Технология производства арболита
ТЕХНОЛОГИЯ «РУССКИЙ АРБОЛИТ»
Компания «Русский Арболит» совместно с партнёрами является автором технологии массового производства строительных материалов из арболита. В её основе лежит тщательная подготовка древесного сырья и особый метод формовки изделий из арболитовой смеси. Вместе с конструкторскими бюро и производителями нестандартного оборудования мы проектируем и производим специализированные линии для производства арболита по нашей фирменной технологии.
На этой странице мы вкратце расскажем про ключевые моменты технологии «Русский Арболит», полную инструкцию и обучение мы предоставляем только нашим производителям сети.
Хороший арболитовый блок – это правильное сырье, специализированное оборудование и неукоснительное соблюдение технологий. При отклонении от любого из требований мы получаем блок, который не обладает правильной геометрией или нужными тепловыми, звукоизоляционными и прочностными характеристиками.
Отбор и подготовка сырья для арболита
Как и в любом производстве, от правильно выбранного сырья и его обработки зависит качество конечного продукта. Арболит тут не исключение. Скорее наоборот, этот материал требует внимательного отношения к подбору сырья и щепетильному походу к каждому этапу его подготовки.
Сортировка древесины
Основой правильного арболита является древесина. Без примесей песка и различных добавок. Допускается наличие коры не более 5%. Для переработки используются исключительно хвойные породы дерева, в них меньше всего сахаров, которые являются «цементными ядами» и мешают отвердеванию цемента в смеси.
На производство завозятся отходы пилорам: горбыль или срезки. Не рекомендуется использовать для сырья древесные поддоны, бывшие в употреблении. Также не допускается применять горелый лес и древесину с очагами поражения плесенью.
Дробление щепы
В начале 90-х годов мы начали работу над изучением оптимальной формы щепы.
Опытным путем было определено, что для арболита с самоармирующей внутренней структурой оптимальна плоская игольчатая форма щепки. Если щепа будет слишком мелкой, пропадёт изгибная прочность блока. При крупном размере снижается марочная прочность блоков.
Поэтому совместно с сибирской компанией, специализирующейся на производстве дробильного оборудования, был разработан первый в России арболитовый измельчитель древесины. Определенная форма ножей у диско-молотковой системы в сочетании с калибровочным ситом дает оптимальную для арболитового блока щепу.
Сепарация щепы
При производстве легких бетонов с различными наполнителями есть прямая корреляция между размером частицы наполнителя и конечной марочной прочностью бетона. Чем меньше диаметр частиц, тем больше нужно нужно цемента, чтобы эффективно обволакивать их поверхность для связывания частиц друг с другом.
Поэтому, при проектировании нашего щепореза мы учли это явление и добавили в конструкцию лопастной вентилятор, который отделяет в воздушном потоке мелкую стружку и опил.
Для дополнительной сепарации рекомендуется применять сепаратор-сеялку, это позволяет снизить потребление цемента до 20%. Это обосновано экономическим эффектом при производстве арболитовых блоков.
Увлажнение древесины
Роль уровня влажности щепы при производстве имеет большое значение. При недостатке воды для затворения цемента значительно снижается марочная прочность готового изделия. Поэтому на предприятиях «Русского Арболита» работает технолог, который определяет влажность каждой партии древесины и делает специальные пропорциональные расчёты при подготовке арболитовой смеси.
Минерализация щепы для арболита
Древесина – это органика и арболит является бетоном на органических заполнителях. Как известно, арболит – весьма капризный строительный материал, который требует к себе внимания. Виной тому его сложный химический состав и структура древесины.
При производстве арболита в щелочной среде цементного теста проявляется химическая агрессивность заполнителя растительного происхождения по отношению к цементу.
Еще в советское время проводились исследования ученых, направленных на нейтрализацию их вредного влияния. В работах Исаака Наназашвили подробно описано какое вредное воздействие на арболит оказывают легкорастворимые простейшие сахара: сахароза, глюкоза, фруктоза. Количество и активность «цементных ядов» напрямую зависит от породы древесины, времени года и сроков ее хранения.
Технология компании «Русский Арболит» в сотрудничестве с Ивановским государственно химико-технологическим университетом определили наиболее безопасный и экономически обоснованный нейтрализатор «цементных ядов» и оптимальное его количество. Все производители арболита федеральной сети «Русский Арболит» получают чёткие рекомендации и точный пропорциональный состав минерализатора.
