Состав пропорции арболита: пропорции на 1 куб.м. по ГОСТу для изготовления материала своими руками в домашних условиях, рецепт смеси для арболитовых блоков

Содержание

состав и пропорции на 1м3, видео технологии изготовления

В 30-е годы прошлого столетия голландские строители попробовали смешать цемент со старыми опилками. Свойства деревобетона оказались вполне приличными, но технология не выстраивалась. Блоки не хотели застывать, их поверхность шелушилась, а спустя пару лет, особенно на улице, они начинали потихоньку разрушаться. Однако энтузиасты не оставляли попыток и придумали новые схемы.

Оглавление:

  1. Технические параметры
  2. Нюансы изготовления и добавки
  3. Инструменты и приспособления
  4. Ингредиенты и пропорции

Дерево и камень

Арболитовые блоки сочетают простоту обработки дерева с прочностью каменных изделий. Основной состав смеси – опилки и цемент? yо кроме «классики» его готовят и на основе других древесных материалов, порой самых неожиданных: песок, древесные стружки (ЦСП), резаная солома, шкурки семечек подсолнуха, шелуха риса и даже высушенные водоросли.

Диапазон прочности – М5-М50, варианты от М5 до М15 относят к утеплителям, с маркой от 15 кг/см2 и выше называют конструкционными. Применяют в виде готовой продукции (блоки, плиты, перемычки, подоконные доски), а также в монолитном варианте. Практически полное отсутствие подвижности и малый объемный вес не позволяет выполнять полноценную заливку. Рыхлый и рассыпчатый раствор уплотняют трамбовкой либо укатывают.

Характеристики арболита

Готовые, даже высокомарочные конструкции легко обрабатываются. Их можно резать даже обычной ножовкой, строгать рубанком. Материал отлично держит шурупы, в него хорошо вбиваются гвозди. Еще одно полезное свойство: в отличие от обычного бетона сопротивляется растяжению немногим хуже, чем сжатию, что позволяет порой обходиться без армирования.

ГОСТ 19222-84 регламентирует технологию изготовления, расписывает соотношения ингредиентов.

 Согласно этому документу наружные стены требуется укрывать от влаги оштукатуриванием, либо облицовкой (плитка, сайдинг). Стальные изделия и арматуру необходимо защитить от коррозии. Неплохой эффект дает применение стеклопластика, но их свойства на достаточно долгий временной промежуток толком не изучены, а регламенты носят поверхностный характер.

Еще одно важное требование технологии: работа в отличие от обычного бетона разрешена при температуре не ниже +15°С.

Изнанка процесса

Изготовить арболит своими руками несложно. Просто насыпав в ведро цемент, воду и опилки, мы его не получим. Он не будет торопиться затвердеть, а если все же схватится, вскоре начнет разрушаться. Причина – наличие в древесине особых веществ, которые химики относят к классу сахаров. Они негативно влияют на цемент, сильно замедляют, а иногда даже совсем останавливают процесс твердения.

Чтобы этого не происходило, поступают одним из двух способов:

1. Дают опилкам «вылежаться» под открытым небом, периодически перемешивая. Процесс небыстрый, занимает полтора-два года. За это время все ненужные вещества вымываются либо переходят в нерастворимое состояние.

2. В рецептуру арболитовой смеси вводят специальные нейтрализующие сахара составы: гашеную известь с жидким стеклом (силикат натрия) или хлористый кальций плюс сульфат алюминия (сернистый глинозем). Есть и другие варианты, но эти две пары наиболее популярны.

Добавки и их подборка

Вариант хлорида кальция с глиноземом имеет приятный бонус в виде ускорения схватывания, что немаловажно при производстве своими силами. Что касается сочетания извести с жидким стеклом, оно заметно дешевле, но главное менее чувствительно к качеству исходного сырья. То, что щепа и опилки имеют разброс по влажности – еще полбеды. Содержание пресловутых сахаров сильно зависит от породы дерева, его возраста, времени и даже места где оно было срублено.

Чтобы выдержать технологию и пропорции для смешивания смеси, приходится уточнять ее подбором при каждой перемене заполнителя. Поэтому если вы самостоятельно решили заняться изготовлением, сырье желательно завозить по принципу «больше — лучше», чтобы не делать замеры и не пересчитывать соотношения каждый раз при завозе очередной партии. Тем более, что уходит на это как минимум неделя.

Готовим оснастку

Привлекает арболит еще тем, что открыть производство можно самостоятельно буквально «на коленке». Для небольшого цеха, рассчитанного на изготовление до полутысячи стандартных (19х19х40 см) блоков за смену понадобится:

  • Гравитационная или лопастная мешалка с рабочим объемом 140-180 литров.
  • Пластиковые емкости, ведра для обработки, переноски и дозирования сырья.
  • Весы, рассчитанные не менее чем на 10 кг.
  • Лопаты.
  • Формы. Их можно изготовить из тонкой листовой стали или сколотив из гладких досок. Чтобы раствор не лип к опалубке, ее смазывают эмульсией из воды, мыла и машинного масла.

Состав и пропорции компонентов

Для варианта хлорид кальция + сульфат алюминия на м3 готовой смеси: 500 кг цемента М400, столько же по весу или чуть больше опилок, по 6,5 кг каждого вида химиката, около 300 литров воды.  Если вы планируете использовать известь с силикатом натрия, соотношение соответственно будет 9 + 2,5 кг при прочих равных.

Для удобства пересчитаем на 1 м3 эти пропорции для замеса в ведрах по 10 л: цемент – 80; опилки – 160; добавки – хлор и кальций чуть больше половины ведра, глинозем – треть. Перемешав все это, получим чуть больше кубометра мокрых опилок, а после того как уплотним их в опалубке и дадим схватиться — куб арболита марки 25.

Технология производства организована по схеме:

  • Разводим реактивы в приблизительно третьей части (0,1 м3) всего количества воды.
  • Перемешиваем с опилками, даем вылежаться пару дней, укрыв пленкой.
  • Начинаем перемешивать, постепенно добавляя цемент.
  • Вымешиваем как минимум 5-7 минут. Вываливаем, раскладываем по формам, хорошо уплотняем.

На следующий день опалубку аккуратно снимаем. Через неделю блоки уже можно использовать для кладки. При тех пропорциях, что мы привели выше, их марочная прочность составит порядка 25-28 кг/см2. Изделиям дают полностью схватиться и высохнуть в течение трех-четырех недель.


 

технология изготовления, состав, пропорции, оборудование, ГОСТ

На данный момент в строительстве наиболее часто применяются современные материалы, такие как арболитовые блоки. Они пришли на смену стандартному кирпичу или природному камню – ракушняку. Арболит, технология изготовления которого может быть разнообразной, обладает отличными свойствами и определенными техническими характеристиками.

Что это такое?

Арболит – современный строительный материал. В середине 20 века он стал пользоваться огромной популярностью. Большую роль в этом сыграла его стоимость и размер блока. Он может заменить по параметрам несколько кирпичей. Все это дает возможность сэкономить на возведении строения.

Представляет собой этот материал легкий бетон. Он не создает дополнительной нагрузки на фундамент здания. Стоит учитывать тот момент, что арболит имеет пористую структуру.

Совет: чтобы такой материал прослужил длительный промежуток времени, необходимо в кратчайшие сроки выполнить его внутреннюю и внешнюю отделку.

Что входит в состав арболита?

По своему приципу изготовления довольно прост материал арболит. Состав, технология изготовления основывается на применении:

  • портландцемента или сульфатного цемента;
  • древесных опилок или стружки;
  • химических добавок и специальных связующих элементов;
  • жидкости в определенной пропорции;
  • целлюлозного сырья и минеральных добавок.

Разновидности материалов из арболита

Есть два строительных материала из арболита:

Они обладают аналогичными свойствами и характеристиками. Различия есть только в размерах и сфере применения. Например, арболитовые блоки могут быть использованы в строительстве зданий и сооружений. Но тут есть определенные нюансы. Профессионалы не рекомендуют из данного материала возводить строение высотой более двух этажей. Обусловлено это тем, что структура арболита под воздействием своего же веса может деформироваться.

Арболитовые плиты могут быть использованы в утеплении здания. Их монтируют как изнутри строения, так и снаружи. Они являются отличным изоляционным материалом с довольно маленькой массой.

Преимущества арболитовых блоков и их размеры

Материал арболит, технология изготовления (ГОСТ 19222-84) которого подразумевает не только соблюдение определенного состава и структуры строительного материала, но и полное совпадение с указанными в законодательном документе параметрами, позволяет ускорить сроки строительства. Стандартными размерами арболитовых блоков является 25х25х50 см. Благодаря этому появилась возможность возводить здания гораздо быстрее.

Арболит имеет определенные характеристики:

  • негорюч;
  • практичен в применении;
  • экологически чистый;
  • долговечный;
  • прочный;
  • не изменяет свою структуру под воздействием солнечных лучей;
  • свободно выдерживает низкие и высокие температуры.

Также стоит отметить, что арболит благодаря своей структуре хорошо удерживает тепло внутри строения, отлично может принимать изогнутые формы, легко разрезается.

Преимущества арболитовых плит

У плит из арболита есть такие же технические характеристики и функциональные возможности, как и у блоков. Возможные размеры:

  • 100х150 см;
  • 100х125 см;
  • 50х100 см.

Могут быть и другие параметры при индивидуальном изготовлении материала.

Технологии изготовления материала

Как сделать арболит? Технология изготовления может быть разной. Все зависит от условий, в которых производится материал. Можно сделать арболит:

  • в домашних условиях;
  • на заводе.

Важно: при самостоятельном изготовлении арболита стоит помнить, что есть определенные пропорции всего используемого сырья. Их нужно соблюдать, чтобы добиться высокой прочности строительного материала.

Заводское производство арболита

Изготовлением такого строительного материала занимаются только профессионалы. Заводской арболит, технология изготовления, пропорции которого отличаются техническими характеристиками и параметрами от самодельного, будет в несколько раз качественнее.

Важно не только в теории знать, что такое арболит, технология изготовления и оборудование для которого описаны в данной статье, но еще и иметь практические познания в этой области.

Для работ по изготовлению арболитовых блоков или плит понадобится:

  • формы с определенными размерами;
  • правильно приготовленный состав;
  • вибростол;
  • камера для сушки.

Также в заводском производстве применяются специальные смазывающие средства, которые помогают вытащить из форм без деформации блоки или плиты. Время сушки материала зависит от его состава и размеров.

Самостоятельное изготовление материала

Материал арболит, технология изготовления которого своими руками практически не отличается от заводской, довольно популярен. Просто некоторые действия, которые на серийном производстве выполняются автоматически, дома нужно будет выполнять самостоятельно.

Довольно прост в самостоятельном изготовлении арболит. Технология изготовления своими руками этого строительного материала подразумевает использование:

  • форм;
  • состава;
  • бетономешалки;
  • подручного инструмента.

Формы для арболита должны изготавливаться либо из листового металла, либо из древесины.

Совет: лучше всего в домашних условиях сделать деревянные формы, которые менее дорогостоящие и более практичные.

Внутри форма обивается линолеумом или плотной пленкой. Это даст возможность сделать параметры блока или плиты прямолинейными. Поверх таких материалов наносится смазывающее средство.

Состав, который будет заливаться в формы, изготавливается в бетономешалке.

Совет: сразу все ингредиенты раствора засыпать в емкость для перемешивания не стоит. Могут образоваться комки. Лучше всего все добавлять постепенно.

После качественного замеса раствора можно заливать его в формы. Делать это нужно при помощи ведра или другой емкости. Равномерно в формах распределять состав можно с помощью простой деревянной палки. Такие действия заменяют работу вибростола. Затем формы с раствором выносятся на улицу или в специальное помещение, которое предназначено для сушки материала. При хорошей погоде на улице арболит может высохнуть за несколько часов. А так средний период, который помогает арболиту «окрепнуть», составляет 24 часа.

Далее из формы путем выстукивания вытаскиваются арболитовые блоки или плиты. Они после этого должны немного полежать, чтобы привыкнуть к окружающему климату.

Совет: использовать данный материал, который был изготовлен самостоятельно, можно только через несколько дней.

Общие рекомендации по изготовлению

Так как у такого материала, как арболит, технология изготовления может быть разной, то сразу следует определиться не только с параметрами будущего материала, но и с его составом. Ни в коем случае не стоит экономить на том или другом ингредиенте. Все это только негативно скажется на прочности и характеристиках.

Можно также проконсультироваться со специалистом в области изготовления арболита. Он может подсказать некоторые нюансы производства.

Состав арболита, пропорции компонентов, характеристики, плюсы и минусы

Арболит является одним из представителей легкого бетона и используется при строительстве зданий и сооружений любого предназначения. Возведение загородных домов, дач и надворных построек станет бюджетным мероприятием, если в качестве основного материала выбрать арболит. Его применяют в виде блоков для устройства наружных несущих стен и внутренних перегородок, а также из него изготавливают различные плиты и панели.

Технические характеристики:

  • плотность: 600-650 кг/м3;
  • прочность на сжатии: до 1 МПа;
  • прочность на изгибе: до 1 МПа;
  • теплопроводность: 0,07-0,17 Вт/мхК;
  • морозоустойчивость: 50 циклов;
  • звукопоглощение: 126-2000 Гц;
  • поглощение влаги: 40-85%;
  • усадка: 0,5%.

Состав блоков

Арболит производят из древесного наполнителя, связующего, химических составляющих и воды. Древесный заполнитель присутствует в виде отходов деревообработки (ель, пихта, осина, сосна, береза, тополь) и растениеводства (льняная костра, рисовая солома, стебли хлопчатника). Очень крупные частицы после намокания увеличиваются в объеме, это может привести к последующему разрушению, а мелкие возьмут на себя больше цементного раствора. Оптимальный их размер – 40х10х5 мм. Его химическая активность является основным недостатком, поэтому введение древесины свежесрубленных деревьев в состав арболитовых блоков крайне не рекомендуется.

Наиболее востребованным органическим составом считается стружка древесная и щепа в пропорции 1:1 или 1:2. Помимо опилок можно брать отходы льна. Костра должна быть игольчатой формы, шириной 2-5 мм и длиной 15-25 мм. В составе сырья недопустимо присутствие инородных частиц, признаков плесени и гнили, а в зимний период – льда и снега.

Находящийся в льне сахар разрушает цемент, поэтому необходимо ввести в состав арболита химические вещества. Для улучшения качества легкого бетона, костру нужно обработать известковым молочком (2,5 кг извести растворить в 150-200 литров воды на 1 м3 наполнителя) выдержать 2 суток и перемешивать каждый день. Использование этой технологии снизит расход цемента до 100 кг на куб бетона. Еще один способ нейтрализовать сахар – это поместить костру 3-4 месяца на свежем воздухе, что придаст блокам дополнительную прочность.

Минеральным связывающим в составе смеси является портландцемент марки 400, 500 и выше. Чтобы рассчитать количество цемента на 1 куб арболита 16, нужно увеличить его значение в 17 раз. Получается: 16х17= 272 кг. Химические добавки определяют свойства арболитового блока. Независимо от климатического пояса, где будет возводиться сооружение или здание из этого строительного материала, введение их в состав обязательно. Благодаря способности нейтрализации сахара, химические вещества сделают возможным использовать древесные наполнители без ее обработки.

Такими добавками могут служить: растворимое стекло, K2SO4, гашеная известь и CaCl2. Сернокислый алюминий, соединяясь с сахарами, нейтрализует их действие увеличивая при этом прочность готового изделия. Химические вещества применяют как отдельно, так и в сочетании: Al2(SO4)3 и CaCl2 в пропорции 1:1, гашеная известь и растворимое стекло – 1:1. Перед использованием их разводят в воде, после чего соединяют с арболитовой смесью. Общая масса присадок в 1 кубометре не должно превышать 4% от всего веса цемента.

Арболит марки 30 включает добавки: Al2(SO4)3 и CaCl2 – 1:1; Na2SO4 и CaCl2 – в таком же соотношении и в количестве 4 % от всего веса цемента. Na2SO4 и AlCl3 – 1:1 в 2 % от массы связывающей части. При производстве арболита пропорции на 1 м3 замеса должны быть строго соблюдены.

Технология изготовления

Арболитовые блоки можно делать своими руками. Если нужно большое их количество, приобретают бетономешалку, трамбовку, пресс-формы и печь для сушки. Бюджетный вариант предполагает самостоятельное изготовление форм и покупку смесителя составных частей раствора. Пропорции компонентов в арболитовых блоках были рассмотрены выше, поэтому:

1. В бетономешалку постепенно насыпаем древесный наполнитель и заливаем его водой с химическими добавками, тщательно все перемешиваем.

2. Засыпаем портландцемент и, понемногу вливая воду, снова все мешаем.

3. Обрабатываем форму внутри известковым раствором.

4. Готовую смесь накладываем в формы, плотно трамбуя каждый слой. Объем заполняется до уровня 2 см от края.

5. На свободное место укладываем раствор для штукатурки. Разравниваем поверхность при помощи шпателя.

Полученный блок должен находиться в форме около 24 часов, после чего его вынимают и размещают на две недели под навес для постепенной просушки.

Как видно, технология изготовления арболитовых блоков своими руками довольно проста, а соблюдение необходимых пропорций позволит получить на выходе строительный материал, полностью соответствующий его техническим характеристикам.

Преимущества и недостатки блоков

  • высокая звуко- и теплоизоляция;
  • повышенная пожароустойчивость;
  • устойчивость к появлению плесени и к гниению;
  • обладает достаточной прочностью;
  • отсутствует необходимость в мощном фундаменте;
  • легкость и простота монтажа;
  • экологичный, невысокая стоимость.

Обладая определенной влагопроницаемостью, конструкции из арболита могут эксплуатироваться в условиях сухого режима. Во всех остальных случаях стены должны быть защищены от влаги изоляционным материалом. При строительстве стен в подвалах и цокольных этажей применение арболитных блоков не рекомендуется. Защитой от воздействия атмосферных осадков служит их гидрофобная окраска или оштукатуривание стен с двух сторон.

Прежде чем самому приступить к изготовлению арболитовых блоков, необходимо все правильно рассчитать и обдумать. При точном соблюдении технологии производства дома из этого строительного материала получатся комфортными, теплыми и недорогими.

Состав арболита, пропорции компонентов, характеристики, плюсы и минусы

Опилкобетон считается одним из представителей ячеистого бетона и применяется во время строительства сооружений и зданий любого назначения. Строительство домов за городом, дач и надворных строений станет недорогим мероприятием, если для ключевого материала подобрать опилкобетон. Его используют в виде блоков для устройства наружных несущей стены и межкомнатных перегородок, а еще из него делают разные плиты и панели.

  • плотность: 600-650 кг/м3;
  • стабильность на сжатии: до 1 МПа;
  • стабильность на изгибе: до 1 МПа;
  • проводимость тепла: 0,07-0,17 Вт/мхК;
  • устойчивость к морозам: 50 циклов;
  • шумопоглощение: 126-2000 Гц;
  • поглощение влаги: 40-85%;
  • усадка: 0,5%.

Опилкобетон делают из деревянного наполнителя, связующего, химических составляющих и воды. Деревянный заполнитель есть в виде отходов обработки дерева (ель, пихта, осина, сосна, береза, тополь) и растениеводства (льняная костра, рисовая солома, стебли хлопчатника). Довольно крупные частицы после промокания становятся больше в объеме, это способно привести к дальнейшему разрушению, а очень маленькие на себя возьмут больше раствора на основе цемента. Подходящий их размер – 40х10х5 мм. Его химическая активность является главным минусом, благодаря этому введение древесины свежесрубленных деревьев в состав блоков из арболита очень не рекомендуется.

Самым популярным органическим составом считается стружка деревянная и щепа в соотношении 1:1 или 1:2. Кроме опилок можно брать отходы льна. Костра должна быть игольчатой формы, шириной 2-5 мм и длиной 15-25 мм. В составе сырья непозволительно присутствие чуждых частиц, признаков плесени и гнили, а зимой – льда и снега.

Который находится в льне сахар разрушает цемент, благодаря этому нужно ввести в состав деревобетона химические вещества. Для увеличения качества ячеистого бетона, костру необходимо обработать известковым молочком (2,5 кг извести растворить в 150-200 литров воды на 1 м3 наполнителя) выдерживать 2 суток и размешивать изо дня в день. Применение такой технологии снизит расход цемента до 100 кг на куб бетона. Еще 1 способ остановить сахар – это поместить костру 3-4 месяца на чистом воздухе, что прибавит блокам дополнительную стабильность.

