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

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 на её основе и упрощена для понимания новичками в этой сфере.
Содержание

Об авторе

Наназашвили Исаак Хискович — «евангелист» арболитовой темы в России. Во многом благодаря ему, сегодня существует отработанная технология массового выпуска арболитовых блоков, по которой работают большинство производителей.

Является автором и соавтором нескольких патентов и книг, посвященных данной теме:

  • Справочник по производству и применению арболита;
  • Строительные материалы из древесно-цементной композиции;
  • Прогрессивные строительные материалы;
  • Строительные материалы и изделия;
  • Ресурсосбережение в строительстве;
  • Строим садовый домик за 45 дней.
Исаак Хискович не только теоретик, он принимал непосредственное участие в наладке производственной линии в компании «ЭкоДревПродукт», в сотрудничестве с руководителем компании – Александром Соколовом.
Узнайте, кто производит качественные арболитовые блоки и сколько они стоят в вашем регионе.

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, костры льна и конопли и т. д.
Выгода производства арболита подтверждается тем фактом, что 80–90% его объема состоит из органических отходов других производств и достать их не так сложно. Более того, у большинства лесопромышленных комплексов есть проблема с утилизацией древесных отходов.

Государственной Думой были внесены поправки в закон об обязательной переработке древесных отходов. Согласно этим поправкам, с 2022 года будет запрещено выбрасывать и сжигать древесные отходы, полученные на лесопильном предприятии.
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.

Кладезь информации для производителей арболита

Мы считаем, что работа автора является обязательной для изучения всем производителям арболита. Одно дело читать комментарии на строительных форумам, другое – научная работа профессора.

Центральное место в исследовании Исаака Хисковича занимает улучшение качеств готового материала. Сразу предупреждаем, теория для читателей со специальным образованием, но есть и решения, интересные рядовому производителю.

Вторая глава «Специфические свойства органического целлюлозного заполнителя и их влияние на качество арболита» состоит из шести важных разделов, посвященных физико-химическим свойствам деревобетона:

  1. Химическая агрессивность заполнителя растительного происхождения по отношению к цементу;
  2. Влажностные деформации древесного заполнителя и развитие давления набухания;
  3. Анизотропные свойства древесины;
  4. Проводимость и проницаемость древесного заполнителя;
  5. Низкая адгезия древесины с цементным камнем;
  6. Проявление упругих свойств при уплотнении арболитовой смеси.

Третья глава «Особенности технологии арболитовых изделий и конструкций» описывает технологическую схему производства и четыре способа организации выпуска изделий из арболита:

  1. Способ силового вибропроката;
  2. Способ вибропрессования;
  3. Способ вибрирования с пригрузом;
  4. Способ послойной укладки и уплотнения арболитовой смеси.
На сегодня метод вибропрессования наиболее популярный среди арболитчиков из нашего каталога производителей.
Четвертая глава «Пути повышения прочности арболита и интенсификация процесса его твердения» посвящена практическим решениям, которые нивелируют минусы арболита, препятствующие массовому выпуску серийной продукции. Основные разделы:

  1. Теоретические основы разработки способов повышения качества арболита;
  2. Исследование контактной зоны в структуре арболита;
  3. Влияние различных факторов на адгезионную прочность системы «древесина – цементный камень»;
  4. Адгезия ранней и поздней древесины с цементным камнем;
  5. Повышение сцепления древесины с цементным камнем в структуре арболита;
  6. Влияние давления набухания древесного заполнителя на структурообразование арболита;
  7. Влияние объемных влажностных деформаций древесного заполнителя на прочность и стойкость арболита к влагопеременным условиям;
  8. Снижение влажностных деформаций древесного заполнителя;
  9. Влияние пленкообразующих добавок на физико–механические свойства арболита;
  10. Упрочнение каркаса структуры арболита путем увеличения растворной части при введении минеральных добавок;
  11. Повышение прочности арболита за счет модификации цементного камня;
  12. Повышение качества формирования структуры арболита путем улучшения режима уплотнения упругой арболитовой смеси;
  13. Улучшение формирования контактной зоны структуры арболита с учетом анизотропности и шероховатости древесного заполнителя;
  14. Интенсификация процесса твердения арболита и снижение коррозионной агрессивности среды арболита ингибиторами.


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;
  • количество рабочей силы и подъемных механизмов;
  • усиленный фундамент;
  • цемент и дефицитные материалы.
Однако, нужно учитывать, что многие весомые факторы, влияющие на свойства арболита, рассматриваются через приму старого ГОСТ 19222–73 «Арболит и изделия из него», разработанного еще в СССР. Сейчас действует новый ГОСТ 54854-2011 «Бетоны легкие на органических заполнителях растительного происхождения».

Улучшение качества арболита

Основные выводы из материала книги, направленные на повышение прочностных и технических характеристик арболитовых блоков.
1
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).
2
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.
3
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.
4
Ускорение процесса твердения блока
Арболит нельзя сушить традиционным способом в пропарочных камерах для бетонных изделий. После насыщения влаги древесный наполнитель теряет в объеме, при этом цементная скорлупа сохраняет свою форму. Образуются ненужные воздушные крупные полости: нарушается целостность цементного камня. Поэтому нужно применять сушильные камеры с температурой до 40–50 градусов.

Исследование недостатков арболита и способов их нейтрализации

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

В разделе «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 не отказались и сейчас.
В книге рассматриваются такие добавки, как: жидкое стекло, хлорид кальция, хлорид алюминия, поливинилацетатная дисперсия, латекс. Но химическая промышленность значительно развилась с советских времен: сейчас повсеместно используется сульфат алюминия.
Разделы «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 формы щепы и таким путем нейтрализовать разницу между разбуханием заполнителя вдоль и поперек волокон.


Раздел «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 некоторые производители вымачивают древесную массу еще перед замешиванием в растворе 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.
«Арболит – эффективный строительный материал» – это масштабное исследование с цифрами, которые интересны специалисту, но не всегда производителю и тем более потребителю.

Тем не менее, ознакомиться с оригиналом полезно любому, кто планирует заняться выпуском арболита: хорошая теоретическая база даст ключ к качественной работе и обозначит подводные камни при производстве блоков.

А для тех, кто уже серьезно занимается выпуском арболитовых блоков, мы предлагаем бесплатно разместить информацию в нашем каталоге производителей.
Ищете производителей качественного арболита? Разместите тендер на блоки, получите предложения.