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 |
Мини-завод по производству арболитовых блоков
Представленный ниже материал будет интересен энергичным людям, которые хотят организовать весьма прибыльный производственный бизнес или разнообразить уже имеющийся.
Мало для кого является секретом, что одним из наиболее стабильных и востребованных производств на рынке является производство строительных материалов. Объемы строительства в нашей стране увеличиваются с каждым годом, и все большее количество людей предпочитают жилью в многоквартирных домах индивидуальное строение на собственном земельном участке.
Наряду с большим выбором строительных материалов, представленных на рынке, существует один, который является не только конкурентноспособным, но и единственным, объединяющим положительные свойства каждого из них, сохраняя при этом полную экологичность и долговечность. Называется этот материал АРБОЛИТ.
В СССР арболит был разработан в 60-х годах ХХ века и прошел все технические испытания, был сертифицирован и стандартизирован. Именно из этого материала была построена станция в Антарктиде.
Арболит представляет собой композиционный материал, сформованный в виде блока или панели, состоящий из наполнителя, каждая частица которого обернута цементной оболочкой. В качестве наполнителя используются различные природные материалы: древесина, отходы льнопроизводства, отходы маслосемян и т. п. Однако наиболее перспективным наполнителем является древесина в виде щепы определенного размера и фракции. При этом нет необходимости использовать деловой круглый лес, так как подойдут любые отходы лесозаготовок, отходы деревообрабатывающих производств и т.п.
По своим прочностным характеристикам данным материал является конструкционным, а по теплопроводным характеристикам – теплоизоляционным. Учитывая тот факт, что арболит изготавливается из полностью природных материалов, это ставит его вне конкуренции.
Цена на арболит, на первый взгляд, может показаться высокой по сравнению с некоторыми другими материалами, однако стоимость готового дома оказывается минимум на 30 % ниже, чем при строительстве из любого другого материала при полном соответствии строительным нормам (СниПам). Экономия получается за счёт толщины стен, отсутствия дополнительных утеплителей, облегченного фундамента, дешевизны отделки (как наружной, так и внутренней). Известны случаи, когда строительные компании, построив несколько домов из арболита, полностью отказываются строить из других материалов.
Целью данной статьи является обоснование производственных подходов по изготовлению арболитовых блоков.
Одним из основных тормозов развития данной темы до недавнего времени было отсутствие качественной технологии производства и разработанного под эту технологию оборудования. Однако в настоящее время эта проблема решена предприятием «Опытно-Конструкторское Бюро «СФЕРА». Основной вид деятельности фирмы – разработка и изготовление нестандартного оборудования. У конструкторов данного предприятия имеется многолетний опыт в проведении научно-исследовательских и экспериментальных работ, в том числе с оборонной и деревообрабатывающей промышленностью.
Последние три года предприятие вплотную занимается технологией и оборудованием по изготовлению арболита. Проведенный патентный поиск за последние 50 лет по нескольким странам мира позволил определить состояние вопроса и сделать выводы о возможности применения полученных знаний в современных условиях. Кроме того, был проведен анализ арболитовых блоков современных производителей на предмет соответствия производимого материала ГОСТу, который еще никто не отменял. Данная работа проводилась совместно с предприятием ООО «ЭкоДревПродукт». Выводы оказались неутешительными: ни по прочности, ни по геометрии; исследуемый материал ГОСТу не соответствовал. Основной причиной являлась неправильная формовка блока с последующей моментальной распалубкой. На основании полученных данных стало очевидно, что основным оборудованием, отвечающим за качество производимого материала, являются вибропресс и формы. Данное оборудование было спроектировано и изготовлено на предприятии ООО «ОКБ «СФЕРА». На сегодняшний день оборудование прошло эксплуатационные испытания и стадию доводки. При этом используемая технология предполагает запечатывание арболитовой смеси в блоке с последующей выдержкой. Уплотнение смеси в форме обеспечивается вибрацией формы на столе вибропресса в процессе ее заполнения с последующим сжатием. Таким образом, плотность получаемого блока, его прочность и геометрия полностью обеспечиваются.