Минеральным связывающим в составе смеси считается портландцемент марки 400, 500 и выше. Чтобы высчитать кол-во цемента на 1 куб деревобетона 16, необходимо сделать больше его значение в 17 раз. Выходит: 16х17= 272 кг. Химические добавки формируют свойства блока из арболита. независимо от климатического пояса, где будет строиться сооружение или здание из данного стройматериала, введение их в состав в первую очередь. Из-за способности нейтрализации сахара, химические вещества сделают допустимым применять деревянные наполнители без ее обработки.

Такими добавками послужат: растворимое стекло, K2SO4, гашеная известь и CaCl2. Сернокислый алюминий, соединяясь с сахарами, остановит их действие делая больше при этом стабильность готового изделия. Химические вещества используют как отдельно, так и в комбинировании: Al2(SO4)3 и CaCl2 в соотношении 1:1, гашеная известь и растворимое стекло – 1:1. Перед применением их разводят в водной массе, после этого объединяют с арболитовой смесью. Вся масса присадок в 1 кубометре не должно быть больше 4% от всего веса цемента.

Опилкобетон марки 30 включает добавки: Al2(SO4)3 и CaCl2 – 1:1; Na2SO4 и CaCl2 – в таком же соответствии и в количестве 4 % от всего веса цемента. Na2SO4 и AlCl3 – 1:1 в 2 % от массы связывающей части. При изготовлении деревобетона пропорции на 1 м3 замеса обязаны быть неукоснительно выполнены.

Производственная технология

Блоки из арболита разрешено делать собственными руками. Если необходимо большое их кол-во, приобретают бетоньерку, трамбовку, пресс-формы и печь для сушки. Экономный вариант подразумевает самостоятельное изготовление форм и покупку водопроводного крана важных частей раствора. Пропорции элементов в блоках из арболита были рассмотрены выше, благодаря этому:

1. В бетоньерку понемногу сыпем деревянный наполнитель и заливаем его водой с химическими добавками, тщательно все перемешиваем.

2. Засыпаем портландцемент и, понемножку вливая воду, опять все мешаем.

3. Отделываем форму в середине известковым раствором.

4. Смесь которая уже готова к использованию налаживаем в формы, плотно утрамбовывая любой слой. Объем заполняется до отметки 2 см от края.

5. На свободное пространство ложим штукатурный раствор. Выравниваем поверхность шпателем.

Получившийся блок должен находиться в форме около 24 часов, после этого его вынимают и размещают на 15 дней под выступ крыши для медленной просушки.

Как видно, производственная технология блоков из арболита собственными руками неимоверно проста, а соблюдение нужных пропорций даст возможность получить на выходе материал для строительства, абсолютно подходящий его техническим спецификам.

Плюсы и минусы блоков

  • высокая звуко- и тепловая изоляция;
  • очень высокая пожароустойчивость;
  • стойкость к возникновению плесени и к гниению;
  • обладает достаточной прочностью;
  • отсутствует необходимость в мощном фундаменте;
  • легкость и легкость монтажа;
  • экологичный, небольшая цена.

Обладая конкретной влагопроницаемостью, конструкции из деревобетона могут использоваться в условиях сухого режима. В любой другой ситуации стены обязаны быть защищены от проявления влаги материалом для изоляции. Во время строительства стен в подвалах и нижних этажей использование арболитных блоков не рекомендуется. Защитой от влияния гидрометеоров служит их гидрофобная покраска или стеновое оштукатуривание с обеих сторон.

Перед тем как самому приступить к изготовлению блоков из арболита, нужно все по правилам высчитать и взвесить. При точном соблюдении технологии производства дома из данного стройматериала получаются удобными, тёплыми и дешевыми.

Арболитовые плиты своими руками. Изготовление арболитовых блоков в домашних условиях. Размерные отклонения в изделиях

Для постройки домов используются различные виды блочных материалов, позволяющие ускорить строительство. Выбирая блоки, важно учитывать прочность материала, экологичность, теплоизоляционные и звукопроводящие свойства. Возрос интерес застройщиков к арболиту, который производится на основе цемента и стружки щепы. Изготовить блочный арболит и арболитовые плиты своими руками несложно, предварительно подготовив древесную породу и портландцемент. Остановимся на свойствах материала, рассмотрим преимущества и недостатки изделий, ознакомимся с нюансами технологии.

Что представляет собой готовый арболитовый блок

Разновидностью легких бетонов являются блоки из щепы. Они отличаются крупнопористой структурой и наполнителем, в качестве которого используют стружку древесины. Стандартные изделия имеют форму прямоугольного параллелепипеда с габаритами 0,5х0,3х0,2 м. Производятся также блочные изделия с другими размерами, соответствующими размерам формовочного ящика. Наряду с блоками, производится арболитовая продукция в виде плит, для повышения прочности которых выполняется армирование.

Деревобетон включает следующие составляющие:

  • древесный заполнитель в виде щепы определенных размеров;
  • специальные активные добавки с химическими компонентами;
  • связующее вещество на базе портландцемента М400;
  • вода, обеспечивающая пластичность арболитовых растворов.
Блоки из щепы отличаются крупнопористой структурой

Одно из условий получения качественного материала – равномерное смешивание ингредиентов. Вначале определяется масса каждого вида исходного сырья в зависимости от требуемого количества раствора. Затем взвешенные компоненты перемешиваются и выполняется следующий этап – заполнение раствором опалубочных ящиков. Для обеспечения повышенной плотности блоков осуществляется трамбование смеси в формах. Застройщикам, изготавливающим , несложно освоить данный способ производства арболита.

Из арболитовых блоков строят капитальных стены и возводят внутренние перегородки в малоэтажных зданиях:

  • жилых домах;
  • хозяйственных объектах;
  • промышленных сооружениях.

Из арболитовой смеси производятся блоки и плиты, которые отличаются удельным весом и функциональным назначением. Запас прочности и удельный вес арболита связаны прямой пропорцией. Более плотные изделия превосходят по прочностным характеристикам блоки с уменьшенной плотностью.

Арболит классифицируется на следующие виды:

  • материал с плотностью до 500 кг/м3, применяемый для утепления различных видов строительных конструкций;
  • конструкционную продукцию с удельным весом 500-800 кг/м3, которая используется для строительства несущих стен.

Применение древесного наполнителя и крупноячеистая структура арболитового массива не позволяют использовать материал при больших нагрузках. Следует убедиться в качестве материала, приобретая арболит для строительства частного дома. Не всегда используется качественное сырье и производится насыщение рабочей смеси жидким стеклом, снижающим гигроскопичность.


Для строительства частного дома следует убедиться в качестве материала

Главные эксплуатационные характеристики арболитовых блоков

Планируя изготавливать блоки или арболитовые плиты своими руками, следует ознакомиться со свойствами строительного материала.

Эксплуатационные характеристики материала зависят от следующих факторов:

  • качества сырьевых составляющих;
  • пропорции компонентов в растворе;
  • выполнения требований технологического процесса.

Главные характеристики:

  • плотность. В зависимости от плотности применяемого сырья и особенностей технологии изготовления удельный вес материала изменяется в диапазоне от 0,5 до 0,85 т/м3;
  • прочность. Она характеризует способность материала воспринимать сжимающие нагрузки. Нагрузочная способность для конструкционных материалов составляет В1,5-В3,5, а для теплоизоляционных – В0,35-В1,0;
  • теплопроводность. Способность арболита проводить тепло выражается коэффициентом теплопроводности, который возрастает от 0,09 Вт/м°С для теплоизоляционных материалов до 0,14 Вт/м°С для конструкционных блоков;
  • морозостойкость. Устойчивость материала к воздействию температурных перепадов зависит от влажности пористого деревобетона, который способен сохранять целостность при циклическом замораживании;

Арболит является высоким термоизоляционным материалом
  • влагопоглощение. Материал характеризуется повышенной гигроскопичностью, связанной с капиллярным наполнением влагой древесного наполнителя. В процессе насыщения арболита влагой через воздушные ячейки объем материала возрастает в 1,5 раза;
  • усадка. Способность материала изменять исходный объем зависит от исходной влажности. Процесс уменьшения размеров окончательно прекращается через пару месяцев после изготовления блоков;
  • пожаробезопасность. Несмотря на находящуюся внутри арболитовых блоков древесную щепу, блоки входят в группу трудногорючих материалов. Арболитовый материал относится к изделиям группы Г1;
  • паропроницаемость. Пористый массив арболитовых плит не создает препятствий для выходящего из помещения пара, что способствует поддержанию внутри строения комфортного микроклимата.

К важным характеристикам арболитовой продукции также относятся звукоизоляционные свойства, благодаря которым материал препятствует проникновению в помещение внешних шумов. По уровню шумопоглощения арболит превосходит традиционно применяемые материалы – кирпич, древесину и .

Строительные блоки из деревобетона – достоинства и недостатки материала

Арболит постепенно приобретает популярность в строительной сфере благодаря серьезным преимуществам:


Арболит по уровню шумопоглощения превосходит традиционно применяемые материалы
  • пониженному коэффициенту теплопроводности. В зданиях, построенных из арболитовых блоков, круглогодично поддерживается благоприятная для жилых помещений температура. Кроме того, благодаря уменьшенной теплопроводности уменьшаются затраты на обогрев;
  • достаточному запасу прочности. При величине усилия сжатия, равной 5 МПа, и изгибающей нагрузке 1 МПа материал не разрушается. Благодаря прочности материала, арболитовые изделия постепенно восстанавливают форму и исходные размеры;
  • устойчивости к глубокому замораживанию. Изготовители арболитовых блоков и плит гарантируют морозостойкость продукции. Испытания подтверждают сохранение рабочих характеристик материала после 40-60 циклов интенсивного охлаждения с последующим резким отстаиванием;
  • способности уменьшать уровень шумового воздействия. Шумоизоляционные характеристики стружки древесины, применяемой в качестве заполнителя, позволяют создать благоприятные условия для проживающих в помещении за счет поглощения внешних шумов;
  • уменьшенной массе при увеличенном объеме. Используя легкие и объемные блоки из арболита, несложно быстро построить капитальные стены дома. Уменьшенная масса блочного материала позволяет значительно снизить нагрузку на фундаментную основу;
  • безвредности для здоровья и окружающей среды. Технология изготовления арболитовой продукции предусматривает использование экологически чистого сырья. Отсутствие вредных выделений из арболита подтверждает безвредность материала для окружающих;
  • удобству применения. Арболит несложно разрезать на заготовки необходимых размеров, используя подручный инструмент. Исключены проблемные ситуации при резке материала и формировании в нем каналов. Кроме того, не требуется армирующая сетка для штукатурки арболита;
  • сохранению исходных размеров под нагрузкой. Благодаря малой усадке арболитовых блоков, не превышающей 0,6%, снижается вероятность образования трещин на стенах здания. Размеры блочного материала после извлечения из форм и высыхания сохраняются;
  • доступной цене. Низкая стоимость материала обеспечивается благодаря использованию дешевых отходов, которые скапливаются на деревообрабатывающих предприятиях в процессе изготовления различной продукции;

Арболит безвреден для здоровья и окружающей среды
  • долговечности. Несмотря на то что арболит относительно недавно приобрел популярность на строительном рынке, он представляет собой стройматериал с длительным ресурсом эксплуатации. Безопасная эксплуатация арболитовых строений гарантируется на протяжении до полувека.

Арболит востребован в строительной сфере благодаря комплексу достоинств. Проанализировав недостатки арболита, получим полное представление о характеристиках строительного материала.

Итак, слабые стороны деревобетона:

  • нестабильность габаритов продукции. Повышенные значения размерных допусков связаны с использованием различными изготовителями форм, которые отличаются размерами. Избежать увеличенного расхода штукатурного состава, связанного с отклонениями размеров, позволяет приобретение блоков у одного поставщика;
  • необратимые изменения структуры арболита при интенсивном нагреве. И хотя открытый огонь не вызывает возгорания арболитовых изделий, из-за высокой температуры, связанной с резким нагревом, происходит тление стружки. Это значительно снижает прочность материала;
  • склонность к поглощению влаги. Из-за увеличенной гигроскопичности арболита происходит ускоренное влагонасыщение незащищенных стен. Поверхность материала нуждается в обязательном оштукатуривании с внешней и внутренней стороны строения. Необходима также гидроизоляционная защита фундаментной основы, с которой контактируют арболитовые блоки.

Среди остальных недостатков:

  • возможность развития микроорганизмов из-за уменьшенной концентрации извести;
  • необходимость дополнительного утепления арболита, который легко продувается;
  • характерный запах, связанный с введением в материал химических реагентов;
  • повреждаемость блоков различными грызунами, проявляющими к нему интерес.

Решив изготавливать арболитовые плиты своими руками для строительства дома, ознакомьтесь с достоинствами материала и тщательно проанализируйте недостатки.


Благодаря комплексу достоинств арболит широко применяется в строительстве

Как изготовить арболитовые плиты своими руками

Ответ на вопрос, как сделать арболитовые блоки своими руками, интересует многих застройщиков. Для изготовления изделий следует:

  • разобраться с технологией;
  • выбрать проверенную рецептуру;
  • приобрести необходимые компоненты;
  • подготовить оборудование и инструменты;
  • изготовить формовочные ящики.

Остановимся более детально на главных моментах.

Какие используются материалы и оборудование для производства блоков

Для самостоятельного изготовления арболита следует подготовить:

  • исходные компоненты в необходимом количестве;
  • лопаты и ведра для загрузки ингредиентов в смеситель;
  • рубильный агрегат для предварительного дробления материала;
  • сепаратор для очистки измельченной щепы;
  • дробилку для измельчения стружки до требуемой фракции;
  • бетономешалку для смешивания компонентов;
  • формовочный ящик;
  • трамбовку для уплотнения смеси.

Для промышленного производства арболита потребуется вибрационная площадка, позволяющая изготавливать блоки увеличенной плотности.


Подготовка щепы для производства арболитовых блоков

Состав рабочей смеси и пропорции ингредиентов

Несмотря на простой рецепт приготовления арболита и доступность сырья, следует уделить внимание вопросам качества.

Наполнитель, в качестве которого используются деревянные опилки, стружка или ощепа, требует специальной подготовки:

  • очистки от инородных включений;
  • дробления до размеров не более 0,5х1х4 см;
  • сушки в течение двух-трех месяцев;
  • обработки известью, предотвращающей загнивание.

Известковый раствор 15-процентной концентрации вводится в количестве до 500 литров на кубометр стружки. Вымачивание отходов деревообработки осуществляется с регулярным перемешиванием материала. Процесс длится не более одной недели. За этот период падает содержание сахара, находящегося в древесине, что снижает вероятность гниения. Допускается использовать покупное сырье или измельчать древесные отходы в бытовых условиях с помощью дробилки.

Кроме щепы, для изготовления арболита также потребуется:

  • цемент марки М400 или М500. Не используйте слежавшийся материал. Необходим свежий цемент, который легко рассыпается. От качества вяжущего вещества зависит прочность блоков и плит;
  • специальные добавки, уменьшающие влагопоглощение и предотвращающие развитие микроорганизмов. Технология предусматривает возможность применения гашеной извести, хлорида кальция, жидкого стекла и глинозема.

Необходимая пластичность арболитовой смеси обеспечивается путем введения воды, поглощаемой наполнителем.


Арболитовые блоки своими руками

Для приготовления кубометра арболитового раствора потребуется:

  • щепа в количестве от 200 до 300 кг;
  • цемент, вес которого составляет 250-350 кг;
  • минерализирующие добавки – 8-12 кг.

В зависимости от процентных соотношений ингредиентов меняется плотность блоков.

Как изготавливается форма для арболитовых блоков своими руками

Для заливки раствора необходима форма для арболитовых блоков. Своими руками ее изготовить несложно, используя различные материалы:

  • влагостойкую фанеру;
  • листовой металл;
  • строганые доски.

Конструкция формовочного ящика простая. Это разборная емкость, в которой отсутствует дно, и имеются рукоятки для переноски. Внутренние размеры формы определяются габаритами блоков.

Требования технологии при изготовлении смеси

Самостоятельное изготовление блоков сегодня популярно. Оно позволяет уменьшить объем затрат. Мастера, которые изготавливают , легко освоят и технологию производства арболита.

Она предусматривает следующие этапы:

  1. Сушку древесной щепы.
  2. Дробление древесины до нужных размеров.
  3. Минерализацию стружки путем замачивания.
  4. Взвешивание исходного сырья и загрузку в смеситель.
  5. Тщательное перемешивание компонентов.
  6. Заливку подготовленной смеси в формы.
  7. Уплотнение заформованных изделий.
  8. Отстаивание продукции на протяжении недели.
  9. Извлечение изделий из формовочных ящиков.

Готовую продукцию следует разложить в проветриваемом помещении и сушить в течение трех недель.

Доступная технология и несложная рецептура позволяют изготовить арболитовые плиты своими руками. Применение качественного сырья, соблюдение рецептуры и технологии позволят получить прочный арболит.

Цена

Практичность

Внешний вид

Простота изготовления

Трудоемкость при использовании

Экологичность

Итоговая оценка

Относятся к легким стеновым строительным материалам. Они изготавливаются из опилок, древесины, цемента, воды и других составляющих.

В качестве основной составляющей используется древесная щепа, которая представляет собой рубленую древесину. У таких блоков больше граница прочности, чем у пеноблоков и газоблоков. Важными характеристиками материала являются: высокая устойчивость к трещинам и ударопрочность.

Первоначальным этапом производства арболита является тщательная подготовка всех необходимых компонентов, затем следует приготовление основы, ее отлив в формы для дальнейшего получения блоков.

Подготовка основы

Наполнитель для блоков включает в себя стружки и опилки в пропорции 1:2 или 1:1. они должны быть хорошо просушены, для этого их выдерживают 3-4 месяца на открытом воздухе, периодически переворачивая и обрабатывая раствором извести.

В последнем случае на 1 куб. метр сырья необходимо около 200 л раствора извести 15%. В нем будут находиться древесные компоненты в течение 4 дней, которые требуется перемешивать 2-4 раза в день.

На данном этапе главная цель – это убрать сахар, содержащийся в опилках. Он может стать причиной их дальнейшего гниения.

Щепу можно купить готовую, а можно сделать самим, соорудив щепорез. Что это такое и как он работает, расскажет видео:

Необходимые компоненты

После того как опилки подготовлены, к ним присоединяют следующие добавки:

  • Гашеная известь;
  • Сернокислый кальций и алюминий;
  • Портландцемент 400 марки;
  • Растворимое жидкое стекло;
  • Хлористый кальций.

Как правило, доля этих компонентов в арболитовой смеси не превышает 4% от массы цемента. Они придают конечному продукту устойчивость к гниению, обеспечивают высокую огнеупорность и пластичность.

Технология изготовления

Арболитовые блоки имеют оптимальные 25 см*25 см*50 см. они удобны не только в процессе изготовления, но и при укладке. Процесс отливки заключается в следующем: блоки заполняются арболитовой смесью из трех слоев. После каждого подхода следует тщательное уплотнение деревянным молотком, обшитым жестью.

Лишняя масса ударяется при помощи линейки, а форма выдерживается сутки с температурой воздуха от +18оС. По истечению времени блоки извлекаются из форм путем небольшого постукивания и выкладываются на ровное основание для полного затвердения на 2 дня и просушивания на срок от 10 дней.

На фото — процесс выемки арболитового блока из станка после формовки:

Оборудование

Чтобы производить арболитовые блоки может потребоваться различное оборудование в зависимости от объема производства и используемого сырья. Процесс изготовления данного строительного материала и его конечный результат должны отвечать ряду критериям: ГОСТ 19222-84 и СН 549-82.

Чаще всего для производства арболита используются остатки деревьев хвойных пород. Их измельчение производится на рубильной машине (РРМ-5, ДУ-2 и прочие). Более тщательный процесс дробления производится на дробилках (ДМ-1) или молотковых мельницах. На вибростолах из измельченной древесной смеси отделяются кусочки земли и коры.

Саму арболитовую смесь рекомендуется приготавливать на лопастных растворосмесителях или смесителях принудительного цикличного действия. Перевозить готовую смесь к специальным формам можно с помощью кюбелей или бетонораздатчиков. А сам подъем транспортера не должен превышать 15о вверх и 10о вниз при скорости движения до 1 м/с. Падение смеси осуществлять на высоте не более одного метра.

