Menu Close

Арболит производство: Технология производства арболита

Автоматизированная линия Арболит-2 для производства блоков с доставкой по России

Автоматизированная линия Л-Арболит 2 – малогабаритная, компактная установка, позволяющая производить арболитовые блоки (ГОСТ 19222-84) методом вибро-формования с пригрузом, с мгновенной распалубкой. Современная промышленная линия предназначена для налаживания собственного производства популярного строительного материала в вашем цеху и обладает высокой скоростью формовки и выдачи блоков.

Комплектация линии Л-Арболит 2:

  1. Бетоносмеситель принудительного действия, в который вы сможете загружать до 700 литров сырья.
  2. Ленточный транспортер
  3. Автоматический бункер накопитель готовой смеси.
  4. Два вибростанка, гарантирующих высокое качество формования блоков и удаление из них излишков жидкости.

Принцип работы Л-Арболит 2:

В бетоносмеситель загружаются компоненты для приготовления арболитовой смеси.
Далее готовый раствор поступает по ленточному конвейеру в бункер – накопитель. Оператор подает смесь из бункера в матрицу, установленную на вибростанке. При включенном вибраторе, уплотняет смесь с помощью верхнего прижима. Далее одним нажатием ногой на рычаг, достает готовый арболитовый блок из матрицы и ставит его на стеллаж, поддон или пол, в зависимости от Ваших условий производства. Время изготовления 1 блока составляет от 15 до 30 секунд.

Компактность установки и ее простые принципы работы позволят вам открыть производство новой, востребованной на рынке продукции без существенных вложений в расширение территорий, обучение и наем персонала. При этом вы можете быть полностью уверены, что покупка производственной линии окупится и принесет прибыль в самые краткие сроки.

Меры предосторожности:

  1. Оборудование должно быть установлено на ровной, прочной, хорошо освещенной площади.
  2. Подключение к электросети и заземление обязан производить аттестованный электрик.
  3. Работники должны быть проинформированы и обучены работе на установке.
  4. Перед началом работы, обязательно производить осмотр всех частей линии.
  5. После рабочей смены, оборудование необходимо обесточить и очистить от следов раствора.

Преимущества линии Л-Арболит:

  • Невысокая стоимость оборудования при достаточно высокой скорости производства.
  • Легкость монтажа и отсутствие длительной предварительной настройки линии.
  • Для работы достаточно трех человек. Вам не придется значительно расширять штат – вы получите внушительный поток прибыли при минимальных вложениях.
  • Не требуется высокой квалификации и дополнительного обучения персонала.
  • Высокое качество выпускаемой продукции.
  • Минимальный срок окупаемости линии.

Про Арболит

На сегодняшний день, когда столько внимания уделяется экологии, производство экологичных и при этом теплых и прочных стеновых материалов является очень актуальным и востребованным.
 На арболитовые блоки уже сформирован достаточно высокий спрос, как со стороны частных строителей собственного жилья, так и бригад, осуществляющих возведение жилых и коммерческих зданий по договору. Причиной быстрого входа на рынок стали уникальные свойства, которые совместили в себе все лучшее от древесины и бетонных блоков:
  • Низкая теплопроводность, которая позволяет жителям средней полосы значительно экономить на топливе в зимний период.
  • Малый вес, способствующий быстрой работе строительно-монтажных подразделений.
  • Экологичность и безопасность для здоровья людей.
  • Прочность, долговечность и отличные показатели противопожарной безопасности.
  • Гигиеничность. Материал великолепно пропускает воздух, не подвержен накоплению влаги и поражению плесневыми грибками – он позволяет строить дома с хорошим микроклиматом.
  • Низкая звукопроводимость – свойство, актуальное для строительства многоквартирных домов и коттеджей вдоль оживленных улиц, вблизи вокзалов и аэропортов.

Благодаря своим уникальным свойствам, он позволяет не только построить отличное жилье, но и сэкономить на этом процессе до 40% финансовых и временных ресурсов.

Все чаще и чаще народ отдает свое предпочтение Арболиту, когда встает вопрос выбора основного строительного материала для возведения дома, коттеджа, бани, гаража, коммерческий помещений.

Технология производства Арболит 33

Не секрет, что качество строительного материала напрямую зависит от строгого соблюдения технологии изготовления и от правильного подбора ингредиентов.

В этой статье мы расскажем, как получить качественный арболит, соответствующий современным требованиям экологичности, безопасности и энергоэффективности жилья.

 

Арболит на 80-90% состоит из древесной щепы, а значит, ей надо уделять особое внимание — ведь именно от качества щепы зависят будущие свойства блока и теплофизические характеристики Вашего дома. Не редко для производства арболита, вместо технологической щепы, используют опилки, стружку от оцилиндровки бревен, в ход идет горелая, гнилая или с большим содержанием коры древесина. В течение 2-х лет мы вели разработку оборудования для создания «идеальной» щепы — без примесей и с соответствующими для арболита размерами. На фотографиях Вы видите, каких результатов удалось добиться. Именно такая щепа составляет основу арболитовых блоков, выпускаемых нашей компанией.

 

Не менее значим в производстве арболита цемент: он отвечает за прочность блоков, био- и огнестойкость материала, и, как следствие, за надежность и безопасность будущего жилья. Ввиду того, что цемент является основной затратной частью производства, то некоторые производители пытаются сэкономить на нем. Кто-то экономит на количестве, а кто-то на качестве — в любом случае получается, что «скупой платит дважды», только в данном случае получается, что платит из Вашего кармана.

Для производства мы используем только проверенный цемент, напрямую с завода изготовителя — «Портландцемент» М-500 Д0, производства Мордовии. Каждая партия поставляемого с завода цемента сопровождается сертификатом соответствия.

Вернёмся к щепе. Как известно, древесина содержит сахар, что приводит к гниению и разрушению. Это может коснуться и арболита, если своевременно не избавить щепу от сахара. Мы решаем проблему путем обработки щепы сульфатом алюминия. Это химическое вещество также применяется для очистки питьевой воды, в качестве пищевой добавки и полностью соответствует экологическим нормам и требованиям. 

Сульфат алюминия, используемый на нашем производстве, также как и цемент, имеет сертификаты качества.

  С целью понижения гигроскопичности материала в производстве арболита можно использовать «жидкое стекло».  Согласно ГОСТ 19222-84. Арболит и изделия из него, «жидкое стекло» является рекомендуемой добавкой.  
 

Чтобы сделать качественный блок нужной плотности и правильной геометрии необходимо профессиональное оборудование, разработанное специально для производства арболита.

Для приготовления арболитовой смеси мы используем бетоносмеситель принудительного действия, благодаря которому каждая щепочка покрывается защитным слоем цемента.

  Центральное место на линии занимает вибропресс, который обеспечивает равномерное распределение щепы и необходимую плотность блока.
  Особое внимание мы уделяем геометрии металлических форм, в которых арболитовая смесь выдерживается до первичного затвердевания цемента, в противном случае линейные отклонения блоков могли бы исчисляться сантиметрами!!!

 

Вот и все «секреты» производства, позволяющие нашей компании выпускать арболитовые блоки точных размеров и качества, соответствующего ГОСТу 19222-84.

 

 

 

достоинства и недостатки — Реальное время

Достоинства и недостатки арболита, ГОСТы, секреты выбора

Еще один, доселе не упоминавшийся в проекте «Дом в фокусе», материал, из которых строят дома в нашей стране — арболит (его еще иногда называют древобетоном). Новинкой его назвать сложно — в СССР его делали еще в 1960-х, и ходит даже байка о том, что из него строили столовую на советской полярной станции. Так это было или нет — проверить трудно. Однако арболитовые блоки занимают свое не самое большое, но прочное место на рынке материалов для частного домостроения. Предлагаем познакомиться с ним поближе.

Как делают арболит

Строго говоря, он тоже считается легким бетоном, но на 80—90% состоит из древесной щепы и химических связующих. Остальные 20—10% — цементное связующее. Вместо измельченной древесины может быть использована и костра растений (льна, конопли), и даже рисовая солома. Словом, подходит любой плотный растительный материал, но арболит для строительства все-таки в основном делают на древесном наполнителе.

Технические условия изготовления этого материала регламентирует ГОСТ Р 54854-2011 В качестве вяжущего материала используются портландцемент (включая быстротвердеющую его разновидность), заполнителем чаще всего выступает деревянная щепа хвойных пород (сосновая, еловая, лиственничная).

В состав арболита обязательно вводятся химические добавки (хлористый кальций, жидкое стекло, известь, сернокислый глинозем). Во-первых, подобные добавки ускоряют твердение, улучшают защиту арматурной стали от коррозии. Во-вторых, они связывают сахара, содержащиеся в природной древесине, и исключают развитие гнилостных процессов внутри материала — минерализуют содержимое блока. Еще один тип добавок — порообразующие (чтобы обеспечить просыхание блоков и их вентилирование). Конструкции из арболита армируются. Для этого используется арматура классов A-I, A-II, A-III небольшого диаметра (до 16 мм).

Методы формирования блоков и плит из арболита могут быть разными: это происходит в металлических формах, материал в них либо послойно укатывается, либо спрессовывается, либо уплотняется на виброплощадках — словом, способов множество.

А еще бывает так называемый монолитный арболит, когда материал смешивается и заливается прямо на строительной площадке в несъемную опалубку. Эта технология относится к довольно экзотичным, зато полностью исключает образование мостиков холода и позволяет реализовывать самые фантастические архитектурные формы. А чтобы избежать формирования мостиков холода в случае использования обычных блоков и плит, строители используют теплоизоляционную кладочную смесь, которая имеет такую же теплопроводность, что и сам арболит.

Арболит тоже считается легким бетоном, но на 80—90% состоит из древесной щепы и химических связующих. Фото: z500proekty.ru

Сухие цифры

Арболит, как и многие другие стеновые материалы для строительства дома, может быть разных классов по прочности на сжатие. Для конструкционного арболита он должен быть не ниже B1 (это соответствует плотности 650—750 кг/кв. м). Максимальный класс арболита по прочности на сжатие — В3,5 (800—850 кг/кв. м).

Согласно таблице, приведенной в ГОСТе, для несущих стен из арболита марка по средней плотности должна быть D750—D900, прочность на сжатие — B2.5 и B3,5. Ненесущие стены могут быть ограничены показателями D500—В600, прочность на сжатие — от В0,75 до B1.5.

Марка арболита по морозостойкости для зданий с влажностью в помещениях от 60 до 75% должна быть не ниже F35 (а лучше — 50).

Влажность арболита, привезенного на площадку, не должна быть больше 25% по массе.

Арболитовые блоки и панели, в соответствии с СН 549-82, предназначены для строительства наружных и внутренних стен для зданий, относительная влажность воздуха в которых будет не выше 75%, без воздействия агрессивных сред. Диапазон систематического воздействия температур должен быть от 50 до -40 градусов по Цельсию.

Таким образом, можно заключить: арболитовые стены вполне подходят для строительства жилого дома в наших широтах. Для этого стены выкладывают в один ряд из блоков размером ориентировочно 500х300х200 мм. Поверхности стен, которые соприкасаются с атмосферной влагой, должны быть надежно защищены от увлажнения и от продувания отделочным слоем. Хорошо подходят для этого, к примеру, теплые штукатурные системы толщиной до 2 см с добавлением перлита.

Арболитовые стены вполне подходят для строительства жилого дома в наших широтах. Фото: z500proekty.ru

Достоинства арболита

Как и у любого другого строительного материала, у арболита есть и ряд достоинств, и список недостатков. Начнем с достоинств.

Во-первых, у него прекрасная теплоизоляция. Благодаря содержанию древесной стружки и большому количеству пор, арболит имеет низкую теплопроводность, он хорошо удерживает тепло. Правда, для этого надо, чтоб материал был произведен строго по ГОСТу (см. выше).

Во-вторых, он легкий. Кубометр арболита весит примерно 650 килограммов — примерно как газобетон или сосновый брус. И, как для любого другого легкого материала, это дает серьезную экономию на фундаменте.

Кубометр арболита весит примерно 650 килограммов — примерно как газобетон или сосновый брус, и это дает серьезную экономию на фундаменте. Фото: kblok.ru

В-третьих, объем арболитового блока довольно большой — аналогичный примерно 15 стандартным кирпичам. А это существенно ускоряет процесс возведения дома и позволяет сэкономить на рабочей силе. Кроме прочего, с арболитом работать не очень сложно, так что сбиваться с ног в поисках бригады, «заточенной» именно под этот материал, не придется (как, например, в случае газосиликатных блоков).

В-четвертых, геометрию арболитовых блоков можно менять как вам заблагорассудится — материал легко пилить обычной бензопилой. Поговаривают, что справляется с ним даже ножовка. А заселившись в дом из арболита, вы легко сможете забивать гвозди в такие стены.

В-пятых, у арболита довольно высокий коэффициент звукопоглощения. Акустика арболита, по результатам исследования, проведенного в СибГУ им. Решетнева, показала коэффициент звукопоглощения от 0,17 до 0,6 при частотах звука 125—2000 Гц. Например, кирпич при частоте 1000 Гц показывает коэффициент звукопоглощения на уровне 0,04.

В-шестых и в-седьмых, несмотря на то, что арболит почти полностью состоит из дерева, он лишен его главных недостатков — горючести и биоразлагаемости. Чтоб поджечь арболитовую стену, надо серьезно постараться, у нее низкий класс горючести — Г1. За час пожара арболит обугливается не более, чем на 30 мм. А благодаря содержанию в составе минерализующих добавок и цемента, арболитовая стена совершенно не привлекательна в качестве продукта питания ни для макрофауны (жучков или мышей), ни для микроорганизмов (гнили на блоках вы не увидите).

Геометрию арболитовых блоков можно менять как вам заблагорассудится — материал легко пилить обычной бензопилой. Фото: z500proekty.ru

Недостатки арболита

Как часто бывает, недостатками часто обращаются явные достоинства материала.

Во-первых, вспомним легкое разрезание арболитовых блоков. Дом из такого материала будет не самым взломостойким. По форумам ходит страшилка о том, как однажды воры, не справившись с взломом двери, просто вырезали дверь из арболитовой стены и спокойно сделали свои злоумышленные дела. Правда, форумчане умалчивают о том, как же соседи не услышали звуков разделки стенового материала — все-таки абсолютно тихо это сделать не получится.

Во-вторых, стена из арболита может оказаться плохо оштукатуриваемой. Это может случиться из-за того, что железная форма для производства блоков обрабатывается машинным маслом, и его остатки могут остаться на поверхности. К такой поверхности штукатурный состав вы не прикрепите никакими уговорами. Придется воспользоваться штукатурной сеткой, а это повлечет за собой дополнительные расходы.