Процесс производства арболитовых блоков
Для изготовления изделий из арболита требуется отформовать смесь щепы и цемента – придать ей форму конечного продукта. Технология формовки «Русского Арболита» направлена на получение изделий повышенной точности и серийного качества.
Для этого мы запечатываем арболитовую смесь на 8–12 часов в стальных формах. Более 10 лет назад в тесном сотрудничестве с компанией «ОКБ Сфера» мы разработали и внедрили на рынке первый вибропресс для арболита. Сегодня же мы производим мощный производственный арболитовый комплекс, на котором уже работают десятки наших партнеров по всей России.
Выбор форм для блоков
Для получения арболитовых блоков или панелей с ровным гранями требуется использование прочных стальных форм с надежными элементами фиксации. Мы самостоятельно производим такие формы на станках лазерной резки. Это гарантирует точный раскрой метала.
Так как наша технология подразумевает прессование под воздействием вибрации, для изготовления форм применяется металл увеличенной толщины. Поэтому, для производства арболита по нашей технологии, различные формы от пенобетонных блоков не подходят.
Распалубка и подготовка форм
Качество поверхности изделий из арболита зависит от предварительной подготовки форм.
Перед использованием требуется их очистка после распалубки и обработка эмульсолом марки ЭКС-2 или ЭКС-А. Можно применять другой аналогичный составом для смазки опалубки. Главное, чтобы состав соответствовал нормативам ГОСТ 6243-75 и ГОСТ 2517-2012. На предприятиях сети «Русский Арболит» в качестве смазки форм запрещено использование отработанного машинного масла.
Раз в месяц требуется обслуживание форм, осмотр сварных швов и элементов замка. Тотальная очистка от цементного камня на внутренних плоскостях и в углах форм.
Дозирование сырья
Прочность арболита и его теплотехнические свойства напрямую зависят от точности дозировки готового сырья. Для древесной щепы применяется мерная емкость, рассчитанная по литражу на один замес в бетоносмесителе. Для цемента мы рекомендуем нашим партнерам применять систему точной электронной дозации, основанной на использовании тензометрических датчиков.
Минерализатор разводится в определенной пропорции с водой, которая применяется для затворения цемента.
Подача раствора на линии «Русский Арболит 2» осуществляется автоматически, с помощью насосной станции и системы форсунок, смонтированных на корпусе бетоносмесителя.
Подготовка арболитовой смеси в бетоносмесителе
Для достижения гомогенности арболитовой смеси применяются плугообразные лопасти на активаторах бетоносмесителя. Такая форма оптимально подходят для тщательного перемешивания и переворачивания древесной щепы внутри смесителя. Обычные бетоносмесители для производства арболитовой смеси не подходят. Их лопасти не промешивают смесь в полном объеме, а проталкивают смесь подобно отвалу бульдозера. Поэтому щепу требуется разрезать и проворачивать, так работает плуг в сельском хозяйстве.
При подготовке смеси нужно следить за влажностью щепы. Только опытный технолог в состоянии определить, требует ли смесь долива воды и точно настроить дозатор, в зависимости от первичной влажности партии сырья.
Время замеса тоже имеет значение, поэтому компания «Русский Арболит» проводит обучение и консультирует своих будущих партеров, помогая наладить выпуск качественной продукции.
Формовка смеси и получение арболитовых блоков
По достижении готовности арболитовой смеси, на вибропресс для арболита монтируются пустые стальные формы. Далее их наполняют с чередованием вибрации и подачи смеси. Это очень важно, потому что позволяет получать изделия из арболита с одинаковой по всему объему плотностью.
Время вибрации зависит от объема производимого изделия и его назначения: конструкционного или теплоизоляционного.
После заполнения форм их укрывают контактными пластинами, которые зажимаются прессом. Далее пластины надежно фиксируются в формах, тем самым арболитовая смесь полностью запечатывается со всех сторон, обеспечивая минимальное отклонение ребер от прямолинейности и граней от плоскостности.
Далее форму с арболитом снимают с вибростола и вывозят на сушильный склад.
Штабелирование форм и сушка блоков
После формовки арболит должен набрать начальную передаточную прочность.
Для этого формы вывозятся в теплое помещение сушильной камеры. Время выдержки составляет от 8 до 12 часов, в зависимости от температуры внутри помещения.
Для экономии площади сушильной камеры в конструкции форм нами предусмотрено их складирование друг на друга через деревянные бруски сечением не менее 3 на 3 см.