Уплотнение конструкций можно произвести как ручными трамбовками, так и вибропрессом (Рифей и прочие). Если изготовить блоки из арболита необходимо в небольших объемах, то можно воспользоваться специальным мини-станком. Если речь идет о промышленных масштабах, то используют целые линии по производству арболитовых блоков, которые включают в себя станки для изготовления блоков, прессы и смесители.

Так выглядит линия по производству арболитовых блоков

Лучший процесс затвердения достигается путем использования тепловых камер с ТЭНом, ИК-излучением и т. д. В них можно контролировать необходимую температуру и уровень влажности.

Формы для блоков

Формы для производства арболитовых блоков могут быть следующих размеров: 20 см*20 см*50 см или 30 см*20 см*50 см. для строительства конструкций из арболитовых блоков формы могут выпускаться и других размеров (для перекрытий, вентиляционных систем и т. д.).

Формы для блоков можно купить, а также можно изготовить своими руками. Для этого понадобятся доски толщиной 2 см, которые сбиваются в необходимую по размерам форму. Внутренняя часть обшивается фанерой и сверху пленкой или линолеумом.

Схема по изготовлению формы для арболитовых блоков

Как сделать арболитовые блоки своими руками

Список оборудования:

  • Разъемная форма и вставки для нее;
  • Падающий и вибростол;
  • Установка для подъема формы;
  • Ударно-встряхивающий стол;
  • Лоток для смеси;
  • Поддон для формы из металла.

Имея все необходимое оборудование для производства блоков, можно получать 300-400 м3 стройматериала в месяц. При этом площадь для установки всего оборудования потребуется около 500 кв. м и затраты на электроэнергию 10-40 кВт/ч.

Изготовление больших блоков требует их дополнительного армирования. Когда форма заполнена на половину арболитовой смесью, сверху заливается слой бетона с арматурой, после этого продолжается заполнение арболитом.

При самостоятельном изготовлении блоков из арболита органические вещества необходимо залить водой, после чего – цементом до однородного состояния. Для этого потребуется 3 части цемента, 3 части опилок или древесной стружки и 4 части воды. Получившаяся смесь должна быть сыпучей и в тоже время удерживать форму при сжатии в руке.

Перед заливкой внутренняя часть формы смазывается известковым молочком. После этого можно выкладывать подготовленную смесь слоями с тщательной утрамбовкой. Поверхность блока выравнивается шпателем и заполняется штукатурным раствором на высоту 2 см.

Видео о том, как осуществляется производство арболитовые блоки своими руками:

  • Уплотнить смесь можно при помощи дерева, обитого железом.
  • Наибольшей прочностью обладают блоки, которые находились под пленкой во влажном состоянии около 10 дней. При этом температура воздуха не должна быть ниже 15 градусов.
  • Предотвратить пересыхание блоков можно, периодически поливая их водой.

Достаточно просто самостоятельно изготовить данный строительный материал. Если соблюдать все технологии, то конечный продукт будет прост в , обладать высокой прочностью, пожаробезопасностью и длительным сроком эксплуатации.

– весьма необычный вид бетона, где основным наполнителем выступают отходы лесоперерабатывающей промышленности – стружка, хвоя и другое. Именно состав и обеспечивает этого строительного материала. Итак, давайте сегодня поговорим про состав для и блоков из него по ГОСТу, пропорции, рецепт и технологию производства.

Как и всякий бетон, материал включает в себя и наполнитель – только органического происхождения, а также различные добавки. Происхождение и свойства ингредиентов влияют на качества конечного продукта.

Органические наполнители сообщают арболиту очень значительные тепло- и звукоизоляционные свойства. По прочности материал мало чем уступает бетону с такими же показателями плотности. Такое сочетание качеств возможно лишь при правильном выборе сырья.

О том, как сделать щепу для производства арболита своими руками поговорим ниже.

Более подробно о том, как подобрать состав для арболита и опилкобетонов, расскажет этот видеосюжет:

Органические компоненты

В виде древесного наполнителя применяют несколько видов материала. Далеко не всякая стружка годится в качестве сырья – не стоит путать материал с опилкобетоном. Новый ГОСТ четко регулирует размеры и геометрию добавляемых в арболит фракций.

  • Щепа – получают ее методом дробления нетоварной древесины – горбыля, сучков, верхушек и тому подобного. Для производства арболита используют щепу длиной в 15–20 мм – не превышая 40 мм, шириной в 10 мм и толщиной в 2–3 мм. В промышленных условиях дробление выполняют специальные установки. Практические исследования утверждают, что для достижения лучшего качества при дробленая щепа для арболита должна иметь игольчатую форму и быть меньше в размерах: длина до 25 мм, ширина – 5–10 мм, толщина 3–5 мм. Дело в том, что древесина по-разному впитывает влагу вдоль и против волокна, а указанные выше размеры уравнивают эту разницу.

Годится для щепы не всякое дерево: можно использовать ель, сосну, осину, березу, бук, а вот лиственница нежелательна. Древесный материал перед использованием обязательно обрабатывают антисептическими составами, чтобы предупредить развитие плесени или грибков.

  • Измельченные кора и хвоя также может применяться. Однако доля их меньше: коры должна быть не более 10% от массы продукта, а хвои – не более 5%.
  • Сырьем может выступать рисовая солома, костра льна и конопли , а также стебли хлопчатника. Материалы измельчают: длина не должна превышать 40 мм, ширина – 2–5 мм. Очесы и пакля, если они оказываются в наполнителе, не превышают 5% от массы. ГОСТ 19222-84 регламентирует размеры фракций, которые получают при измельчении того или иного сырья. И хотя в пропорции ингредиентов допускаются отклонения, отступать от стандартов сырьевых нельзя.

Лен содержит большое количество сахаров, а последние, вступая в реакцию с цементом, разрушают его. Предварительно костру льна вымачивают в известковом молоке – 1–2 дня, или выдерживают на воздухе 3–4 месяца.

Неорганические компоненты

Вяжущим в деревобетоне, а именно так называют арболит, выступают следующие вещества:

  • – традиционный материал и наиболее популярный;
  • портландцемент с минеральными дополнительными компонентами – обычно, таким образом повышают морозостойкость блоков;
  • сульфатостойкий цемент, за исключением пуццоланового, обеспечивает стойкость к химически агрессивным веществам.

Согласно требованиям ГОСТ использоваться может лишь материал соответствующей марки:

  • не менее, чем 300 для теплоизоляционного деревобетона;
  • не менее, чем 400 для конструкционного.

А теперь поговорим про пропорции химдобавки в составе арболита.

Химические добавки

Общее количество дополнительных ингредиентов может достигать 2–4% от веса цемента. Большинство из них повышают прочность деревобетона: вещества взаимодействуют с сахарами, которые наличествуют в древесине, и образуют безвредные для цемента соединения.

Конкретное количество ингредиентов определяется маркой арболита. Например, в состав деревобетона марки 30 могут входить:

  • хлорид кальция и сульфат алюминия в пропорции 1:1 – не более 4% от массы цемента;
  • хлорид кальция и сульфат натрия в пропорции 1:1 – не более 4%;
  • хлористый алюминий и сульфат алюминия в пропорции 1:1 – не более 2%;
  • хлорид кальция и хлористый алюминий в пропорции 1:1 – не более 2%.

В тех же целях может использоваться и – силикаты натрия и калия.

Вода

ГОСТ регламентирует степень чистоты воды, но на практике используют любую – центральный водопровод, колодцы, скважина. Для качества арболита принципиальным является температура воды. В состав она добавляется вместе с дополнительными ингредиентами.

Чтобы скорость гидратации цемента была достаточной, нужна вода с температурой не менее +15 С. Уже при +7–+8 С скорость схватывания цемента заметно падает.

Пропорции

Жестко состав арболита не регламентируется. Если требованиям ТУ материал соответствует, то этот показатель считают более важным, чем точность состава. Приблизительные пропорции таковы: 1 часть заполнителя, 1 вяжущего и 1,5 части раствора с химическими добавками.

Более точно состав вычисляется для конкретной марки, где важным является достигнуть требуемой прочности и плотности.

Например, соотношение для обычного деревобетона в расчете на получение 1 куб. м.

Если древесный наполнитель неоднородный, то долю щепы и стружки в нем определяют как соотношение объемов, например, 1 ведро опилок и 1 ведро стружек. Также допускается 1 ведро опилок и 2 стружки.

  • В смеси с дробленкой доли щепы и опилок будут равными – 1:1:1.
  • Костра льна и стебли хлопчатника могут замещать опилки в той же пропорции.

О том, как происходит замес смеси арбалитобетона по указанным пропорциям, расскажет это видео:

ГОСТ

Состав арболита регламентирует ГОСТ 19222-84. Стандарт разрешает подбирать состав смеси в лабораторных условиях, но предъявляет жесткие требования к сырью и к параметрам конечного результата. В зависимости от прочности на сжатие и показателей по теплоизоляции выделяют 2 вида арболита:

  • теплоизоляционный, то есть, разработанный для утепления стен;
  • конструкционный – допускается возведение самонесущих стен.

Показатели этих материалов разные.

Вид арболита Класс по прочности на сжатие Марка по прочности при осевом сжатии Средняя плотность, кг/куб. м.
На измельченной древесине На костре льна или стеблях хлопчатника На костре конопли На рисовой соломе
Теплоизоляционный В0,35 М5 400–500 400–450 400–450 500
В0,75 М10 450–500 450–500 450–500
В1,0 М15 500 500 500
Конструкционный В1,5 500–650 500–650 550–650 600–700
В2,0 М25 500–700 600–700 600–700
В2,5 М35 600–750 700–800
В3,5 М50 700–850

Поскольку условия эксплуатации изделий из арболита могут быть весьма разными, к ним могут предъявляться дополнительные требования, регламентируемые ГОСТ 4. 212-80.

Именуются марки арболита по ГОСТ 25192-82. Может указываться также структура материала.

Размерные отклонения в изделиях

ГОСТ регулирует возможные размерные отклонения в изделиях:

  • по длине, при общей длине блока до 3,0 м – не более 5 мм;
  • при длине изделия от 3 до 6 м – 7 мм;
  • по высоте и толщине отклонения могут быть лишь в пределах 5 мм;
  • погрешность размеров выступов, выемок, полок, ребер и так далее не превышает 5 мм.

Разрешается армирование изделий из деревобетона сетками и стальными стрежнями, регламентируемыми соответствующим ГОСТом.

Так как материал не отличается высокой влагостойкостью, наружную поверхность изделий покрывают слоем декоративного бетона или другого материала с минеральными наполнителями. Внутренний слой может отсутствовать. Допускается отделка цементом или цементно-известковым раствором.

Проверка арбалитовой смеси

Согласно ГОСТ не реже 2 раз в смену проводят проверку арбалитовой смеси:

  • оценивают показатель плотности;
  • удобоукладываемость;
  • уровень расслаиваемости;
  • оценка межзерновых пустот.

Для проверки на прочность проводят серию лабораторных исследований, для смеси спустя 7 суток затвердевания, для смеси спустя 28 суток и смеси, которая испытывалась и спустя 7 суток и через 28.

  • оценивают для отделочных и несущих слоев,
  • Теплопроводность измеряется по образцам смеси,
  • Влажность рассчитывают на пробах из готовых изделий.

Только, если смесь проходит испытания, предлагаемые ГОСТ, ее можно в полной мере считать рабочей и принимать в производство.

Арболит – пример удачного сочетания органического наполнителя и неорганического вяжущего. И как для всех видов бетона, состав в значительной мере определяет качества конечного продукта.

О том, как подобрать состав арболита и замесить ингредиенты для постройки гаража, узнаете из видео ниже:

Характеристики арболита заслуженно обращают на себя внимание при желании выстроить одно или двухэтажный дом. Не последним фактором при его выборе является то, что достаточно просто сделать монолитные стены и блоки арболитовые своими руками. Полный набор необходимого оборудования зависит от того, есть где купить готовую щепу, или придется делать ее самому. Для полноты картины рассмотрена полная технология производства арболита.

Главный компонент арболита

На 90% арболит состоит из щепы, поэтому первым делом надо озаботиться ее закупкой или заготовкой. Лучше всего, если материалом для нее послужат сосновые доски, но против использования других ГОСТ ничего против не имеет.

Одним из нюансов производства арболитовых блоков является использование древесины, ведь это природный материал, содержащий в своем составе соединения сахаров. Если их не нейтрализовать, то впоследствии они будут вступать в реакцию с остальными компонентами арболита, что как минимум спровоцирует его вспучивание. Чтобы этого избежать, доски, а лучше уже готовую щепу выдерживают в течение месяца под открытым небом.

Более быстрым способом является вымачивание щепы в химических растворах, которое проводится 3 суток. Для их приготовления применяются сульфат алюминия (сернокислый алюминий), хлористый кальций, гашеная известь или жидкое стекло. Эти компоненты находятся в свободной продаже и их несложно найти в сельскохозяйственных магазинах.

Практика показала, что лучшим решением является сульфат алюминия, который после реакции с сахарами упрочняет арболитовый блок. Жидкое стекло применять не рекомендуют – оно повышает хрупкость готового материала.

Много рецептов для блоков арболитовых, изготавливаемых своими руками опускают и этот этап, добавляя нейтрализующие химикаты непосредственно во время замешивания арболитовой смеси. В таком случае их пропорции соблюдаются примерно в размере 3% от общего веса используемого цемента.

Щепорез для арболита

Если строительство затевается масштабное, а купить нужно количество щепы не всегда есть возможность, то не обойтись без щепореза. Это устройство дробит доски на щепу, которая после этого полностью готова к использованию (если дерево выдержанное).

Принцип устройства очень простой – на вал одет металлический диск (обычно 50 см диаметром), в котором сделаны проймы (3-4, в зависимости от модели), расположенные друг относительно друга под углом в 120° или 90°. Возле каждого выреза, под углом к нему, приделан нож, который срезает кусочек доски и подает в пройму, после чего он попадает в дробильную камеру, где доводится до окончательных размеров.

Наглядно создание и работа щепореза на следующем видео:

Несмотря на кажущуюся простоту конструкции, сделанный самостоятельно щепорез есть далеко не у всех, так как для изготовления вала и маховика с ножами нужны токарный и фрезерный станок. Это оборудование для обработки компонентов арболита придется хотя бы частично заказать на стороне.

Если токарный станок не является неразрешимым вопросом, то как сделать щепорез показано на следующей схеме.

Приготовление раствора: пропорции

Тут особых секретов нет – просто надо перемешать все компоненты. Присутствует только одно ограничение – с момента окончания замеса и до попадания раствора в формовочную емкость должно пройти не больше 15 минут. После этого времени начинается химическая реакция цемента.

Основной порядок заполнения емкости смесителя (соотношение компонентов в ведрах для одного замеса):

  • Засыпается щепа. Если она предварительно вымачивалась в растворе, то можно ее не сушить – следующим компонентом все равно будет добавляться вода. Количество – 6 ведер.
  • В воду добавляется хлористый кальций (или другой компонент). Пропорции – 2-4% от массы цемента, что будет использована для замеса (1 ведро). Визуально это около 1-2 полных стаканов. Все перемешивается и выливается в мешалку к щепе и запускается смеситель. Воды так же берется одно ведро.
  • Когда щепа равномерно увлажнится, пора добавлять цемент. Он высыпается в смеситель и теперь надо ждать, пока вся щепа равномерно не покроется цементом – вся она должна стать соответствующего цвета. Марка используемого цемента – 500.

Формирование арболитовых блоков

Когда раствор готов, он высыпается в подходящую емкость и теперь его надо израсходовать в течение 15 минут. Чтобы сформировать и сделать арболитовые блоки своими руками, способов придумано достаточно много – на производствах это разборные опалубки на 6-12 блоков, а в домашних условиях они обычно делается по одной штуке в самодельных трафаретах.

Один из методов изготовления на видео:

Технология изготовления арболита предусматривает два варианта формовки:

  • Быстрая распалубка – после первичного схватывания цемента. По сути, это безостановочный процесс – формирование блока (засыпка раствора в форму), прессовка (или вибропрессовка), распалубка и отправка на просушку. Вместе с приготовлением раствора даже один человек может в день сделать 80-100 блоков. Преимущество способа – скорость изготовления новых арболитовых блоков и безостановочность процесса.
  • Распалубка через сутки – после опрессовки блок оставляется в форме на 24 часа, после чего только производится распалубка и досушка. Изготовить арболитовые блоки своими руками таким способом может получиться даже быстрее, но только при условии наличия достаточного количества форм, в которых арболит можно оставить на ночь. Преимущества метода – близкая к идеальной форма блока, которая после схватывания бетона не имеет возможности даже малейшего перекоса.

Чем хуже геометрия блоков, тем толще между ними будут цементные швы, которые образуют мостики холода. Для уменьшения теплопроводности блокам придается зигзагообразная форма, которая ломает такой мостик, предотвращая прямой отток тепла.

Для формирования блоков используется специальный станок или трафареты – все это оборудование для арболитовых блоков может быть сделано своими руками.

Использование станка

Оба устройства могут применяться в любом из методов, но свой станок чаще делают под быструю распалубку, для увеличения темпов производства. Их неоспоримое преимущество – это прессовка блока на вибростоле. Сам процесс формирования отличается простотой и оборудование можно доверять рабочим после минимального обучения.

Работа станка полуавтомат на видео:

  • Готовая смесь засыпается в мерную емкость (1), которая смещается на направляющих (2), высыпая раствор в пресс-форму (3).
  • Сверху на раствор устанавливается крышка (5) пресса (ее высота может регулироваться штырями (6) для людей разного роста) и придавливается рычагом (7).
  • После придавливания включается вибростол (8). Он работает 20-30 секунд и автоматически отключается (можно использовать простейшее реле времени) – дольше трамбовать нельзя, потому что тогда цемент будет стряхиваться на дно блока.
  • Рычаг откидывается назад (9), крышка пресса снимается (10) и пресс форма поднимается наверх (11), для чего нажимается педаль.

Готовый арболитовый блок можно забирать на просушку (12). Через 2-3 суток он наберет достаточную прочность для транспортировки.

Для использования метода распалубки через сутки пресс-форма делается разборной и съемной, а верхняя крышка может в ней фиксироваться защелками или другим удобным способом. После трамбовки блок снимается прямо с формой и отправляется на отстаивание.

Арболит с помощью трафарета

Используются две основные разновидности пресс формы – в виде коробки без дна и верха, а также разборная, в виде двух букв «Г», которые защелкиваясь вокруг дна образовывают жесткий короб, накрываемый крышкой. Она в свою очередь также фиксируется отдельными защелками, которые врезаны в боковые стенки.

Независимо от того, какая пресс-форма используется, основной алгоритм следующий:

  • Короб готовится к засыпанию арболитовой смеси. Сквозной ставится на твердую поверхность (1), застеленную целлофаном (чтобы не прилип блок), цельный короб смачивается изнутри.
  • Засыпается первый слой смеси, утрамбовывается, сверху добавляется второй слой, в случае необходимости третий и накрывается крышкой. На сквозной короб ложится (2) гнет (гиря или что-нибудь подходящее), у разборного верхняя часть фиксируется защелками (3).
  • Если под рукой есть перфоратор, то можно пройтись ним по крышке, это заменит вибростол.
  • В зависимости от применяемой технологии производится распалубка или форма оставляется для выстаивания.

Если производится быстрая распалубка сквозной коробки, то сначала вверх поднимается именно она (4), затем снимается гнет и убирается крышка. Блок отправляется на сушку вместе с основанием, на котором его формировали.

Коротко о главном

Производство качественного арболита в домашних условиях не является из ряда вон выходящей задачей. Единственной серьезной сложностью может стать поиск щепореза. В крайнем случае его можно изготовить или заказать, но если есть где приобрести готовую щепу, то эта проблема снимается.

Используемая щепа должна быть выдержана на солнце около месяца, чтобы нейтрализовались органические вещества внутри нее. Использовать для раствора можно и намокшую.

Есть два основных способа распалубки готовых блоков. Чтобы выбрать подходящий, есть смысл сделать пробные блоки и сравнить результаты.

Цены на энергоносители, увы, не показывают тенденции к снижению, поэтому при строительстве жилья вопросы по-настоящему эффективной термоизоляции домов выходят всегда на один из первых планов. Существует очень много различных технологий утепления зданий с использованием фасадных или размещаемых внутри материалов, применением специальных навесных конструкция и т. п . Однако, многие вопросы решаются уже на стадии строительства, если для возведения стен используются строительные материалы, обладающие собственными высокими термоизоляционными качествами. Одним из таких материалов является деревобетон, или, как чаще его называют, арболит.