Однако только основного оборудования для производства арболитовых блоков недостаточно. Необходимо иметь измельчитель (шредер), который производит щепу определенного размера из отходов древесины, а также бетоносмеситель.
Компоновка технологической линии может сильно отличаться в зависимости от уровня механизации всего технологического процесса. Именно поэтому предприятием были разработаны две производственные линии для изготовления арболитовых блоков. Качество получаемого материала на обеих линиях одинаково и соответствует ГОСТу, однако стоимость оборудования отличается в десятки раз. При этом суммарная производительность отличается незначительно. К тому же использование большого количества вспомогательного оборудования (нории, транспортеры, пневмотранспорт, компрессоры, бункеры-накопители и т.д.) требуют квалифицированного обслуживания. Такая сложная линия была установлена и успешно эксплуатируется в г. Тейково Ивановской области.
Однако мы считаем, что наибольший коммерческий интерес имеют линии с минимальным набором вспомогательного оборудования, где механизированы только очень тяжелые (в физическом плане) операции. К тому же такие линии являются весьма мобильными и не требуют сложной инфраструктуры помещений. Эти производства можно поставить где угодно, лишь бы по близости был источник сырья. Все оборудование находится в одном ярусе, и достаточна высота от пола до потолка 2,5 м.
На схеме представлена технологическая линия мини-производства по изготовлению арболитовых блоков.
Новые стратегии направлены на то, чтобы придать дереву прочность, чтобы заменить бетон в строительстве
Фото: Куинн Домброски; Flickr CC BY-SA 2.0
Бетон — впечатляющий материал.
Вдобавок к долгой и богатой истории, древний строительный материал гораздо сложнее, чем можно предположить по его непритязательной тускло-серой поверхности.
Я могу понять, почему некоторые люди считают бетон низкотехнологичным или даже нетехнологичным материалом, но это не всегда так. На самом деле, в цементе, который склеивает бетон, существует некоторая действительно интересная нанотехнология, позволяющая бетонным конструкциям существовать — иногда даже в течение тысяч лет.
Благодаря недавним достижениям в области компьютерного моделирования и методов молекулярного анализа ученые разобрали эти механизмы, чтобы лучше понять прочность бетона. В конечном счете, эти знания могут помочь в разработке усовершенствований, повышающих прочность и снижающих негативное воздействие бетона на окружающую среду.
Потому что, несмотря на прочность материала, это слабость бетона — его огромный углеродный след.
Тот факт, что текущее производство бетона составляет 8%–9% антропогенных выбросов CO 2 и 2–3% мировой первичной энергии действительно требуют усовершенствования этого вездесущего материала.
Здесь, на Ceramic Tech Today , мы сообщали о бесчисленных попытках сделать бетон более экологичным.
Но могут ли эти постепенные усовершенствования, которые, к сожалению, никогда не выходят за пределы исследовательской лаборатории, существенно изменить бетонную промышленность?
Возможно.
Некоторые недавние достижения в очистке бетона набирают популярность в коммерческом и промышленном секторах. Одним из ярких примеров является производственный процесс Solidia Technologies, который не только снижает выбросы углекислого газа, но и позволяет производить коммерчески осуществимый бетонный продукт, который фактически поглощает CO 9 .0017 2 .
Миру потребуется, чтобы вся бетонная промышленность присоединилась к таким инновационным решениям, чтобы действительно затормозить проблему бетонной промышленности CO 2 .
Тем не менее, другие считают, что проблемы бетона более глубоко укоренены в самом материале, поэтому они вместо этого настаивают на совершенно других материалах, чтобы заменить бетон в качестве основного строительного материала.
И с некоторыми нововведениями это вполне возможно.
Исследование, опубликованное на этой неделе в журнале Nature , подробно описывает процесс превращения дерева в высокоэффективный конструкционный строительный материал.
Техника состоит из ряда этапов химической обработки и горячего прессования, которые в конечном итоге устраняют структурную слабость древесины — ее естественную пористость.
Сначала химически обрабатывая древесину для увеличения ее пористости, а затем сжимая ее, чтобы сгладить все пустоты, этот процесс заставляет нановолокна в древесине сцепляться друг с другом, создавая прочный органический материал, как утверждают ученые.
