АрболитътВ съвременния свят се развива тенденция за максимално оползотворяване на отпадъчните продукти при различните индустриални производства за оптимизиране на свойствата на строителните материали. Арболитът е един пример за подобряване за свойствата на бетона с помощта на отпадъци от производството на дървен материал.
текст инж. Вера Ангелова
В съвременното строителство вече почти е невъзможно да се говори за основен строителен материал, защото задължителната база използвани продукти, за изграждане на качествен строеж постоянно се разраства и най-доброто разрешение на даден технически строителен проблем най-често се оказва комбинация от различни материали. Но когато става въпрос за класическо строителство, винаги първо се сещаме за дървото и естествения или изкуствен камък.
Дървесината и продуктите от естествен и изкуствен камък са две големи групи от материали, за които може да се каже, че обобщават основните свойства на почти всички останали строителни продукти.
Ако разгледаме по-подробно свойствата на тези материали, ще разберем, че тази особена популярност никак не е случайна, а се дължи на доказаните във времето технологични и експлоатационни свойства на материалите.
Дървени къщи са типичен пример за лека конструкция и се отличават с бързина на изграждане, структурна стабилност и висока екологичност, което ги прави все по-широко разпространена строителна алтернатива. Съвременните методи за обработка и производство на елементите за изготвяне на такива къщи осигуряват наистина високо качество и надеждност. Дори най-високите стандарти за комфорт могат да се реализират чрез строителството на дървени къщи.
Що се отнася до тухлените или стоманобетоните сгради, те имат отлично поведение при поемане и разпределяне на по-големи товари и поради това позволяват по-висока етажност.
Когато трябва да се избере между двете групи материали, решението често се оказва доста трудно, защото потребителите не искат да се отказват от качествата на нито една от тях. Съвременният материал, в който умело се съчетават характеристиките на бетона и дървото е така наречения арболит.
Арболитът представлява лек бетон, който се получава при смесване на отпадъчен дървен материал като добавъчен материал и минерално свързващо вещество, например класическия портланд цимент.
Този състав определя и характерните свойства на материала. От една страна, благодарение на портланд цимента, арболитът притежава достатъчна якост, а като резултат от наличието на дървесни частици съхранява много добре топлината и осигурява естествено регулиране на влажностния режим в помещенията.
Арболитът и неговите отлични технически характеристики се появяват в строителната индустрия в средата на миналия век. Материалът е добре познат и широко използван в страните с развити икономики: под различни имена и търговски марки той намира своето поле на употреба в Америка, Европа, Азия и Австралия. От него се произвеждат разнообразни готови строителни продукти с различно предназначение като плоскости, блокове, стенни плочи и панели. Освен това, арболитът може да се полага и в кофражни форми за монолитно изливане на сградни елементи.
Производство и свойства
Арболитът, подобно на газобетона и пенобетона, спада към групата на леките бетони, като може по прецизно да бъде определен като лек бетон с органични агрегати. Основните изходни вещества за производството му са цимент, вода и отпадъци от дървопреработвателната индустрия. Както при останалите видове бетон, за да се оптимизират качествата на арболита в сместа се добавят минерални и химически добавки. Чрез тях най-често се регулират порьозността и сцеплението на частиците. Като органичен агрегат най-често се използват дървени стърготини или талаш.
Качеството на готовата смес и крайния материал, естествено, зависи до голяма степен от качествата на дървения материал, който представлява значителна част от състава му. От особено голямо значение за якостта е той да бъде пречистен преди смесването му със свързващото вещество. Процесът на пречистване е комбинация от физико-механични действия, целящи подобряване на вътрешните адхезивни свойства на крайния продукт. Най-масово прилагания метод е премахване на лесноразтворимите вещества от дървените стърготини, чрез потапянето им в басейн с вода и добавянето им в последствие към арболитната смес.
Технологията на производство на готовите елементи от арболит не е никак сложна. Тя включва набавяне и подготовка на необходимите суровини, приготвяне на арболитната смес, подобно на конвенционалната бетонна смес, запълване на формите, период на изсъхване и набиране на якост, довършване.
Арболитните елементи могат да бъдат както неармирани, така и армирани със стоманени пръти.
В зависимост от плътността си в сухо състояние, арболитът може условно да бъде разделен на два вида – топлоизолационен и конструктивен. Естествено, при конструктивния арболит, по-голямата плътност се дължи на по-голямото циментово съдържание, докато топлоизолационните свойства в другия случай са благодарение на по-голямото количество дървесни стърготини. В зависимост от пропорциите на изходните вещества, материалът променя свойствата си, съответно и техническите характеристики, може значително да се различават.