Когда-то широко применявшийся в строительстве, он со временем был незаслуженно забыт, и многие потенциальные застройщики порой даже ничего про него не знают. Однако, арболит стал восстанавливать свои позиции востребованности, стал проявляться в продаже. Но если приобрести его возможности нет, отчаиваться не стоит – всегда есть возможность изготовить арболитовые блоки своими руками.

Что такое арболит, и каковы его основные преимущества

Материал, который принято называть арболитом, состоит из двух основных ингредиентов. Основная его масса – это наполнитель из древесной щепы и опилок, которые связаны между собой второй фракцией – портландцементом. В общую массу могут включаться специальные химические добавки, улучшающие качество древесины или повышающие пластичность получаемой смеси, но их удельное количество очень невысоко.

Не нужно полагать, что такой деревобетон является какой-то новинкой в семье стройматериалов. Наоборот, использование растительных компонентов с минеральными связующими имеет многовековую историю – как здесь не вспомнить о древней технологии саманного строительства, где главными ингредиентами являются солома и глина. С развитием силикатного производства, когда выпуск цемента начался в массовых масштабах, стали проводиться первые эксперименты и с деревобетоном.

В 50 – 60 годы ХХ века арболит стал производиться в промышленных масштабах. Материал прошёл всесторонние испытания, получил соответствующий ГОСТ , постоянно модифицировался – над этим вопросом работали несколько научных коллективов. Ярким доказательством качества выпускаемого стройматериала может служить тот факт, что именно из арболита были возведены несколько построек на антарктических станциях, в том числе – здание столовой и кухни. Расчет себя оправдал – доставить такой легкий материал на огромное расстояние не представило большой сложности, а стенки толщиной всего в 30 см поддерживали в этих экстремальных условиях комфортный режим.

К сожалению, в дальнейшем основной упор в промышленном производстве стройматериалов был сделан на железобетон, проблемы энергосбережения и экологии тогда мало, кого волновали, и арболит незаслуженно был просто позабыт. Достаточно широкая сеть предприятий по его выпуску перестала существовать, разработок в этом направлении не проводилось.

В наши дни происходит «реанимирование » этого направления производства стеновых материалов. Арболит снова стал использоваться в строительстве, повысился спрос на него. Выпуском деревобетона занимаются многие частные предприниматели – машиностроительные предприятия даже наладили производство специальных мини-линий. Придерживаясь определенных технологии вполне можно изготовить арболитовые блоки своими руками и в домашних условиях.


Какими же замечательными качествами обладает этот материал, и какие выгоды дает от своего применения:

  • Первое, на что обращается всегда внимание – отличные термоизоляционные характеристики. Древесина «теплая » сама по себе, плюс большую роль играет «воздушность» арболита. Сравним – всего 300 – 400 мм деревобетонной кладки так же эффективно противостоят холоду, как кирпичная стена толщиной около 2 метров!

  • Арболит – отличный звукоизолятор . В дом, выстроенный их него, не будут проникать уличные шумы.
  • Материал легкий – его плотность от 400 до 850 кг/м³. А это и удешевление перевозок, строительства (не нужна специальная подъемная техника), снижение нагрузок на основание здания, и есть возможность применить более простой и недорогой фундамент.
  • Легкость арболита вовсе не означает его хрупкость. Наоборот, у него завидная пластичность и амортизационные качества (сжатие — до 10 % объема ) при хорошей прочности на изгиб. При нагрузках он не треснет и не раскрошится, а после снятия усилия пытается восстановить прежнюю форму – сказывается армирующее действие древесной щепы. Сильные акцентированные удары, которые разрушают другие стеновые материалы, на нем ограничиваются лишь промятой поверхностью, но без нарушения общей структуры блока.

Это особо важно при возведении зданий на проблемных грунтах или в регионах с повышенной сейсмической активностью – стены дома не дадут трещин.

  • Арболит является экологически чистым материалом. При правильной предварительной обработке сырья он не станет питательной средой для микроорганизмов, плесени, насекомых или грызунов. В нем не происходит процессов прения и гниения материала с выделением вредных для здоровья человека веществ. Вместе с тем , у него отменная паропроницаемость, стены получают возможность «дышать», в них не скапливается конденсат.
  • Материал практически негорючий, несмотря на высокое компонентное содержание древесины. При критически высоких температурах намного дольше удерживает заданную форму, нежели другие утеплительные блоки на базе полимеров.
  • Арболитовые стены легко поддаются любым видам внешней отделки, показывая отличную адгезию с большинством используемых строительных растворов и смесей, даже без использования дополнительных армирующих сеток.
  • Пластичность исходного материала позволяет формовать строительные блоки практически любой, даже самой причудливой конфигурации, что открывает широкий простор для архитектурного проектирования.

  • Одно из важных достоинств – простота обработки арболитовых блоков. Они легко режутся даже обычной пилой, их можно точно подогнать под требуемый размер по ходу строительства. Помимо этого, в стенах их этого материала легко высверлить отверстие любого диаметра, в них отлично ввинчиваются саморезы и удерживаются забитые гвозди.
Видео: положительные качества арболита

«Азы» технологии производства арболита

Прежде всего, нужно оговориться, что все сказанное выше и то, о чем пойдет речь в дальнейшем, относиться именно к арболиту, то есть деревобетону. Дело в том, что под под обным термином часто преподносят и опилкобетон (изготавливают из опилок мелкой фракции с добавлением песка), но между этими материалами больше, скорее, различий, нежели сходства.

  • Для производства арболита используется древесная щепа, получаемая методом дробления древесины. На выходе из дробильной машины получают фрагменты длиной 15 ÷20 мм, шириной около 10 и толщиной 2 ÷3 мм. В промышленных условиях это выполняют специальные установки, быстро перерабатывающие нетоварную древесину – сучья, горбыль, верхушки спиленных деревьев, отходы деревообрабатывающих предприятий.

Кстати, далеко не все виды древесины подходят для производства арболита. В основном это, конечно, хвойные породы – сосна, пихта , ель, но вот лиственница для этих целей не применяется. Хороший материал получается и из отдельных лиственных пород – тополь, осина, береза . Отходы бука для деревобетона применять нельзя.

  • Полученная древесная масса в обязательном порядке подвергается специальной химической обработке. В структуре древесины содержится немало водорастворимых веществ гр уппы сахаров, которые не только снижают эксплуатационные качества самого материала и существенно удлиняют сроки полного схватывания цемента, но могут и вызвать процессы брожения в толще уже готовых блоков. Это может закончиться образованием пустот, вспучиванием поверхности и другими негативными последствиями.

Нейтрализацию этих веществ пр оводят растворами хлористого кальция, сернокислого алюминия или «жидкого стекла» в определённой пропорции. Кроме того, для предотвращения развития различных форм биологической жизни в толще материала, древесную щепу обрабатывают .

  • Следующий этап производства – смешивание стружечной массы со связующим компонентом – портландцементом.Его удельная масса составляет примерно от 10 до 15 % . Могут добавляться пластификаторы, но не более 1 % массы.
  • Полученная пластичная масса поступает на участок формовки. Технология может быть разной – прессование или уплотнение на вибростенде, в зависимости от целевого предназначения получаемых изделий.
  • После полного заполнения форм они перелаются на участок сушки, где поддерживается определенный температурно-влажностной режим. Затем идет снятие форм (распалубка), и полученные блоки высушиваются еще в течен ие 2 суток при температуре порядка 60 ºС.
  • При необходимости готовые изделия проходят механическую доработку и затем поступают на склад для упаковки и отправки потребителям.

Процентный состав компонентов не является четко обозначенной величиной – он может варьироваться в определенных пределах в зависимости от конкретных изделий и их целевого предназначения.

При производстве крупногабаритных деталей может применяться их дополнительное армирование, в том числе с установкой закладных технологических платин и такелажных петель.


Выпускаемый в промышленных условиях арболит (можно встретить названия «урмалит », «тимфорт », «вудстоун », «дюризол » — они несколько различаются между собой процентным содержанием дополнительных полимерных компонентов) подразделяется на конструкционный и термоизоляционный:

  • Плотность конструкционного деревобетона достигает 850 кг/м³, поверхностная прочность порядка М-50, термоизоляционные свойства не слишком высоки – теплопроводность 0,14 – 0,17 Вт/(м×° С ).
  • У термоизоляционного арболита картина другая – плотность до 500 кг/м³, показатель прочности в пределах М-5 ÷ М-15, но вот теплопроводность очень низкая – 0,08 ÷0,1 Вт/(м×° С ).

Как изготовить арболитовые блоки самостоятельно

Количество мини-предприятий по производству арболитовых блоков растёт (для некоторых мастеров-предпринимателей это становится весьма доходным бизнесом), и материал все чаще встречается в свободной продаже. Но никогда не переведутся домашние умельцы, которые всегда и все стараются сделать самостоятельно.

Что необходимо для изготовления арболитовых строительных деталей:

  • Прежде всего, необходим самый главный материал – древесная щепа. Понятно, что ее нужно много – затевать процесс из-за нескольких блоков просто не имеет смысла. Хорошо, если поблизости есть деревообрабатывающие мастерские, где можно договориться о недорогом приобретении подобных отходов. Самостоятельное приготовление щепы в больших масштабах -– дело очень непростое, если, конечно, в хозяйстве нет специальной дробилки. Народные умельцы находят оригинальные решения, конструируя подобные установки своими силами.
Видео: самодельный станок для дробления древесины
  • Обязательно потребуется – вручную приготовить значительное количество качественной древесно-цементной смеси не получится.
  • Заранее готовится требуемое количество форм. Их можно изготовить из дерева (доски, толстой фанеры или ОСП), причем лучше, если они будут разборными – намного упростится процесс распалубки. Обычно делают длинную форму с перемычками, чтобы в ней сразу изготавливать несколько блоков. Для того чтобы раствор не приставал к деревянной поверхности, внутренние стенки можно обшить старым линолеумом.

Другой подход – сварная или тоже разборная конструкция из листового металла с ячейками бля блоков определенной конфигурации и размера. При желании , можно приобрести или заказать заводские формы, часто даже , с приспособлениями для формовки и прессования – они позволят изготовить блоки сложной конфигурации, в том числе – пустотелые.

  • Для уплотнения сырой массы в формах необходимо подготовить трамбовку. Можно применить и методику вибропрессования. Самый простой способ – использование в этих целях перфоратора с передачей его вибрации на стенд с подпружиненной поверхностью. Другой метод – изготовление стенда с установленным на нем электродвигателем, на ротор которого установлен маховик-эксцентрик.

  • Для обработки древесины могут понадобиться определённые химикаты – о них речь чуть позже.
  • Требуется подготовить площадку под навесом, для размещения заполненных форм и изготовленных блоков для прохождения цикла сушки.

В какой последовательности выполняется работа по изготовлению арболитовых блоков:

1. Готовят древесную массу. Она должна быть очищена от грязи, земли, трухи. Общее объёмное содержание побочных компонентов (коры, хвои или листьев) не должно превышать 5%.


Отличное средство для предварительной обработки щепы — хлористый кальций

Древесную щепу необходимо освободить от растворенных сахаров. Самый простой способ – выдержать ее на открытом воздухе, периодически перемешивая. Однако это потребует немало времени – порядка 3 месяцев. Чтобы ускорить процесс лучше ее обработать 1,5% раствором технического хлористого кальция из расчета 200 л раствора на 1 м³ древесины. Выдерживают массу в таком состоянии до 3 суток с регулярным ежедневным перемешиванием. Однако, следует помнить, что этот метод подходит только для хвойных пород.

Другой способ – обработка «жидким стеклом», но ее следует проводить уже при замешивании раствора, так как силикатные компоненты могут привести к спеканию стружечной массы. И здесь есть нюанс – «жидкое стекло» может применяться с любым типом древесины, но оно существенно снизит пластичность получаемых блоков, повысит их хрупкость.


«Жидкое стекло» — ускоряет застывание раствора, но повышает хрупкость изделий

2. Перед началом дальнейших работ следует обработать древесную щепу известковым раствором. Он должен до конца нейтрализовать все химические составляющие дерева, плюс к этому – придать ему антисептические свойства.

Стружку замачивают в растворе гашеной извести (5÷10%) на 3 часа. Затем ее выкладывают на сетку, чтобы дать воде стечь. Сырая древесина уже не высушивается, а сразу используется для дальнейшего приготовления рабочей формовочной массы.

3. Готовится смесь для формовки. Для этого в бетономешалке вначале перемешиваются щепа с водой, с добавлением «жидкого стекла» (не более 1% от общей массы планируемого количества раствора). При получении полужидкой кашицы начинают добавлять цемент (не ниже М-400) и постепенно увеличивать количество воды. Общая пропорция должна выдерживаться в таких пределах: 4 части воды на 3 части древесины и 3 части цемента.


Здесь следует сразу предостеречь от распространенной ошибки начинающих мастеров, которые начинают отмерять компоненты в объемном соотношении. Приведенные пропорции касаются исключительно массы вводимых в смесь материалов.

Раствор перемешивается до полной однородности и разбивания всех возможных комков. В итоге получаемая масса должна быть пластичной, но достаточно рассыпчатой. При сжатии комка в ладони он должен сохранить форму, не рассыпаясь после снятия усилия.

4. Следующий этап – формовка. Когда смесь полностью готова, формы необходимо слегка промазать жидким цементным молочком или масляной отработкой. Древесно-цементная массы выкладывается в них поэтапно, в 3— 4 захода, с тщательной трамбовкой каждого слоя. Если есть вибростенд, то это значительно упростит задачу. Имеет смысл пр и трамбовке несколько раз проткнуть смесь заточенной арматурой, чтобы облегчить выход воздушным пузырям.

Можно оставить сверху свободное пространство, примерно 20 мм, и заполнить его штукатурным раствором, разровняв шпателем поверхность. Это позволит получить блоки с уже оштукатуренной ровной стороной.


Одну из сторон можно сразу делать «оштукатуренной»

Есть и другой способ декорирования блоков. На дно форм укладывают камешки, плитку – целую или фрагментами, затем заливают обычным плотным бетонным раствором на толщину порядка 20 мм, и лишь потом проводят окончательную формовку блока.


Если требуется армирование блока, то вначале укладывается слой арболита, затем устанавливается арматурная сетка и заливается слой бетона, полностью покрывающий ее , и сверху опять идет слой деревобетона.

Заполненные массой формы отправляются к месту предварительной сушки.


5. Спустя сутки можно проводить распалубку или извлечение схватившихся блоков из форм. Они укладываются под навесом для дальнейшего высыхания и упрочнения. Обычно это занимает две — три недели, в зависимости от температуры воздуха и влажности.

Видео — Пример производства арболита в домашних условиях

Грамотно организованный процесс, при наличии достаточного количества форм и средств «малой механизации» позволит выпускать при такой ручной формовке до 80— 100 блоков в день. Это должно полностью обеспечит бесперебойность строительства дома, возводимого из арболита.

технология производства, состав и оборудование

Арболитовые блоки, или деревобетон, используются при постройке зданий в том случае, если не хватает более прочных ресурсов.

Положительные характеристики материала наталкивают строителей на мысли о его самостоятельном производстве.

Изготовить арболитовые блоки своими руками в домашних условиях поможет пошаговая инструкция.

Данные блоки возможно сделать самому

Исторические данные

Первые арболитовые блоки появились в тридцатых годах в Голландии. В их состав входят химические вещества, цемент и древесные стружки. За восемь-десять лет слава об этом материале разлетелась по всей Европе. Его активно использовали в Советском союзе.

В шестидесятых годах в СССР открыли более сотни заводов по его производству. Из деревобетона строили жилые дома, технические помещения, научные объекты на территории Антарктиды. Во время перестройки некоторые заводы прекратили свою деятельность, остальные изменили профиль производства. Арболитовое сырье перестали изготавливать и использовать.

Несколько десятилетий назад блоки снова появились на рынке строительных материалов. Теперь их активно используют при возведении частных домов и других зданий.

В этом видео вы узнаете, как изготовить арболитовые блоки за две минуты:

Особенности деревобетона

Арболит — это материал, состоящий из древесных опилок и крупноячеистого бетона. Его выпускают в форме плиты или блока, а также жидкой смеси (её заливают в опалубку при строительстве). По официальным стандартам в состав блоков входят такие материалы:

  • древесные щепки определённого размера;
  • хлорид кальция, известь, жидкое стекло и сернокислый глинозём;
  • вода;
  • цемент.

Размеры щепок не превышают 25 мм в длину, 10 мм в ширину и 5 мм в толщину. Не стоит использовать стружку, опилки или солому.

Хотя с использованием опилок изготавливают ещё один строительный материал, отличающийся характеристиками и составом.
Некоторые производители продают некачественный материал

Преимущества и недостатки

Древесный материал легко обрабатывать ручной и механической пилой. В блоках без пустоты твёрдо держатся гвозди, саморезы и дюбели. Остальные преимущества арболита:

  • низкая теплопроводность;
  • незначительный вес, что облегчает транспортировку;
  • высокие звукоизоляционные показатели;
  • экологичность;
  • упругость и прочность, которые не позволяют материалу трескаться при ударах и нагрузках;
  • в структурные ячейки проникает пар, что позволяет блокам дышать;
  • на пористую поверхность легко наносить краску, шпатлевку или другой отделочный материал.
Все это соблазняет мастеров изготовить арболитовые блоки в домашних условиях.

Хотя деревобетон обладает некоторыми недостатками:

  • отверстия в материале не защитят помещение от попадания влаги, поэтому его надо покрывать слоем водонепроницаемой штукатурки;
  • блоки имеют нечёткую форму, приходится долго выравнивать стены;
  • некоторые магазины предлагают некачественный арболит, при производстве которого использовались мелкие щепки или камыш.

Готовый деревобетон имеет высокую стоимость, из-за этого стал популярен самодельный материал.

Блоки арболита своими руками:

Условия производства

На заводах выпускают два вида арболита — теплоизоляционный и конструкционный. Первый используют для утепления готовых сооружений, второй вид из-за высокой плотности служит основным материалом при постройке несущих стен. Деревобетон не воспламеняется, быстро пропитывается влагой, но моментально высыхает. Пустотелые блоки используют при возведении помещений, внутри которых есть пар или вода. Материал выводит лишнюю влагу из здания.

В условиях заводского производства технология изготовления блоков следующая:

  • отходы древесных материалов измельчаются в дробилке, из смеси удаляются листья и кора;
  • количество химических веществ зависит от породы дерева, их смешивают с водой;
  • в бетономешалку с нагретой водной смесью засыпают щепки;
  • затем добавляют цемент и перемешивают двадцать минут;
  • готовую смесь разливают по формам, утрамбовывают прессом или руками;
  • снимают опалубку и высушивают карболит.
При утрамбовке применяют вибропресс. Плотность блоков зависит от размеров щепок и их количества в растворе.

Арболит. Пропорции. Как сделать опилкобетон:

Самостоятельное изготовление арболита

Из-за отсутствия специального оборудования получится изготовить своими руками блоки из арболита невысокой плотности. Их используют для утепления стен. Перебирать и очищать от мусора щепки вручную очень долго, да и их размер будет неодинаковым.

Заранее нужно подготовить бетономешалку и литьевую форму. Смеситель должен быть шнековым, гравитационные не позволят создать однородный раствор. Подходящие формы для арболитовых блоков своими руками — это фанерные или металлические ящики с перегородками. Из фанеры проще сделать ёмкости с выемками, необходимые для создания пустотелых блоков. Особое внимание уделяют пропорциям. Арболитовые блоки своими руками рассчитывают в килограммах, приравнивая литр воды к 1 кг.

Производство арболитовых блоков:

Рецепт деревобетона, пригодного для постройки дачных домиков и приусадебных построек:

  • щепки замачивают в гашёной извести на три часа (на часть щелочи добавляют 10 долей воды), откидывают сырье на сито;
  • пересыпают древесину в бетономешалку и заливают водой, пропорции — 4 объёма воды на три части щепок;
  • затем добавляют жидкое стекло в объёме 1% от общей массы, засыпают 4 доли цемента и замешивают до однородности;
  • формы смазывают отработанным маслом, заполняют раствором, уплотняют и дают настояться в течение суток;
  • после этого блоки вынимают и неделю сушат на открытой площадке.
Для изготовления блоков потребуются инструменты, например, бетономешалка

Сразу можно изготовить арболит с облицовкой. При заливке в формы оставляют 5 см до верха, заполняют свободное пространство цветной штукатуркой или измельчённой гипсовой плиткой. После высыхания блоками отделывают стены.

