Поризованный арболит на основе древесной дробленки. М., ВНИИНС Госстроя СССР, 1980
- Филимонов П. И., Наназашвили И. Х. Проблемы расширения производства и применения арболита в строительстве. — Строительные материалы, 1981, № 11
- Наназашвили И. Х. Арболит — эффективный строительный материал. Стройиздат, 1984
Строительные блоки из арболита — преимущества и недостатки
При решении задач домостроения, крайне важным является выбор стеновых материалов, которые бы удовлетворяли желаниям заказчика в достижении конечной цели и требованиям проект норм и правил. Каждый материал имеет достоинства и недостатки. Как производитель строительных блоков из арболита мы покажем все основные достоинства и недостатки наиболее востребованных стеновых материалов и приведем сравнение их основных характеристик.
Теплопроводность строительных блоков из арболита и других материалов
Наиболее важным свойством стеновых материалов является их способность удерживать тепло в здании или препятствовать проникновению внутрь холода извне. За это отвечает такой параметр как сопротивление теплопередачи (теплопроводность). Чем ниже теплопроводность, тем лучше. Рекордсменом по этому показателю — строительные блоки из арболита.
Прочность при сжатии
С конструкционной точки зрения прочность при сжатии строительных стеновых блоков в том числе из теплого арболита является наиважнейшей характеристикой.
Несмотря на относительно невысокие параметры прочности на сжатие строительные блоки из арболита с избытком позволяют возводить несущие стены до третьего этажа включительно. Практика показывает, что такой теплый дом может эксплуатироваться более 60 лет.
Плотность (удельный вес)
Плотность стенового материала существенно влияет на общей вес здания, что накладывает требования к обустройству фундамента. От плотности зависит и теплопроводность стен.
Приведенный график показывает, что строительные блоки из арболита обладают незначительным удельным весом в сравнении, например, с кирпичом. Это позволяет осуществлять проектирование домов с фундаментом менее дорогим, как по затратам на работы, так и по затратам на материалы.
Сравнение цен на строительные блоки из арболита и другие материалы
Данные приведенные на графике нужно рассматривать не просто в контексте стоимости одного м3, а в совокупности с комплексными затратами на строительство.
Выводы
При рассмотрении преимуществ и недостатков материалов были использованы усредненные данные стоимости. Стоимость арболита может колебаться в зависимости от объема закупки, сезона и т.д.
Наиболее обоснованным применением строительных блоков из арболита является их использование при строительстве коттеджей, дач, садовых домиков, бань, зданий сельскохозяйственного назначения и т.п. с высотностью в 3 этажа.
Применение строительных блоков из арболита в малоэтажном строительстве позволит обеспечить:
- высокую скорость строительства;
- экономию финансовых затрат, которая может достигнуть 30% в сравнении с пено- и газобетоном;
- качественные характеристики дома по свойствам теплосбережения;
- высокую биостойкость дома. Арболитовые стены по этому показателю превосходят дома деревянные;
- низкую нагрузку на фундамент при высокой прочности стен.
В совокупности показателей конструкционных, технологических, экономических, теплосбережения строительные блоки из арболита превосходят изделия, изготовленные по технологии пено- и газобетона.