Уплотнение древесины таким образом увеличивает ее жесткость в 11 раз и плотность в 3 раза, согласно статье Nature .
Помимо этого нового исследования существуют и другие варианты обработки для повышения прочности древесины как строительного материала. Одной из таких возможностей является поперечно-клееная древесина, которая получает дополнительную прочность за счет слоев древесины, ориентированных перпендикулярно друг другу.
Древесина является особенно привлекательным строительным материалом, поскольку, во-первых, древесина является возобновляемым ресурсом. Разрешение природе производить материалы резко сокращает выбросы, создаваемые при искусственном производстве других строительных материалов, таких как бетон. Кроме того, выращивание деревьев в качестве источника строительного материала имеет дополнительное преимущество, заключающееся в поглощении CO 9.0017 2 по мере роста растений.
Но на самом деле древесина недостаточно прочна, чтобы строить высокие небоскребы и целые города… не так ли?
Посмотрите видео ниже из The Economist , чтобы увидеть, как эксперты не согласны, и как они уже добиваются этого.
Авторы и права: The Economist; YouTube
Документ Nature — «Переработка массивной натуральной древесины в высокоэффективный конструкционный материал» (DOI: 10.1038/nature25476).
Как вы думаете, возможно ли, что дерево когда-нибудь заменит бетон в качестве основного строительного материала? Почему?
Вы нашли эту статью интересной? Подпишитесь на информационный бюллетень Ceramic Tech Today, чтобы читать больше статей о последних новостях в керамической и стекольной промышленности! Посетите эту ссылку , чтобы начать.
Как строить более экологично: может ли древесный бетон быть ответом?
Building & ConstructionПрофиль компанииРекомендуемый
Бетон на древесной основе является одной из более экологически чистых альтернатив, которые появляются для замены строительных материалов с высоким углеродным следом. Французская компания CCB Greentech специализируется на этом новом ресурсе., Camille Rustici
8 минутОбновлено 10 октября 2022 г. Строительная отрасль начинает становиться экологичнее. Между поиском новых экологических материалов и более эффективных методов строительства цель сектора явно состоит в том, чтобы начать строительство экологически безопасным способом. Бетон на древесной основе является одной из более экологичных альтернатив, которые появляются для замены строительных материалов с высоким углеродным следом. Французская компания CCB Greentech специализируется на этом новом ресурсе. Строительная группа Lafarge даже инвестировала в компанию.
Является ли древесный бетон новым чудо-строительным материалом? В любом случае, он сделан из цемента, воды и дерева (80%) и, как ожидается, станет альтернативой многим углеродоемким материалам.
Французская компания CCB Greentech разрабатывает технологию TimberRoc®, которая позволяет производить сборные несущие стены и плиты из древесного бетона. По их словам, их древесный бетон имеет отрицательный углеродный след. Это может сделать строительство более экологичным.
Отрицательный углеродный следМы поговорили с Каролин Жерар, директором по маркетингу, чтобы узнать больше об этом революционном продукте.
Древесные гранулы / CCB Greentech разработала древесный бетон из балансовой древесины под названием TimberRoc (CCB Greentech).«Цель нашей компании — помочь строительному миру избавиться от углерода, предлагая экологически чистый продукт. Поэтому мы разработали древесный бетон из балансовой древесины под названием TimberRoc».
![](/800/600/http/sdelai-lestnicu.ru/wp-content/uploads/c/e/8/ce8d54c3101237d5ac9db01f896fd301.jpg)
Миссис Жерар не сообщила нам в деталях, какую именно добавку они используют для изготовления древесного гранулята.
«Мы можем сказать, что используем нехимическую добавку. Это означает, что он уважителен на санитарном и экологическом уровнях. Без этой добавки не может быть арболита с заданными нами характеристиками, например, по устойчивости».
Их готовый древесный гранулят может затем продаваться исключительно производителям сборного железобетона, которые будут использовать его для производства плит и стен, как несущих, так и ненесущих. Сборные древесно-бетонные стены и плиты предназначены для строительства энергосберегающих и пассивных зданий.