Совет: чтобы избежать такого казуса, при покупке блоков проверьте их на «измазанность» машинным маслом. Просто проведите пальцем по поверхности нескольких выборочных блоков. Если на пальце остается черный след — значит, вам грозит покупка километров штукатурной сетки.

В-третьих, у арболита низкая марка прочности. Поэтому несущие стены из него можно строить только на 2—3 этажа (правда, нам для нашего частного дома больше и не надо). А еще дому обязательно понадобится равномерное распределение нагрузки по всему периметру стен. Для этого специалисты советуют обустройство монолитного армирующего пояса по этому периметру.

Дому обязательно понадобится равномерное распределение нагрузки по всему периметру стен. Для этого специалисты советуют обустройство монолитного армирующего пояса. Фото: kblok.ru

В-четвертых, для защиты от влаги наружные поверхности арболитовых блоков надо обязательно штукатурить, причем выбирая паропроницаемые составы.

В-пятых, не стоит строить неутепленный дом из арболита там, где постоянно дует сильный ветер (в зонах турбулентности, на высоких берегах и обрывах). Дело в том, что в силу высокой воздухопроницаемости стены будут ощутимо сквозить. Штукатуркой можно отчасти нивелировать этот недостаток, но для более серьезной защиты от ветра придется дополнительно утеплять стену. Причем обязательно хорошо продумать паропроницаемость — иначе см. п. «в-четвертых». Вообще, все варианты отделки арболитовых стен должны быть «дышащими». Так что, например, с виниловыми обоями лучше не экспериментировать.

И в-шестых, найти качественное производство арболитовых блоков и плит, где выдерживаются все ГОСТы, не так легко. А вот нарваться на гаражное производство — проще простого. На рынке этого материала не очень много (и стоит он дороже, чем тот же газобетон) по одной простой причине: его производство во многом «завязано» на ручном труде, автоматизировать его сложно. Поэтому, если вы решили строить дом из арболита, нужно будет как следует прошерстить рынок и найти производство, которое действительно заслуживает доверия.

Людмила Губаева

Недвижимость Татарстан

Станки для производства арболитовых блоков, арболита в Златоусте

Он прошёл проверку временем и сибирскими морозами, прошёл испытания и был стандартизован ещё в СССР в 60-х годах.

Сегодня арболит удовлетворяет всем требованиям современного человека, решившего построить дом. Вы можете купить станки для производства арболита в Златоусте у нас.

Арболит – строительный материал,
изготовленный из смеси трёх компонентов:

древесная щепа    
минеральная добавка    
цемент марки 500    

 

100% ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ И БИОСТОЙКОСТЬ

Арболитовый блок является экологически безопасным строительным материалом на основе натуральной щепы хвойных и лиственных пород дерева, безвреден для человека и окружающей среды, не подвержен гниению, обладает хорошей воздухопроницаемостью (в доме из арболита не бывает сырости).

ПЛАСТИЧНОСТЬ

В случае возникновения предельных нагрузок арболитовый блок не ломается, а лишь обратимо деформируется с возможностью восстановления первоначальной формы.

Кроме того, он не требует чрезмерно бережного обращения при транспортировке.

НИЗКАЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ

Арболит является одним из самых тёплых строительных материалов. Стена, построенная из арболитовых блоков толщиной всего 30 см, по показателям теплопроводности равна стене из кирпича толщиной в 1 метр и не требует дополнительного утепления!

ТОЧНОСТЬ ГЕОМЕТРИИ
И ПРОСТОТА ОБРАБОТКИ

В арболит можно легко вбивать гвозди, ввинчивать шурупы и вешать крючки, как на обычную деревянную стену. Он свободно поддаётся сверлению, рубке и распилу. При этом получается точная и аккуратно подогнанная по размерам форма блока.

 

ВЫСОКАЯ ПРОЧНОСТЬ

Арболитовый блок характеризуются высокой прочностью и может использоваться в строительстве даже трёхэтажных домов с железобетонными плитами перекрытий.

ЗВУКОИЗОЛЯЦИЯ

Коэффициент звукопоглощения арболитового блока при частотах 125-2000 Гц составляет 0,17-0,60, в то время как у кирпича при 1000 Гц он не превышает 0,04, а у древесины – 0,06-0,10.

ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

Арболит относится к трудногорючим (группа Г1 по ГОСТ 12. 1.044-89), трудновоспламеняемым (группа В1 по ГОСТ 30402-96), малодымообразующим (группа Д1 по ГОСТ 12.1.044-89) материалам.

НИЗКАЯ СТОИМОСТЬ И СЖАТЫЕ СРОКИ

1 кубический метр блоков из арболита в 3 раза легче кирпича и в 1,5 раза легче керамзитобетона, что позволяет использовать мелкозаглубленный ленточный фундамент шириной всего 30 см, что значительно экономит деньги будущего владельца дома.

Стены из арболитового блока возводятся в кратчайшие сроки, а отделка возможна сразу после строительства.

Производство арболитовых блоков. Цены от производителя.

Дом из арболита К-88, Проект Валдай

Общая площадь: 87.4 м.кв.

Жилая площадь: 52.9 м.кв.

Количество этажей: 2 (2-й этаж — мансардный)

Количество спален: 3

Толщина наружных стен: 300 мм

Ширина дома: 8 м

Глубина дома: 8 м

Дом из арболита К-101, Проект Щельпино

Общая площадь: 101 м. кв.

Жилая площадь: 56.5 м.кв.

Количество этажей: 2 (2-й этаж — полноценный)

Количество спален: 2

Толщина наружных стен: 300мм

Ширина дома: 9.9 м

Глубина дома: 6.3 м

Дом из арболита К-107, Проект Гудено-2

Общая площадь: 107 м.кв.

Жилая площадь: 56.2 м.кв.

Количество этажей: 2 (2-й этаж — полноценный)

Количество спален: 3

Толщина наружных стен: 300мм

Ширина дома: 10 м

Глубина дома: 7 м

Проект дома из арболита К-150 Оптима

Общая площадь: 150 м.кв.

Жилая площадь: 87.9 м.кв.

Количество этажей: 2 (2-й этаж — полноценный)

Количество спален: 5

Толщина наружных стен: 300 мм

Ширина дома: 10 м

Глубина дома: 8 м

Проект дома из арболита К-152 Орленок

Общая площадь: 152.3 м.кв.

Жилая площадь: 70.5 м.кв.

Количество этажей: 2 (2-й этаж — мансардный)

Количество спален: 4

Толщина наружных стен: 300 мм

Ширина дома: 14 м

Глубина дома: 8 м

Дом из арболита К-158, Проект Ллойд

Общая площадь: 158 м.кв.

Жилая площадь: 82 м.кв.

Количество этажей: 2 (2-й этаж — полноценный)

Количество спален: 3

Толщина наружных стен: 300мм

Ширина дома: 9 м

Глубина дома: 9 м

Дом из арболита К-164, Проект Логен

Общая площадь: 164 м.кв.

Жилая площадь: 88.2 м.кв.

Количество этажей: 2 (2-й этаж — полноценный)

Количество спален: 4

Толщина наружных стен: 300мм

Ширина дома: 13 м

Глубина дома: 9 м

Проект из арболита К-182 Копенгаген

Общая площадь: 181.6 м.кв.

Жилая площадь: 99.2 м.кв.

Количество этажей: 2 (2-й этаж — мансардный)

Количество спален: 4

Толщина наружных стен: 300 мм

Ширина дома: 9 м

Глубина дома: 11.8 м

Проект дома с банным комплексом — К-185

Общая площадь: 187 м.кв.

Жилая площадь: 50.2 м.кв.

Количество этажей: 2 (2-й этаж — мансардный)

Количество спален: 2

Толщина наружных стен: 300мм

Ширина дома: 8 м

Глубина дома: 12 м

Дом из арболита с банным комплексом

Проект из арболита К-188, Оболдино

Общая площадь: 187.8 м.кв.

Жилая площадь: 74.7 м.кв.

Количество этажей: 2 (2-й этаж — полноценный)

Количество спален: 4

Толщина наружных стен: 300 мм

Ширина дома: 12.5 м

Глубина дома: 11.5 м

Проект арболитового дома К-195, Мальборк

Общая площадь: 195 м.кв.

Жилая площадь: 108.4 м.кв.

Количество этажей: 2 (2-й этаж — мансардный)

Количество спален: 4

Толщина наружных стен: 300мм

Ширина дома: 11 м

Глубина дома: 10 м

Проект арболитового дома К-213, Михайлово

Общая площадь: 212.7 м.кв.

Жилая площадь: 93.2 м.кв.

Количество этажей: 2 (2-й этаж — полноценный)

Количество спален: 4

Толщина наружных стен: 300 мм

Ширина дома: 12.5 м

Глубина дома: 12.5 м

Дом из арболита К-228 проект Гавань

Общая площадь: 227.7 м.кв.

Жилая площадь: 85.5 м.кв.

Количество этажей: 2 (2-й этаж — полноценный)

Количество спален: 4

Толщина наружных стен: 300 мм

Ширина дома: 14 м

Глубина дома: 13 м

Дом из арболита К-229 проект Чемал

Общая площадь: 228 м.кв.

Жилая площадь: 123 м.кв.

Количество этажей: 2 (2-й этаж — мансардный)

Количество спален: 5

Толщина наружных стен: 300мм

Ширина дома: 15 м

Глубина дома: 10 м

Из прошлого в будущее: уникальные технологии производства арболита :: ПВ.РФ Международный промышленный портал

Предприятие ООО «Опытно-конструкторское бюро «Сфера» 15 лет занимается инновационными разработками в области станкостроительного производства (оборудование для производства изделий из арболита), а также разработкой новых технологий получения арболитовых блоков и термопанелей с качественно иными характеристиками по сравнению с теми, что производятся в нашей стране и в Европе. По данным Национального Рейтингового Агентства компания входит в сто лучших предприятий России, работающих в инновационной сфере.

Что же такое арболит. Впервые арболит в его классическом виде был разработан в Советском Союзе в шестидесятые годы двадцатого века для строительства станции «Молодёжная» в Антарктиде. В состав арболита входит цемент и щепа определённого размера (регламентируется ГОСТ’ом), получаемая при переработке отходов древесины — горбыля, обрези и т.п. Заслуга советских учёных заключалась в том, что они научились совмещать несовместимое. Дело в том, что в древесине содержится большое количество различных сахаров, которые разрушают цемент. Использование, например, раствора сульфата алюминия для обработки щепы позволяет минерализировать сахара в древесине и тем самым решить данную проблему. Кстати, сульфат алюминия применяется для обработки питьевой воды в городском водопроводе, что само по себе говорит об экологичности данного вещества. После того как был получен арболит, были проведены масштабные исследования, необходимые для любого строительного материала. Результаты этих исследований оказались потрясающими. Материал одновременно оказался и конструкционным, и теплоизоляционным. Паропроницаемость такая же как у рубленого дома, а теплоизоляционные свойства в два раза выше и при этом арболит не горит, не гниёт, не подвержен химическому и биологическому заражению. Из-за пористой структуры кладка из блоков является практически монолитной, а модуль упругости материала позволяет выдерживать значительные перекосы в фундаментах и иметь высокую сейсмоустойчивость. Это единственный материал, который является идеальным при строительстве как на крайнем севере, так и на экваторе. В наше время наиболее целесообразно изготавливать арболит в виде блока, а не панели, как это делали в советское время.

Однако при всей кажущейся простоте отформовать качественный блок оказалось весьма непросто. Дело в том, что арболит на 80-85% состоит из органики — щепы определённого размера, которая после формовки может меняться в объёме, что приводит к короблению блока, изменяя его размеры. К тому же при разбухании древесины в цементных оболочках могут образоваться микротрещины, что снижает прочностные характеристики блока.

На сегодняшний день существует два способа формовки блока:

1) Моментальная распалубка.

2) Запечатывание блока в стальной форме в сжатом состоянии с последующей выдержкой в форме до затвердевания арболитовой смеси.

При моментальной распалубке отформованный блок извлекается из формы сразу после формовки и укладывается на стеллаж или на пол, а освободившаяся форма сразу же используется для формовки следующего блока. Исследования, которые проводились на нашем предприятии ещё в 2005 году, показали что данный способ формовки не позволяет получить качественный блок со стабильно высокими характеристиками.Технология запечатывания блока в форму, предложенная нашим предприятием ещё в 2006 году, позволяет получить качественный блок, но при этом требуется специальное оборудование и формы.

Именно с этой целью на предприятии ООО «Опытно-конструкторское бюро «Сфера» было разработано и запущено в производство два комплекса по производству качественных арболитовых блоков — «Сфера-1» и «Сфера-2».

Преимуществами комплекса Сфера-1 являются: высокая мобильность, простота конструкции и обслуживания, возможность изготовления арболитовых термопанелей. При этом реальная средняя производительность комплекса 300-400 блоков в смену.

Преимуществами комплекса Сфера-2 являются: высокая производительность (в среднем ~700-750 блоков в смену), высокая степень автоматизации, повышенная точность линейных и угловых размеров блоков за счёт использования многоместных форм, детали которых изготовлены из более толстой стали с помощью лазерной резки с точностью до 0,1 мм., возможность изготовления фактурных блоков с поризованными наружным и внутренним слоями и термопанелей из поризованного арблоита (см. ниже).

При всех неоспоримых преимуществах по сравнению с другими материалами у арболита есть один недостаток — высокий коэффициент водопоглощения (см. таблицу ниже).

С целью решения данной проблемы на нашем предприятии была разработана и успешно реализована технология нанесения наружных и внутренних теплоизоляционных водоотталкивающих слоёв. Поризованные слои (пенобетон) изготавливаются только с использованием органических пенообразователей — СДО (смола древесная омыленная), позволяющая получать пенобетон с диаметром пузырьков от 1 мкм, что увеличивает теплоизолирующие способности материала, увеличивает площадь контакта с древесной щепой, обладает антисептическим действием и имеет стабильные характеристики.

При строительстве с применением данного блока стены не требуют оштукатуривания. По теплоизоляционным свойствам стена в 300 мм соответствует стене в 400 мм из классического качественного арболита. Прочностные характеристики соответствуют конструкционному материалу. Одновременное совместное вибропрессование с последующим запечатыванием блока в форме в сжатом состоянии и выдержкой до затвердевания смеси позволяет получить монолитный блок с поризованными слоями с практически идеальной геометрией, с чёткими гранями при стопроцентной экологичности материала. Ввиду того, что поризованный слой имеет незначительную толщину, паропроницаемость стены соответствует классическому арболиту.

Весьма перспективной на наш взгляд разработкой является блок арболитовый улучшенный с поризованным внутренним слоем и поризованным наружным водоотталкивающим фактурным слоем (мозаичный арболитовый блок).