После набора прочности происходит распалубка форм и извлечение изделий из арболита с последующим их укладыванием на деревянные паллеты. Упаковка блоков аналогична упаковке других строительных блоков из ячеистых и легких бетонов.
Планируете начать производство арболита? Обращайтесь к нам!
| Начать производство |
Производство арболита в Ленинградской области
Рассказываем, как мы изготавливаем качественные арболитовые блоки
Технология правильного арболита
Есть два основных способа производить арболитовые блоки. Первый способ — метод мгновенной распалубки. Он весьма производительный, позволяет «гнать объем», но в ущерб качеству.
Второй способ применяем мы — метод запечатывания бетона из арболита в формах. Только так достигается идеальная геометрия блоков со всех шести сторон. И выдерживаются прочностные параметры.
Что дает геометрия
Блок с ровными и параллельными гранями позволяет экономить до 30% на кладочном растворе или клее.
Прочность
Уверены, что каждый из нас хочет жить в доме с прочными стенами и не переживать за несущие нагрузки от крыши и плит перекрытий.
Плотность
От плотности зависит теплопроводность блока. Чем выше плотность, тем холоднее стена. Наша плотность по ГОСТ D600.
Экологичность
В блоки с мгновенной распалубкой добавляют клей либо жидкое стекло для сохранения формы. У нас такого нет и не будет.
Мы производим 350 блоков в сутки, это примерно 11 кубов арболитовых блоков.
1 Хвойное сырье
Для арболитовых блоков на нашем производстве применяется древесное сырье в виде срезков из пород хвойных сортов древесины.
На каждую партию древесных заготовок мы требуем санитарный сертификат. Осуществляется визуальный контроль, исключающий попадание гнили и повышенного содержания коры.
2 Производство щепы
Основа прочности будущего блока — применение правильной «игольчатой» формы щепки. Чтобы её получить, мы используем адаптированную арболитовую дробильную установку – щепорез ИД-600. Он разработан в России специально для выпуска арболитовой щепки.
3 Обработка щепы
В любой древесине содержаться так называемые «цементные яды». Это древесные сахара, которые не позволяют цементу кристаллизоваться и превращаться в камень. Чем выше их содержание, тем более хрупкий блок. Чтобы исключить их влияние, мы обрабатываем древесную щепу сульфатом алюминия — безвредной для человека пищевой добавкой, которую применяют для очистки воды в городском водопроводе.
4 Формовка арболитовой смеси
Чтобы арболитовый блок стал монолитным материалом с высокой прочностью, требуется спрессовать арболитовый раствор при мощном воздействии вибрации.
Мы используем на нашем производстве специально разработанные для арболита вибро-прессовальные установки.
Формовка осуществляется в стальных формах, с толщиной стенки 5 мм. Сами формы были произведены на лазерном станке, что придает им исключительную точность и одинаковые размеры ячеек для блоков.
5 Хранение на складе
После формовки блока, арболитовая смесь должна застынуть, дав цементу превратиться в прочный камень.
Полный процесс созревания любого бетона проходит в течении 28 суток. Поэтому мы выдерживаем на теплом складе в течении двух недель блоки, после чего вывозим на улицу, где они стоят под навесом до полного «созревания».
Приезжайте к нам на экскурсию
Хотите увидеть своими глазами, как делают качественный арболит? Приглашаем вас к нам на производство!
| Посетить производство |
Вновь открытый старый материал: деревобетон
Дерево и бетон — два материала, которые едва ли могут быть более разными.
Каждый из них имеет свои качества, преимущества и недостатки по сравнению с другим, и поэтому в основном это принципиальный вопрос, строить ли с одним или с другим. Но сейчас есть комбинации этих двух материалов, которые пользуются большой популярностью. А вот композит из двух — как деревянно-бетонный — встречается гораздо реже. До сих пор он в основном использовался для ненесущих компонентов, например, в дизайне интерьера или дизайне фасада. Ученые из Национальной исследовательской программы Resource Wood в Швейцарии усовершенствовали композитный материал для несущих стен и потолков.
© iTEC/HTA-FR
Композитные материалы из дерева и цемента не являются чем-то новым. В 1930-х годах голландец Ричард Хандл запатентовал «способ производства легкого строительного материала из древесных отходов и цемента». Во время Второй мировой войны в Германии в жилищном строительстве использовалось арболита . Чтобы восполнить нехватку цемента, связанную с войной, использовались заменители, такие как шлак из бурого угля, но с ограниченным успехом из-за плохой защиты от влаги.
