ПРОИЗВОДСТВО АРБОЛИТА КАК ОДНО ИЗ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ДРЕВЕСИНЫ
Полищук А. И., Рубинская А. В., Трофимук В. Н., Чистова Н. Г.
(Лф СибГТУ, г. Лесосибирск, РФ)
В данной работе рассмотрены вопросы о рациональном использовании древесных отходов и изготовлении из них экологически чистого строительного материала - арболита.
In this work questions of rational use of a wood waste and manufacturing from them a non-polluting construction material - arbolit are considered.
Ключевые слова: арболит, экология, безопасность, строительство.
Keywords: arbolit, ecology, safety, construction.
В настоящее время в лесопромышленном комплексе России, по данным статистики, ежегодно теряется не менее 5 млрд. м3 древесины. Для лесозаготовительной отрасли это в основном лес мягколиственных пород, а также древесина, поврежденная пожарами, вредителями и отходы от рубки леса.
Велики потери и при обработке древесины: горбыли, рейки, опилки, стружки и т.д. Все эти отходы древесины являются проблемой для лесозаготовительных и деревообрабатывающих предприятий - их необходимо утилизировать, что требует дополнительных средств. Имеющиеся на сегодняшний день технологии предлагают использовать такие отходы как источник топлива: древесного угля или топливных брикетов и пеллетов. Других предложений по переработке низкосортной древесины и древесных отходов практически нет.
А ведь все эти отходы можно переработать в уникальный строительный материал - арболит.
Арболит (деревобетон) (ГОСТ 19222-84) - это строительный материал, разновидность легкого бетона, состоящего из минеральных вяжущих и заполнителей (отходов лесозаготовок, деревообработки, костры льна и конопли, другого органического целлюлозного сырья), а так же химических добавок и воды.
Экономическая эффективность использования древесных отходов для изготовления изделий из арболита: 1м3 арболита высвобождает 1м3 крупномерной деловой хвойной древесины. В то же время, на изготовление 1м3 арболита расходуется всего 0,6м3 плотных отходов деревообработки или 0,74 м3 плотных отходов лесозаготовок.
Несложно посчитать, сколько хвойных лесов можно сберечь от вырубки, рационально используя заготавливаемую древесину. По свойствам арболит близок к дереву, так как до 90 % от объема его состава - это древесная щепа. Но, в отличии от дерева, он не горит и не гниет, слабо поражается микрофлорой, грибками, плесенью и химическими веществами в условиях агрессивной среды. Этот материал известен и за рубежом, где широко применяется в строительстве.
Арболит является долговечным экологичным материалом, который обладает высокими теплосберегающими качествами. Теплопроводность арболита составляет 0,08-0,17 Вт/(мК), чем превосходит керамзитобетон в 2,5-3,5 раза, кирпич — в 4-5 раз. Для обогрева помещений со стенами из арбалита толщиной 30 см требуется в два раза меньше энергоносителей, чем для помещений со стенами из кирпича толщиной 75 см (три кирпича).
Арболитовые блоки применяются для возведения самонесущих стен и перегородок, а также в качестве теплоизоляционного и звукоизоляционного материала в стенах, перегородках и покрытиях зданий различного назначения.
Арболит не горит - по огнестойкости превосходит многие популярные материалы.
Блоки из арболита обладают крупнопористой структурой, что обеспечивает прекрасный воздухообмен и регуляцию влажности в помещении.
Арбалит легко поддаётся механической обработке - пилению (всегда возможна точная и аккуратная подгонка блока до нужного размера), сверлению, рубке. Хорошо держит шурупы и гвозди.
Коэффициент звукопоглощения арболита от 0,17 до 0,6 (при частотах звука 125-2000 Гц), в то время как у кирпича при 1000 Гц звукопоглощение менее 0,04, а у дерева 0,06-0,1.
Особая поверхность арболитовых блоков обеспечивает качественное сцепление с бетоном и штукатуркой без дополнительного армирования.