Наличие подходящего сырья, свободного времени и оборудования даёт возможность застройщикам сделать арболит самому. Расположенное рядом деревообрабатывающее предприятие позволит сделать бизнес на производстве деревобетона.

Арбоблок, арболитовый блок своими руками от а до я:

отзывов. Арболит: состав, производство. Дом Арболит

О многих современных материалах, появившихся на рынке совсем недавно, есть вполне положительные отзывы. В их число входит арболит, относящийся к группе легких бетонов. Используется в основном для возведения стен и перегородок. Хотя арболит считается новым материалом, дома из него строили еще в 60-х годах. Однако тогда он не пользовался большой популярностью. Дело в том, что частное жилищное строительство в СССР было развито не очень.Для масштабного строительства использовались совсем другие материалы. Арболит был разработан не у нас, а в Нидерландах, в 30-х годах. Первые блоки назывались дюрисол.

Из чего делают арболит

В состав арболита входят такие компоненты, как цемент, вода, химические добавки и органический наполнитель. В качестве последнего могут использоваться древесная щепа, опилки, рисовая солома, тростник и т.п. При производстве блоков и возведении монолитных арболитовых стен используется портландцемент высоких марок.В качестве химических добавок используют селитру и хлористый кальций или жидкое стекло.

Чаще всего наполнителем в смеси является древесная стружка. Поэтому арболит еще иногда называют арболитом. Иногда вместо щепы берут опилки. В этом случае получаются опилки. Такие блоки имеют несколько худшие характеристики, чем арболитовые, изготовленные с использованием стружки. Во-первых, они плотнее и тяжелее, во-вторых, больше подвержены деформациям. Однако есть и вполне положительные отзывы о них.Арболит этой разновидности, к тому же, несколько дешевле.

Классификация и характеристики арболита

На данный момент существует всего два основных вида этого материала: теплоизоляционный (имеющий плотность 400-500 кг/м3) и конструкционный (500-850 кг/м3). Характеристики арболита, изготовленного с применением щепы, следующие:

  1. Прочность на изгиб 1 МПа.
  2. Компрессия 1 МПа.
  3. Средняя плотность 600-650кг/м3.
  4. Степень водопоглощения 40%-85%.
  5. Морозостойкость — 50 циклов.
  6. Теплопроводность 0,07-0,17 Вт/(м·К).
  7. Усадка — 0,4%-0,5%.
  8. Звукопоглощение — 126-2000 Гц.

Таким образом, блоки из арболита просто отлично поглощают все звуки, исходящие с улицы, хорошо сохраняют тепло и достаточно прочны как на сжатие, так и на изгиб. По своим эксплуатационным характеристикам этот материал близок к пенобетону и характеризуется значительно меньшей массой и степенью теплопроводности, чем объемный легкий бетон.

Другие названия арболита

В нашей стране этот материал появился не так давно, но вполне справедливо заслужил положительные отзывы. Арболит за рубежом давно пользуется большой популярностью. Блоки и панели из цемента с примесью стружки, опилок и других видов органического наполнителя производятся во многих странах Европы и Америки. Только называются они там немного по-другому. Так, в Чехии это пилатетон, в Германии — дурипанель, в Японии — чентер-боад, в Австрии — велосипед, в США и Канаде — вудстоун.

Где применять

Арболит нашел свое применение в основном в частном малоэтажном строительстве. Из него делают блоки. Арболит также используется для литья панелей. Их размеры могут быть самыми разными. За рубежом арболитовые блоки и плиты иногда применяют для строительства высотных зданий, а также различного рода промышленных объектов. Хотя из этого материала не рекомендуется возводить фундамент, его иногда используют для этой цели. Но не для жилых домов, а для гаражей и хозяйственных построек.

Арболитовая смесь, помимо прочего, иногда используется в качестве теплоизолятора в каркасных домах. Кроме того, его заливают в стены при выполнении шламовой кладки.

Достоинства материала и отзывы о нем

Судя по отзывам об арболите, главным его достоинством принято считать отличные теплоизоляционные качества. Кроме того, этот материал «дышит». Стены из арболита способны поглощать влагу из воздуха при ее избытке и отдавать при недостатке.То есть по своим основным характеристикам этот материал напоминает дерево. При этом он абсолютно лишен таких недостатков, как подверженность гниению и растрескиванию. В отличие от дерева, этот материал не поддается горению. Прежде всего, на арболитовых стенах не появляется плесень. Конструкции из этого материала изготавливаются достаточно быстро, ведь он очень легко поддается обработке. При необходимости блоки можно сверлить, пилить, забивать гвоздями и прикручивать саморезами.Так как этот материал очень мало весит, нет необходимости возводить слишком мощный фундамент.

Важным для многих владельцев загородных участков является тот факт, что при транспортировке арболитовых блоков или плит не нужно беспокоиться об их сохранности. Этот материал обладает высокой устойчивостью к ударным нагрузкам. Несомненным достоинством арболита является его экологическая чистота. Этот материал полностью безопасен для здоровья.

Производство арболита и его использование в жилищном строительстве оказывает положительное влияние на экономику страны в целом.При изготовлении смесей отходы деревообрабатывающей промышленности не просто утилизируются, а используются с пользой. При возведении зданий из арболита нет необходимости использовать тяжелую спецтехнику, что в итоге приводит к значительной экономии.

Недостатки материала

Как уже было сказано, отзывы об этом материале в основном положительные. Арболит, однако, не лишен некоторых недостатков. Это, в первую очередь, достаточно низкие показатели прочности и влагостойкости.Чтобы стены из этого материала прослужили дольше, их обязательно нужно оштукатурить. При этом со стороны помещения обычно применяют цементно-песчаные растворы, а со стороны улицы – цементно-песчаные, смешанные с известью. Защищенные снаружи стены из арболита могут иметь и другие виды отделки. Не рекомендуется использовать этот материал для строительства бань и саун. В любом случае влажность в будущем помещении не должна превышать 70-75%. Основание дома, стены которого будут выполнены из арболита, следует приподнять на высоту не менее 50 см от поверхности отмостки.Выступы свесов кровли также должны выступать за плоскость здания не менее чем на полметра.

Еще одним недостатком арболита является его неустойчивость к действию агрессивных газов. Стоит упомянуть и о достаточно высокой стоимости этого материала.

Производство арболита

Процесс изготовления блоков включает несколько основных этапов:

  1. Отобранная стружка предварительно измельчается, а затем сортируется. Чтобы получить наполнитель из частиц определенного размера, его пропускают через специальные сита.
  2. Далее производится обеспыливание стружки.
  3. Затем приготовленный таким образом наполнитель смешивают с цементом, химическими добавками и водой.
  4. Полученный раствор заливают в формы. Последние обычно изготавливаются из металла, ведь таким образом можно получить абсолютно ровные и гладкие блоки.
  5. В формах смесь уплотняется. Для этого используется вибропресс.
  6. Смесь выдерживают в форме до застывания.
  7. Перед отправкой на строительную площадку готовые блоки просушивают еще не менее двух недель, пока не наберут достаточную прочность.

Как сделать арболитовые блоки самостоятельно

Изготовление арболита в домашних условиях – это процесс, который также требует соблюдения определенных технологий. Формы можно сбивать самостоятельно из толстых досок. Они должны быть разборными. Для приготовления 1 м смеси 3 на 250-300 кг 500-го портландцемента необходимо взять такое же количество щепы, 400 литров воды и 2-4% от массы цемента химических добавок. Предварительно стружку следует тщательно просеять. Эта процедура позволит удалить слишком крупные частицы.

Стружку засыпать в бетономешалку и залить водой с растворенными в ней добавками. Все это тщательно перемешивается и только потом добавляется цемент. После того, как состав станет полностью однородным, его закладывают в формы. Последнюю необходимо предварительно смазать раствором извести. Укладка производится путем тщательного уплотнения смеси. До верха она не должна быть около 2 см. Этот оставшийся объем заполняется гипсовым раствором. Выдержите блоки в формах не менее суток, а затем еще две недели просушите под навесом.О материале, отлитом таким образом, есть неплохие отзывы. Арболит, изготовленный по этой технологии, прекрасно подходит как для строительства дома, так и для кладки перегородок. Для возведения фундаментов этот материал использовать не стоит, так как он не отличается особой прочностью и устойчивостью к влаге.

На что обратить внимание при покупке блоков

При покупке арболитовых блоков следует быть очень внимательным. На современном рынке можно найти как качественный материал, так и не очень.Лучше всего приобретать продукцию крупных компаний. Как правило, такие фирмы изготавливают блоки нескольких типоразмеров.

Как построить дом из арболита

При возведении стен из таких блоков соблюдаются те же технологии, что и при обычной кладке. В первую очередь это означает, что необходимо провести перевязку суставов. Кроме того, стены возводят с помощью отвеса и уровня.

При желании можно построить дом из арболита и по другой технологии.В этом случае блоки не изготавливаются. Смесь просто укладывается в ранее установленную опалубку, сбитую из деревянных щитов. В этом случае необходимо использовать арматурный каркас. Приготовленную в тех же пропорциях, что и для блоков, смесь засыпают в опалубку слоями по 25 см. Каждый слой тщательно трамбуется. Опалубку можно снимать и переставлять через сутки после заливки смеси.

Несмотря на то, что арболит не переносит слишком большую влажность, на данный момент это безусловно один из лучших материалов из всех используемых в строительстве частных домов.Из таких блоков можно возвести здание с отличными эксплуатационными характеристиками. Но это при условии соблюдения всех положенных технологий.

(PDF) Изучение процессов формирования арболитовой структуры при химической активации льняной лапши

ТРАНСБУД-2019

ИОП Конф. Series: Materials Science and Engineering 708 (2019) 012086

IOP Publishing

doi:10.1088/1757-899X/708/1/012086

2

В статье [3] представлено предварительное исследование потенциала рынка древесины. бетон

композиты (TCC) в немецкой строительной отрасли.Становится необходимым сотрудничество строителей из бетона и дерева

, которое эксперты называют «столкновением культур». Но TCC включает в себя склеивание деревянных балок и бетонных плит, чтобы добавить жесткости и решить акустические и

проблемы вибрации, которые могут повлиять на чисто деревянные конструкции [4]. Вот почему исследователи [4] разработали «рецепт»

для легкого, текучего бетона, в котором в качестве заполнителя используется древесная щепа.Обычный бетон

является одним из самых распространенных материалов в зданиях. Однако из-за его низкой пластичности и прочности на изгиб

его сейсмические свойства можно улучшить с помощью различных добавок (опилки и древесная стружка

). В этом отношении древесно-бетонные композиты демонстрируют желаемые структурные свойства, недостижимые при использовании только дерева или бетона, что делает их интересным материалом с точки зрения сейсмостойкости

.Результаты [5] показывают, что блоки с деревянным заполнителем соответствуют действующим нормам для конструкционных материалов

в сейсмических странах, а также значительно превосходят традиционные бетонные блоки

в случае землетрясения.

Древесное волокно оказало положительное влияние на механическую прочность автоклавного ячеистого бетона [6].

Использование волокна, полученного из древесных отходов, может снизить негативное воздействие на окружающую среду и улучшить

механические свойства автоклавного ячеистого бетона.В большинстве случаев эффект от добавления древесного волокна

был лучше, чем от полиэфирного волокна. В экспериментальном исследовании [7] была предпринята попытка

переработки древесных отходов. Бетоносодержащий древесный заполнитель в процентах 0, 15, 20 и 25 в месте

был разработан щебень с характеристической прочностью на сжатие 25 МПа, с пропорцией смеси

1:1,26:2,76 и с водой/цементом коэффициент 0,45.

Легкие лигноцеллюлозные бетоны вносят потенциальный вклад в устойчивое развитие.Из-за их низкой стоимости, легкости и теплоизоляционных свойств лигноцеллюлозные побочные продукты получили в последние годы особое внимание при производстве легких бетонов. Правильное смешивание волокна из стеблей льна

с раствором может улучшить и улучшить теплоизоляционные характеристики зданий и

трещиностойкость слоев штукатурки. Результат [8] показывает, что этот метод может снизить вес

штукатурки на 42.на 46 процентов и сократить расходы на штукатурку на 33,36 процента. Этот новый материал

продемонстрировал свои превосходные энергосберегающие и экологически чистые свойства. Поэтому материал

имеет широкий практический потенциал в строительстве. Однако лигноцеллюлозные заполнители не всегда полностью совместимы с цементными

матрицами, что приводит к задержке схватывания, значительным вариациям размеров и низкой механической прочности. Для решения этой проблемы необходимо провести обработку

волокна для предотвращения отслоения волокна/матрицы.В [9] поверхность льняных волокон была обработана различными видами обработки

для повышения межфазной силы сцепления между натуральными льняными волокнами и матрицей из виниловой смолы

. Были проведены эксперименты по контактному углу и механическим свойствам, чтобы охарактеризовать топографию поверхности

и силу сцепления и выбрать наилучшую модификацию. Из-за своей гидрофильной природы льняные волокна

поглощают воду на этапе смешивания и постепенно выделяют ее на этапе отверждения.

Таким образом, сильно нарушаются реологические свойства и схватывание цементного теста. Кроме того,

диаметральная усадка волокна на стадии десорбции может привести к ослаблению связи волокно-

матрица. Поэтому необходимо обрабатывать волокнистую смесь, чтобы предотвратить отслоение. Результаты

[10], полученные для этих составов, показывают улучшение реологических и механических характеристик композитов.

Льняная лапша эффективна для переработки в материалы различного назначения, благодаря особенностям

ее физико-химического строения и дешевизне. Стебли льна разрушаются при извлечении волокна в процессе жевания и трепания

, а их одревесневшие части, выпадающие, образуют льняной

колосьев. Размеры этих частиц колеблются от 1 до 15 мм в длину; чаще всего встречаются частицы

длиной около 5 мм.Толщина их колеблется от 0,3 до 1,5 мм. Средняя плотность льноволокна

составляет 120-140 кг/м3. Химический состав похож на древесину. Льняная лапша содержит

до 45-58 % целлюлозы, 21-29 % лигнина, 23-26 % пентозанов. Применение льняной шелухи в производстве

ограждающих изделий с минеральными вяжущими веществами, например, с цементом, полностью оправдано только при условии

влияния так называемых «цементных ядов» на процесс структурообразования

материал

уменьшен.Поэтому при разработке состава арболита для ограждающих изделий следует тщательно подходить к выбору различных химических добавок, используемых в качестве минерализаторов. Цель исследования

Арболитовые блоки: недостатки, отзывы, характеристики

Арболитовые блоки в строительстве используются давно. За все это время они уже успели зарекомендовать себя как качественный и надежный материал, имеющий определенные характеристики и недостатки.Одни остаются, несмотря ни на что, сторонниками использования арболита в строительстве здания, а другие оставляют о таком материале, как арболитовые блоки, отзывы отрицательные.

Сырье для производства материалов

Арболитовые блоки имеют характеристики, непосредственно связанные с сырьем, используемым для их производства. В состав этого строительного материала входит портландцемент, который после затвердевания обладает высокой прочностью и устойчивостью к различным климатическим воздействиям.Также в процессе производства в массу добавляется сульфатный цемент, что только улучшает качество арболитовых блоков.

В дополнение к этим основным материалам используются специальные связующие элементы и целлюлозное сырье, минеральные ферменты и химические добавки. Экологичность арболита обеспечивается наличием в его составе стружки, опилок и другого подобного сырья.

Методы производства

На данный момент в современном производстве нет ничего недоступного.Если раньше такой строительный материал, как арболитовые блоки, производился в особых условиях и на заводах, то теперь его можно изготовить самостоятельно.

Важно: для изготовления материала своими руками необходимо специальное оборудование для арболитовых блоков.

Для работы вам понадобится:

  • Вибростол;
  • Камера для сушки строительных материалов;
  • Специальные формы для изготовления блоков.

Совет. Формы для высыпания стройматериала обработаны специальным средством, позволяющим легко снимать блоки, либо покрываются толстым линолеумом.

Технические характеристики

Арболитовые блоки имеют недостатки и достоинства, которые напрямую зависят от технических характеристик рассматриваемого строительного материала.

На данный момент существует два вида арболитовых блоков:

  • Структурные;
  • Теплоизоляционный.

Бывают такие размеры блоков:

  • 20x20x30 см;
  • 30x20x50 см;
  • 50x25x15 см;
  • 51×18, 8×30 см.

В большинстве случаев используются строительные блоки, имеющие размер 30х20х50 см. Их кладка достаточно проста и быстра. Особенно радует меньший расход раствора на работу.

Марки арболитовых блоков

Прочность этого строительного материала напрямую зависит от его марки, а значит, и от сырья для его производства. Существует несколько марок арболитовых блоков: 5-10-15-25-35-50. Последний считается самым сильным.

Таким же образом производятся плиты из арболита, обладающие теми же свойствами, что и блоки.

Структура материала и его характеристики

Некоторые арболитовые блоки имеют пороки своей структуры. Он имеет пористый материал, поэтому может впитывать влагу.

Поры не слишком большие. Поэтому в помещении, стены которого сложены из арболитовых блоков, создается оптимальный микроклимат и поддерживается постоянный температурный режим. Здания из этого материала не имеют повышенной влажности, даже если не отапливаются.

Арболитовые блоки

, цена которых вполне доступна (около 5 тысяч рублей за кубометр), используются для возведения как жилых, так и хозяйственных построек.

Свойства

Арболитовые блоки имеют отрицательную и положительную обратную связь. Все зависит от способов использования этого строительного материала и его марки. Можно выделить несколько основных преимуществ арболита, которые положительно сказываются на его свойствах.

Сам по себе арболит считается экологически чистым материалом. При его производстве не используются синтетические вещества и элементы. Блоки не подвергаются воздействию огня и высоких температур, то есть здание будет полностью защищено от возгорания.Также на материал не влияют природные явления.

Масса арболитовых блоков меньше массы кирпича. Это дает возможность сэкономить на возведении фундамента, так как вся конструкция будет достаточно легкой и не будет создавать дополнительную нагрузку на грунт.

За счет сырья, используемого при их изготовлении, блоки способны выдерживать достаточно большие механические и физические нагрузки. Сам материал просто режется специальным инструментом (болгаркой).

Арболит «дышит», что обеспечивает хороший воздухообмен в помещении, а значит, конструкция защищена от влаги и образования плесени. Благодаря тому, что блоки являются теплопроводниками, в дополнительном утеплении конструкция из арболита не нуждается.

Арболитовые блоки

имеют негативные отзывы в том случае, если их марка и размер были выбраны в процессе строительства неправильно.

И еще одно преимущество – низкая цена на арболитовые блоки.Этот материал не гниет, в нем не содержатся различные насекомые, способные разрушить конструкцию.

Отрицательные моменты

Арболитовые блоки имеют недостатки, но в небольшом количестве. Основным недостатком этого материала является его высокая водопроницаемость. Влага может беспрепятственно проникать в пористую структуру блоков и разрушать ее.

Чтобы этого не произошло, специалисты рекомендуют выполнять внутреннюю и наружную отделку стен из арболита в кратчайшие сроки.Особенно важно это учитывать при строительстве во влажных климатических условиях.

Также арболитовые блоки могут иметь пороки в своей форме. Они разного размера, но прямых пропорций в самом блоке нет.

При выборе такого строительного материала стоит указать процент содержания портландцемента, обеспечивающий его прочность.

Виды кладки

На данный момент кладка из арболитовых блоков может быть:

  • В 1 блоке;
  • В 0. 5 единиц.

Если стена несущая, то ее кладут в один блок или несколько. Межкомнатные перегородки лучше делать в 0,5 единицы.

Кладка арболита может осуществляться так же, как и простого строительного кирпича. Кроме того, также необходимо выполнить армирование стен из арболитовых блоков. Подобный процесс называется армированием кладки. Осуществляется с помощью специальной арматуры.

Работы производятся на первых рядах арболитовых блоков, под оконным проемом и над ним, над дверным проемом, перед кровельной конструкцией.Если стена не имеет проемов, армирование кладки производят в первых рядах, в центре и в завершении кладки стены.

На поверхности арболитового блока делается специальный кожух, в который укладывается арматура. Затем его заливают бетонным раствором, и на него укладывают следующий ряд материала.

Средства для кладки

Существуют специальные вещества, которые используются для кладки из этого строительного материала. Они продаются в сухом виде, и чтобы довести их до определенной консистенции, нужно добавить определенное количество жидкости и все тщательно перемешать.

Вы можете сделать раствор самостоятельно. Для этого вам понадобится:

  • цемент;
  • песок;
  • вода;
  • Соединительные элементы;
  • Отвердители.

