Для начала давайте разберемся, что это за зверь такой – арболит. Этот строительный материал появился во второй половине прошлого века. Применяя зарубежный опыт, советские производители совместно с учеными, разработали оптимальный состав материала и подготовили мощную материальную базу для его производства. По всему СССР были построены дома, которые и сегодня сохранились в хорошем состоянии, что доказывает высокие эксплуатационные свойства арболита. Хорошим доказательством преимущества арболита является его применение при строительстве научной станции Молодежная, которая находится в Антарктиде. Три жилых помещения со столовой были построены их арболитовых панелей толщиной всего 30 см!
В СССР было построено более сотни заводов, однако после распада союза многие из них были незаслуженно заброшены и разрушены. Последние время наблюдается рост производства арболита в России. В Беларуси такое производство было возобновлено в Молодечно.
Материал представляет собой легкий бетон, получаемый в результате формования и твердения смеси, состоящей из минерального вяжущего (цемента), заполнителей (отходов лесозаготовок, лесопиления, деревообработки, костры льна и конопли и др. органического сырья), химических добавок и воды.
Стандартная стена из арболитовых блоков толщиной 30 см соответствует кирпичной толщиной 100-190 см (в зависимости от качества кирпича) и оказывается достаточно тёплой для применения без специальных утеплителей. Кроме того, в кладочном растворе существуют так называемые «мостики холода». И, если объём стандартного блока из арболита равен более чем 15 кирпичам — это значит, что в стене одинакового объема площадь «мостиков холода» в 2 раза меньше (а для стен одинаковой теплопроводности – в 6-13 раз).
Вес кирпича как минимум в 2.5-3.5 раза больше, чем аналогичного объема арболита. А с учетом различий в тепловых свойствах — требуемая масса кирпича для строительства дома аналогичного качества будет в 10-15 раз выше. То есть, даже одна только стоимость транспортировки материала делает кирпичный дом значительно дороже. Из-за такого серьёзнейшего различия проекты кирпичных домов предусматривают использование значительно более тяжелого, а значит — и более дорогого фундамента.
Арболит обладает широким спектром возможностей по обработке в процессе строительства и использования:
- легко пилится, рубится, сверлится, что позволяет быстро и просто подгонять блоки до нужных размеров;
- позволяет вбивать гвозди и использовать шурупы, что делает обустройство дома простым, как в деревянном строении;
- обеспечивает отличную связь с различными отделочными материалами, штукатурка прочно удерживается на стеновых поверхностях без армирующей сетки.
Арболит пропускает воздух, чем обеспечивают не только вентиляцию дома и оздоровление внутреннего микроклимата, а также и более комфортные условия для существования материала.
Арболит — керамзитобетон
Керамзитобетон – достаточно популярный вид легкого бетона на основе сочетания цемента, песка, керамзита и воздухововлекающих добавок. Керамзитобетонные блоки широко используются в сфере малоэтажного строительства.
Теплопроводность для керамзитобетона с удельным весом 800 кг/м3 и 1000 кг/м3 составляет соответственно 0.19 Вт/(мК) и 0.27 Вт/(мК). А арболит с аналогичными конструкционными возможностями обладает плотностью 700 кг/м3 и теплопроводностью 0.14 Вт/(мК). Одно только преимущество арболита по теплосбережению на 36% — важный фактор оптимального выбора материала для строительства.
Керамзитобетон прочнее, чем арболит, но для него превышение нагрузки — это разрушение всего блока. А прочно связанный органический заполнитель даёт арболитовому блоку высокие показатели прочности на изгиб и возможность обратимых пластических деформаций. То есть, блок из арболита полностью разрушить практически невозможно. Там где керамзитобетонный блок аналогичной прочности на сжатие – начнёт трескаться и раскалываться на части, арболитовый блок просто незначительно сожмётся, и уже только при дальнейших значительных увеличениях нагрузки может начаться полное разрушение блока. Как следствие, при колебаниях грунта, температурных перепадах, неправильно сделанном фундаменте — стены из арболита не дадут трещин, в отличие от керамзитобетона, других легких бетонов или кирпича.