Сравнительный анализ затрат на строительство дома из классического арболита и фактурного (мозаичного) показал, что затраты на наружную отделку дома, построенного из классического арболита, примерно в два раза превысили разницу в стоимости между «мозаичным» и классическим арболитом. Расчёт производился по затратам на 1 м2 стены. Учитывались затраты на материалы — сухие смеси, декоративные штукатурки, стоимость работы, стоимость аренды, сборки-разборки лесов, неизбежные накладные расходы и т.п. Таким образом, дом, построенный из самого дорого арболита, оказался существенно дешевле дома из самого дешёвого арболита.

Так же весьма перспективной на наш взгляд разработкой нашего предприятия является технология производства поризованного арболита. В качестве опытного образца было налажено производство термопанелей GreenLeaf.

Термопанель GreenLeaf это универсальный строительный материал с размерами 900х560х80 мм (0,5 м2), изготовленный из поризованного арболита. На сегодняшний день только ООО «ОКБ «Сфера» обладает технологией получения данного материала с использованием органических пенооборазователей. В поризованном арболите используется вспененный цемент с размерами воздушных пузырей от нескольких микрон до десятых долей миллиметра.

Детальный анализ материалов, представленных выше, показал их уникальные свойства, что ставит их выше по сравнению с пенобетоном, газосиликатом, керамзитобетоном, классическим арблоитом и т.п. При этом всё необходимое оборудование для их производства разработано и прошло эксплуатационные испытания.

Таким образом наша компания предлагает новое направление в производстве строительных материалов, аналогов которым нет нигде в мире. Предлагаемые разработки могут быть использованы не только в малоэтажном строительстве, но и в высотном монолитном домостроении. Использование блоков из улучшенного арблоита в комбинации с термопанелями позволяет полностью закрыть тепловой контур квартир из экологически чистого материала. Квартиры получатся с прекрасной экологией. Отсутствие пароизоляции в ограждающих конструкциях позволяет избежать эффекта «полиэтиленового пакета».

На нашем предприятии организованы курсы по обучению технологии производства улучшенного арболита, а также обучение работе на оборудовании для всех заинтересованных лиц.

Ввиду того, что предлагаемое направление имеет колоссальный экспортный потенциал, мы проводили экспериментальные работы по изготовлению образцов арболита из органического сырья, имеющегося в странах Азии и Африки — бамбука, стеблей хлопчатника, стеблей многолетних помидор, шелухи семечек и т.п. Результат в общем положительный, но требуются дальнейшие исследования под конкретную задачу.

Учитывая тот факт, что арболитовый дом не требует утеплителей в отличие от подобных материалов, стоимость строения получается существенно ниже. В данном случае можно вести речь о самом дешёвом доме. При этом по экологическим и теплоизоляционным характеристикам он превосходит все известные материалы. Необходимо дать нашим людям возможность строить недорогое и качественное жильё.

Для решения этой задачи в масштабах нашей страны и выхода на зарубежные рынки необходимо провести опытно-конструкторские работы по созданию высокопроизводительной автоматизированной линии. Концепция данной линии уже разработана с учётом накопленного многолетнего опыта. Разработаны конструкции отдельных узлов и агрегатов, используемых на комплексах Сфера-1 и Сфера-2.

Для завершения работ по проектированию, изготовлению опытного образца и проведения испытаний просим правительство оказать содействие в финансировании данного направления. Вся научная и техническая база подготовлена.

Шарыгин Юрий Сергеевич (Генеральный директор ОКБ «СФЕРА») и

Шарыгин Валерий Сергеевич (Главный инженер ОКБ «СФЕРА»)

Сайт: https://okbsfera.ru/

Эл. почта: [email protected]

технология, станок для блоков, оборудование

Производство арболита — особенная технология изготовления стройматериала, который по своим свойствам приближен к натуральной древесине. Деревобетон отличается низким уровнем теплопроводности и достаточно доступной стоимостью. Блоки из арболита обладают рядом положительных качеств, главное из которых – это пригодность к возведению стен любых зданий. Особенности производства были популярны еще во времена Советского Союза, потом схему изготовления заменили другие технологии. Популярность этих плит возвращается на современный строительный рынок.

Оборудование для производства арболита позволяет изготовить доступный и практичный строительный материал, который отвечает требованиям ГОСТ 54854-2011. Легкие бетоны на органических наполнителях растительного происхождения имеют множество достоинств:

  • стойкость к биологическим воздействиям;
  • материал обладает паропроницаемостью;
  • хорошая звукоизоляция;
  • блоки из арболита устойчивы к огню;
  • простота монтажа и легкая обработка поверхности.

Состав

Компонентная составляющая арболита – это важный этап технологии производства, который нуждается во внимательном соотношении всех компонентов. При изготовлении древоблоков важно чтобы качество приобретаемых материалов было высоким. Любой бетон включает в себя вяжущие элементы, песок, наполнитель (может быть легким либо тяжелым).

Важно! При замесе щепы ее следует смочить таким образом, чтобы не выделялась лишняя влага, а сам слой игольчатой структуры был покрыт цементным составом. При процессе трамбовки цемент послужит связующим звеном, наружные поры у блоков закроются, таким образом, изделие станет не продуваемым.

Размеры щепы влияют на количество цемента, который будет использоваться при приготовлении одного кубометра арболита. Когда щепа изготовлена из сухого дерева, получается мелкая фракция. Игольчатая структура для скрепления между собой требует большего количества цемента. Необходимый объем материалов для изготовления одного кубометра арболита:

  • 8-10 кг химических препаратов;
  • 250 кг цемента;
  • примерно 200-250 кг щепы.

В щепу добавляют такие материалы:

  • гашеную известь;
  • раствор жидкого стекла;
  • портландцемент;
  • хлористый калий;
  • алюминиевую и сернокислую кальциевую смесь.

Технология

Изготовление блоков из арболита организовывают как в домашних условиях, так и налаживают масштабное производство, как прибыльный бизнес. Для этого учитывают все аспекты и стадии изготовления, руководствуются нормативными документами.

Технологию производства арболита по ГОСТУ необходимо начать с подготовки нужных ингредиентов, из которых 85 % составляет деревянные компоненты. Применяется древесная щепа, опилки, стружка. Наиболее подходящие породы древесины: сосна, пихта, ель, тополь, осина, береза. Допускается присутствие коры, листьев и хвои – не больше 5 % от общего объема. Заготовки пропускаются через станок для щепы и измельчаются. Рекомендуемый размер частичек 5х25 мм. Разнофракционный состав будет обеспечивать нужную плотность арболита.

Производство плит из арболита крупных габаритов требует дополнительное армирование изделия. В форму, заполненную на половину, следует поместить арматурный каркас из арматуры и далее заполнить деревобетонным составом.

Технология подготовки древесного сырья в домашних условиях производится различными методами – сооружение щепореза своими руками либо заключение договора с лесопилкой о поставке отходов деревообработки.

В промышленном производстве в сырье добавляют химические реагенты – хлористый кальций, сернокислый алюминий, жидкое стекло. При домашнем изготовлении рекомендуется выдерживать щепу три месяца на улице при этом опилки следует периодически перемешивать. Чтобы ускорить процесс в насыпь добавляют окись кальция – на один кубометр идет 200 литров 1.5 % раствора.

В роли вяжущего элемента подойдет портландцемент 400 – 600 марки. Смесь состоит на 10-15 % из цемента и не более 1% пластификаторов и деминерализаторов. Перед смешиванием составляющих частей, древесный компонент заливают 10 % раствором извести, потребуется выдержать 3 часа. На промышленных предприятиях такая методика вымачивания в технической емкости занимает до 3 дней.

Все компоненты смешиваются в бетономешалке. В итоге получится однородная масса без комков. Состав воды-щепы-цемента равен 4:3:3. Смесь должна быть немного рассыпчатой по консистенции и при сжатии держать форму.

Процесс получения древоблоков

На стадии формовки используются лотки, которые придают изделиям стандартные размеры. Если требуется сделать блоки нестандартных габаритов, в формы вставляются пластины, которые увеличивают размер и массу изделия. Плита может быть треугольной или трапециевидной.

Для ускорения затвердевания в раствор добавляют сухую хлористо-кальциевую смесь. Заливание раствора делают слоями в три этапа в заранее обработанные формы известью. Далее смесь потребуется утрамбовать.

Верхнюю поверхность блоков рекомендуется выровнять шпателем или правилом. После залить штукатурной смесью, примерно на 20 мм.

Когда образовалась у стройматериала форма, его уплотняют при помощи деревянного приспособления обитого металлической рамой. Наиболее прочным и надежным является стройматериал, который выстоял и затвердел на протяжении 10 суток при температуре +150 градусов Цельсия. Чтобы блоки не пересыхали, их периодически поливают водой.

Оборудование

Нужные агрегаты по изготовлению арболита продаются в сборе и включают в себя все циклы обработки и приготовления. Передовые технологии позволяют делать различные объемы стройматериала с разными размерами. Для сооружения станка своими руками, понадобятся такие агрегаты:

  • щепорез, который также можно сконструировать своими руками;
  • бетонорастворомешалка либо смесительный аппарат;
  • пресс-формы;
  • вибростанок.

Производить арболит можно самостоятельно организовав выпуск блоков, и при этом минимизировать затраты на нужную технику. Станок для дробления щепы также изготавливается своими руками при помощи использования подручных устройств. Для экономии средств вибросито заменяют на ручной метод просеивания.

Агрегат для изготовления рабочего раствора рекомендуется заменить автобетономешалкой. Ручной способ замешивания в методике недопустим, так как имеется риск образования в растворе комков и сгустков.

Формы требуемой величины делают из обычных деревянных ящиков. Дно и бока рекомендуется, заслать линолеумом либо пленкой из полиэтилена, это позволит составу не влипать в стенки.

Когда формы будут залиты по технологии, смесь уплотняют. Для этого понадобится молоток для простукивания стенок в емкости и дрель, которой делают вибропресс. Также используют самостоятельно сделанный вибростол. Этот аппарат уменьшит время изготовления и повысит производительность.

Если условия для сушки материала не подходят, рекомендуется воспользоваться сушильной камерой. Такой метод сушки увеличит затраты на производство и сделает прочность блоков выше.

Станок для блоков арболита своими руками чертеж

  1. Вибропресс с механизмом фиксации формы.
  2. Форма с функцией самозапечатывания.
  3. Подъемно-поворотный бункер с механической подвеской.
  4. Лебедка для управления бункером.
  5. Смеситель.
  6. Лебедка для подъема дозаторов с подвеской.
  7. Тележка с дозатором для щепы.
  8. Дозатор для цемента на тележке.
  9. Емкость для приготовления древесного консерванта.
  10. Платформа наклонная.
  11. Поддон.
  12. Рокла.
  13. Металлическая конструкция.

Производство своими руками

Технология самостоятельного изготовления арболита не сложная при наличии необходимого инструмента и устройств. Если соблюдать все правила и критерии изготовления, правильно рассчитать компоненты продукт будет иметь высокое качество и прочность.

Материалы и приспособления:

  1. Специальная емкость для компонентов.
  2. Вибрирующий стол.
  3. Поверхность с ударно встряхивающими функциями.
  4. Металлические поддоны.
  5. Для того чтобы получить качественный раствор необходима автобетономешалка. Если смешивать собственноручно, то для получения раствора нужной консистенции понадобится много времени и сил.
  6. Специальные пластиковые формы необходимых размеров. Арболитовые блоки имеют прямоугольную форму, стандартные размеры – 500х189х300 мм и 500х188х200 мм.
  7. Специальный станок профессионально измельчит щепу.
  8. При помощи пресса получается высокая плотность материала. При процессе трамбовки из материала по максимуму убирается воздух.
  9. Камера для сушки блоков из арболита превращает структуру в твердый однокомпонентный материал.
  10. Лопаты для того чтобы загрузить смесь в формы.
  11. Армирующая сетка применяется для скрепления древоблоков.

При наличии таких приспособлений в среднем производится за месяц от 400 до 500 кубометров строительной смеси. Рекомендуемая минимальная величина производственного помещения 500 м2. Расходы электроэнергии составят 15-45 кВт?ч. При подготовительных работах органические компоненты заливают жидким цементом до образования однородной массы. Соблюдая пропорции и расчеты, получившаяся смесь должна быть сыпучей.

Бункеры и формы имеют стандартный размер 20х40х60 см их можно сварить или сделать наборными из раскроенных листов металла. Рекомендуется блоки при изготовлении располагать вертикально, это упростит трамбовку при малой площади пресса.

Отзывы и рекомендации специалистов при самостоятельном производстве блоков

Эксперты и частные строители, практикующие изготовление арболитовых блоков оставляют отзывы, в которых советуют следовать правилам, помогающим достичь высокого качества продукции.

  1. В технологии производства рекомендуется применять не только щепу больших размеров, но и применять опилки и деревянную стружку.
  2. Консистенцию древесины обрабатывают таким образом, чтобы из нее удалился сахар. Методика позволит предотвратить дальнейшее вспучивание готового материала, что категорически недопустимо в постройке домов.
  3. В процессе изготовления раствор нужно тщательно перемешать и проследить, чтобы все части были в цементном растворе. Этот момент важен для качественного и прочного скрепления древесных и прочих материалов в блоках.
  4. При изготовлении важно добавлять алюминий, гашеную известь и прочие компоненты. Например, добавленное в состав жидкое стекло не будет позволять впитывать влагу готовому стройматериалу, а гашеная известь обладает антисептическими свойствами.
  5. Хлористый калий не позволит образоваться в структуре микроорганизмам и прочим веществам, влияющим неблагоприятно на материал.
  6. При смешивании компонентов рекомендуется следить за пропорциональностью, чтобы приготовленная смесь соответствовала требованиям производства блоков из арболита.

Экологичное здание: Самый популярный новый материал — это дерево

Архитекторы, строители и защитники устойчивого развития все озабочены новым строительным материалом, который, по их словам, может существенно сократить выбросы парниковых газов (ПГ) в строительном секторе, сократить отходы, загрязнение и затраты, связанные со строительством, а также создать более физически, психологически и эстетически здоровая искусственная среда.

Этот материал известен как дерево.

Деревья использовались для строительства зданий с доисторических времен, но особенно после таких бедствий, как Великий пожар в Чикаго 1871 года, древесина стала рассматриваться как небезопасная и нестабильная по сравнению с двумя материалами, которые с тех пор стали основными продуктами строительной индустрии во всем мире: бетон и стали.

Однако новый способ использования дерева снова привлек внимание к этому материалу. Шумиха сосредоточена на конструкционной древесине или, как ее чаще называют, «массивной древесине» (сокращенно от «массивной древесины»). Вкратце, он заключается в склеивании кусков мягкой древесины — обычно хвойных, таких как сосна, ель или пихта, но также иногда и лиственных пород, таких как береза, ясень и бук, — вместе для образования более крупных кусков.