Якостта на натиск, например, варира от 0,5 до 5,0 MPa, а якостта на огъване – от 0,7-1,0 MPa. Интересно за материала е, че модула му на еластичност е 250-2300 MPa. Тези три характеристики придават на арболита много ценни за строителството свойства. Обикновено, при голяма част от строителните материали, максималното натоварване на натиск води до почти моментално разрушаване. От механичните характеристики става ясно, че блокчетата от арболит се държат по различен начин при натоварване. При достигане на максималната якост, те не се разтушават, а започват да се свиват, като компресията може да достигне до 10% . Ако в този момент премахнем натоварването, материала реагира еластично и запазва формата си. При това положение, разрушаването на пробното тяло от арболит не става при максималната посочена якост, а при натоварване 1.5 до 2 пъти по-голямо. Нещо повече, разрушаването протича постепенно. Тези свойства на блоковете са просто незаменими в строителството, тъй като в сградите, стените често са подложени на натоварвания, които при крехки конструктивни материали предизвикват значителни деформации, често водещи до поява на пукнатини. С използването на арболит, тези рискове са сведени до минимум.
Основният фактор, който влияе на якостните характеристики на арболита, това е вида на дървения материал, използван при производството му. По правило, по-висока якост имат арболити, произведени със стърготини от иглолистни дървени видове, като например смърч и бор. Другият фактор, който оказва съществено влияние на якостта е влажността, която трябва да е в границите от 0 до 25%. Максимална якост се достига при влажност около 16-17%.
Мразоустойчистовостта е друга важна характеристика на материалите, използвани за изграждането на външни стени, която не бива да се пренебрегва. Арболитът е устойчив на ниски температури, достигащи -50 градуса и над 50 цикъла на замразяване и размразяване. По отношение на пожаустойчивостта, материалът може да понесе огнево въздействие между 45 минути и 1,5 часа. Изпитванията на пожароустойчивост показват, че дори след продължително излагане на температура 700-900оС, температурата от на обратната повърхност не превишава 140оС и след охлаждане носещата конструкция от арболит, все още понася по-голямо натоварване от номиналната си якост.
Арболитът притежава много добри топлоизолационни качества и съотношението между якостта и топлопроводимостта му е по-благоприятно, отколкото при повечето видове леки бетони. Топлопроводимостта е ниска дори при по-плътните видове арболит, които притежават по-високи якостни показатели. Това е така, защото специфичната плътност на отпадъчния дървен материал се изменя незначително, по-високата плътност на конструктивния арболит се дължи основно на запълване на въздушните празнини между дървените стърготини със свързващо вещество. Това, обаче, не оказва съществено влияние върху топлоизолационните свойства, защото те се дължат главно на затворените пори в структурата на самото дърво, представляващо основна съставна част на арболита. Именно благодарение на дървесината, арболитните блокове позволяват на стената да „диша“, регулират микроклимата в помещенията и поддържат подходяща влажност, като същевременно отлично съхраняват топлината.
За разлика от повечето видове бетон, арболита може да понася натоварвания на огъване, като същевременно се запазва целостта на блоковете. Това означава, че дори ако при изграждането на фундаментните стени са допуснати неточности, или върху фасадата действат неблагоприятни атмосферни явления, стената от арболит няма да се напука, а плавно ще преразпредели натоварването чрез безопасна вътрешна деформация.
Особено важно качество на арболита е, че за разлика от популярните видове бетони, при него при екстремни натоварвания разрушаването на елементите не настъпва внезапно и изведнъж, а плавно и постепенно. Вътрешните връзки са достатъчно силни, така че дори напълно смачкан блок от арболит остава като единно парче. Това качество е от голямо значение и при транспорта и полагането, при които често алтернативните бетони се обрушват, напукват или чупят. Що се отнася до арболита, той дори при падане от голяма височина остава цял.
Друго безспорно предимството на стените от арболит е ниската им топлоемкост. За никого не е тайна, че нагряването на една бетонна или тухлена стена до определена температура е доста бавен процес, изискващ много енергия. В това отношение арболита се се държи до известна степен като дърво – за загряване на стените на практика почти не се изразходва енергия, цялата топлина отива за въздуха в помещението.
Накратко, арболитът е екологично безопасен, рециклиран материал, получен от отпадъчни продукти при дърводобив и дървообработване. Характеризира се с ниската топлопроводимост и топлоемкост. Образно 30 cm дебелина на арболитна стена съответстват по топлотехнически характеристики на стената от тухли с дебелина 75 cm. Материалът има висока паропроницаемост, която обезпечава нормален влагообмен и комфортен микроклимат в помещенията през цялата година. Негорим е и предпазва от разпространяването на огъня при пожар. Благодарение на уникалния си състав, той е устойчив на биологични въздействия – мухъл, гризачи или буболечки и на гниене, което е предпоставка за дълъг експлоатационен живот.
Арболитът има сравнително малко собствено тегло и се обработва лесно. Безпроблемно се реже и оформя, така че позволява много бързо да се изпълнят отворите за врати и прозорци в стените. Като допълнение, в него лесно се забиват пирони и дюбели. Обработването на повърхността при последващите довършителни работи също е бързо и лесно.
Материалът е достатъчно дуктилен, не се напуква и има повишена устойчивост на ударно натоварване.
Благодарение на свойствата си, арболитът гарантира икономичност във всеки етап от строителството – от производството на материала до експлоатацията. Рядко се среща материал, който така умело да комбинира толкова положителни качества. Затова той е едно модерно решение за съвременното строителство, което има голям потенциал за бъдещо използване.25/11/2009 |