Все эти ингредиенты смешиваются в определенных пропорциях в бетономешалке, что поможет сделать раствор быстро и качественно, так как недопустимы комки, которые могут негативно сказаться на прочности конструкции.

Описание процесса

Работы достаточно простые, но перед их выполнением необходимо проконсультироваться со специалистами в данной области.Для кладки арболитовых блоков вам понадобится:

  • Бетонный раствор;
  • Отвес;
  • Мастерки;
  • Емкость для переноса раствора;
  • строительный уровень;
  • Ручной инструмент.

Не рекомендуется класть сразу до десяти рядов этого материала. В результате удается получить сдвиг в плоскости стены после застывания раствора. Ставят сразу два-три первых ряда.Через несколько часов работу можно продолжить.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка браузера на прием файлов cookie

Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie.Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie.Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только та информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

Фармацевтика | Бесплатный полнотекстовый | Валидация in vivo высушенных распылением мезопористых биоактивных стеклянных микросфер, действующих в качестве систем пролонгированного местного высвобождения BMP-2 для поддержки регенерации костей

1. Введение

Кость является одной из немногих тканей во взрослом организме млекопитающих, которые могут полностью регенерировать и восстанавливать свои физиологические функция (restitutio ad integrum) [1]. Однако в клинической практике около 10% пациентов с переломами имеют нарушение заживления кости, что приводит к задержке прогрессирования заживления или несращению суставов [2,3]. Неудивительно, что нарушение заживления кости сильно влияет на качество жизни пациентов из-за длительного периода восстановления, дополнительных хирургических вмешательств и ограничения физической активности. Эти факторы часто связаны с потерей производительности, а также усугубляют общее социально-экономическое бремя [4]. Известно, что способность к полному заживлению костей снижается с возрастом [5,6] как следствие более высокой распространенности сопутствующих заболеваний и как правило, более провоспалительное состояние («старение воспаления») [7].Ожидается, что общее число случаев нарушения заживления, а также его распространенность будут расти в свете демографических изменений и постоянного увеличения продолжительности жизни [8,9,10], что приведет к растущей медицинской потребности в стратегиях восстановления заживления. в скомпрометированных условиях. Помимо аутологичной пластики гребня подвздошной кости (ICBG), представляющей собой золотой стандарт лечения серьезно нарушенного заживления кости [11,12], другим важным решением для восстановления заживления является фармакологическое вмешательство с помощью сильнодействующих регенеративных препаратов. Среди них белки семейства костных морфогенетических белков (BMP) [13], принадлежащие к надсемейству трансформирующих факторов роста бета (TGF-β), продемонстрировали значительный потенциал для обеспечения и ускорения регенерации кости. Первые сообщения о такой эффективности относятся к 1889 г. [14]. Рекомбинантный костный морфогенетический белок-2 человека (rhBMP-2) (INFUSE ® Bone Graft, Medtronic Spinal and Biologics, TN, США; в Европе InductOS ® , Medtronic BioPharma, Heerlen, Netherlands), а также BMP-7 ( OP-1, Stryker Biotech, MI, USA) получили клиническое одобрение для специфических вмешательств, таких как открытые переломы большеберцовой кости или межтеловой спондилодез [15]; однако в настоящее время на рынке доступны только продукты rhBMP-2 [12].Несмотря на то, что костный морфогенетический белок-2 (BMP-2) одобрен для узкого терапевтического применения, часто наблюдалось его использование не по прямому назначению [16,17]. В то же время многочисленные сообщения о частично тяжелых побочных эффектах, начиная от остеолиза и инфекций, иммунных реакций, потенциальных канцерогенных эффектов, а также гетеротопического/эктопического костеобразования [12,15,17], ограничивают рутинное клиническое использование [18, 19]. Клинически BMP-2 вводят вместе с рассасывающейся губкой из бычьего коллагена типа 1 (ACS), на которую наносится раствор BMP-2, что приводит к дозе BMP-2 около 10–12 мг для лечения длинных костей. дефекты [20,21].Субоптимальными можно считать как АКС, служащий носителем, так и супрафизиологическую дозу BMP-2, нативно встречающуюся в кортикальном слое кости в диапазоне 1–2 мкг/кг [22] [15]. Поразительно, но в ходе доклинического исследования было обнаружено, что сам ACS значительно влияет на заживление кости, тестируя его с помощью имеющегося в продаже Helistat ® (Xemax Surgical Products, Napa, CA, USA), который используется для введения rhBMP- 2. Было обнаружено, что ACS вызывает сильный иммунный ответ, а также влияет на остеогенный потенциал и жизнеспособность мезенхимальных стромальных клеток человека (hMSC) [23].В том же исследовании другой коммерчески доступный ACS (Lyostypt ® , B. Braun, Melsungen, Germany), вызывающий менее выраженный иммунный ответ и ответ hMSC in vitro, нарушал минерализацию костной мозоли при имплантации в 0,7-миллиметровый остеотомический зазор у мышей. Применяя коллагеновую губку в доклинической модели нарушения заживления переломов из-за дефекта критического размера, авторы настоящего исследования подтвердили этот вывод (дополнительный рисунок S1). Кроме того, известно, что коллагеновые губки обладают довольно неблагоприятной кинетикой высвобождения, в том числе низким удерживанием лекарственного средства и высоким взрывным высвобождением [24,25].Плохие характеристики высвобождения приводят к супрафизиологическим дозировкам, которые необходимо применять, чтобы сделать BMP-2 доступным в достаточном количестве в месте имплантации, несмотря на быструю диффузию из имплантатов и короткий период полураспада, вызванный протеолитической деградацией [24,25]. Таким образом, следуя знаменитой цитате Парацельса «Все вещи яд, и ничто не лишено яда, одна только дозировка делает вещь не ядом» [26], было постулировано, что супрафизиологические дозировки BMP-2 являются ключевыми. способствуют развитию побочных эффектов [17].Поэтому было высказано предположение, что необходимо реализовать стратегии, в которых применяются минимально эффективные дозы BMP-2 [15]. В совокупности снижение дозировки и/или улучшение кинетики высвобождения могут потенциально ослабить побочные эффекты [25, 27]. ] и заложить основу для более широкого и безопасного использования БМП-2. Соответственно, идеальным кандидатом был бы носитель, который характеризуется низким выбросом и пролонгированным высвобождением, что приводит к более низким эффективным дозам за временной интервал, а также обладает присущими прорегенеративными свойствами, низкой иммуногенностью и соответствующей кинетикой деградации [18,28].В настоящей работе мы проанализировали мезопористые биоактивные стекла, получаемые в виде микросфер методом аэрозольной распылительной сушки (СД-МБС) [29], как альтернативный перспективный носитель для БМП-2 вместо используемого в настоящее время АСУ. Мы выбрали SD-MBG из-за их присущего им превосходного биоактивного поведения и связанного с ним прорегенеративного потенциала, а также большой площади открытой поверхности и регулярных нанопор, которые позволяют хранить и высвобождать активные агенты, такие как лекарства [30] или биомолекулы [30]. 31].Основываясь на предыдущих исследованиях, показывающих пригодность мезопористых биоактивных стеклянных микросфер (MBG) для замедленного высвобождения лекарств [32], мы предположили, что SD-MBG могут действовать как носитель для BMP-2, который контролирует и продлевает высвобождение BMP-2, не препятствуя высвобождению BMP-2. процесс заживления. В настоящем исследовании rhBMP-2 загружали в SD-MBG без изменения морфологии и состава SD-MBG, достигая низкого выброса и устойчивого высвобождения rhBMP-2 в течение всего интервала тестирования. После проверки цитосовместимости носителей и проостеогенного действия на hMSC и кровь человека носитель с нагрузкой rhBMP-2 и без нее был испытан в доклинической модели остеотомии in vivo.Для этого микросферы MBG были встроены в аутологичный кровяной сгусток, действуя как заполнитель, который, как было показано ранее, не влияет на прогрессирование заживления [18]. Сгусток крови с MBG помещали в 2 мм остеотомическую щель модели старых крыс с нарушенным заживлением. Исход заживления кости исследовали рентгенологически, гистологически и иммуногистохимически, показывая лучшее заживление в группе BMP-2, а также доказывая пригодность только носителей SD-MBG для использования в целях регенерации кости.С помощью этого подхода мы стремимся предоставить доказательства эффективности и цито- и биосовместимости мезопористых носителей BMP-2 на основе биоактивного стекла, потенциально позволяя большему количеству пациентов, страдающих от различных случаев переломов, воспользоваться огромным проостеогенным потенциалом этого фактора роста. .

4. Обсуждение

В этом исследовании мы утвердили высушенные распылением микропористые биоактивные стеклянные микросферы (SD-MBG) [29] в качестве подходящего носителя для пролонгированного высвобождения BMP-2 в низких дозах, оказывающего благотворное влияние на исход заживления костей. .В отличие от обычного ACS в качестве носителя BMP [23], мы сообщаем о превосходной цитосовместимости SD-MBG без отрицательного влияния на формирование кости при размещении в остеотомическом промежутке кости. Более того, SD-MBG не влиял на жизнеспособность клеток при тестировании на первичных МСК человека, а провоспалительная реакция цельной крови человека была незначительной. Было обнаружено, что продукты ионного растворения SD-MBG даже усиливают остеогенную дифференцировку hMSC in vitro, что указывает на потенциал прорегенеративного действия в контексте заживления кости.Загрузка SD-MBG BMP-2 не оказывала никакого влияния на морфологию и состав материала. SD-MBG не показал начального взрывного высвобождения, сохраняя устойчивое высвобождение в низкой дозе в диапазоне 1-2% загруженного BMP-2 в течение всего интервала тестирования в 14 дней (приблизительно 0,5-1 мкг по сравнению с дозировкой 50 мкг in vivo). в модели остеотомии у крыс [44,45], используемой в качестве эквивалента клинической дозе 12 мг, например, при переломах большеберцовой кости у людей). При применении в щели перелома в доклинической животной модели скомпрометированного заживления [36] чистый SD-MBG не мешал прогрессу заживления, а скорее проявлял умеренные проангиогенные эффекты. Было обнаружено, что дополнительная нагрузка BMP-2 улучшает результаты заживления по всем протестированным параметрам заживления кости, что указывает на то, что микросферы SD-MBG представляют собой подходящий носитель и платформу для высвобождения BMP-2 для сценариев нарушенного заживления кости, при этом носитель обладает внутренней про- регенеративный потенциал (табл. 3). В качестве встроенной части для SD-MBGs без/с BMP-2 использовался аутологичный сгусток крови, что позволяло тонко распределять сферы, в то время как ранее было показано, что сгусток крови не ухудшает заживление [18], что согласуется с выводами настоящего исследования.Первоначальные клинические исследования, изучающие эффекты BMP-2, вводимого через ACS, в том числе крупное многоцентровое исследование «Оценка BMP-2 на людях в хирургии травмы большеберцовой кости» (BESTT), показали превосходные эффекты лечения из-за снижения частоты ревизионные операции и инфекции с дозировкой 1,5 мг/мл BMP-2 [20]. Другие исследования подтвердили благотворное влияние BMP-2 при расширении диапазона применения на другие дефекты длинных костей [50]. В результате этих ранних исследований BMP-2 все чаще применялся в клиниках.Впоследствии появились сообщения о побочных эффектах, которые в значительной степени игнорировались в первоначальных исследованиях, что привело к переоценке безопасности и эффективности лечения. Карраджи и др. подсчитали, что риск лечения в 10–50 раз выше, чем первоначально предполагалось [51]. В научном и клиническом сообществе существует широкое согласие в отношении того, что большинство рисков, связанных с лечением, возникают из-за супрафизиологической дозы, которую необходимо применять [17], в том числе из-за неблагоприятной кинетики высвобождения коллагеновой губки, используемой в клинических условиях [24,25]. ] со взрывным высвобождением ~50% в течение первого дня после имплантации [52].Таким образом, пролонгированная кинетика высвобождения BMP-2, в идеале с низким выбросом, может снизить риск побочных эффектов и, таким образом, пользуется большим спросом. Соответственно, были исследованы другие биоматериалы, действующие в качестве носителей BMP-2, от неорганических материалов до полимеров (как синтетических, так и природных) в композиты таких материалов в различных формах доставки, как кратко изложено в обзоре El Bialy et al. [12]. Действительно, можно было продемонстрировать, что системы высвобождения, демонстрирующие пространственно-временную контролируемую кинетику высвобождения BMP-2, вызывали превосходную регенерацию кости по сравнению с клинически используемым АКС [53] и позволяли снизить дозу значительно ниже эффективной концентрации при введении через АКС [54].Благоприятная кинетика высвобождения может уменьшить потенциальные побочные эффекты, как это наблюдали Kowalczewski et al. снижением эктопического костеобразования, в то время как МПК в месте дефекта нижней челюсти была увеличена при сравнении кератиновых гидрогелей с АКС [25]. Хотя в клиниках сообщалось о зависимости доза-реакция для BMP-2, при этом более высокие дозы были более полезными для исхода заживления [20], тщательное тестирование оптимального режима дозирования BMP-2 выявило, что терапевтические концентрации могут индуцировать надежное связывание с нормальным. микроархитектоника, в то время как супрафизиологические дозы также приводили к образованию мостиков, хотя и вызывали снижение качества кости с аномальной кистоподобной структурой кости [27]. Эти примеры подчеркивают, что дозирование BMP-2 и кинетика высвобождения являются ключевыми факторами для успешной и безопасной терапии; подходящая кинетика высвобождения может позволить либо использование стандартных доз, либо даже снижение требуемых количеств BMP-2. В то же время требуемая кинетика высвобождения может варьироваться в зависимости от патологии, которую необходимо лечить, и сильно зависит от носителя, процесса включения BMP-2, взаимодействия между белком и носителем и его физической конфигурации [55].Сосредоточив внимание на правильном выборе биоматериалов, действующих в качестве носителей BMP-2, основными требованиями, которым должен соответствовать идеальный биоматериал, применяемый в контексте заживления костей, являются биосовместимость, контролируемая деградация, внутренний прорегенеративный потенциал, демонстрируемый либо индукцией васкуляризации, либо остеокондуктивностью. /остеоиндуктивность [18], низкую иммуногенность и подходящий профиль контролируемого высвобождения лекарств [15]. Кроме того, крайне важно, чтобы носитель обладал высокой удерживающей способностью и локализовал лекарство в целевом месте [12].Принимая во внимание эти критерии, мы использовали SD-MBG с бинарным составом SiO 2 -CaO, в основном из-за его превосходной цитосовместимости и устойчивой деградации при воздействии физиологических жидкостей [41,56]. Кроме того, масштабируемый и воспроизводимый способ производства SD-MBG [29] и возможность придания многофункциональности путем обогащения композиции за счет включения выбранных терапевтических элементов (например, стронция [57, 58]) позволяют широко спектр применения и может облегчить клинический перевод предлагаемого носителя.Усиление прорегенеративного потенциала за счет продуктов ионного растворения биоактивных стекол было продемонстрировано на различных типах клеток [41,42,59] и сильно зависит от ионного состава, размера и режима взаимодействия [42,60]. В этом исследовании мы смогли оценить присущие SD-MBG проостеогенные и остеоиндуктивные свойства in vitro и обнаружили признаки проангиогенного эффекта in vivo. Проостеогенные эффекты, опосредованные SD-MBG, можно объяснить высвобождением ионов Ca 2+ , которые, как было обнаружено, активируют белки, принадлежащие к сигнальному пути митоген-активируемой протеинкиназы (MAPK) [61].Передача сигналов MAPK, в свою очередь, вызывает фосфорилирование транскрипционного фактора 2, связанного с рантом (RUNX2), главного транскрипционного фактора, который обеспечивает детерминацию остеогенного клона [62,63]. Наблюдаемая in vivo тенденция увеличения количества сосудов в группе с тромбом, получавшей встроенный SD-MBG, по сравнению с животными, получавшими только сгусток крови, вероятно, может быть связана с высвобождением силикатов, которые, как сообщается в литературе, оказывают проангиогенное действие. свойства [64]. In vitro и in vivo также была обнаружена низкая иммуногенность материала, что отличает этот материал от других биоматериалов, оказывающих провоспалительное действие, например, при их деградации, как это описано, например, для поли(d,l-молочнокислых солей). -гликолевая кислота, PLGA) [65,66].В текущем исследовании было обнаружено, что низкие дозы профиля замедленного высвобождения BMP-2 без эффекта взрыва мезопористой структуры SD-MBG эффективно вызывают лучшее заживление кости по сравнению с одним носителем. In vitro было измерено максимальное кумулятивное высвобождение в течение 14 дней, равное примерно 1 мкг/мл. В другом исследовании на крысах, изучающем заживление костей, было обнаружено, что 1 мкг неэффективен для ускорения заживления костей при введении через коллагеновую губку [25], что еще раз подчеркивает важность правильной кинетики высвобождения.Полученные профили высвобождения (рис. 4А) зависят от множества факторов, таких как возникновение множественных взаимодействий между белками и внутренней поверхностью пор, отложение гидроксиапатитоподобных кристаллов, частично блокирующих мезопоры SD-MBG, а также общие морфологические особенности. В частности, загрузка BMP-2 была обусловлена ​​адсорбцией на поверхности MBG посредством вовлечения межмолекулярных взаимодействий (например, в основном H-связей) между поверхностными (–OH видами и функциональными группами белка BMP-2 (–NH 2 , (–COOH ), как описано для связывания BMP-2 с гидроксиапатитом [67]. Кроме того, SD-MBG обладает отрицательным поверхностным зарядом из-за депротонированных силанолов, способных связывать положительно заряженные белковые молекулы посредством электростатических взаимодействий. Об этом зависимом от заряда связывании сообщалось для BMP-2, связывающего кератиновые [68] или альгинатные носители [69]. Характер деградации носителя очень важен для свойств высвобождения. Несмотря на отсутствие понимания кинетики растворения SD-MBG in vivo, у нас есть четкие доказательства их резорбции in vitro. Размер частиц перед замачиванием варьировался от 1 до 5 мкм, независимо от иммерсионной среды, в то время как через 14 дней средний размер сфер оказался ниже 200 нм, что соответствует уменьшению размера от 5 до 25 раз. Рисунок 3 и Рисунок 4).Кроме того, присутствие ионов фосфата в окружающем растворе вызывает образование гидроксиапатита на поверхности SD-MBG (рис. 3 и рис. 4), что может частично блокировать мезопоры, что приводит к демпфированному высвобождению BMP-2 по сравнению со средой, лишенной фосфата. ионы (рис. 4А). Примечательно, что локальная концентрация ионов фосфата in vivo оценивается в 3-10 раз ниже по сравнению с концентрацией, обнаруженной в PBS, эта оценка основана на определении уровня фосфатов в сыворотке крови человека [42] и оценка содержания ионов в гематоме перелома, проанализированной у овец (рис. S7).Наконец, размер сфер важен для определения кинетики деградации [42], поскольку размер частиц и пор определяют общую открытую поверхность и, следовательно, нагрузочную способность. SD-MBG были встроены в аутологичный сгусток крови для применения in vivo и Проверка. Этот гибридный состав может быть легко получен даже в клиническом контексте. В предыдущем исследовании была описана важность гематомы перелома для успешного заживления перелома [70], аутологичный тромб можно рассматривать как искусственную, но аналогичную ткань по сравнению с исходной гематомой перелома.Обе ткани происходят из крови, поэтому содержат сходные виды клеток и подверглись процессу коагуляции. Другие подходы на основе биоматериалов часто пространственно ограничивают образование гематомы из-за препятствия/блокировки образования новой ткани в области перелома. Однако при таком подходе гематомоподобный РМЖ становится неотъемлемой частью композита. Введение SD-MBG, нагруженного BMP-2, в форме частиц обеспечивает универсальность дозирования, поскольку для различных клинических применений, безусловно, требуются регулируемые концентрации, а форма кровяного сгустка также может быть настроена.SD-MBG можно вводить инъекционно, если он содержится в жидкой дисперсии, а встраиваемую часть можно заменить в зависимости от конкретных требований, например, на термочувствительный гидрогель, который затвердевает при температуре тела [30, 71]. Однако следует отметить, что композит, использованный в этом исследовании, не обеспечивает механической или отчетливой структурной поддержки, направляющей формирование кости. Подобно клинически используемому ACS, для обеспечения надлежащей фиксации перелома необходимо будет применить дополнительную опорную конструкцию.В предыдущих исследованиях мы продемонстрировали, что прорегенеративный потенциал носителей MBG зависит от состава [42] и может управляться введением терапевтических ионов в стеклянную сеть [41,57]. Ионный допинг открывает несколько возможностей для синергетического действия ионов лекарств, тем самым обеспечивая потенциальную многофункциональность. SD-MBG можно дополнительно усилить, загружая отдельно два или более препаратов и комбинируя их во время их применения. В этом контексте исследование in vitro показало, что комбинированное использование BMP-2, -7 и -9 может значительно снизить частоту неответчиков BMP с 25–30% до примерно 6%.Отсутствие ответа на лечение BMP является клинической проблемой, затрагивающей до 36% пациентов, получавших BMP [19], таким образом, комбинированная терапия BMP может оказаться полезной для повышения эффективности лечения. Кроме того, масштабируемый производственный маршрут SD-MBG, исключающий использование опасных и дорогих растворителей, а также легковоспламеняющихся растворителей (например, этанол) [29], может облегчить клиническое применение предложенного носителя. Остаются открытыми вопросы относительно оптимальной дозировки и состав BMP-2 [72], потенциальные синергетические эффекты с использованием дополнительных клинически одобренных препаратов или терапевтических ионов и наиболее эффективное сочетание нагруженного SD-MBG с механическими опорными конструкциями для обеспечения надлежащей фиксации кости.