Да, самая популярная вещь в архитектуре этого века — это «дерево, но как Лего.”

Массивная древесина — это общий термин, который охватывает изделия различных размеров и функций, такие как клееный брус (клееный брус), клееный брус (LVL), клееный брус с гвоздями (NLT) и брус, клееный дюбелями (DLT). Но наиболее распространенная и наиболее известная форма массивной древесины, открывшая самые новые архитектурные возможности, — это поперечно-клееная древесина (CLT).

Arch Daily

Для создания CLT обрезанные и высушенные в печи пиломатериалы приклеиваются друг на друга слоями, крест-накрест, при этом волокна каждого слоя обращены к волокнам соседнего слоя.Складывая доски вместе таким образом, можно получить большие плиты, толщиной до фута и размером от 18 футов в длину на 98 футов в ширину, хотя в среднем это примерно 10 на 40. (На данный момент размер равен плиты ограничены в меньшей степени производственными ограничениями, чем ограничениями транспортировки.)

Деревянные плиты такого размера могут соответствовать характеристикам бетона и стали или превосходить их. Из CLT можно делать полы, стены, потолки — целые здания. Самое высокое массивное деревянное сооружение в мире, высотой 18 этажей и более 280 футов, было недавно построено в Норвегии; для Чикаго предлагается 80-этажная деревянная башня.

Я разговаривал со множеством людей, которые чрезвычайно воодушевлены массовым лесом, как из-за его архитектурных качеств, так и из-за его потенциала для обезуглероживания строительного сектора, и некоторые из них высказали важные предостережения. Мы сразу же рассмотрим все преимущества и недостатки. Но сначала давайте кратко рассмотрим историю массового производства древесины и ее нынешнее положение.

Haut, самое высокое деревянное жилое здание в Нидерландах. Arup

Массовая древесина (наконец) поступает в Америку

CLT была впервые разработана в начале 1990-х годов в Австрии, где лесоводство хвойных пород является чрезвычайно распространенным явлением. Ее поддержал исследователь Герхард Шикхофер, который все еще активен и в прошлом году получил престижную награду в области лесоводства за свою работу по стандартизации и обеспечению общественной поддержки нового материала.

В Австрии и в Европе в целом, где он распространился в 2000-х годах, CLT был разработан для использования в жилищном строительстве.Европейцам не нравится хлипкая конструкция деревянного каркаса, используемая для строительства многих домов в США; они предпочитают более прочные материалы, такие как бетон или кирпич. CLT был призван сделать жилищное строительство более устойчивым.

Но в США CLT (пока) не может конкурировать с конструкцией со стержневой рамой, которая является дешевой и широко распространенной. Только когда у североамериканских архитекторов появилась идея использовать CLT в больших зданиях в качестве замены бетона и стали, он начал появляться в Северной Америке в 2010-х годах.

В 2015 году CLT был включен в Международный строительный кодекс (IBC), который в юрисдикциях США принят по умолчанию. Принят ряд новых изменений, которые позволят создавать массовые деревянные конструкции высотой до 18 этажей, и ожидается, что они будут формализованы в новейшем кодексе IBC в 2021 году.

Некоторые юрисдикции в США агрессивно поддерживали массовую заготовку древесины, в том числе Вашингтон и Орегон (которые заблаговременно приняли новые изменения в IBC; Орегон включил CLT в качестве «альтернативного метода для всего штата» в 2018 году).

Кондоминиумы Carbon 12 в Портленде, штат Орегон. Хотеть. Углерод 12

Тихоокеанский Северо-Запад по понятным причинам взволнован возможным переходом на деревянные строительные материалы, так как здесь есть густые леса и простаивающие лесопилки.

«Заготовка древесины на [северо-западном тихоокеанском регионе] значительно снизилась в результате слабого внутреннего спроса во время жилищного кризиса, который имел разрушительные последствия для лесной промышленности», — говорится в недавнем исследовании выбросов в течение жизненного цикла CLT.«В штате Вашингтон объем производства пиломатериалов снизился на 17% в период с 2014 по 2016 год, и по сравнению с 10 годами назад лесопилки (крупнейший сектор по потреблению древесины) производили на треть меньше досок».

В национальном масштабе леса настолько переполнены, что Департамент лесного хозяйства выделяет 9 миллионов долларов в виде грантов на новые идеи по использованию древесины. Многие местные сообщества приветствовали бы новый спрос.

В то время как CLT продолжает бурно развиваться в Европе и ускоряется в Канаде, в США ему по-прежнему препятствуют анахроничные и чрезмерно предписывающие строительные нормы, ограниченное внутреннее предложение и консервативное мышление строительной отрасли.

Что касается поставок, Vaagen Brothers, известная вашингтонская лесопилка, уже выделила вторую компанию, специализирующуюся на CLT; ожидается, что другие заводы последуют этому примеру. Компания под названием Katerra недавно открыла крупнейшее производственное предприятие CLT в Северной Америке в Спокане, штат Вашингтон, и законодатели штата готовы отпраздновать это событие. Это может помочь в массовом производстве древесины в регионе.

На данный момент существует ряд ярких разовых проектов CLT в США: инновационный центр Catalyst в Спокане, офисное здание T3 в Миннеаполисе, кондоминиумы Carbon 12 в Портленде, штат Орегон, начальная школа Франклина в Западной Вирджинии и более.Но поскольку они разовые, они требуют много дополнительной работы по тестированию, проектированию и получению разрешений. И не хватает как подходящих материалов, так и знакомых с ними подрядчиков и строителей. «Это незрелая отрасль», — говорит архитектор Майкл Грин, чье основополагающее выступление на TED Talk 2013 года о массовом производстве древесины помогло поднять интерес в США. (Примечание: Катерра недавно приобрела Michael Green Architecture.)

Тем не менее, растущий энтузиазм строителей и защитников, похоже, ослабляет сопротивление.Почему они так настроены?

Преимущества массового бруса

1. Хорошо работает в условиях пожара

Особенно в США люди ассоциируют дерево в зданиях с конструкцией стержневого каркаса, 2X4 и фанеру, которые являются легковоспламеняющимися AF. Ничего не помогает и то, что в последнее время средства массовой информации пестрят изображениями горящих домов и жилых кварталов в Калифорнии. О массовых лесах это первый вопрос: а как насчет огня?

Дело в том, что большие, твердые, сжатые массы дерева на самом деле довольно трудно воспламенить.(Поднесите спичку к большому бревну какое-то время.) В случае пожара внешний слой массивной древесины будет иметь тенденцию обугливаться предсказуемым образом, что эффективно самозатухает и защищает внутреннюю часть, позволяя ей сохранять структурную целостность в течение длительного времени. несколько часов даже при сильном огне.

Отчеты об испытаниях CLT на огнестойкость поступают от Лесной службы США, Совета по международным кодексам и Фонда исследований противопожарной защиты. (Лесная служба также провела обширные взрывные испытания CLT, которые она успешно прошла, открыв дверь для его использования на военных объектах.Суть в том, что все строительные материалы должны соответствовать нормам, а CLT — нормам пожарной безопасности.

Интересное замечание: большинство людей не осознают, что «сталь ужасна в огне», — говорит Грин. «Как только он достигает умеренной температуры, это становится очень непредсказуемым, и дело сделано. Ваше здание должно быть снесено ». Когда Грин использует сталь, он часто окружает ее CLT, чтобы защитить ее в случае пожара.

2. Снижает выбросы углерода

Примерно 11 процентов мировых выбросов парниковых газов приходится на строительные материалы и строительство; еще 28 процентов приходится на строительные работы, которые в основном связаны с энергоснабжением.По мере того как в ближайшие годы энергия станет чище, материалы и конструкции будут представлять все большую долю углеродного воздействия на здания. Именно на это и направлена ​​масса древесины.

Определение воздействия массивной древесины на выбросы углерода в течение всего жизненного цикла — непростая задача. Необходимо подсчитать не менее трех углеродных эффектов.

Во-первых, некоторые выбросы парниковых газов производятся цепочкой поставок, начиная с лесного хозяйства. При лесозаготовках нарушается и высвобождается почвенный углерод, образуются растительные и древесные отходы, которые в конечном итоге гниют и выделяют углерод, а выбросы производятся транспортными средствами и механизмами, необходимыми для распиловки древесины, транспортировки ее на комбинат и обработки.Примечательно, что в большинстве традиционных анализов жизненного цикла поставки древесины считаются углеродно-нейтральными, если предполагается, что они поступают из устойчиво управляемых лесов; как мы увидим позже, это не всегда надежное предположение.

Во-вторых, некоторое количество углерода содержится в самой древесине, где он удерживается в зданиях, которые могут прослужить от 50 до сотен лет. Хотя точное количество будет зависеть от породы деревьев, методов ведения лесного хозяйства, транспортных расходов и ряда других факторов, Грин говорит, что хорошее практическое правило (подтвержденное этим исследованием) заключается в том, что один кубический метр древесины CLT связывает примерно одну тонну (1 .1 тонна США) СО2.

(Опять же, как мы увидим позже, это зависит от некоторых предположений о лесном хозяйстве.)

Это имеет значение. Shutterstock

В-третьих, что наиболее важно, замена бетона и стали массивной древесиной позволяет избежать включения углерода в эти материалы, что является существенным. На производство цемента и бетона приходится около 8 процентов мировых выбросов парниковых газов, больше, чем любая другая страна, кроме США и Китая.На долю мировой черной металлургии приходится еще 5 процентов. Примерно полтонны CO2 выбрасывается для производства тонны бетона; При производстве тонны стали выбрасывается 2 тонны CO2. Все эти воплощенные выбросы избегаются при замене CLT.

Точный баланс этих трех углеродных эффектов будет зависеть от индивидуальных случаев, но исследования показывают, что для всех, кроме самых плохо управляемых лесов, общим воздействием использования CLT вместо бетона и стали будет сокращение парниковых газов.В исследовании, опубликованном в журнале Journal of Sustainable Forestry за 2014 год, был глубоко рассмотрен вопрос о влиянии углерода на крупномасштабную замену древесных продуктов на альтернативы и сделан вывод: «В глобальном масштабе можно устойчиво заготавливать как достаточное количество дополнительной древесины, так и потребность в достаточной инфраструктуре зданий и мостов. будут построены так, чтобы сократить годовые выбросы CO2 на 14–31% и потребление FF на 12–19%, если часть этой инфраструктуры будет сделана из дерева ». По его словам, наибольшее сокращение выбросов CO2 произошло за счет «отказа от избыточной энергии [ископаемого топлива], используемой для изготовления стальных и бетонных конструкций.”

Совсем недавно группа из Вашингтонского университета попыталась провести полный комплексный анализ жизненного цикла, сравнивая «гибридное, среднеэтажное коммерческое здание из кросс-клееной древесины (CLT)» с «железобетонным зданием с аналогичными функциями. характеристики.» Подсчитав все факторы, они пришли к выводу, что здание CLT представляет «26,5% -ное снижение потенциала глобального потепления».

Это, вероятно, неплохая оценка, основанная на практическом опыте, хотя, опять же, эта цифра может быть увеличена в любом направлении за счет лучших или худших методов ведения лесного хозяйства, транспорта, фрезерования, строительства и утилизации.

3. Позволяет строить здания быстрее, с меньшими затратами на рабочую силу и меньшими отходами

Вместо того, чтобы заказывать материалы в массовых количествах, разрезать по размеру на месте и собирать, как при традиционном строительстве, большая часть труда и изготовления зданий из CLT выполняется на заводе, часто с использованием станков с числовым программным управлением (ЧПУ). для точных разрезов.

Если архитекторы и дизайнеры предоставят подробные планы, фабрика может изготовить, e.g., стена CLT точно по спецификации, с дверными и оконными проемами в нужных местах и ​​с местом для водопровода и электричества. Это практически исключает отходы материала — нет вырезов в дверях и окнах, которые можно было бы выбросить, потому что древесина никогда не закладывалась в них. При производстве с компьютерным управлением древесина укладывается только там, где это необходимо.

Поскольку эти сборные элементы могут быть собраны по несколько за раз, последовательно, с относительно небольшими трудозатратами, они могут быть доставлены на строительную площадку точно в срок, что позволяет избежать массовых запасов на месте и минимизировать затраты на месте. срыв.Строительные проекты можно втиснуть в тесные, своеобразные городские пространства.

Даже высокие башни можно построить за несколько недель с низкими затратами на рабочую силу. По данным производителей пиломатериалов из хвойных пород, «массивные деревянные дома строятся примерно на 25% быстрее, чем бетонные, и требуют на 90% меньше строительного трафика».

Заводское производство «создаст высокий уровень повторяемости, который приведет к сокращению отходов и потраченных впустую затрат» обычного строительства, говорит Грин, что в конечном итоге сделает что-то вроде набора деталей для дома невероятно дешевым.

Действительно, в статье для National Geographic журналист Сол Элбейн пишет о Джоне Кляйне, архитекторе из Массачусетского технологического института, который считает, что «его фирма могла бы предложить многолюдным городам 2020-х годов линейку стандартизированных, настраиваемых квартир средней этажности и офисных зданий. , в основном сделанных из модульной массивной древесины, которую разработчики могли заказать в спецификациях, как диваны IKEA ».

Прямо сейчас, говорит Кляйн, «каждое здание — это прототип», спроектированный и построенный один раз. Массовая древесина поможет это изменить.

4.Это фантастика при землетрясениях

Эффективность массивной древесины при землетрясениях была многократно проверена (и проверена и проверена) и зарекомендовала себя на удивление хорошо.

В то время как бетон просто трескается при землетрясениях, что означает, что бетонные здания необходимо сносить и заменять, деревянные здания можно ремонтировать после землетрясений.

Массивная древесина также легче и может быть построена на городских землях, например. заброшенные поля, не подходящие для тяжелого бетонного строительства.

5. Это эстетически и даже духовно привлекательно

Древесина часто остается открытой в массовых деревянных зданиях — ее не нужно обертывать или укреплять, чтобы соответствовать нормам — и нет ничего более красивого, чем большие участки открытой древесины. Это привлекательно на первичном уровне, это связь с природой. По словам Грин, дерево — это «отпечаток пальца природы в зданиях», который оказывает глубокое успокаивающее действие.

Архитектор Сьюзан Джонс из Atelierjones LLC руководила строительством одной из первых односемейных резиденций CLT — ее дома в Сиэтле, построенного пять лет в соответствии с суперэффективными стандартами пассивных домов.(Об этом было рассказано в журнале Dwell Magazine.) «Нам нравится там жить», — говорит она. Интерьер полностью отделан деревом, а «акустика невероятно богатая, есть красивый тон, в воздухе все еще чувствуется легкий запах сосны, а то, как он улавливает свет, просто волшебно». Джонс говорит, что, учитывая все обстоятельства, строительство ее дома с использованием CLT добавило около 8 процентов к общим затратам.

