Технология производства арболита

     Для того, чтобы получить качественный арболит необходимо понимать, что производство арболита кардинально отличается от производства всех других видов легких бетонов, как легких (полистиролбетон, керамзитобетон), так и ячеистых (газобетон и пенобетон).

     Компоненты арболита:

1) древесная щепа.

2) цемент.

3) химические  добавки.

4) вода.

      Несмотря на небольшое количество компонентов и кажущуюся простоту изготовления, производство арболита является трудоемким процессом в виду того, что щепа и цемент по своей природе не сцепляются друг с другом. И для того, чтобы получить единый материал, необходимо соблюсти целый ряд технологических моментов, иначе у Вас не получится арболит. При этом надо понимать, что в данном разделе речь идет о получении качественного арболита, который соответствует всем требованиям ГОСТ 19222-84.

     Производство арболита в холодное время года возможно при стабильной круглосуточной температуре внутри помещения не ниже +12+15 градусов. При более низкой температуре возникает проблема с гидратацией цемента и соответственно с качеством блока.

      Особое внимание при производстве арболита следует уделить напонителю – щепе. Для получения качественного арболита наилучшим образом подходит щепа хвойных пород, в первую очередь сосны и ели. Согласно ГОСТ 19222-84, в качестве органических заполнителей должны применяться: измельченная древесина из отходов лесозаготовок, лесопиления и деревообработки хвойных (ель, сосна, пихта) и лиственных (береза, осина, бук, тополь) пород, костра конопли и льна, измельченные стебли хлопчатника и измельченная рисовая солома. Также арболит можно изготавливать на основе щепы лиственницы. Но использование щепы лиственницы требует кардинального увеличения объемов химических добавок на обработку щепы, как минимум в 2 раза по сравнению с сосной.

     Щепа (форма щепы). Для изготовления арболита щепа должна быть определенной формы. Органические заполнители должны удовлетворять следующим требованиям:

         а) измельченная древесина: - размеры древесных частиц не должны превышать по длине 40, по ширине 10, а по толщине5 мм;

- содержание примеси коры в измельченной древесине не должно быть более 10%, а хвои и листьев более 5% по массе к сухой смеси заполнителей;

         б) костра конопли и льна, измельченные стебли хлопчатника и измельченная рисовая солома: длина частиц не должна быть более40 мм; содержание очесов и пакли не должно быть более 5% от массы сухой смеси заполнителя.

     Измельченная древесина, костра конопли и льна, измельченные стебли хлопчатника и рисовой соломы не должны иметь видимых признаков плесени и гнили, а также примеси инородных материалов (кусков глины, растительного слоя почвы, камней, песка и пр.), а в зимнее время примесей льда или снега.

     Древесина — анизотропный материал, поэтому древесная дробленка должна иметь игольчатую форму с коэффициентом формы (отношение наибольшего размера к наименьшему), равным 5—10, толщину 3-5 мм и максимальную длину до 25 мм. Частицы такой формы обладают более близкими по абсолютному значению влажностными деформациями вдоль и поперек волокон, и поэтому в отличие от заполнителя с меньшим коэффициентом формы могут снизить отрицательное воздействие влажностных деформаций древесного заполнителя на структурообразование и прочность арболита.

     Лучшие результаты дает специально приготовленная дробленка из кусковых отходов древесины дровяного сырья, получаемая по типовой двухступенчатой схеме: получение щепы на рубительных машинах, а затем измельчение щепы и ее гомогенизация в молотковых мельницах.

     Для производства арболита желательно использовать высокомарочные цементы, как минимум от М400 и выше. Самым оптимальным решением на данный момент по соотношению цена-качество является использование цемента марки М500 и выше. При использовании цемента надо обязательно иметь ввиду, что его характеристики будут меньше заявленных производителем. На данный момент марка цемента большинства поставщиков и производителей не соответствует заявленной и регулярно оказывается ниже, как минимум на 40-50 единиц. При этом достаточно часто встречаются случаи, когда покупая цемент М500, вы фактически покупаете цемент М400. Все это надо иметь в виду при расчетах объемов цемента.

     Щепа и цемент не сцепляются друг с другом без предварительной обработки щепы химическими добавками. Такая обработка необходима для того, чтобы устранить из щепы сахара, которые препятствуют сцеплению щепы и цемента, а также для ускорения твердения арболита. Список возможных химических добавок для устранения сахаров и ускорения твердения арболита приведен в СН 549-82: хлорид кальция ГОСТ 450–77; жидкое стекло ГОСТ 13078–67; силикат-глыба ГОСТ 13079–67; сернокислый глинозем ГОСТ 5155–74; окись кальция (известь) ГОСТ 9179–77.