Сдвиги в оксигенации прибрежных отложений вызывают выраженные изменения в составе микробного сообщества и связанного с ним метаболизма | Микробиом

  • Шмидтко С., Страмма Л., Висбек М. Снижение глобального содержания кислорода в океане за последние пять десятилетий. Природа. 2017; 542: 335–9.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  • Conley DJ, Carstensen J, Aigars J, Axe P, Bonsdorff E, Eremina T, Haahti BM, Humborg C, Jonsson P, Kotta J, et al.Гипоксия усиливается в прибрежной зоне Балтийского моря. Технологии экологических наук. 2011;45:6777–83.

    КАС Статья пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Диаз Р.Дж., Розенберг Р. Распространение мертвых зон и последствия для морских экосистем. Наука. 2008; 321:926–9.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  • Мидделбург JJ, Meysman FJR. Захоронение в море. Наука. 2007; 316:1294–5.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  • Бердидж Диджей. Геохимия морских отложений.Принстон: издательство ПРИНСТОНСКОГО университета; 2006.

    Google ученый

  • Кочлинг Т., Лара-Мартин П., Гонсалес-Мазо Э., Амилс Р., Санс Дж.Л. Состав микробного сообщества бескислородных морских отложений залива Кадис (Испания). Интер микробиол. 2011;14:143–54.

    КАС пабмед Google ученый

  • Нильсон К.Х. Осадочные бактерии: кто там, что они делают и что нового? Annu Rev Earth Planet Sci.1997; 25: 403–34.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  • Munn C: Морская микробиология: экология и применение . Наука о гирляндах; 2011.

    Google ученый

  • Карстенсен Дж., Андерсен Дж.Х., Густафссон Б.Г., Конли Д.Дж. Деоксигенация Балтийского моря в течение прошлого века. Proc Natl Acad Sci U S A. 2014;111:5628–33.

    КАС Статья пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Кабель К., Морос М., Порше С., Нойманн Т., Адольфи Ф., Андерсен Т.Дж., Зигель Х., Герт М., Лейпе Т., Янсен Э., Синнинге Дамсте Дж. С.Влияние изменения климата на экосистему Балтийского моря за последние 1000 лет. Нат Клим Чанг. 2012;2:871–4.

    Артикул Google ученый

  • Bagarinao T. Сульфид как фактор окружающей среды и токсикант: толерантность и адаптации водных организмов. Аква токсикол. 1992; 24:21–62.

    КАС Статья Google ученый

  • Чхве Х., Кох Х.В., Ким Х., Че Дж.С., Пак С.Дж.Состав микробного сообщества в морских отложениях острова Чеджу: секвенирование нового поколения. J Microbiol Biotechnol. 2016;26:883–90.

    Артикул пабмед Google ученый

  • Edlund A, Hårdeman F, Jansson JK, Sjöling S. Структура активного бактериального сообщества вдоль вертикальных окислительно-восстановительных градиентов в отложениях Балтийского моря. Окружающая среда микробиол. 2008;10:2051–63.

    Артикул пабмед Google ученый

  • Е К., Ву И., Чжу З., Ван С., Ли З., Чжан Дж.Бактериальное разнообразие в поверхностных отложениях гипоксической зоны у эстуария Чанцзян и в Восточно-Китайском море. Микробиол открытый. 2016;5:323–39.

    КАС Статья Google ученый

  • Straub KL, Benz M, Schink B, Widdel F. Анаэробное, зависимое от нитратов микробное окисление двухвалентного железа. Appl Environ Microbiol. 1996; 62: 1458–60.

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Такаи К., Судзуки М., Накагава С., Миядзаки М., Судзуки Ю., Инагаки Ф., Хорикоси К. Sulfurimonas paralvinellae sp. nov., новый мезофильный, окисляющий водород и серу хемолитоавтотроф в составе Epsilonproteobacteria , выделенный из гнезда полихет в глубоководных гидротермальных источниках, реклассификация Thiomicrospira denitrificans как Sulfurimonas denitrificans comb. ноябрь и исправленное описание рода Sulfurimonas . Int J Syst Evol Microbiol. 2006; 56: 1725–33.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  • Бердидж Диджей.Биогеохимия восстановления марганца и железа в морских отложениях. Earth-Sci Rev. 1993; 35: 249–84.

    КАС Статья Google ученый

  • Йоргенсен Б. Бактерии и морская биогеохимия. В: Шульц Х., Забель М., редакторы. Морская геохимия. Берлин Гейдельберг: Springer; 2006. с. 169–206.

    Глава Google ученый

  • Мецгер Э., Лангле Д., Виолье Э., Корон Н., Ридель Б., Стахович М., Фаганели Дж., Таро М., Геслин Э., Йориссен Ф.Искусственно индуцированная миграция окислительно-восстановительных слоев в прибрежных отложениях северной Адриатики. Биогеонауки. 2014;11:2211–24.

    Артикул Google ученый

  • Кристенсен Э., Ахмед С.И., Девол А.Х.Аэробное и анаэробное разложение органического вещества в морских отложениях: какое из них быстрее? Лимнол океаногр. 1995; 40:1430–7.

    КАС Статья Google ученый

  • Sun MY, Aller RC, Lee C, Wakeham SG. Влияние кислорода и окислительно-восстановительных колебаний на деградацию связанных с клетками липидов в поверхностных морских отложениях. Кидлингтон: Эльзевир; 2002.

    Google ученый

  • Bolhuis H, Stal LJ.Анализ разнообразия бактерий и архей в прибрежных микробных матах с использованием массивного параллельного секвенирования метки гена 16S рРНК. ISME J. 2011; 5: 1701–12.

    КАС Статья пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Ван И, Шэн Х-Ф, Хэ И, Ву Дж-И, Цзян И-С, Там НФ-И, Чжоу Х-В. Сравнение уровней бактериального разнообразия в пресноводных, приливно-отливных водно-болотных угодьях и морских отложениях с использованием миллионов тегов Illumina. Appl Environ Microbiol.2012;78:8264–71.

    КАС Статья пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Лебедь Б.К., Эрхардт С.Дж., Рейфель К.М., Морено Л.И., Валентайн Д.Л. Сообщества архей и бактерий по-разному реагируют на градиенты окружающей среды в бескислородных отложениях калифорнийского гиперсоленого озера Солтон-Си. Appl Environ Microbiol. 2010;76:757–68.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  • Эдлунд А. , Соул Т., Шолинг С., Янссон Дж.К.Структура микробного сообщества в загрязненных отложениях Балтийского моря. Окружающая среда микробиол. 2006; 8: 223–32.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  • Дивья Б., Парвати А., Лока Бхарати П.А., Наир С. Разнообразие бактерий, основанное на рРНК 16S, в богатых органическими веществами отложениях, лежащих под водой с дефицитом кислорода в восточной части Аравийского моря. World J Microbiol Biotechnol. 2011;27:2821–33.

    КАС Статья Google ученый

  • Броман Э., Брюсин М., Допсон М., Хайландер С.Оксигенация бескислородных отложений вызывает вылупление яиц зоопланктона. Proc R Soc Lond B Biol Sci. 2015;282

  • Feike J, Jurgens K, Hollibaugh JT, Kruger S, Jost G, Labrenz M. Измерение беспристрастной метатранскриптомики в субоксиальных водах центральной части Балтийского моря с использованием новой системы фиксации in situ. ISME J. 2012; 6: 461–70.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  • Вальдеррама Дж.К. Методы анализа питательных веществ.В: Hallegraeff GM, ADaCA, редакторы. Руководство по вредным морским микроводорослям. Париж: Межправительственная океанографическая комиссия ЮНЕСКО; 1995. с. 251–68. Руководства и руководства МОК.

    Google ученый

  • Доусон М.В., Лайл С.Дж. Спектрофотометрическое определение железа и кобальта с феррозином и дитизоном. Таланта. 1990; 37: 1189–91.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  • Сербо Б.Колориметрический метод определения тиосульфата. Биохим Биофиз Акта. 1957; 23: 412–6.

    Артикул пабмед Google ученый

  • Келли Д.П., Чемберс Л. А., Трудингер П.А. Цианолиз и спектрофотометрическое определение тритионата в смеси с тиосульфатом и тетратионатом. Анальная хим. 1969; 41: 898–901.

    КАС Статья Google ученый

  • Бострём К.Х., Симу К., Хагстрём О., Риманн Л.Оптимизация выделения ДНК для количественного анализа сообщества морского бактериопланктона. Лимнол Океаног Методы. 2004; 2: 365–73.

    Артикул Google ученый

  • Herlemann DP, Labrenz M, Jurgens K, Bertilsson S, Waniek JJ, Andersson AF. Переходы в бактериальных сообществах вдоль 2000-километрового градиента солености Балтийского моря. ISME J. 2011; 5: 1571–9.

    КАС Статья пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Hugerth LW, Wefer HA, Lundin S, Jakobsson HE, Lindberg M, Rodin S, Engstrand L, Andersson AF. DegePrime, программа для дизайна вырожденных праймеров для ПЦР широкого таксономического диапазона в исследованиях микробной экологии. Appl Environ Microbiol. 2014;80:5116–23.

    Артикул пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Линд М.В., Фигероа Д., Шёстедт Дж., Балтар Ф., Лундин Д., Андерссон А., Легран С., Пинхасси Дж. Эксперименты по трансплантации выявляют характерные для бассейнов Балтийского моря реакции в составе сообщества бактериопланктона и метаболической активности.Фронт микробиол. 2015;6:223.

    Артикул пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Эдгар РЦ. UPARSE: высокоточные последовательности OTU из ридов микробного ампликона. Нат Методы. 2013;10:996–8.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  • Quast C, Pruesse E, Yilmaz P, Gerken J, Schweer T, Yarza P, Peplies J, Glöckner FO. Проект базы данных генов рибосомной РНК SILVA: улучшенная обработка данных и веб-инструменты.Нуклеиновые Кислоты Res. 2013;41:D590–6.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  • Робертсон К.Э., Харрис Дж.К., Вагнер Б.Д., Грейнджер Д., Браун К., Татем Б., Физел Л.М., Парк К., Пейс Н.Р., Фрэнк Д.Н. Explicet: программное обеспечение с графическим пользовательским интерфейсом для управления, анализа и визуализации данных микробиома на основе метаданных. Биоинформатика. 2013;29:3100–1.

    КАС Статья пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Кумар С., Стечер Г., Тамура К.MEGA7: версия 7.0 молекулярно-эволюционного генетического анализа для больших наборов данных. Мол Биол Эвол. 2016; 33:1870–4.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  • Пандит С.Н., Коласа Дж., Коттени К.Контрасты между универсалами и специалистами по среде обитания: эмпирическое расширение базовой структуры метасообщества. Экология. 2009;90:2253–62.

    Артикул пабмед Google ученый

  • Martin M. Cutadapt удаляет последовательности адаптеров из считываний высокопроизводительного секвенирования. EMB Net J. 2011; 17:10–2.

    Артикул Google ученый

  • Копылова Э., Ноэ Л., Тузе Х.SortMeRNA: быстрая и точная фильтрация рибосомных РНК в метатранскриптомных данных. Биоинформатика. 2012;28:3211–7.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  • Boisvert S, Laviolette F, Corbeil J. Ray: одновременная сборка считываний из сочетания высокопроизводительных технологий секвенирования. J Компьютерная биология. 2010;17:1519–33.

    КАС Статья пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Зееманн Т.Prokka: быстрая аннотация генома прокариот. Биоинформатика. 2014;30:2068–9.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  • Li H, Handsaker B, Wysoker A, Fennell T, Ruan J, Homer N, Marth G, Abecasis G, Durbin R. Формат выравнивания/карты последовательностей и SAMtools. Биоинформатика. 2009;25:2078–9.

    Артикул пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Лангмид Б. , Трапнелл С., Поп М., Зальцберг С.Л.Сверхбыстрое и эффективное с точки зрения памяти выравнивание коротких последовательностей ДНК с геномом человека. Геном биол. 2009;10:R25.

    Артикул пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Quinlan AR, Hall IM. BEDTools: гибкий набор утилит для сравнения геномных особенностей. Биоинформатика. 2010; 26:841–2.

    КАС Статья пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Болгер А.М., Лозе М., Усадел Б.Trimmomatic: гибкий триммер для данных последовательностей Illumina. Биоинформатика. 2014;30:2114–20.

    КАС Статья пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Haas BJ, Papanicolaou A, Yassour M, Grabherr M, Blood PD, Bowden J, Couger MB, Eccles D, Li B, Lieber M, et al. Реконструкция последовательности транскрипта de novo из РНК-seq с использованием платформы trinity для эталонного создания и анализа. Нат Проток. 2013; 8: 1494–512.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  • Li B, Dewey C. RSEM: точная количественная оценка транскриптов по данным RNA-Seq с эталонным геномом или без него. Биоинформатика BMC. 2011;12:323.

    КАС Статья пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Робинсон, доктор медицины, Маккарти Д., Смит Г.К. edgeR: пакет биопроводников для дифференциального анализа данных экспрессии цифровых генов.Биоинформатика. 2010;26:139–40.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  • Линд М.В., Шёстедт Дж., Андерссон А.Ф., Балтар Ф., Хьюгерт Л.В., Лундин Д., Мутусами С., Легран С., Пинхасси Дж. Распутывание динамики сезонной популяции бактериопланктона с помощью высокочастотного отбора проб. Окружающая среда микробиол. 2015;17:2459–76.

    Артикул пабмед Google ученый

  • Сунагава С., Коэльо Л.П., Чаффрон С., Культима Дж.Р., Лабади К., Салазар Г., Джаханшири Б., Зеллер Г., Менде Д.Р., Альберти А. и др.Структура и функции микробиома глобального океана. Наука. 2015;348

  • Рокка Д.Д., Холл Э.К., Леннон Д.Т., Эванс С.Е., Уолдроп М.П., ​​Котнер Д.Б., Немергут Д.Р., Грэм Э.Б., Валленштейн М.Д. Отношения между обилием генов, кодирующих белок, и соответствующим процессом обычно предполагаются, но редко наблюдаются. ISME J. 2015; 9: 1693–9.

    Артикул пабмед Google ученый

  • Харада М., Ёсида Т., Кувахара Х., Шимамура С., Такаки Ю., Като С., Мива Т., Мияке Х., Маруяма Т.Экспрессия генов окисления серы у внутриклеточного хемоавтотрофного симбионта глубоководного двустворчатого моллюска Calyptogena okutanii . Экстремофилы. 2009; 13:895–903.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  • Хеддерих Р., Беркессель А., Тауэр Р.К. Очистка и свойства гетеродисульфитредуктазы из Methanobacterium thermoautotrophicum (штамм Марбург). Евр Дж Биохим. 1990; 193: 255–61.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  • Quatrini R, Appia-Ayme C, Denis Y, Jedlicki E, Holmes DS, Bonnefoy V. Расширение моделей окисления железа и серы у экстремальных ацидофилов Acidithiobacillus ferrooxidans . Геномика BMC. 2009;10:394.

    Артикул пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Допсон М., Джонсон Д.Б.Биоразнообразие, метаболизм и применение ацидофильных микроорганизмов, метаболизирующих серу. Окружающая среда микробиол. 2012;14:2620–31.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  • Мандер Г.Дж., Пьерик А.Дж., Хубер Х., Хеддерих Р.Два различных гетеродисульфидредуктазоподобных фермента у сульфатредуцирующих архей Archaeoglobus profundus . Евр Дж Биохим. 2004; 271:1106–16.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  • Эльшахед М.С., Наджар Ф.З., Роу Б.А., Орен А., Дьюерс Т.А., Крумхольц Л.Р. Исследование разнообразия архей выявило обилие галофильных архей в источнике с низким содержанием солей, богатом сульфидами и серой. Appl Environ Microbiol.2004;70:2230–9.

    КАС Статья пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Гилхоед Дж.С., Сорокин Д.Ю., Эппинг Э., Турова Т.П., Банчу Х.Л., Мюзер Г., Стамс А.Дж., ван Лоосдрехт М.С.Микробное окисление сульфидов в кислородно-бескислородной переходной зоне пресноводных отложений: участие литоавтотрофного штамма Magnetospirillum J10. FEMS Microbiol Ecol. 2009;70:54–65.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  • Кэнфилд Д.Э., Стюарт Ф.Дж., Тамдруп Б., Де Брабандере Л., Далсгаард Т., Делонг Э.Ф., Ревсбех Н.П., Уллоа О. Загадочный круговорот серы в водах кислородно-минимальной зоны у чилийского побережья.Наука. 2010;330:1375.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  • Миллс СП, Антлер Г., Турчин А.В. Геохимические доказательства загадочного круговорота серы в отложениях солончаков. Научный бюллетень «Планета Земля». 2016; 453:23–32.

    КАС Статья Google ученый

  • Шедель М., Ванселов М., Трюпер Х.Г. Сирогемсульфитредуктаза, выделенная из Chromatium vinosum .Очистка и исследование некоторых его молекулярных и каталитических свойств. Арка микробиол. 1979; 121: 29–36.

    КАС Статья Google ученый

  • Пак С.-Дж., Гхай Р., Мартин-Куадрадо А.Б., Родригес-Валера Ф., Юнг М.Ю., Ким Дж.Г., Ри С.К. Черновая последовательность генома сероокисляющей бактерии « Candidatus Sulfurovum sediminum » AR, которая принадлежит к Epsilonproteobacteria . J Бактериол. 2012; 194:4128–9.

    КАС Статья пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Пьевац П., Камышный А. мл., Дыксма С., Муссманн М. Микробное потребление нульвалентной серы в морских бентических местообитаниях. Окружающая среда микробиол. 2014;16:3416–30.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  • Han Y, Perner M. Широко распространенный во всем мире род Sulfurimonas : универсальный энергетический метаболизм и адаптация к редокс-клинам.Фронт микробиол. 2015;6:989.

    ПабМед ПабМед Центральный Google ученый

  • Инагаки Ф., Такаи К., Нилсон К.Х., Хорикоши К. Sulfurovum lithotrophicum род. ноябрь, сп. nov., новый окисляющий серу хемолитоавтотроф в составе ε-Proteobacteria , выделенный из гидротермальных отложений Окинавского прогиба. Int J Syst Evol Microbiol. 2004; 54:1477–82.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  • Хэнсон Р.С., Хэнсон Т.Е.Метанотрофные бактерии. Microbiol Rev. 1996;60:439–71.

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Havelsrud OE, Haverkamp TH, Kristensen T, Jakobsen KS, Rike AG. Метагеномное исследование метанотрофных микроорганизмов в отложениях точечного просачивания каменноугольной нефти. БМС микробиол. 2011;11:221.

    Артикул пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  • Hulthe G, Hulth S, Hall POJ.Влияние кислорода на скорость деградации тугоплавкого и лабильного органического вещества в отложениях континентальной окраины. Геохим Космохим Акта. 1998;62:1319–28.