Внутри дома CLT Сьюзан Джонс. Ателье Джонс

(См. Также этот очень крутой дом CLT в Атланте, который вы можете арендовать через Airbnb.)

Массивная древесина также является хорошим естественным изолятором: «Хвойная древесина в целом имеет примерно одну треть теплоизоляционной способности сопоставимой толщины стекловолоконной изоляции, но примерно в 10 раз больше, чем у бетона и кирпичной кладки, и в 400 раз больше, чем цельная сталь. ” Это делает его особенно подходящим для окон и дверей.

6. Это может помочь заплатить за хорошее управление лесным хозяйством на государственной земле

Леса на Западе превратились в пороховые бочки отчасти из-за изменения климата, а отчасти из-за многих лет плохого управления.Они засыпаны мертвыми или ослабленными от нашествия сосновыми жуками деревьями. Десятилетия чрезмерно усердной противопожарной защиты заставили их задыхаться от густых деревьев небольшого диаметра. В последнее время, когда вокруг все это возжигание, «так много топлива, что интенсивность огня стирает все с лица земли», — говорит Хилари Франц, уполномоченный по делам общественных земель в штате Вашингтон. Земля постоянно покрыта шрамами.

Леса на государственных землях остро нуждаются в прореживании, но финансирования всегда не хватает. Это натолкнуло Франца на мысль: использовать слабые и маленькие деревья, для которых нет другого рынка, для массового производства древесины.(Подойдут бревна с вершиной всего 4,5 дюйма.) Достаточно большой рынок массивной древесины создаст финансирование для прореживания этих деревьев. В качестве бонуса Франц хочет использовать массивную древесину для строительства недорогого доступного жилья на государственной земле.

7. Он может создать рабочие места в неблагополучных сельских районах

Хвойные (в основном сосновые, еловые или пихтовые) леса в США в основном встречаются на северо-западе и юго-востоке, и сообщества, которые живут и работают в них, испытывают трудности, особенно после жилищного кризиса и большой рецессии.

Новый спрос на древесину хвойных пород может помочь открыть некоторые из закрытых заводов и возродить некоторые из этих сообществ, согласовав их интересы с программой национального возрождения в стиле Green New Deal.

8. Другого выбора нет

В своем выступлении на TED Грин отмечает, что миллиарды людей во всем мире не имеют дома — полмиллиона в Северной Америке — и в грядущем столетии им придется жить, в основном в городах. Если все это городское жилье будет построено из бетона и стали, климат будет омрачен.

«В течение следующих 20 лет будет построено более половины новых зданий, ожидаемых к 2060 году», — сообщает Программа ООН по окружающей среде (ЮНЕП). «Что еще более тревожно, две трети этих дополнений, как ожидается, произойдут в странах, которые в настоящее время не имеют обязательных строительных норм в области энергетики».

Необходимо найти более устойчивую альтернативу. А древесина — единственный материал, в достаточном количестве и возобновляемый, чтобы выполнять эту работу. Нам нужно выяснить, как заставить его работать.«У нас нет выбора, — сказал мне Грин. «Это единственный вариант».

«Улыбка», общественный павильон из CLT, спроектированный и построенный в Лондоне в 2016 году архитектором Элисон Брукс. Архитекторы Элисон Брукс

Оговорки о массовой древесине

Из всего, что я читал и среди всех, с кем я говорил о массовом дереве, я не встречал ничего, кроме энтузиазма по поводу его архитектурных свойств. Единственным исключением может быть коалиция Build With Strength, которая выступила против массового включения древесины в IBC, охарактеризовав ее как шаткую, легковоспламеняющуюся и экологически неустойчивую.Но Build With Strength, кхм, спонсируется бетонной промышленностью.

В целом, архитекторы и строители в восторге от массового производства древесины, равно как и лесозаготовительные предприятия и сообщества, политики лесопромышленных штатов, ястребы, занимающиеся вопросами климата, обеспокоенные углеродным воздействием зданий, а городские власти ищут способы ускорить декарбонизацию (и PR).

Не все шло гладко — несколько панелей CLT треснули и рухнули во время строительства здания Университета штата Орегон в марте 2018 г .; планы строительства деревянной башни в Портленде, штат Орегон, провалились, но попутный ветер, стоящий за массивной древесиной, очень силен.Материал, который можно выращивать в изобилии, создает рабочие места в сельской местности, снижает строительные отходы и затраты на рабочую силу, а также замедляет рост бетона и стали, кажется беспроигрышным вариантом.

Существующие добросовестные оговорки касаются цепочки поставок, и они бывают двух форм.

Во-первых, защита и правильное управление лесами — это огромная часть борьбы с изменением климата и сохранения пригодного для жизни мира. Нетронутые лесные экосистемы обеспечивают не только связывание углерода, но и экосистемные услуги, среду обитания диких животных, отдых и красоту.

Сплошная вырубка в Орегоне. Shutterstock

Экологи опасаются, что леса Северной Америки недостаточно защищены, чтобы выдержать резкий всплеск спроса. Совет по защите природных ресурсов опубликовал ужасающий отчет о (систематически заниженном) количестве парниковых газов, выбрасываемых в результате сплошных рубок в бореальных лесах Канады, поскольку нетронутые экосистемы заменяются управляемыми лесными монокультурами. (Подробнее о повреждении бореальной зоны в этом отчете.В Oregon Wild есть аналогичный отчет об устаревших правилах лесного хозяйства в этом штате, которые являются одними из самых слабых в стране.

Существует два конкурирующих стандарта сертификации заготавливаемой древесины: Инициатива устойчивого лесного хозяйства (SFI), спонсируемая отраслью, и Лесной попечительский совет (FSC), независимый орган, созданный защитниками окружающей среды. Неудивительно, что стандарты FSC значительно строже в отношении сплошных рубок, использования пестицидов и многого другого. Хотя у SFI есть свои защитники и недавно были проведены реформы, на экологов это не произвело впечатления, и несколько архитекторов и строителей, с которыми я разговаривал, решительно предпочли использовать древесину FSC.(Джонс сказала, что предлагает это клиентам, но это добавляет 10-процентную надбавку, поэтому они не всегда идут на это.)

Во-вторых, некоторые защитники окружающей среды обеспокоены тем, что преимущества древесины как строительного материала в отношении секвестрации переоцениваются.

Международный институт устойчивого развития опубликовал в прошлом году отчет, в котором рассматриваются пробелы и недостатки в анализе жизненного цикла применительно к строительным материалам, в частности к дереву. Они обнаружили, что «существующие LCA дают сильно различающиеся результаты даже для аналогичных зданий», что существуют широкие региональные различия в характеристиках зданий, и, что особенно важно, что LCA имеет тенденцию преувеличивать важность «воплощенного углерода» в древесине, игнорируя или недооценка выбросов в других частях жизненного цикла.

В частности, говорится в сообщении, наиболее неопределенные части большинства ОЖЦ связаны с углеродом, секвестрированным в древесине , и углеродом, высвобождающимся в конце срока службы — двумя вопросами, имеющими центральное значение для массового производства древесины.

Многочисленные экологические группы, возглавляемые Sierra Club, подписали в 2018 году открытое письмо официальным лицам штата Калифорния, призывая проявлять осторожность в отношении массовой древесины. Примечательно, что они не возражали категорически. Они утверждали, что благодаря современным методам ведения лесного хозяйства его климатические преимущества преувеличены.«CLT не может быть экологически безопасным, если он не исходит из экологически безопасного лесного хозяйства», — заявили они.

В письме приводится краткий список принципов, которыми следует руководствоваться в экологически безопасном лесном хозяйстве, в том числе: «Необходимо прекратить вырубку оставшихся в мире спелых и девственных лесов, а также непроходимых / неосвоенных и других нетронутых лесных ландшафтов». И: «Посадки деревьев не должны создаваться за счет естественных лесов».

Хотя это и не идеально, они пришли к выводу, что «FSC-сертификация частных лесных угодий может способствовать прогрессу в правильном направлении.”

«Нет никаких сомнений в том, что [FSC] является золотым стандартом, — говорит Джонс, — но все это лучше, чем ничего не делать».

Массовая древесина должна сочетаться с устойчивым лесным хозяйством

Что мы должны сделать из всего этого?

Есть много способов уменьшить воздействие строительного сектора на окружающую среду и климат, некоторые из которых, возможно, более важны, по крайней мере на данный момент, чем воплощенный углерод материалов. Они включают в себя плотную городскую застройку и мультимодальные перевозки, более устойчивые цепочки поставок и методы строительства, электрификацию систем отопления и охлаждения и более высокие характеристики зданий (эффективное тепло, свет и циркуляция воздуха).

Но, тем не менее, математика ясна: это будет катастрофа, если мы попытаемся приспособить растущее, урбанизирующееся население 21-го века зданиями из бетона и стали, точно так же, как это будет катастрофой, если мы попытаемся сделать это с помощью генерируемой энергии. из ископаемого топлива.

Массовая древесина представляется единственной жизнеспособной альтернативой. И это круто! Это сокращает отходы и затраты, открывает возможность массового производства недорогого жилья на заводе и пробуждает интерес и творческий потенциал строительного сообщества.»Это так весело!» Джонс говорит.

T3 Bayside в Торонто — после завершения строительства в 2021 году, самая высокая офисная башня из дерева в Северной Америке. 3XN

Как бы круто это ни было, было бы катастрофой, если бы переход на массовую древесину привел к дальнейшей потере зрелых лесов и усилению сплошных рубок. Воздействие неустойчивого лесного хозяйства может свести на нет остальные выгоды.

Для меня моральные, экономические и стратегические аргументы указывают на одно и то же: массовое производство древесины заслуживает признания и поддержки, но оно всегда и везде должно идти рука об руку с новым акцентом на экологически безопасное лесное хозяйство.По крайней мере, каждый, кто выступает за массовую древесину или участвует в ее производстве, должен добиваться того, чтобы стандарты сертификации FSC стали нормативным уровнем, а не добровольным потолком.

Дров достаточно; По оценкам Грина, 20 лесам Северной Америки требуется около 13 минут, чтобы в совокупности вырастить достаточно древесины для 20-этажного здания. Но если мы хотим, чтобы леса сделали для нас больше, чтобы обеспечить все наши квартиры, офисы и дома, мы должны заботиться о них, чтобы они могли делать то же самое для будущих поколений.


Дополнительная литература

Некоторые подробные ресурсы для людей, которые хотят заняться массовым лесным хозяйством:

  • Отраслевая группа Think Wood имеет руководство по CLT, которое охватывает «производство, конструктивное проектирование, соединения, пожарные и экологические характеристики, а также подъем и перемещение элементов CLT». Он также предлагает множество страниц по конкретным темам, связанным с таймером массы, например, CLT.
  • Фирма Fast + Epp, занимающаяся проектированием строительных конструкций, имеет «Руководство разработчика по массивной древесине», «краткий обзор различных типов массивной древесины, примеры недавних массовых деревянных башен, маркетинговые возможности, а также преимущества и риски строительства.”
  • В журнале Canadian Architect есть чрезвычайно подробный учебник по массивной древесине с точки зрения строительной инженерии.
  • У
  • Central City Association of Los Angeles есть красивый технический документ, обобщающий массовый таймер.
  • У
  • Utility Dive есть интервью с архитектором Эндрю Цэем Джейкобсом, которое он называет «массовой древесиной 101».

Несколько хорошо сделанных и доступных для СМИ знакомств с массовой древесиной:

И не пропустите выступление Майкла Грина на TED Talk.

Бетон из дерева — ScienceDaily

Дома могут быть деревянными, как раньше, или бетонными, как сегодня. Чтобы построить завтрашний день, комбинируются два метода строительства: эти гибридные конструкции, содержащие как деревянные, так и бетонные элементы, становятся все более популярными в современной архитектуре.

В контексте Национальной ресурсной программы «Ресурс древесины» (NRP 66) швейцарские исследователи разработали еще более радикальный подход к сочетанию дерева и бетона: они производят несущий бетон, который сам состоит в основном из дерева.Во многих смесях объемная доля древесины превышает 50 процентов.

Изделия из древесины на цементной основе существуют уже более ста лет. Однако раньше они использовались только для ненесущих целей, например, для изоляции. Дайя Цвикки, глава Института строительных и экологических технологий Школы инженерии и архитектуры Фрибурга, задалась вопросом, не пришло ли время для более амбициозного использования деревянного бетона.

Плавающий бетон

Вместе со своей командой Цвикки экспериментировал с содержанием и зернистостью древесины, а также с различными добавками, а затем подверг различные смеси строгим испытаниям.Основное отличие от классического бетона в том, что щебень и песок заменены мелко измельченной древесиной. Другими словами, с цементом примешиваются не мелкие камни, а опилки. Благодаря высокому содержанию древесины новые строительные материалы обладают хорошей огнестойкостью и действуют как теплоизоляция. «Они весят почти половину того, что весит обычный бетон — самые легкие из них даже плавают!» — говорит Цвикки. Более того, поскольку материалы в основном основаны на возобновляемых ресурсах, после демонтажа их можно повторно использовать в качестве источника тепла и электричества.Древесину можно сжигать при сжигании отходов, хотя для повседневного использования она соответствует стандартам противопожарной защиты.

Первоначальные стресс-тесты 1: 1 показывают, что новый бетон на древесной основе также подходит для плит и стеновых элементов и может выполнять несущие функции в строительстве. Этот процесс также подходит для сборных блоков. В этом контексте, в частности, группа Фрибург хотела бы углубить свой опыт с помощью более широкого спектра тестов. Исследователи хотят выяснить, какой древесно-бетонный композит лучше всего подходит для каких областей применения и как его можно эффективно производить.

«Пройдет несколько лет, прежде чем мы увидим первые здания, в которых легкий бетон, содержащий дерево, играет важную роль в строительстве», — говорит Цвикки. «Уровень знаний, необходимый для широкого применения, все еще слишком ограничен».

История Источник:

Материалы предоставлены Швейцарским национальным научным фондом (SNSF) . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

Древесина против бетона: лучший выбор для строителей и промышленных предприятий

Дерево и бетон используются в строительстве на протяжении тысячелетий и не зря.Оба материала обладают свойствами, которые делают их привлекательными строительными материалами.

В этом блоге мы затронем вековую дискуссию между деревом и бетоном. Но прежде чем мы погрузимся в эту горячую дискуссию, нам нужно иметь в виду несколько соображений.