CCB Древесный бетон Greentech содержит 80% древесины по плотности. И согласно компании и FDES (Паспорт окружающей среды и здоровья) , их материал имеет отрицательный углеродный баланс.
Древесный бетон состоит из цемента, воды и дерева (80 %), и ожидается, что он станет альтернативой многим углеродоемким материалам (CCB Greentech). Французская компания CCB Greentech разрабатывает технологию TimberRoc®, которая позволяет сборные несущие стены и плиты из древесного бетона (CCB Greentech)«Во время своего роста деревья поглощают СО2 благодаря фотосинтезу и сохраняют его в клетках своей древесины. Поскольку наша древесина инкапсулирована в цемент на весь срок службы продукта, она не выделяет C02. Таким образом, используя балансовую древесину для производства древесного бетона, мы улавливаем этот углерод в стенах, плитах… А поскольку используемый нами цемент требует меньше выбросов CO2, чем поглощенная древесина, наш углеродный баланс явно отрицательный. Мы можем дойти до -70 кг выбросов CO2 на м², в зависимости от толщины стены и метода строительства».
Кроме того, используется вся балансовая древесина, поэтому не образуются отходы.
Компания заявляет, что ее древесный бетон соответствует трем требованиям французского экологического регламента RE 2020 (воздействие углерода, энергоэффективность и летний комфорт в здании).
Древесный бетон представляет собой пористый материал с воздухопроницаемыми свойствами и способностью рассеивать водяной пар. Это обеспечивает контроль влажности по толщине стен, что исключает возможные нарушения конденсации. (CCB Greentech)«Наш древесный бетон превосходит по всем этим параметрам многие существующие материалы, такие как кирпич, бетон и деревянные каркасы. Почему? Потому что он обеспечивает хорошую теплоизоляцию и очень высокое потоотделение, а также огромный температурный фазовый сдвиг более 18 часов для стены толщиной 30 см. Это означает, что наружной температуре потребуется более 18 часов, чтобы пройти внутрь стены. Кроме того, у нас есть коэффициент теплового демпфирования, который выше 96%. Будь то зимой с отрицательными температурами или летом с очень высокими температурами, тепло или холод будут проходить внутри стены так долго, что колебания температуры внутри здания будут очень низкими».
Древесный бетон представляет собой пористый материал с воздухопроницаемыми свойствами и способностью рассеивать водяной пар. Это обеспечивает контроль влажности по толщине стен, что исключает возможные нарушения конденсации. Он также обеспечивает естественную регуляцию влажности воздуха в помещении, способствуя повышению энергоэффективности здания как зимой, так и летом. Он также обеспечивает хорошую огнестойкость.
В сочетании с другими эффективными материалами и методами строительства древесный бетон может сделать кондиционирование воздуха и отопление устаревшими.
СВЯЗАННАЯ СТАТЬЯ
Жизнеспособная альтернатива традиционному бетону?Может ли древесный бетон заменить традиционные материалы для будущих строительных проектов?
«Он может заменить кирпич, традиционный бетон и древесину.
Именно тот факт, что в древесном бетоне есть цемент, придает материалу более замечательные свойства, чем простая древесина».
Интересен тот факт, что он может заменить традиционный бетон. Бетон использует исчерпаемые ресурсы, такие как гравий и песок, и имеет огромный углеродный след. Но арболит не может повсеместно заменить традиционный бетон.
«Древесобетон в 3 раза легче традиционного бетона. Для сборки панелей нам понадобятся бетонные стяжки. Но, в отличие от того, что было раньше, мы больше не везде заливаем бетоном, считая, что лучше слишком много, чем слишком мало. В настоящее время, с учетом экологических соображений, вы должны положить нужный материал в нужное место и не больше, чем необходимо».
На данный момент компания рекомендует производителям сборного арболита выполнять несущие стены из арболита только до 3-х этажей. Выше 3-х и до 10-ти этажей несущие стены также должны быть железобетонными, и только ненесущие стены могут быть полностью из древесного бетона.