В ГДР, напротив, хорошая тепло- и звукоизоляция достигалась за счет ненесущих плит, изготовленных из более качественной арболитовой смеси.
Современный арболитовый бетон
Интерес к арболитовому бетону возродился благодаря общему повышению осведомленности об устойчивости в последние годы. С начала тысячелетия Мюнхенский технический университет занимается исследованиями деревянных легких бетонов . Основное внимание уделяется потенциалу противопожарной защиты и визуальному дизайну фасадов и интерьеров. В Университете Баухаус в Веймаре green:house , экспериментальное деревянно-бетонное здание, построенное в период с 2009 по 2010 год, сочетающее в себе положительные структурные и физические свойства дерева (например, способность к диффузии) и свойства бетона (например, звукоизоляция) и в то же время может быть предварительно изготовлен и обработан в каркасной конструкции, такой как древесина.
Композитный материал состоял исключительно из древесной стружки и цемента.
Инновация: экологичный деревянно-бетонный дом
Уже построен первый цельный деревянно-бетонный дом с использованием облегченных методов строительства. Но теперь ученые разработали несущий древесно-бетонный материал в рамках Национальной исследовательской программы (NRP 66) «Ресурсная древесина» в Швейцарии, который даже может заменить обычный бетон в бетонном строительстве. Прекрасная полированная древесина заменяет обычный гравий и песок. Исследователи экспериментировали с различными составами разного веса, каждый из которых весил не более половины веса обычного бетона. В самой легкой смеси объем древесины составляет более 50 процентов, а вес арболита настолько мал, что он даже плавает на воде.
Помимо малого веса, новый арболит характеризуется повышенной огнестойкостью и лучшей теплоизоляцией по сравнению с обычным бетоном.
Кроме того, доля деревянного, безусловно, тоже положительно влияет на экологию. И последнее, но не менее важное: древесина с песком и гравием имеет большое преимущество в том, что она возобновляема. И, прежде всего, энергию можно получать из арболита после его сжигания на мусоросжигательном заводе.
Заключение
Этот очень интересный композитный древесно-бетонный материал, сочетающий в себе преимущества двух очень разных материалов экологически чистым способом, во многих случаях может заменить обычный бетон в долгосрочной перспективе. Но, вероятно, пройдет еще некоторое время, прежде чем вновь обнаруженный старый строительный материал действительно «принесет пользу» в строительной отрасли. На данный момент исследователи проекта NRP 66 все еще изучают вопрос, какая смесь для каких целей лучше всего подходит.
Является ли дерево новым бетоном?
Компании, которые ищут способы сократить выбросы углерода, обращаются к массивной древесине в качестве климатического и строительного решения.
Автор: Барби Уокер-Уолш
Пытаясь найти новые способы улавливания углерода, разработчики, архитекторы и компании, стремящиеся к чистоте, задаются вопросом: «Является ли дерево новым бетоном?» Новая технология в так называемом «массовом производстве древесины» предлагает альтернативу сокращению выбросов углерода бетону и стали в строительном секторе.
В дополнение к эстетическим преимуществам дерева как строительного материала, защитники говорят, что использование древесины может существенно сократить выбросы парниковых газов в строительном секторе. Его использование также может сократить отходы, загрязнение окружающей среды, затраты и время по сравнению с более широко используемыми сейчас материалами.
Новые методы обрезки, сушки и склеивания деревянных досок, включая древесные отходы, для создания больших «плит», массивная древесина используется для всего: от полов, стен и потолков до целых зданий и небоскребов — даже городов.
Технический гигант Microsoft обновляет свой кампус в Силиконовой долине, используя древесину с учетом ее углеродных и других экологических преимуществ. Кампус площадью 644 000 квадратных футов станет крупнейшим проектом по производству массивной древесины в Северной Америке.
Массивная древесина не является подходящим материалом навсегда, но на данный момент это подходящий материал.
«Использование массивной древесины является частью обязательств Microsoft по снижению уровня выбросов углерода к 2030 году, включая сокращение выбросов категории 3 на 55 процентов», — сказал Даррен Ломбарди, старший менеджер по недвижимости в Microsoft SVC. Объем 3 Выбросы – это выбросы от клиентов или активов, не принадлежащих компании или не контролируемых ею, но которые косвенно влияют на ее цепочку создания стоимости и выбросы.
Microsoft использует данные из инструмента Embodied Carbon Calculator for Construction (EC3), который анализирует строительные материалы, для принятия решений по строительству, включая наиболее эффективные способы сокращения выбросов углерода.