Как профессионалы в строительстве, мы знаем, что вы можете взглянуть на этот вопрос с разных точек зрения, что в конечном итоге повлияет на вашу интерпретацию преимуществ и недостатков, перечисленных ниже. Мы также осознаем разницу между немедленными преимуществами и долгосрочными выгодами.Другими словами, преимущества, которые дает материал в долгосрочной перспективе, могут перевесить недостатки, с которыми вы сталкиваетесь сегодня. Следовательно, читая этот пост, вы должны помнить о своих приоритетах.

Углубленный взгляд на бетонную конструкцию

Согласно этому исследованию, бетон является вторым по популярности материалом после воды, и есть много причин, почему он так популярен. Тем не менее, у использования бетона в качестве строительного материала есть свои преимущества и недостатки:

Преимущества бетона

  • Очень прочный
  • Низкие эксплуатационные расходы
  • Не ржавеет, не гниет и не горит
  • Поглощает и удерживает тепло (повышает эффективность зданий и снижает счета за отопление / охлаждение)
  • Ветрозащитная и водонепроницаемая
  • Негорючие (пожаробезопасные)
  • Эффективный звукоизоляционный материал

Недостатки бетона

  • Дороже
  • Тяжелые и трудные для транспортировки (хотя легкий бетон существует)
  • Ограниченная универсальность
  • Строить медленнее с
  • Чувствительность к высолам

Углубленный взгляд на деревянное строительство

Так же, как бетон, дерево или древесина имеет свои преимущества и недостатки как строительный материал:

Преимущества древесины

  • Легкость и удобство работы с
  • Недорого
  • Природный ресурс (легкодоступный, с многообещающими возможностями)

Недостатки дерева

Как и бетон, деревянное строительство имеет свои преимущества и недостатки.

Устойчивое развитие и окружающая среда

Когда мы думаем о дереве, мы часто представляем себе натуральный, устойчивый и экологически чистый строительный материал. И во многом это так. Древесина накапливает углекислый газ, что приводит к сокращению выбросов углекислого газа на 2432 метрические тонны (что эквивалентно снятию с дороги 500 автомобилей в течение года).

Бетон часто критикуют за его неустойчивость, поскольку для его производства требуется много ресурсов. Цемент, основной компонент бетона, является одним из крупнейших в мире источников выбросов парниковых газов.Многие люди считают, что производство цемента вредно для окружающей среды, так как производство бетона вредит окружающей среде. Но правда намного сложнее.

Рассмотрим подробнее…

  • Бетон долговечен — его срок службы в два или три раза больше, чем у других обычных строительных материалов.
  • Бетон отлично поглощает и удерживает тепло, а это означает, что повысит энергоэффективность здания и снизит расходы на ОВК.
  • Его отражающие свойства снизят затраты на кондиционирование воздуха в жаркие летние месяцы.
  • Бетон производит мало отходов , так как его можно производить партиями в соответствии с потребностями проекта.

Что безопаснее: бетон или дерево?

И последнее, но не менее важное: безопасность. В целом деревянные конструкции не так безопасны, как бетонные. Древесина уязвима для внешних угроз, таких как огонь, ветер, насекомые, влага и плесень — все это может привести к повреждению конструкции и угрозам безопасности.

Хотя бетон — прочный и прочный материал, он также представляет определенные риски для безопасности. Например, в случае обрушения бетонной конструкции либо на строительной площадке, либо после того, как здание будет занято, падение бетона может серьезно повредить любому, кто находится поблизости.

Кроме того, если вы строитель, работающий с сухим или влажным бетоном, у вас может возникнуть раздражение глаз, носа, горла или кожи. Кроме того, воздействие кремнезема, основного ингредиента сухого бетона, может даже вызвать гораздо более серьезные проблемы со здоровьем, включая рак легких.

Теперь, когда вы знаете все о строительстве из бетона и дерева, что бы вы выбрали? Дайте нам знать, оставив комментарий ниже!

Источники

Цемент и бетон как инженерный материал: историческая оценка и анализ конкретного случая
Mold Busters
Страхование наследия

** Примечание редактора. Этот пост был первоначально опубликован 25 апреля 2018 г. и был обновлен для обеспечения точности и полноты.

Древесные отходы делают переработанный бетон более прочным, чем когда-либо

Производство цемента, используемого в бетоне, является огромным источником выбросов CO2, поэтому чем больше мы сможем переработать существующий бетон, тем лучше.Вот где приходит новое исследование, которое показывает, что отброшенный бетон становится даже прочнее, чем был раньше, когда к нему добавляются древесные отходы.

Бетон получают путем смешивания заполнителя, такого как гравий, с водой и цементом. Как только смесь затвердеет, цемент затвердевает и связывается с заполнителем, образуя твердый блок материала.

Под руководством Асс. Профессор Юя Сакаи, ученые из Токийского университета, измельчали ​​куски такого бетона в порошок, затем добавляли воду вместе с лигнином, полученным из древесных отходов.Лигнин — это органический полимер с высокой степенью сшивки, который является ключевым компонентом опорной ткани у васкуляризированных (водопроводящих) растений — это то, что придает дереву жесткость.

Затем смесь одновременно нагревали и помещали под высокое давление. Было обнаружено, что путем точной настройки переменных, таких как соотношение бетон / лигнин, содержание воды, температура, а также количество и продолжительность давления, лигнин превратился в высокоэффективный клей, связывающий вместе куски бетонного порошка.

При последующих испытаниях было обнаружено, что переработанный бетон имеет большую прочность на изгиб, чем исходный бетон, из которого он был изготовлен. В качестве дополнительного бонуса, из-за содержания в нем лигнина, материал, вероятно, должен подвергнуться биологическому разложению после удаления.

Более того, ученые считают, что вместо него можно использовать лигнин, полученный из других растительных источников (например, сельскохозяйственных отходов). В конечном итоге может быть даже возможно создать новый «первичный» бетон, в котором лигнин используется вместо цемента.

«Эти данные могут способствовать переходу к более экологичной и экономичной строительной отрасли, которая не только сокращает запасы отходов бетона и древесины, но и помогает решить проблему изменения климата», — говорит Сакаи.

Интересно отметить, что исследование 2018 года, проведенное в Национальном университете Сингапура, показало, что добавление древесных отходов в цемент и строительный раствор делает их более прочными и водонепроницаемыми.

Источник: Токийский университет

Бетон, сталь или дерево: поиск конструкционных материалов с нулевым содержанием углерода

Для продвижения своих проектов легких конструкций Бакминстер Фуллер спросил: «Сколько весит ваше здание?» Сегодня, когда архитекторы понимают, что необходимы как структурная, так и углеродная эффективность, возникает вопрос: «Сколько углерода содержит ваше здание?»

Многие архитекторы настаивают на сокращении или устранении воплощенных выбросов углерода, как это уже происходит с эксплуатационной энергией.Например, начиная с 2020 года, глобальная архитектурная и инженерная компания HOK планирует провести оценку жизненного цикла конструкций всех своих новых целостных строительных проектов и «искать возможности для оптимизации наших спецификаций», — говорит Аника Ландрено, доц. . AIA, директор по устойчивому дизайну.

Действительно, строительная конструкция и подконструкция — хорошие места для охоты, потому что вместе они составляют более половины углеродного следа коммерческого здания. Более того, архитекторы и разработчики должны искать возможности для повторного использования и обновления существующих конструкций, чтобы не тратить впустую энергию, уже израсходованную (и уже выделенный углекислый газ), на их создание.Палитра углеродных интеллектуальных материалов от Architecture 2030 и калькулятор воплощенного углерода в строительстве, или EC3, инструмент, разработанный Форумом углеродного лидерства, C Change Labs и Skanska, — отличные места для изучения влияния выбора материалов как для проектов модернизации, так и для новых строительных проектов. .

Источник: Carbon Leadership Forum. Пример диаграммы Сэнки доступных сокращений на основе текущей цепочки поставок, взятой из калькулятора воплощенного углерода в строительстве. Источник: Carbon Leadership Forum. Вставка для точки данных стальной арматуры в приведенном выше примере диаграммы Санки

При взвешивании вариантов стали, бетона или дерева необходимо учитывать такие факторы, как местоположение проекта, масштаб, ожидаемый срок службы, потенциал повторного использования и даже сравниваемые показатели материалов (см. «Как измерить воплощенный углерод»).По мере роста осведомленности о воплощенном углероде отрасли стремятся сделать свою продукцию более привлекательной. Сами по себе архитекторы не могут сократить воплощенный углерод в своих проектах, но они, скорее всего, будут прислушиваться к клиенту и могут повлиять на цепочку поставок через свои спецификации. Прежде чем принимать окончательные решения по материалам, воспользуйтесь все более удобными для пользователя инструментами сравнения и вовлеките в диалог строителей и поставщиков — чем раньше, тем лучше.

Мировой сталелитейный сектор имеет огромный углеродный след, на который приходится более 10% глобальных выбросов углекислого газа.«Крупные сталелитейные компании очень хорошо осведомлены о требованиях общества по сокращению выбросов и ищут способы отреагировать на это», — говорит Мэтью Венбан-Смит, исполнительный директор международной некоммерческой организации ResponsibleSteel. базируется в Вуллонгонге, Новый Южный Уэльс, Австралия.

Производство новой стали из железной руды энергоемко. В кислородных печах (кислородных конвертерах), являющихся нормой для большинства развивающихся стран, требуется кокс — очищенная версия угля — для извлечения железа из руды и легирования ее углеродом.Затем полученный чугун перерабатывается в низкоуглеродистую сталь, которая содержит около 25% переработанного чугуна и стального лома. Производители экспериментируют со способами замены угля и кокса не ископаемыми веществами, такими как водород и электролиз на конвертерных фабриках.

Источник: EPD International. Образец шаблона экологической декларации продукции (EPD)

По оценкам Американского института стальных конструкций, 98% конструкционной стали из снесенных зданий восстанавливается и перерабатывается в новые стальные изделия.Таким образом, отечественная конструкционная сталь, которая производится на заводах с электродуговыми печами (EAF), может похвастаться содержанием вторичного сырья 93%, согласно утвержденной UL экологической декларации продукции (EPD), составленной AISC в 2016 году. стальную балку, транспортный контейнер или старый холодильник можно продать на металлолом и превратить в стальную балку с широкими полками, которая перейдет в новый небоскреб », — говорит советник AISC Люк Джонсон.

Поскольку заводы EAF работают на электричестве, они в основном такие же экологичные, как и их источники энергии.В сентябре прошлого года сталелитейный завод в Колорадо XIX века, принадлежащий российскому конгломерату Evraz, заключил сделку с местной энергетической компанией о строительстве прилегающей солнечной батареи мощностью 240 мегаватт, которая будет обеспечивать значительную часть энергии комбината. Сталелитейная компания Nucor строит в Миссури завод стоимостью 250 миллионов долларов, который будет полностью работать за счет ветра. Другие похожие проекты находятся в разработке.

ResponsibleSteel недавно опубликовала первую версию своего одноименного стандарта, добровольного международного эталонного теста, предназначенного для поддержки «ответственного поиска поставщиков и производства стали» и разработанного в рамках процесса с участием многих заинтересованных сторон с участием производителей, таких как ArcelorMittal, и групп по защите окружающей среды, таких как Могучая Земля.Сертификация основана на стороннем аудите и одобрении независимой комиссии.

Венбан-Смит, который помогал разработать стандарты устойчивого развития в лесном хозяйстве до того, как сосредоточился на стали, хочет сделать сталь одним из самых чистых материалов в мире: «Когда энергетический след для EAF становится нейтральным, мы можем думать о стали в полностью замкнутой экономике. ,» он говорит. Осуществление этой мечты, если возможно, скорее всего, произойдет сначала в развитых странах, где большое количество металлолома доступно для вторичной переработки.

Что спрашивать при указании стали

  • Доступна ли сталь на электростанции с электродуговой печью и, в частности, на стане, работающем на возобновляемых источниках энергии?
  • Можно ли в конструкции использовать скрепленные рамы вместо стойких к моменту рам, чтобы уменьшить требуемую массу стали?
  • Можете ли вы закупить сталь, сертифицированную ResponsibleSteel?

Люди ненавидят бетон почти так же сильно, как любят его использовать. Как самый распространенный в мире строительный материал, на него приходится от 6% до 11% глобальных выбросов углекислого газа.Большая часть этих выбросов связана с производством вяжущего, портландцемента, который составляет в среднем около 10% бетонной смеси по весу. Производство заполнителя — песка и щебня, которые в среднем могут составлять от 70% до 80% смеси — также требует энергии, но в гораздо меньшей степени. Добыча песка может нанести ущерб речным и прибрежным экосистемам.

Почти половина выбросов углекислого газа цемента возникает в результате сжигания ископаемого топлива для нагрева цементных печей примерно до 2500 F. Достижения в области производства чистой энергии могут помочь сократить эти выбросы: прототипы цементных заводов на солнечных батареях в Калифорнии и Франции, разработанные Heliogen и Solpart соответственно, успешно нагрели печи до температуры около 1800 F с использованием огромных массивов зеркал.Однако большая часть выбросов углекислого газа происходит в результате химических реакций, присущих производству цемента: в процессе, называемом кальцинированием, известняк распадается на углекислый газ, который уходит в атмосферу, и негашеную известь, составляющую цемента.

Некоторые компании связали углекислый газ в бетон, в том числе компания CarbonCure в Дартмуте, Канада, и Blue Planet в Лос-Гатосе, Калифорния. Эти процессы остаются исключением и на сегодняшний день не полностью компенсируют выбросы углерода при производстве бетона.

Предоставлено Carbon Leadership Forum Скриншот из инструмента EC3 (Embodied Carbon in Construction Calculator) Предоставлено Carbon Leadership Forum Скриншот из инструмента EC3 (Embodied Carbon in Construction Calculator)

В настоящее время самый простой способ уменьшить углеродный след бетона — это использовать меньше цемента, как ясно показывает палитра углеродных интеллектуальных материалов. Так называемые смешанные цементы используют некальцинированный известняк и другие дополнительные вяжущие материалы (SCM) вместо части клинкера — твердых гранул, полученных в печи, которые измельчаются и смешиваются с другими ингредиентами — при производстве цемента.Включая природные пуццоланы, такие как зола рисовой шелухи, и промышленные побочные продукты, такие как летучая зола, доменный шлак и микрокремнезем, SCM могут улучшить структурные характеристики бетона, а также снизить содержание в нем углерода.