Арболит — пенобетон
Пенобетон – разновидность легкого ячеистого бетона, получаемая из смеси вяжущего, песка и воды с пенообразующими добавками. Низкая теплопроводность пенобетонных блоков в сочетании с невысокой стоимостью и высокой долговечностью долгое время делали этот материал действительно одним из лучших.
Поскольку чем ниже плотность материала, тем лучше теплоизолирующие качества, — на практике обычно используют неавтоклавный пенобетон с минимально возможной плотностью 600-800 кг/м3 (D600-D800) и прочностью на сжатие B1-B3.5. Для решения аналогичных задач подходит арболит плотностью 600-650 кг/м3 и классом B2-B2.5. Для пенобетонных блоков такого класса прочность, являющаяся достаточной в использовании, – в целом невелика, и их низкая сопротивляемость растягивающим напряжениям, хрупкость создают известные проблемы в процессе перевозки и строительства. У арболитовых блоков в этом плане наилучшим образом проявляется особенность их заполнителя. Блоки оказываются армированы древесиной, которая обладает высокой пластичностью. Соответственно, стеновой блок из арболита очень сложно повредить при транспортировке, разгрузке, в процессе монтажа и т.д. А стены уже построенного здания за счет этого не подвержены растрескиванию от усадки (одной из ключевых проблем пенобетона), колебаний грунта, температурных перепадов и прочих факторов.
Кроме того, прочностные особенности пеноблоков требуют при строительстве обязательного армирования, и, соответственно, дополнительным усложнением строительных работ, а также увеличением общей стоимости дома.
В строительстве зданий по теплоизоляционным свойствам арболит оказывается на 15-75% эффективнее, что позволяет отказаться от дополнительных материальных и трудовых затрат на использование утеплителя.
Арболит — древесина
Дерево в Беларуси всегда оставалось самым популярным строительным материалом для сельского строительства: хорошая теплопроводность, привлекательный внешний вид, сравнительно невысокая стоимость и высочайшая экологичность долгое время делали этот материал действительно наилучшим выбором.
Теплопроводность дерева составляет 0.15-0.4 Вт/(мК), арболита – 0.07-0.17 Вт/(мК). Толщина стандартного блока из арболита – 30 см, следовательно, стены из таких блоков по теплосбережению вполне соответствуют классическим стенам из полуметровых бревён и даже превосходят их.
В самом процессе строительства дерево имеет ещё ряд отрицательных свойств: высокая усадка всех видов древесины не позволяет быстро построить деревянный дом – обязательно требуется потратить минимум год на усадку здания (до 10%) и только после этого можно начинать отделку. К тому же, при этом дерево нередко сильно растрескивается, что не только влияет на внешний вид, но ухудшает параметры биостойкости и теплоизоляции здания. Строительство домов из бревён требует затрат на весьма недешевую и непростую операцию по конопатке щелей, требующую хороших материалов и профессиональных исполнителей. Арболит имеет усадку всего 0.4%, поэтому возможно оперативное возведение здания из стеновых блоков в срок до 1 месяца.
В таблице представлены основные технологические свойства и затраты рассмотренных выше материалов.
Сравнительная характеристика арболита с материалами, использующимися для сельского строительства
№ п/п | Показатели | Вид строительного материала | |||
арболит | пенобетон | керамический кирпич | силикатный кирпич | ||
1 | Размеры | разн. | разн. | 250-125-65 | 250-125-88 |
2 | Нормативная толщина стены, м | 0.38 | 0.51 | 0.51 | 0.51 |
3 | Расход газа на обогрев, м3 | 0.96 | 1.8 | 2.2 | 2.5 |
4 | Затраты на строительство 1 м2 стены, чел/час | 0.12 | 2.7 | 6.16 | 6.16 |
5 | Расход цемента для строительства 1 м2, стены, кг | 12.25 | 19.12 | 28.9 | 29.6 |
6 | Плотность, кг/м3 | 650 | 700 | 1800 | 1900 |
7 | Водопоглощение, % | 14 | 18-35 | 16-18 | 18 |
8 | Коэффициент теплопроводности, Вт/(мК) | 0.16 | 0.18 | 0.70 | 0.75 |
9 | Прочность на сжатие, кг/см2 | 50-70 | 35 | 75 | 75 |