В настоящее время самое высокое в мире массивное деревянное здание находится в Норвегии — 18 этажей и 280 футов. Градостроители в Хельсинки, Финляндия, создают то, что называется Wood City, целый город, построенный из дерева в качестве основного строительного материала.
«Массовая древесина включает в себя набор строительных элементов, которые превращают относительно низкоценное древесное сырье в структурные элементы, которые имеют превосходные характеристики веса и прочности, чем сталь или бетон», — говорит Кит Крюс, профессор австралийского университета Квинсленда. По его словам, поддержка энергоэффективных зданий на протяжении всего их жизненного цикла может стать эффективным способом сокращения долгосрочных выбросов углерода и достижения нулевого уровня выбросов.
См. нашу статью по теме: Calix получает инвестиции в размере 17,7 млн долларов от компании Carbon Direct для улавливания углерода в бетоне.
Массовая древесина обычно изготавливается из быстрорастущих хвойных пород деревьев, таких как пихта, сосна и ель. Чтобы превратить его в прочный и адаптируемый строительный материал, используются различные методы, в том числе ламинированные дюбелями (DLT), клееные (Glulam или GLT) балки, клееные пиломатериалы из шпона (LVL) и ламинированные гвоздями. древесина (NLT). Наиболее перспективным типом для крупных строительных проектов является кросс-клееная древесина (CLT).
«Это немного похоже на то, что IKEA сделала с мебелью, — говорит Крюс. «Все предварительно изготовлено с очень высокими допусками, поставляется в плоской упаковке и собирается в конечный продукт».
Большое улавливание углерода Выбросы в строительном секторе составляют почти 38 процентов от общего объема выбросов парниковых газов в мире и достигли рекордно высокого уровня в 2019 году, согласно новому отчету Программы ООН по окружающей среде.
Использование древесины вместо стали и бетона может значительно уменьшить углеродный след строительства, предотвращая попадание углерода в атмосферу и улавливая его на протяжении всего срока службы здания. Поскольку древесина улавливает и хранит углерод посредством фотосинтеза, сторонники говорят, что массовая древесина действует как форма удаления углерода.
Выбросы в строительном секторе составляют почти 38% от общего объема выбросов парниковых газов в мире и достигли рекордно высокого уровня в 2019 году.
К 2050 году ООН ожидает, что 70 процентов населения мира будет жить в городах, что означает создание большей инфраструктуры. Это не сулит ничего хорошего для борьбы с изменением климата. Сталь и бетон, которые в настоящее время являются двумя наиболее распространенными строительными материалами, используемыми во всем мире, производят примерно 8 процентов мировых выбросов углерода.
Уже предпринимаются усилия по использованию технологий для уменьшения углеродного следа бетона и стали.
Не ново, не навсегда
Противники массовой вырубки древесины говорят, что вырубка деревьев для строительства не должна быть вариантом. Но Боди Кабийо, доктор философии. кандидат Калифорнийского университета в Беркли не согласен. Он говорит, что не видит, что массовый спрос станет проблемой в ближайшее время, но устойчивое управление лесами имеет важное значение.
«Нам действительно нужно помнить, что мы не создадим всплеск спроса на массивную древесину без устойчивых методов ведения лесного хозяйства», — говорит он. «Мы не хотим рубить 1000-летние деревья на массовую древесину».
«Потребители забывают, что мы уже вырубаем деревья для производства бумаги и пиломатериалов, — говорит Кабийо.
Древесина используется для всего: от туалетной бумаги и тетрадей до настилов и мебели. Дело в том, говорит он, что деревья сажают и выращивают, чтобы их рубили для бесчисленных ежедневных нужд.
Массовая древесина может сыграть роль в создании экономики замкнутого цикла и обеспечить рабочие места в лесном хозяйстве, проектировании, строительстве и монтаже.
Строительство — это отрасль стоимостью 9 триллионов долларов, а массовое производство древесины — это растущее предприятие, которое недавно стало частью решения проблемы изменения климата. По оценкам, к 2027 году мировой рынок CLT, являющийся лишь одним из множества изделий из массивной древесины, достигнет 3,5 миллиардов долларов. это просто ступенька к тому, что мы можем в конечном итоге сделать.
Некоторые мировые лидеры, использующие массивную древесину, включают Stora Enso в Финляндии, Mayr Melnhof Holz Holding AG в Австрии и Xlam Ltd. в Австралии и Новой Зеландии. Глобальный девелопер Lendlease построил несколько многоэтажных деревянных зданий на своей базе в Австралии.