    КАС Статья Google ученый

  • Стигебрандт А., Густафссон Б.Г. Улучшение надлежащего качества воды Балтийского моря с помощью крупномасштабной экологической инженерии.Амбио. 2007; 36: 280–6.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  • Стигебрандт А., Лильеблад Б., де Брабандере Л., Форт М., Гранмо А., Холл П., Хаммар Дж., Ханссон Д., Кононец М., Магнуссон М. и др. Эксперимент с принудительной оксигенацией глубоководного бескислородного фьорда, западная Швеция. Амбио. 2015;44:42–54.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  • Conley DJ, Humborg C, Rahm L, Savchuk OP, Wulff F.Гипоксия Балтийского моря и бассейновые изменения биогеохимии фосфора. Технологии экологических наук. 2002; 36: 5315–20.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  • Термодинамическое моделирование при оценке роли второстепенных оксидов и минерализаторов в фазообразовании портландцементного клинкера

    В таблице 4 представлены результаты химического анализа приготовленных клинкеров, полученные методом XRF-химического анализа. В Таблице 5 показано процентное содержание различных фаз в трех образцах клинкера, полученных различными методами, такими как расчет CALPHAD, расчет Боуга и метод XRD-Ритвельда.Подгоночные параметры XRD-анализа Ритвельда (R wp и G из ) также приведены в таблице 5. Для расчета стабильных фаз с использованием CALPHAD были рассчитаны C 3 S, C 2 S, CaO и MgO. при температуре закалки (1300°C) и C 3 A и C 4 AF рассчитывали при 700°C, поскольку они нестабильны при 1300°C. Все твердые растворы CaO–Al 2 O 3 –Fe 2 O 3 , устойчивые при 700 °C, рассматриваются как C 4 AF. Можно заметить, что предсказание C 3 S в методе CALPHAD очень близко к данным XRD-Rietveld как для образца-1, образца-2, так и для образца-3. Прогноз уравнения Бога также очень близок к результату XRD. Для предсказания C 2 S результат CALPHAD показал хорошее совпадение с данными XRD-Rietveld для всех трех образцов. Но C 2 S, предсказанное уравнением Бога, на 4–5% выше по сравнению с фактическими данными XRD-Rietveld. C 3 A, предсказанный CALPHAD, также очень близок к результату XRD, но C 3 A, предсказанный уравнением Бога, намного выше в Образце-2 и Образце-3 по сравнению с результатом XRD.C 4 AF, предсказанный CALPHAD, также очень близок к результату XRD-Rietveld, но C 4 AF, предсказанный CALPHAD, на 2–5% меньше по сравнению с результатом XRD-Rietveld. Приведенный выше результат показывает, что данные прогноза CALPHAD очень близки к фактическим экспериментальным данным, что не всегда верно для уравнения Бужа, поскольку оно не учитывает влияние всех оксидов и температуры [5].

    Таблица 4 Химический анализ (XRF) клинкера, синтезированного в лаборатории Таблица 5 Результат фазового анализа образцов клинкера, полученных другим методом

    данное условие.Кроме того, метод CALPHAD имеет дополнительное преимущество расчета фазы при любых равновесных условиях (температура, давление) [15]. Таким образом, CALPHAD можно использовать для изучения эволюции фаз при повышении температуры и для понимания роли различных важных второстепенных оксидов в фазообразовании.

    На рисунке 1 представлена ​​диаграмма зависимости температуры от фазового состава, полученная методом CALPHAD в диапазоне температур 700–1500 °C для состава Образца-3, приведенного в таблице 2. На рисунке 1 показана температура при клинкеризации (1400–1450 °C) стабильные фазы: C 3 S, C 2 S, непрореагировавший MgO и ионная жидкость.При охлаждении ионная жидкость уменьшается, а фазы С 2 S и С 3 S увеличиваются до 1300°С. Ниже 1300 °C C 3 S нестабилен и диссоциирует на C 2 S и CaO, как показано на рис. 1. Ниже 1280–1290 °C происходит разделение ионной жидкой фазы и другой фазы твердого раствора, т.е. 4 AF начинает формироваться. Ниже 1050–1100 °C C 3 A кристаллизуется из оставшейся ионной жидкости, и, наконец, оставшаяся жидкость затвердевает при охлаждении в зависимости от скорости закалки.

    Рис. 1

    Диаграмма зависимости температуры от фазового перехода для Образца-3

    Эта диаграмма очень важна для понимания пути фазообразования при нагреве в системе C–A–S–F–M. Это также показывает, что закалка необходима для получения фазы C 3 S после охлаждения, поскольку фаза C 3 S стабильна при температуре выше 1300 °C. Этот график также может быть полезен для определения максимальной температуры в зоне горения вращающейся печи для ее безопасной работы в пределах максимально допустимого процентного содержания ионной жидкости. Например, если допустимый предел содержания ионной жидкости во вращающейся печи составляет 28 % масс., максимальная температура печи не должна превышать 1430 °С для данного состава сырьевой смеси Образца-3, как следует из рис. 1. Аналогично, Максимально допустимая температура кальцинатора может быть определена по этому графику, чтобы избежать образования ионной жидкой фазы в кальцинаторе.

    Оптическое микроскопическое изображение вышеуказанного клинкера (образец 3) вместе с картиной XRD также показано на рис. 2. Оно показывает, что микроструктура состоит из трех основных фаз, C 3 S-фаза с гексагональным зерном, C 2 S-фаза с округлым зерном и яркой матрицей C 4 AF.Результат рентгеноструктурного анализа уже показан в таблице 5. Для идентификации фаз в микроструктуре было проведено картирование ЭДС и точечное ЭДС. Распределение элементов в микросостоянии вместе с изображением BSE показано на рис. 3. На нем видно, что светлые области матрицы богаты Al и Fe, что указывает на то, что это C 4 AF. Периклаз присутствует в виде кластера MgO, который кажется темным на изображении SEM. Основные регионы населены Ca и Si, что указывает на то, что C 3 S и C 2 S состоят из большей части.Средние составы различных фаз, полученные с помощью точечного анализа ЭДС, также приведены в таблице 6.

    Изображения BSE-SEM, EDS-картирование и карта распределения элементов образца клинкера-3

    Таблица 6 Средний состав различных фаз, полученный с помощью точечного анализа EDS

    На рисунке 4 показано влияние SO 3 на образование основной фазы Система C–A–S–F–M.SO 3 повышает C 2 S и снижает C 3 S выше 1300 °C, как показано на рис. 4а, б. Но при температуре выше 1450 °C C 2 S внезапно уменьшается по мере растворения в ионной жидкости. Снижение C 2 S выше 1450 °C напрямую зависит от содержания SO 3 в композиции, как показано на рис. 4. С увеличением SO 3 в композиции скорость растворения увеличивается, а C 2 S быстро убывает. Минутное присутствие SO 3 (∼ 0.5%) может снизить температуру образования ионной жидкости примерно на 20 °C. При более низкой температуре SO 3 не оказывает большого влияния на образование ионной жидкости. Однако при очень высокой температуре (≥ 1450 °C) SO 3 значительно увеличивает содержание ионной жидкости, способствуя растворению C 2 S в ионной жидкости, как показано на рис. 4c. Таким образом, если SO 3 имеет высокое содержание (> 1,5 мас.%) в сырьевой смеси, максимальная температура печи должна быть менее 1450 °C, чтобы избежать избыточного образования жидкости в печи, чтобы избежать неконтролируемого образования жидкости в печи.Чтобы понять влияние SO 3 на увеличение C 2 S и снижение C 3 S, было смоделировано влияние SO 3 на бинарную диаграмму CaO–SiO 2 , которая показана на рис. 5. На нем показано перекрытие двух бинарных фазовых диаграмм CaO–SiO 2 , одна без SO 3 (черная), а другая с 2% SO 3 (красная). {\prime}}}\) соответственно.{\prime}}}\) > \(\frac{OS}{RS}\). Влияние SO 3 на C 3 S и C 2 S, полученное CALPHAD, согласуется с выводом W. Gutt et al. [23] и Horkoss et al. [24], так как они также сообщили, что SO 3 увеличивает содержание C 2 S и снижает содержание C 3 S в клинкере. Ли и др. В работе [25] также сообщалось об аналогичном наблюдении для C 3 S и C 2 S.

    Рис. диапазон от 1100 °С до 1500 °С; a влияние на C 2 S, b влияние на C 3 S и c влияние на жидкую фазу

    Рис.5

    a Эффект добавления 2 мас. % SO 3 на фазовой диаграмме CaO–SiO 2 . b Увеличенное изображение влияния добавки SO 3

    На рисунке 6 показано влияние Na 2 O на фазовое развитие системы C–A–S–F–M. Это также отрицательно влияет на снижение C 2 S выше 1290 °C. С увеличением Na 2 O, C 3 S увеличивается линейно, как показано на рис. 6б. Но при более высокой температуре (> 1450 °C) C 3 S растворяется с образованием ионной жидкости, а C 3 S уменьшается.Температура растворения и степень растворения также зависят от содержания Na 2 O в ионной жидкости, как показано на рис. 6b. С увеличением Na 2 O температура растворения C 3 S снижается. Скорость растворения также увеличивается с увеличением Na 2 O в цементной сырьевой смеси. Доля ионной жидкой фазы, которая образуется при низкой температуре, увеличивается с увеличением доли Na 2 O. При температуре выше 1450 °C содержание ионной жидкости резко увеличивается из-за растворения C 3 S, как описано ранее.{\prime}}}\) < \(\frac{OS}{RS}\). Результаты CALPHAD также совпадают с экспериментальными результатами, так как ранее экспериментальными исследованиями было доказано, что Na 2 O увеличивает C 3 S и уменьшает C 2 S [26,27,28].

    Рис. 6

    Влияние Na 2 O на фазообразование в системе C–A–S–F–M в интервале температур от 1100 °С до 1500 °С; a влияние на C 2 S, b влияние на C 3 S и c влияние на жидкую фазу

    Рис.Рис. a

    На рис. 8a–c показано влияние K 2 O на фазообразование портландцемента. С увеличением K 2 O в системе C–A–S–F–M это оказывает значительное влияние на уменьшение C 2 S и увеличение ионной жидкости, как показано на рис. 8a и c. Незначительное добавление (0,05 мас.%) K 2 O снижает температуру образования ионной жидкости на 10 − 15 °C.K 2 O также оказывает незначительное влияние на увеличение C 3 S. Первопричину увеличения C 3 S и уменьшения C 2 S можно увидеть на бинарной диаграмме CaO–SiO 2 как показано на рис. 9a и b. Черная и красная линия представляют без добавления K 2 O, а красная линия представляет собой добавление 0,5% K O. Как показано на рис. 9b, влияние K 2 O на Бинарная фазовая диаграмма CaO–SiO 2 очень похожа на эффект Na 2 O.{\prime}}}\) < \(\frac{OS}{RS}\). Хотя влияние K 2 O на увеличение C 3 S и уменьшение C 2 S не такое сильное, как у Na 2 O, сдвиг линии PQ к P’Q’ меньше в случае Добавление 0,5% K 2 O по сравнению с добавлением 0,5% Na 2 O.

    Рис. 8

    Влияние K 2 O на фазообразование в системе C–A–S–F–M в интервале температур от 1100 °С до 1500 °С; a влияние на C 2 S, b влияние на C 3 S и c влияние на жидкую фазу

    Рис.9

    a Влияние K 2 O на CaO–SiO 2 фазовая диаграмма, b увеличенное изображение рис. a

    На рисунке 10 показано влияние увеличения MgO на образование фазы C 3 S, C 2 S и ионной жидкости. MgO оказывает номинальное влияние на уменьшение C 2 S и увеличение C 3 S. Добавление MgO в количестве до 1 мас.% в сырьевую смесь может увеличить содержание C 3 S на ~ 2 мас.%. Он снижает температуру образования ионной жидкости на 20 °C, но не играет существенной роли в повышении температуры ионной жидкости ниже 1400 °C.Хотя это может помочь увеличить температуру ионной жидкости выше 1400 °C. На рисунке 10d показано, что большее количество MgO (> 1 мас.%) приводит к образованию периклаза (свободного MgO), который частично растворяется при повышении температуры. Если MgO составляет более 1,5 мас. %, он не может полностью раствориться в фазе ионной жидкости даже при 1400 °C, в результате чего свободный MgO может присутствовать в форме периклаза с другими фазами в клинкере. Свободные MgO и CaO нежелательны в конечном продукте, так как они вызывают расширение во время гидратации и образование трещин после схватывания цемента.

    Рис. 10

    Влияние MgO на фазообразование в системе C–A–S–F–M в интервале температур от 1100 °C до 1500 °C; a влияние на C 2 S, b влияние на C 3 S, c влияние на жидкую фазу и d влияние на образование свободного MgO

    На рисунке 21 904 904 TiO на различные фазы образования. Это значительно увеличивает C 2 S и снижает C 3 S выше 1290 °C. При более низкой температуре он не оказывает никакого влияния на образование ионной жидкости.{\prime}}}\) > \(\frac{OS}{RS}\). Количество TiO 2 в сырьевой смеси также очень критично, так как оказывает существенное влияние на образование всех важных фаз. Хотя это способствует клинкеризации за счет образования ионной жидкой фазы, избыточное количество TiO 2 в сырьевой смеси может быть вредным, так как приводит к снижению C 3 S, а также вызывает образование покрытия в печи из-за чрезмерного содержания ионов. образование жидкости при высокой температуре. Результат CALPHAD оказался в соответствии с наблюдениями многих исследователей, поскольку они также сообщили, что TiO 2 повышает горючесть сырьевой смеси за счет увеличения фазы ионной жидкости, в результате чего свободная известь уменьшается [28].

    Рис. 11

    Влияние TiO 2 на фазообразование в системе C–A–S–F–M

    Рис. 12

    a Влияние добавки 2% масс. Система SiO 2 и b , увеличенное изображение рис. а показано влияние на образование C 3 S и C 2 S

    На рисунке 13 показано влияние всех второстепенных оксидов на образование фаз при 1450 °C. SO 3 увеличивает ионную жидкую фазу до 1% при 1450 °C, как показано здесь на рис.12а. C 2 S линейно увеличивается с увеличением SO 3 , когда оно превышает 1%, тогда как C 3 S линейно уменьшается с увеличением SO 3 . Ионная жидкость увеличивается с увеличением Na 2 O. Но скорость увеличения ионной жидкости уменьшается после добавления 0,4% Na 2 O. C 2 S уменьшается с увеличением Na 2 O до 0,3% затем он насыщается, как показано на рис. 13b. Но C 3 S увеличивается с увеличением Na 2 O до 0.4% и уменьшается с увеличением Na 2 O. Аналогично, с увеличением K 2 O ионная жидкость увеличивается, а C 2 S уменьшается по другому закону, но C 3 S увеличивается с увеличением K 2 O, как показано на рис. 13c. Вот почему щелочи (Na 2 O и K 2 O) играют решающую роль в определении прочности портландцемента. Этот эффект более заметен для Na 2 O, поскольку он более эффективен в увеличении C 3 S и уменьшении C 2 S, как показано на рис.13б, в. Добавление 1 мас.% MgO может увеличить содержание ионной жидкости на 1%, увеличить содержание C 3 S на 3 мас.\circ{\rm C}\)

    На рис. 14 показано влияние добавления различных минерализаторов на образование ионной жидкости C–A–S–F – система М.Из него видно, что массовый процент ионной жидкости увеличивается с увеличением доз различных минерализаторов. AlF 3 оказывает максимальное влияние на увеличение ионной жидкости по сравнению с другими минерализаторами, тогда как ZnO и CaSO 4 имеют очень незначительное влияние на увеличение ионной жидкости. До 0,5 мас.% оба MgSiF 6 и Na 2 SiF 6 имеют аналогичный эффект. Но MgSiF 6 более эффективен по сравнению с Na 2 SiF 6 при их доле более 5 мас.%.После Na 2 SiF 6 CaF 2 более эффективен для увеличения концентрации ионной жидкости по сравнению с CaCl 2 . Орден минерализаторов на основе способности формирования ионной жидкости: ALF 3 > MGSIF 6 > Na 2 SIF 6 > CAF 2 > CACL 2 > CASO 4 > ZnO. Этот график очень полезен для сравнения эффективности различных минерализаторов и определения необходимых дозировок минерализатора.

    Рис. 14

    Влияние минерализатора на образование жидкой фазы при 1400 °C

    Было замечено, что минерализаторы также оказывают серьезное влияние на образование C 3 S и C 2 S при увеличении ионной жидкости. AlF 3 , MgSiF 6 и Na 2 SiF 6 заметно снижают содержание C 3 S, тогда как CaF 2 и CaCl 2 оказывают умеренное влияние, как показано на рис.15а. Хотя в случае ZnO и CaSO 4 незначительно увеличивает C 3 S. Рисунок 15В дисплеи, ALF 3 , MGSIF 6 и Na 2 SIF 6 SIF 6 имеют значительный эффект в увеличении C 2 S. Добавление ALF 3 , MGSIF 6 и Na 2 Sif 6 на 0,5 % масс. может быть эффективным для увеличения содержания C 2 S на  ~ 2 % масс. Выше 0,5 мас.% он восстанавливает C 2 S в системе. CaSO 4 и CaCl 2 оказывают незначительное влияние на снижение C 2 S.CaF 2 оказывает сравнительно большее влияние на снижение C 2 S, когда его содержание превышает 0,5 мас.%.

    Рис. 15

    Влияние минерализаторов на образование a C 3 S и b C 2 S при 1400 °C

    эффективен в увеличении фазы ионной жидкости, уменьшении C 3 S и увеличении C 2 S по сравнению с другими типами минерализаторов.Если рассматривать только фториды, порядок эффективности фторидов также зависит от общего содержания фтора в системе. Массовые % фтора в MgSiF 6 и AlF 3 максимальны, 68,51 мас.% и 67,85 мас.% соответственно. Но дополнительное преимущество «Al», которое присутствует в AlF 3, , делает его немного более эффективным по сравнению с MgSiF 6. Na 2 SiF 6 также является очень эффективным минерализатором, содержащим 60,61 мас.% фтора. Наконец, CaF 2 является наименее влиятельным фторидным минерализатором среди них с очень низким содержанием фтора (48.66 мас.%). С увеличением ионной жидкости растворимость Ca 2+ в ионной жидкости также увеличивается. Так, доступный свободный кальций в системе уменьшается и реагирует с С 2 S с образованием С 3 S. В результате с увеличением ионной жидкости С 3 S уменьшается, а С 2 S увеличивается. Изменение C 3 S и C 2 S связано с образованием ионной жидкости.

    На рисунке 16 показано влияние всех минерализаторов на снижение температуры клинкеризации.Здесь за температуру клинкеризации принимается температура, при которой образуется 25 мас.% ионной жидкости. Это показывает, что при добавлении 0,5 % масс. и 1 % масс. AlF 3 температура клинкеризации может быть снижена на  ~ 150°C и  ~ 250°C соответственно. Как Na 2 SiF 6 , так и MgSiF 6, могут снизить температуру клинкеризации на  ~ 100 °C и  ~ 200 °C при добавлении 0,5 % масс. и 1 % масс. соответственно. CaF 2 имеет сравнительно более высокий эффект снижения температуры клинкеризации по сравнению с CaCl 2 , тогда как CaSO 4 и ZnO имеют наименьший эффект.Так, фториды являются наиболее эффективными минерализаторами, за ними следуют хлориды и сульфаты для снижения температуры клинкеризации. Для сравнения эффектов различных минерализаторов была разработана модель линейной регрессии (Y = A + BX, где A и B — константы). В таблице 7 приведены результаты регрессионного анализа. Коэффициент X или наклон кривой представляет собой эффективность минерализатора. AlF 3 является наиболее эффективным минерализатором, так как имеет самое низкое значение (- 247) коэффициента, а ZnO является наименее эффективным минерализатором, имеющим самое высокое значение коэффициента X (- 43).Используя эти уравнения, можно легко рассчитать температуру клинкеризации в диапазоне от 0 до 1 мас.%.

    Рис. 16

    Влияние минерализатора на температуру клинкеризации

    Таблица 7 Влияние минерализатора на температуру клинкеризации

    Хотя AlF 3 является одним из наиболее эффективных минерализаторов, тем не менее, он очень дорогой. Но можно комбинировать часть применяемого в настоящее время минерализатора (такого как CaF 2 ) с AlF 3 для улучшения общих характеристик минерализатора.На рисунке 17 показан результат совместного действия различных минерализаторов на снижение температуры клинкеризации. Это показывает, что как CaF 2 , так и CaCl 2 очень эффективно снижают температуру клинкеризации при добавлении AlF 3 до 0,6%. Свыше 0,6% AlF 3 мало эффективен для снижения температуры клинкеризации. Но CaF 2 может линейно снизить температуру клинкеризации за счет замены CaCl 2 до 1 мас.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.