Стеновые блоки из арбалита имеют вес значительно меньший, чем у многих других конструкционных стройматериалов, позволяя использовать дешевый облегченный фундамент и значительно снижая сложность и стоимость строительно-монтажных работ.
При превышении максимально допустимых нагрузок арболит не растрескивается, как практически все бетонные материалы, а сжимается, впоследствии востанавливая свою форму - что позволяет без повреждений переживать усадку здания.
Что касается материалов, применение которых позволит снизить стоимость строительства, то к ним следует отнести арболит.
Подсчитано, что если стоимость стен дома из арболита принять за 100, то стоимость их из керамзитобетона будет равна 195; из панелей, утепленных минераловатой, - 214; из кирпича - 230. При этом снижается стоимость фундаментов, так как плиты из арболита имеют меньший объемный вес.
Плиты из арболита долговечны, обладают необходимой прочностью. Они огнестойки, легко поддаются механической обработке. Хорошо пилятся и сверлятся. Если их не нагружать ничем, кроме собственного веса, то можно применять для строительства домов любой этажности.
Вследствие волокнистой структуры древесного заполнителя предел прочности арболита при изгибе в 1,5-2 раза выше, чем у пенобетона и бетона с заполнителем из шлака и керамзита.
Арболит обладает повышенной сопротивляемостью к ударным нагрузкам, что имеет большое значение при перевозке его автомобильным транспортом и, особенно, при колебаниях фундамента в зимнее время. Этими свойствами не обладают ни кирпич, ни пенобетон, ни другие существующие стеновые блоки на минеральных наполнителях.
Основой для изготовления арболита являются отходы древесины, столярного и мебельного производства из которых получают щепу нужных фракций. В качестве дробленки могут использоваться отходы столярного и мебельного производства. Технологические свойства арболитовых блоков, используемых в строительстве, в первую очередь, зависят от химических добавок, таких как хлористый кальций, растворимое стекло, известь гашеная, сернокислый алюминий, которые в свою очередь улучшают и придают новые свойства и качества.
Таблица 1 - Технические характеристики арболита
|
Показатель |
Заполнитель, дробленка из отходов |
|
Средняя плотность, кг/м3 |
400-850 |
|
Прочность при сжатии, МПа |
0,5-1,0 |
|
Прочность при изгибе, МПа |
0,7-1,0 |
|
Теплопроваодность арболита, Вт/(м*с) |
0,008-0,17 |
|
Морозостойкость, циклов |
25-50 |
|
Водопоглощение,% |
40-85 |
|
Усадка, % |
0,4-0,5 |
|
Биостойкость |
V группа |
|
Огнестойкость, ч |
0,75-1,50 |
|
Звукопоглощение, 126-2000 Гц |
0,17-0,80 |
Производство арболита, для строительства сооружений разного типа, является наиболее рациональным и актуальным решением рассматриваемой проблемы, чем использование древесных отходов в качестве источника топлива. Поскольку арболит является экологически чистым материалом и имеет свойства сжиматься, в отличии от кирпича, пенобетона и их аналогов, то использование его в строительстве жилых зданий будет выгодно как с точки зрения экономики, так и со стороны надежности и безопасности. Рассматривая данный вопрос, нам удалось понять, насколько эффективнее было бы его использование в строительстве, вместо аналогичных блоков. Исследование данного материала является актуальной задачей, поскольку арболит является малоизученной сферой научной деятельности и требует внимания как ученых, так и строителей. В дальнейшем будет рассматриваться вопрос о влиянии добавок на свойства арболита, изменение его структуры и физико - механических свойств.
Список использованных источников
2. ГОСТ 19222-84 Арболит и изделия из него. Общие технические условия.
3. Миронов Г.С. Комплексное использование древесины: Курс лекций для студентов специальности 26.01.00 «Лесоинженерное дело» направления 65.63.00 «Технология лесозаготовительных и деревообрабатывающих производств» очной, заочной и трёхгодичной форм обучения / Сост. Миронов Г. С. – Красноярск: СибГТУ, 2006.