Северная Америка отстает от Европы в использовании цемента с добавками, говорит Джули Баффенбаргер, старший научный сотрудник и директор по вопросам устойчивого развития компании Beton Consulting Engineers из Мендота-Хайтс, штат Миннесота. Спецификации — хороший способ сделать бетонное строительство более эффективным, отмечает она, но слишком строгие предписания могут привести к обратным результатам.Вместо того, чтобы диктовать пропорции ингредиентов в бетонной смеси, она предлагает проектным группам указать критерии эффективности с точки зрения измеримых пластических и твердосплавных свойств, «чтобы производитель мог предоставить варианты в рамках ограничений». Имейте в виду, что SCM могут увеличивать время, необходимое для достижения требуемых показателей прочности.

Что спрашивать при указании бетона

  • Можно ли уменьшить количество цемента в бетонной смеси?
  • Можно ли уменьшить общую массу бетона в проекте?
  • Какая цементная печь является наименее энергоемкой из имеющихся на местном уровне?
  • Какие методы улавливания углерода агрегатами или смесями могут быть включены?

Инновации в области массового производства древесины, в частности, отечественное производство инженерных изделий, таких как древесина, клееная поперечно, клеем, гвоздями и дюбелями, подогревают надежды на то, что строительство с нулевым выбросом углерода станет возможным в больших масштабах.Согласно отраслевым исследованиям, деревья, вырубленные и замененные для производства массивной древесины, могут улавливать больше углерода во время своего роста, чем то, что выбрасывается при производстве, транспортировке и строительстве. Повышенный спрос на древесину из экологически чистых источников может стимулировать лесовозобновление. «Мы должны заново покрыть часть этой планеты лесами», — говорит Ландрено из HOK. «Мы можем повлиять на это, выбрав деревянную конструкцию, где это возможно».

Спроектированные деревянные панели могут заменить стальные настилы и бетонные перекрытия в коммерческих структурах, а клееные колонны могут выдерживать нагрузку на среднеэтажные и высотные конструкции от своих стальных и бетонных аналогов.Эти изделия из дерева также могут быть огнестойкими и быстро монтируемыми. «В тот день, когда они будут установлены и подключены к несущей конструкции, они смогут нести полную проектную нагрузку», — говорит Кеннет Бланд, вице-президент American Wood Council.

Но соответствует ли массовая древесина требованиям, предъявляемым к экологической устойчивости?

По данным Министерства сельского хозяйства США, общий объем деревьев, произрастающих в лесах США, с 1953 года увеличился на 60%. По мере роста спроса на конструкционные изделия из древесины, леса, которые производят массовую древесину, должны будут управляться устойчиво, с повторной посадкой деревьев. после сбора урожая.Различия в методах ведения лесного хозяйства приводят к большим различиям в количестве улавливаемого углерода, поэтому важно знать, где и как были произведены ваши лесоматериалы.

Требуются дополнительные исследования выбросов углерода при заготовке, переработке и транспортировке изделий из древесины. Новые средние отраслевые EPD для древесины и изделий из нее ожидаются в первом квартале 2020 года, но заявления конкретных производителей древесины были бы еще более полезными. Помимо углерода, заключенного в самой древесине, существуют выбросы от воздействия почвы и леса, а также от производства смол и клеев, связывающих массивные слои древесины.

Наконец, преимущество массового хранения углерода в древесине сохраняется только в том случае, если балки и панели остаются в эксплуатации или не допускаются разложения, в результате чего углерод будет высвобождаться обратно в атмосферу. Чтобы деревянные конструкции были долговечными, они должны быть защищены от проникновения воды, насекомых или грибков, возможно, за счет использования герметиков в сочетании с продуманным дизайном и деталями ограждающей конструкции. Для многоразового использования деревянные элементы должны соединяться съемными креплениями.

Что спрашивать при выборе древесины

  • Рекуперируется ли ваша деревянная продукция? Если нет, то происходит ли это из устойчивого лесного хозяйства?
  • Можно ли собрать конструкцию с помощью съемных креплений, чтобы можно было повторно использовать элементы?
  • Используются ли в проекте эффективные методы создания каркаса, позволяющие минимизировать требуемую массу древесины?

[Ознакомьтесь с этими советами и инструментами для измерения воплощенного углерода, а также посетите палитру углеродных интеллектуальных материалов.]

Эта статья появилась в выпуске за январь 2020 года под названием «Проблема конструкционных материалов».

Проблема углерода

плюсов и минусов каждого

Дерево и бетон — широко используемые материалы в строительстве.В течение многих лет эти два материала использовались в некоторых из самых знаковых зданий по всему миру.

Древесина легче, с ней легко работать, она долговечна и приводит к меньшему образованию тепловых мостиков. Бетон, с другой стороны, позволяет проектировать упругие и прочные здания.

Остальная часть этой статьи даст вам обзор каждого строительного материала, то есть дерева и бетона. Вы также узнаете плюсы и минусы каждого из них, а также факторы, которые следует учитывать при выборе строительных материалов.

Базовый обзор использования дерева в строительстве

Население во всем мире на протяжении многих лет увлекается деревянным строительством. Древесина по своей природе обладает сложными свойствами, но люди успешно использовали эти уникальные характеристики. Из дерева строят различные конструкции, такие как лодки, дома, мебель и предметы интерьера.

Традиционно древесину подразделяют на две категории: древесина хвойных пород (шишковидные) и лиственные (лиственные).Древесина твердых пород часто используется в строительстве стен, пола и потолка, а древесина мягких пород — для изготовления оконных рам, мебели и дверей. Сегодня в строительстве также часто используется инженерная древесина.

Инженерная древесина создается в результате довольно сложного производственного процесса, когда шпон, древесные нити, другие формы древесины и волокна соединяются для создания композитного материала, используемого в определенных строительных приложениях. Некоторые из этих искусственных пород древесины включают клееный брус, ориентированно-стружечную плиту, ДСП и фанеру.Эти изделия используются в промышленном, коммерческом и жилом строительстве.

Одним из преимуществ древесины, делающих ее популярной, является то, что это натуральный продукт, что делает его доступным и легкодоступным. Древесину можно разрезать на разные формы и размеры. Он экологически безопасен, поскольку является возобновляемым и обеспечивает изоляцию от холода. Помимо этого, у использования дерева есть множество преимуществ и недостатков.

Плюсы дерева в строительстве

Дерево уже много лет используется в качестве строительного материала.Хотя есть желание сократить его использование по экологическим причинам, его преимущества все же перевешивают преимущества других продуктов. Некоторые из его плюсов:

Предел прочности

Дерево физически жесткое и прочное. По сравнению с другими материалами он также гибкий и легкий. Древесина имеет структуру «годичное кольцо и усиление», что означает, что ее можно сломать или согнуть. Однако вы не можете сжать или растянуть его, потянув за противоположную сторону, поскольку он анизотропный. По сравнению с прочностью на разрыв древесина легче.

Различные породы древесины имеют разную прочность, но, по сути, их прочность на разрыв позволяет им выдерживать свой вес лучше, чем другие материалы. Это снижает требования к опорам в различных конструкциях зданий и позволяет увеличить пространство. Это также делает его отличным выбором для тяжелых строительных материалов, таких как несущие балки.

Электрическая и теплоизоляция

Древесина обладает тепловыми свойствами, которые дают ей преимущество с точки зрения устойчивости к высоким температурам.По мере увеличения тепла древесина сохнет и становится прочнее. Он имеет низкую теплопроводность, что благотворно. Это свойство позволяет применять его в различных частях здания, таких как ручки, двери, полы, потолки и стены.

Дерево, в отличие от других материалов, таких как сталь, устойчиво к воздействию электрического тока. Поэтому он оптимален для электроизоляции. В домах с большим количеством электроприборов это свойство обеспечивает определенную степень безопасности.

Устойчивое развитие

Древесина является возобновляемой в том смысле, что ее можно выращивать и заново выращивать.На каждое вырубленное старое дерево можно посадить новое. Это позволяет более рационально использовать древесину, не наносящую ущерба планете. Это также делает его доступным на местном уровне во многих областях. Таким образом, владельцы зданий экономят на транспортных расходах от мукомольной промышленности до строительной площадки.

Акустические свойства

Дерево обладает такими акустическими свойствами, как эхо и звукопоглощение. По этой причине он очень востребован в конструкциях, где пригодятся эти акустические свойства.К ним относятся общественные и концертные залы. Вместо того, чтобы отражать или усиливать звук, древесина поглощает его, снижая уровень шума в офисах и жилых помещениях, обеспечивая дополнительный комфорт.

Эстетическая красота

Одним из наиболее привлекательных аспектов дерева является его естественная красота и визуальное тепло. Древесина, которую архитекторы давно предпочитают для отделки интерьеров, также используется на внешних фасадах, чтобы подчеркнуть эстетическую красоту здания. В строительстве используются самые разные породы дерева.Мягкие породы древесины, такие как пляж, сосна, ясень, кедр, гикори и береза, идеально подходят для изготовления оконных рам, дверей и мебели. Для изготовления полов, стен и потолков часто используются твердые породы дерева, такие как клен, вишня, дуб, тик, орех и красное дерево.

Экологичность

В последнее время возникли серьезные экологические проблемы, связанные с предотвращением вырубки лесов за счет минимизации использования древесины в строительстве и, возможно, управления парниковым эффектом. Однако древесина действует как хранилище углерода, ответственного за парниковые газы.Благодаря политике посадки деревьев, когда вы вырубаете другие, окружающая среда защищается, принося пользу подрядчику и жильцам.

Древесина является натуральным продуктом и поэтому выделяет более низкие уровни углекислого газа и ЛОС (летучих органических соединений). Вместо этого древесина расслабляет обитателей дома, выделяя природные органические соединения. Другие строительные материалы, такие как бетон и сталь, не поддаются биологическому разложению. Однако древесина при утилизации быстро разрушается и пополняет почву.

Простое производство

Процесс производства дерева довольно прост, потому что дерево легко доступно по сравнению с другими материалами, такими как бетон и сталь. В процессе производства древесины меньше воздействия на окружающую среду и образования сточных вод по сравнению со сталью. Побочные продукты, такие как кора и щепа, пригодятся в качестве биотоплива на лесопильных заводах, способствуя снижению нагрузки на ископаемое топливо.

Системы для измерения влажности, такие как программа Grade Recovery Program и Wagner Meters Moisture Management, позволяют лесопильным предприятиям производить меньше отходов и низкосортных материалов при максимальной эффективности.

Энергоэффективность

Теплоизоляционные свойства древесины делают ее относительно энергоэффективной. По сути, это означает, что он сохраняет тепло при низких температурах, что снижает затраты на кондиционирование воздуха. При использовании в качестве напольного покрытия он экономит потребность в обогреве, особенно при очень низких температурах в зимнее время. Кроме того, поскольку древесина легко доступна, для ее производства не требуется много энергии.

Минусы дерева в строительстве

Хотя древесина традиционно использовалась в строительстве из-за ее природных качеств, тот факт, что она имеет растительную основу, делает ее чувствительной к погодным условиям и условиям окружающей среды.Кроме того, поскольку это натуральный материал, он подвержен влиянию определенных факторов окружающей среды.

Риск гниения и заражения вредителями

Дерево неустойчиво к воде и влажным условиям. Со временем даже обработанная древесина не сможет противостоять влаге, поэтому будет восприимчива к грибкам, вредителям и влажной гнили.

Грибы и вредители могут выжить при температуре от 25 до 30 градусов Цельсия при наличии достаточного количества кислорода. Влага создает благоприятную среду для их выживания и переваривания в качестве пищевых продуктов.

Некоторые из насекомых, вызывающих порчу древесины в результате бурения и забивки каната, — это морские бурильные молотки, термиты, муравьи-плотники и жуки-стошники. Когда функциональность древесины ухудшается, она потребует обработки или замены, что может оказаться очень дорогостоящим.

Деформация

Древесина коробится, когда сжимается, набухает или скручивается из-за возраста, влажности окружающей среды и изменений температуры. Как гигроскопичный материал, древесина поглощает окружающие пары, которые могут конденсироваться, и теряет влагу с воздухом ниже точки насыщения волокна.Деформация приводит к снижению функциональности областей, требующих точных расчетов, таких как оконные рамы и двери, когда среда изменяется в соответствии с конкретными требованиями.

Риск ожога

Дерево не является идеальным строительным материалом там, где важна безопасность от пожара. Древесина быстро горит, а в худшем случае обработанная древесина выделяет токсичные химические вещества, такие как мышьяк, которые смертельны и могут вызвать смерть в закрытых помещениях. Толстая древесина может увеличить точку горения, но инженерные материалы, такие как двутавровые балки или ориентированно-стружечные плиты, легко воспламеняются и очень быстро распространяют огонь.

Быстро стареет и требует ухода

Древесина, если оставить ее натуральной и неокрашенной, по мере старения приобретает серебристый оттенок. Дерево требует большого ухода, такого как обработка, перекраска и ремонт, которые очень дороги, чтобы сохранить свою молодость. Через несколько лет древесина легко ослабевает из-за изменений окружающей среды и погоды, и иногда это может представлять угрозу безопасности, если не принять меры немедленно.

Базовый обзор использования бетона в строительстве

Бетон — это распространенный, прочный и жизненно важный элемент, используемый при строительстве многих типов конструкций, таких как тротуары, автостоянки, фундаменты, заборы, стены зданий, мосты и дороги.Бетон подвергается химическому процессу, известному как гидратация, когда он затвердевает и затвердевает после смешивания с водой и укладки. Бетон получают путем смешивания цемента, песка, заполнителя, мелких камней, воды и гравия с получением материала, подобного камню.

Бетон на основе гидравлического цемента был изобретен римлянами, усовершенствован и популяризирован британцами. Сегодня во всем мире люди используют более 6 миллиардов тонн бетона ежегодно. Бетон является пористым в зависимости от того, какие пространства удерживаются воздушными пустотами в процессе смешивания и капиллярными порами, заполненными водой после смешивания.

Ожидается, что бетон

будет обладать особыми качествами, такими как износостойкость, устойчивость к таянию и замерзанию, ударная вязкость, низкая проницаемость и водонепроницаемость при соблюдении низкого водоцементного отношения. Дополнительные добавки к бетону используются для достижения определенных целей, таких как сокращение времени отверждения.

Плюсы бетона в строительстве

Бетон является неотъемлемым строительным товаром и широко используется. По сравнению с другими материалами бетон обладает уникальными преимуществами, такими как:

Экономичный

Стоимость производства бетона по сравнению с другими инженерными материалами очень низкая.Его основные ингредиенты, вода, заполнители и цемент, доступны на местных рынках по невысокой цене. Его доступность, отказоустойчивость, долговечность, энергоэффективность и низкие требования к техническому обслуживанию сокращают эксплуатационные расходы и затраты на техническое обслуживание, делая его экономичным. Стоимость страховки также ниже по сравнению с другими материалами.

