Оформи тендер на блоки и получи лучшие цены на блоки от производителей!
Close

У истоков производства. Наназашвили Исаак Хискович: о свойствах и применении арболита

Рассказываем про Наназашвили Исаака Хисковича и его работу «Арболит – эффективный строительный материал».
Наназашвили Исаак Хискович – «отец» арболитовой промышленности
Технология производства арболита не новинка: в 50-е годы в СССР действовало более сотни заводов по производству арболитовых блоков. Одним из «отцов» промышленности был доктор технических наук, профессор, академик МАНЭБ Исаак Хискович Наназашвили. Его работа «Арболит – эффективный строительный материал» (1984 г.) до сих пор является самой полной по данной теме.

Статья подготовлена ее на основе и упрощена для понимания новичками в этой сфере.
Содержание

Чем интересно введение и почему не стоит его пропускать

Для производителя и конечного потребителя самой интересной частью в упомянутой работе будет именно введение.

  • Во-первых, в нем Исаак Хискович дает экономическое обоснование выпуска именно арболита: в СССР на момент написания работы мощно развивалась промышленность, отходы которой использовались как сырье для древобетона. Название «древобетон» в данном случае – собирательное: в качестве заполнителя брали не только щепу, но и рисовую солому, костер льна и конопли и т. д.
Выгода производства арболита подтверждается тем фактом, что 80–90 % его объема состоят из органических отходов других производств, и достать их не так сложно.
  • Во-вторых, здесь же автор очерчивает сферу использования материала: малоэтажное жилое, промышленное, культурно-бытовое строительство, создание элементов пространственных конструкций, стеновых блоков и теплоизоляционных плит; и раскрывает преимущества арболита для каждого случая.

Подробно об областях использования материала можно прочесть также в специально отведенных для этого частях VI–IX.

  • В-третьих, приводятся сравнительные технико-экономические показатели арболита, керамзитобетона, кирпича, ячеистого бетона и железобетона с минераловатным утеплителем. Удельные капиталовложения, себестоимость и трудоемкость в производстве у арболита – самые низкие, при том, что он справляется со своей задачей так же или лучше, чем указанные выше материалы.

В последней главе «Технико-экономические показатели производства и применения арболитовых изделий и конструкций» автор указывает, на чем частично экономит производитель арболита:

  • сырье – ввиду того, что оно представляет собой отходы лесной промышленности;
  • большое количество рабочей силы и подъемных механизмов;
  • усиленный фундамент;
  • цемент и дефицитные материалы.

Исследование недостатков арболита и способов их нейтрализации

Ценность работы Исаака Хисковича – в добросовестном исследовании не только преимуществ арболита, но и его изъянов.

  • Глава «Химическая агрессивность заполнителя растительного происхождения по отношению к цементу» рассказывает о пагубном действии древесных сахаров и смол на цемент – они замедляют схватывание раствора. Исследования, которые велись с 1924 года, позволили решить эту проблему использованием химических добавок, от которых мы не отказались и сейчас. Самая дешевая, эффективная и при этом безопасная – сульфат алюминия.
  • Главы «Влажностные деформации древесного заполнителя и развитие давления набухания» и «Анизотропные свойства древесины» посвящены проблеме разбухания и усадки наполнителя (в нашем случае щепы). Автор поясняет, что основную опасность для прочности эти два явления представляют именно из-за анизотропности – способности щепы разбухать в разной степени вдоль/поперек волокон.

Такая проблема во многом решается выдержкой 5–10-кратного коэффициента формы щепы: отношение ее максимальной ширины к минимальной длине. И это одна из главных причин для дробления древесины на специальном станке: он позволяет соблюсти нужное условие и таким путем нейтрализовать разницу между разбуханием заполнителя вдоль и поперек волокон.

  • Глава «Проводимость и проницаемость древесного заполнителя» рассказывает о высоком водопоглощении щепы. На момент написания работы эта проблема с арболитом решалась регулировкой водоцементного соотношения, из-за чего страдали показатели прочности. Сейчас древесную массу вымачивают еще перед замешиванием в раствор и так предотвращают отбор влаги у цементного теста.
  • Глава «Низкая адгезия древесины с цементным камнем» предполагает, что сцепление щепы с раствором – не самое прочное, и добиться максимально крепкой структуры блока можно только при строгом соблюдении водоцементного соотношения и условий хранения материала.

На стабильность сцепления «древесина–бетон» также влияет наличие в щепе сахаров (об этом мы говорили в подзаголовке про скорость схватывания раствора), но эта проблема уже решена использованием химических присадок.

Улучшение качества арболита

И, наконец, центральное место в исследовании Исаака Хисковича занимает улучшение качеств готового материала. Первые главы в части IV – теория для читателей со специальным образованием; далее автор предлагает решения, интересные производителю. Какие именно, тезисно обозначим ниже, не привязываясь к конкретным главам.

  • Улучшение сцепления щепы с портландцементом. Его можно достичь обработкой заполнителя химическими присадками или введением в раствор полимеров/минеральных вяжущих. Сегодня производитель выбирает первый вариант: он позволяет одновременно уравнять влажность всей древесины и снизить ее гидрофильность (способность впитывать воду). В работе приводятся результаты исследований по пропитке заполнителя разными химикатами, самым эффективным из которых оказался хлорид алюминия (сейчас используется более дешевый аналог – сульфат алюминия).
  • Снижение влажностных деформаций. Этого добиваются термической обработкой: прирост прочности блока после полного высыхания составляет 26 %, водопоглощение снижается на 15–20 %. В качестве второго способа автор указывает пропитку уже упомянутым хлоридом алюминия: прочность возрастает на 31,4 % по сравнению с рекомендуемой по ГОСТу. Третий вариант предполагает использование пленкообразующих добавок: мочевиноформальдегидных смол, натриевого жидкого стекла или измельченного известняка.
  • Повышение прочности блока. Оно достигается именно при горизонтальном послойном уплотнении, так как в этом случае древесные частицы работают на сдвиг или растяжение – а не на разрыв, как при вертикальном. Автор отмечает, что при немедленной распалубке тонкие плиты арболита деформируются незначительно, поэтому внешнюю нагрузку можно снимать сразу после горизонтального уплотнения. Это ускоряет процесс производства.
  • Ускорение процесса твердения блока. Арболит нельзя сушить традиционным способом (в специальных камерах), так как при быстром высыхании он теряет прочность, но эта проблема решается введением химических добавок: нитрата натрия и хлорида аммония.

В этой статье есть отсылки ко многим, хотя и не ко всем, главам работы Исаака Хисковича. Это масштабное исследование с цифрами, которые интересны специалисту, но не всегда производителю и потребителю. Поэтому соблюдать ту же структуру здесь не имеет смысла.

Тем не менее ознакомиться с оригиналом полезно любому, кто занимается выпуском арболита: хорошая теоретическая база даст ключ к качественной работе.