      Реальное практическое применение химических добавок показало, что сейчас для производства арболита в основном используется либо хлорид кальция (как самостоятельно, так и в сочетании с жидким стеклом), либо сернокислый глинозем (как самостоятельно, так и в сочетании с известью).

     Добавки вводятся в состав арболитовой смеси исключительно в виде водных растворов, т. е. после предварительного замачивания и растворения в воде.

      В Советском Союзе производство арболита было распространено очень широко и основными способамиуплотнения арболитовой смеси были: циклическое прессование (немедленная распалубка), вибрирование с пригрузом (немедленная распалубка), вибропрессование с фиксирующей крышкой, силовой вибропрокат, послойная укладка и уплотнение и др. Каждый из этих способов имеет как преимущества, так и недостатки. Критерий оценки оптимальности уплотненной структуры следующий: чем оптимальнее уплотненна структура арболита, тем меньшими должны быть давление набухания и относительная величина деформации набухания. При виброуплотнении с пригрузом частицы древесного заполнителя, перемещаясь одна относительно другой, занимают в структуре арболита оптимальное положение, обеспечивающее наибольшую площадь контактных зон; при этом уменьшается редеформация — распрессовка. При обычном же способе прессования арболитовой смеси для получения изделий одинаковой средней плотности частицы древесного заполнителя сжимаются, вызывая упругие деформации, что ведет к распрессовке отформованного изделия и, в конечном итоге, к снижению конечной прочности.

     Производство арболита с помощью ручной трамбовки на полу помещения.

     Это самый экономичный с точки зрения затрат при открытии предприятия способ производства арболита. Необходимо иметь смеситель принудительного типа; емкость, в которой будут разбавляться хим. добавки; мерные емкости, которыми будут в смеситель засыпаться цемент и щепа; стальные формы, в которых будет производится трамбовка арболита; тележку, на которой от смесителя арболитовая смесь будет подвозиться к формам; ровную поверхность, на которой будет происходит формирование блока (бетонный пол, фанера, поддон с фанерной поверхностью); поддоны, на которые будет складываться готовый арболит.

     Производство арболита на станке вибрирование с пригрузом  является одним из наиболее оптимальных способов производства арболита с точки зрения затрат при открытии предприятия. Несмотря на то, что такие станки не продаются в данное время, их устройство не является сложным и позволяет любому промышленному предприятию, изготавливающему станки, изготовить их по тех. заданию заказчика. Более того, простой вариант такого станка можно сделать самостоятельно, с помощью профессионального сварщика. 

     На станке вибрирование с пригрузом можно производить как небольшой объем арболита в месяц (150-200 м3), так и значительно больший, от 400 м3 в месяц и больше.

     В емкости с водой заранее разбавляются химические добавки. Перед использованием надо раствор перемешать.

     В смеситель засыпается щепа. Требования к щепе: помимо размеров, щепа должна быть с минимальным количеством грязи; количество коры не должны быть более 10-15%; щепа должна быть не свежей, как минимум щепе (дереву) 1-2 месяца должно быть после рубки. Идеальный вариант 3-4 месяца.

     Запускается смеситель и в процессе перемешивания щепы заливается водный раствор хим. добавок. Перемешивание длится минимум 10-20 секунд и после этого засыпается цемент.

     Цемент засыпается таким образом, чтобы покрыть цементным тестом максимальное количество площади щепок. В идеале 100%. После засыпки цемента перемешивание длится минимум 2-3 минуты. После того, как в смеситель засыпан цемент, воду в смеситель уже добавлять нежелательно, так как вода смоет со щепок цементное тесто и это может привести к снижению прочности блоков.

     На виброплощадку станка кладутся поддоны под блоки рядом друг с другом. Затем на эти поддоны опускается одна общая форма на необходимое количество блоков. Форма фиксируется к станку на период изготовления блоков. Форма заполняется готовой арболитовой смесью.

     Складывать блоки один на другой желательно не раньше чем через 3-4 дня. Складывать блоки в 3 ряда в высоту и больше желательно не раньше чем через 6-7 дней после изготовления.

     Транспортировать блоки заказчикам можно через 10-15 дней после изготовления при сухой погоде и не ранее чем через 15-20 дней при сырой погоде.