прочный

Бетон с возрастом становится прочнее и служит дольше, чем другие материалы. При температуре окружающей среды или обычной комнатной температуре бетон схватывается, затвердевает и набирает прочность, потому что он склеивается при низких температурах.Независимо от погодных условий бетон сохраняет свою прочность, а значит, и долговечность. Однако его прочность можно оптимизировать за счет использования добавок.

Энергосберегающий

Бетон может сохранять свою тепловую массу, что помогает снизить температуру в помещении, а также снижает потребность в охлаждении и обогреве до 8%. При использовании с такими технологиями, как водяное или геотермальное отопление, системы охлаждения и лучистые полы, бетон повышает энергоэффективность на 70%.

В случае потери таких услуг, как вода, топливо для отопления или электроэнергия, бетонное здание улучшает «пассивную живучесть» за счет минимизации потребности в энергии, тем самым повышая комфорт жителей. При использовании в строительстве мостовой бетон является энергосберегающим по-разному.

Исследования показывают, что по сравнению с асфальтовым покрытием бетон требует только трети первичной энергии для восстановления, обслуживания и строительства. Его жесткая поверхность снижает расход топлива транспортными средствами и выбросы энергии тяжелыми грузовиками до 7%.Эффект теплового острова уменьшается из-за их цвета света, что, в свою очередь, снижает требования к внешнему освещению и охлаждению.

Водо- и термостойкие

Химические вещества в воде могут вызвать коррозию бетона. Однако, по сравнению с деревом и сталью, бетон имеет более высокий уровень допуска, что предотвращает серьезный износ и ухудшение качества. Благодаря этому аспекту бетон можно использовать в различных подводных применениях, таких как каналы, трубопроводы, плотины, набережные и облицовочные конструкции.

В чистой воде бетон не разрушается, как в нечистой воде, с добавками углекислого газа, хлоридов и сульфатов, вызывающих его коррозию. Бетон — плохой проводник тепла. Он может выдерживать и переносить значительное количество тепла от 2 до 6 часов. В случае пожара этого времени достаточно для того, чтобы приехать и локализовать пожар.

Самый низкий уровень выбросов

Бетон полностью инертен после отверждения и не выделяет никаких токсичных соединений, летучих органических соединений или газов.Такие инновации, как Contempra, которые отверждают бетон углекислым газом вместо воды, делают конструкции более низкоуглеродистыми в своем жизненном цикле. Таким образом, бетон выделяет углерод на 6% меньше, чем древесина.

Универсальный

Бетон является функциональным и прочным после затвердевания, но его пластичность позволяет дизайнерам придавать ему различные поверхности, текстуры и формы, когда он только что смешан. Есть такие инновации, как фотокаталитический, предыдущий и сверхвысококачественный бетон.Они открыли возможности для новых и творческих применений, а также сделали возможным решение проблем устойчивости.

Адаптивная возможность повторного использования и вторичной переработки

Бетонные здания прочны, пожаро- и водонепроницаемы, имеют звукопоглощение. По этим причинам в течение срока их службы они легко трансформируются в другие помещения. Повторное использование этих зданий способствует сохранению окружающей среды и ресурсов за счет ограничения разрастания городов.

Бетон можно использовать в качестве основания на стоянках, дорожных полотнах, каменной наброске для береговой линии и габионных стенах, перерабатывая его в виде заполнителя или гранулированного материала. Использование бетонных отходов снижает воздействие на окружающую среду во время нового строительства, когда потребуется первичный материал.

От минимальных до нулевых требований к техническому обслуживанию

Бетонные здания не требуют регулярного нанесения, например, окраски или покрытия для защиты. Бетон годами сохраняет свою целостность и форму, не требуя вмешательства.Покрытия переделываются и заменяются в обычном порядке, что снижает стоимость обслуживания по сравнению с деревянными.

Минусы бетона в строительстве

Хотя бетон является широко используемым строительным материалом, с ним связано много недостатков. Их можно модифицировать, добавляя добавки или изменяя ингредиенты и структуру бетона, но все же будут действовать такие ограничения, как:

Квазихрупкий материал

Бетон является квазихрупким материалом в том смысле, что он проявляет характеристики деформации и размягчения.Он без предупреждения претерпевает минимальные деформации перед выходом из строя. Бетон имеет значительно низкую вязкость, что способствует его разрушению. Он сочетается со сталью для эффективного увеличения растягивающих и сжимающих нагрузок.

Низкая пластичность и предел прочности на разрыв

Низкая прочность бетона на разрыв приводит к образованию трещин, тогда как усадка возникает из-за высыхания или расширения из-за влаги. Следовательно, необходимо укрепить его арматурными стержнями и обеспечить строительные швы для поглощения естественного расширения и сжатия материала.Из-за своей низкой пластичности бетон может испытывать ползучесть, которая со временем приводит к деформации. Следовательно, необходимо тщательно продумать высокие здания, которые выдерживают большие нагрузки.

Требования к опалубке

Опалубка необходима при формовании жидкого бетона и выдерживании его веса. Приобретение и установка опалубки являются дорогостоящими и требуют много времени и больших затрат труда на установку. Существуют инновации в сборке и сборном литье для устранения этих ограничений.

Длительное время отверждения

Для достижения указанной прочности на сжатие бетон должен затвердеть в течение 28 дней после заливки. Также требуется соответствующая температура окружающей среды, которую контролируют в течение месяца для развития полной прочности. Период отверждения можно сократить за счет добавления добавок или отверждения в микроволновой печи и на пару. Однако это увеличивает стоимость.

Требует квалифицированного труда и строгого контроля качества

Бетонная конструкция требует квалифицированного труда и строгого контроля качества при ее укладке, выдержке и смешивании.Это гарантирует высочайшее качество бетона. В противном случае бетон будет иметь проблемы с эксплуатационными характеристиками, низкой износостойкостью и прочностью. В некоторых случаях необходима специализированная техника, особенно при высотном строительстве, чтобы поддерживать ее качество и облегчить работу.

Что необходимо учитывать при выборе строительного материала

При строительстве дома или коммерческого здания используемый материал отвечает не только за внешний вид, но также за его прочность и долговечность.При выборе строительного материала учитывайте следующие факторы:

Рентабельность

На строительные материалы цены существенно различаются. Хотя есть множество материалов на выбор, важно провести анализ затрат и выгод. Самый дешевый материал — не всегда лучший. Однако при соблюдении других требований, таких как долговечность, экономичный материал, который соответствует вашему бюджету, может работать.

Эстетика

Эстетика может сыграть важную роль при выборе строительного материала.Конструкция должна иметь хороший внешний вид. От стен и отделки выбранный строительный материал должен помочь добиться желаемого вида.

Тип конструкции

Тип возводимой конструкции также определяет тип используемого материала. Например, в случае высотного здания, сталь или бетон, вероятно, будут лучшим вариантом. Древесина обычно используется для малоэтажных домов. В случае коммерческого здания, где существует риск возгорания, древесина может быть не идеальным вариантом, поскольку она быстрее горит по сравнению с бетоном.

Наличие

Обычно лучше выбирать материал, который доступен на местном уровне и доступен. Таким образом можно удобно доставить без задержек. Доступность строительных материалов также играет роль в снижении транспортных расходов по сравнению с необходимостью их перевозки на большие расстояния.

Требования к рабочим характеристикам

Выбранный строительный материал должен обладать определенными инженерными характеристиками, чтобы он работал эффективно.К этим характеристикам относятся прочность, долговечность, звукоизоляция, огнестойкость и водостойкость.

Строительный материал должен обладать структурной способностью выдерживать строительные нагрузки. Его свойства должны гарантировать, что люди могут комфортно жить, не испытывая каких-либо неблагоприятных последствий, таких как выбросы химических веществ.

Климатические и экологические факторы

Климат играет жизненно важную роль при выборе строительных материалов. Например, в очень холодных районах или зимой древесина может быть отличным выбором из-за ее изоляционных свойств.В тропиках или летом бетон сохраняет прохладу в здании. В целом, это позволит сэкономить на расходах на кондиционирование воздуха в эти сезоны, в зависимости от строительного материала. Окружающая среда десятилетиями игнорировалась при строительстве. Однако экологические проблемы, такие как использование сырья, истощение природных ресурсов, химические выбросы, энергосодержание и глобальное потепление, сегодня рассматриваются все чаще и чаще.

Техническое обслуживание

Здания нуждаются в обслуживании, чтобы сохранить их эстетическую красоту, долговечность и безопасность.При выборе материала необходимо учитывать, будет ли его легко обслуживать, как часто это требуется и какие затраты будут понесены.

Материал хорошего качества обычно требует меньшего и более доступного обслуживания. Поначалу дешевые строительные материалы могут уместиться в рамках краткосрочного бюджета, но в будущем они будут стоить дороже.

Процесс строительства

Различные строительные материалы имеют разные процессы строительства.Некоторым может потребоваться специализированный персонал и оборудование, поэтому они более дорогостоящие.

В других случаях на строительной площадке потребуется больше работы, например, расчистка завалов, выравнивание земли и более глубокое копание для более устойчивого фундамента. Безопасность рабочих также важна, когда материал требует много работы и использования опасного оборудования.

Поставщик

Надежный поставщик сделает все возможное, чтобы обеспечить качественные материалы и отличный сервис.Качественные материалы придают зданиям желаемый результат и делают их долговечными. Надежный поставщик также предложит вам такие услуги, как транспортировка на объект, а иногда и доставка, когда возникают внезапные потребности.

Обычно рекомендуется работать с местным поставщиком и проверять наличие отзывов или рекомендаций от бывших клиентов.

Устойчивое развитие

Строительная отрасль быстро развивается. Несмотря на рост спроса на бетонные материалы, растет также спрос на многоразовые и экологически чистые материалы.Возобновляемые материалы, такие как дерево, снижают спрос на будущее производство новых материалов. Процесс строительства также определяет возможность повторного использования материалов.

Заключение

Дерево и бетон — популярные строительные материалы, обладающие различными преимуществами и недостатками. Владельцы зданий должны учитывать обслуживание, доступность, поставщика, климатические и экологические условия, тип конструкции, устойчивость, процесс строительства и долговечность, прежде чем совершать покупку.

Бетон

имеет такие преимущества, как низкие требования к техническому обслуживанию, универсальность, долговечность и водостойкость, а также недостатки, такие как длительное время отверждения, низкая прочность на разрыв и квазихрупкость. Древесина обладает теплоизоляционными свойствами, эстетической красотой и экологически чистой. Однако он подвержен заражению вредителями и гниению из-за проникновения влаги.

Источники

(PDF) ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПЕРЕРАБОТАННЫХ ДРЕВЕСНЫХ ОТХОДОВ В ПРОИЗВОДСТВЕ ЛЕГКОГО БЕТОНА

7.Хайруддин, С.А.А., Рахман, Н.А., Джамалуддин, Н., Джайни, З.М., Эламин, А. и Рам, Р.Х.М. (2020). Связь

Прочность пустотелого профиля, заполненного бетоном, модифицированным волокнистым пенобетоном. Archives of Civil

Engineering, стр.97-108 ..

8. Адебакин И., Адейеми А. (2012). Использование опилок в качестве добавки при производстве недорогих и легких блоков

Пустотелый песчаник. Американский журнал научных и промышленных исследований, 3 (.6), 458-463.

9.Магесвари М. и Видивелли Б. (2010). Использование золы из опилок в качестве замены мелкого заполнителя в бетоне.

Journal of Environment Research and Development, 3 (3), 720–726.

10. Парамасивам П. и Локи Ю. О. (1980). Этюд-опилки-бетон. Международный журнал цемента

Композиты и легкий бетон. Международный журнал легкого бетона., 2 (1), 57-61.

11. Сейлз, А. С., Сантос, Ф. Р., Цимер и В. М. (2010). Легкий композитный бетон, полученный с использованием воды

Шлам и опилки: термические свойства и потенциальное применение.Строительство и строительство

Материалы, 24 (12), 2446-2453.

12. Цзянь, Х. (2014). Применение опилок в бетоне. Advanced Materials Research, 941-944,

849-853. DOI: 10.4028 / www.scientific.net / AMR.941-944.849

13. Абердин. (1971). Отходы в бетоне — можно ли сделать бетон из битого стекла? опилки? пластмассы?

шахтные отходы? мусорная фритта? Бетонное строительство.

14. Ансари, Ф., Махер, А., Люк, А., Юн Чжан, Г., и Szary, P. (2000). Вторичные материалы в портландцементе

Бетон. Заключительный отчет. Федеральное управление автомобильных дорог США, 11-37.

15. Бдейр, Л. М. Х. (2012). Изучение некоторых механических свойств строительного раствора с опилками как частичная замена

песка. Анбарский журнал технических наук, 5 (1), 22-30.

16. Taoukil, D., bouardi, A. E., Ezbakhe, H., and Ajzoul, T. (2011). Тепловые свойства бетона, облегченного древесными заполнителями

. Исследовательский журнал прикладных наук, техники и технологий.

17. Феликс Ф., Удоеё. И Дашибил П. У. (2002). Опилки золы как бетонный материал. Журнал материалов гражданского строительства

, машиностроение, 14, 173-176. DOI: 10.1061 // asce / 0899-1561 / 14: 2/173.

18. Ганирон Т. младший (2014). Влияние опилок как мелкого заполнителя в бетонной смеси для строительства.

Международный журнал передовых наук и технологий, 63, 73-82. DOI: 10.14257 / ijast.63.07

19. ASTM C469. (2014). Метод испытания статического модуля упругости и коэффициента Пуассона бетона при сжатии

, ASTM International.

20. Код ACI 318. (2019). Требования строительных норм для конструкционного бетона, Американский институт бетона ..

21. Комитет кодекса ACI 213R. (2019). Руководство для конструкционного легкого заполнителя. Американский институт бетона

.

22. ASTM 293. (2016). Прочность бетона на изгиб (с использованием простой балки с точечной нагрузкой). Ежегодный

Книга стандартов ASTM, 4 (2).

23. ASTM C496. (2017). Стандартный метод испытания прочности на разрыв цилиндрического бетона

образцов.Ежегодная книга стандартов ASTM, 4 (2).

СПИСОК ЦИФР И ТАБЛИЦ:

Рис. 1. Обзор методологии исследования

Рис. 2. Тип древесных отходов (2)

Рис. 3. Тип древесных отходов (2)

Рис. 4. Цилиндр, Кубики, призмы и образцы из легкого бетона.

Рис. 5. Процедура заливки

Рис. 6. Контрольно-измерительные приборы

Рис. 7. Прочность цилиндра на сжатие ݂

௖ ᇱ (МПа) с процентным содержанием древесных отходов для всех смесей

с разным временем отверждения

Рис.8. Прочность цилиндра на сжатие

௖ ᇱ (МПа) (МПа) с плотностью для всех смесей с разной твердостью

время

Рис.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.