Статьи

Соотношение прочности, твердости и плотности

У большинства стеновых материалов все довольно просто – плотность и твердость примерно сравнимы, и вторая зависит от первой. Чем плотнее кирпич или блок, тем большую нагрузку (на сжатие или удар) он будет выдерживать. Правда, фанатично доводить эти характеристики до максимума тоже не стоит: чем плотнее материал, тем быстрее внутри него происходит теплопередача – иными словами, он просто «холоднее».

Твердость и прочность, кстати, не одно и то же. Обычно вопрос о различиях между ними встает при изготовлении, например, ножей или металлических расходников/деталей станков, но касательно стройматериалов тоже хорошо бы делать подобные ремарки. Прочность характеризует, скажем так, надежность материала в целом, то есть прочный блок или кирпич трудно разбить, раздавить и тем более разорвать. Твердость еще в большей степени, чем прочность, зависит от плотности, но надежности она не гарантирует: твердыми предметами можно царапать менее твердые предметы, но зачастую сильных ударов они просто не выдерживают (как, например, стекло или чугун).

Но прочность может быть обусловлена также другими факторами, а не только плотностью; в случае с арболитом это сама структура блока. Арболитовый блок, по сравнению с прочими стеновыми блоками, очень неплотный (в традиционном понимании): он состоит из щепы, «связанной» небольшим количеством цемента. Пористость структуры делает блок теплым (так как лучший теплоизолятор, как известно, воздух), а сцепленные намертво щепки – ту самую желанную прочность. Чуть ниже, в главе «Самостоятельная проверка арболита на прочность», мы увидим, как сложно повредить легкому и неплотному арболитовому блоку.

Говоря о прочности, мы почти всегда имеем в виду прочность арболита на сжатие (способности нести нагрузку), однако существует также понятия:
  • прочности на изгиб – то есть способности не давать трещину при неравномерной нагрузке, а после ее снятия – возвращать форму;
  • прочности на удар – способности держать целенаправленный резкий удар, например, при падении во время транспортировки.

А теперь к цифрам:

Расшифровка маркировки у разных типов арболита
Прежде всего нужно отметить, что существуют конструкционный и теплоизоляционный виды арболита. Первый, как нетрудно догадаться, служит сразу и основным, и утеплительным (благодаря своим характеристикам) материалом для возведения стен и перекрытий, второй используется только для утепления в тех домах, которые уже построены из какого-либо иного блока, а также кирпича. Впрочем, второй случай достаточно редок, и теплоизоляционный арболит встречается куда реже – в основном в виде панелей или плит для стен и полов.

Маркировка на упаковке арболитового блока может представлять из себя букву B и/или M с цифровым значением.
  • B – это кубиковая прочность в МПа с гарантированной обеспеченностью 95%.
  • M – это марка, усреднённый показатель прочности. Например, блок марки М25 выдерживает около 25 кг (плюс-минус) на каждый квадратный сантиметр поверхности.
Как вы уже догадываетесь, соответствие обоих показателей не всегда бывает точным (см. ниже первую пару марка–класс).

Марки и классы прочности конструкционного арболита
  • Марка М25 – классы В1,5 и В2 (прочность на сжатие 21–27 кгс/см2)
  • Марка М35 – класс В2,5 (прочность на сжатие 34 кгс/см2)
  • Марка М50 – класс В3,5 (прочность на сжатие 45 кгс/см2)

Марки и классы прочности теплоизоляционного арболита
  • Марка М5 – класс В0,35
  • Марка М10 – класс В0,75
  • Марка М15 – класс В1

Прочностью арболита на сжатие (кгс/см2) называется тот минимальный показатель веса в килограммах, которые выдерживает квадратный сантиметр материала. То есть конструкционный арболит класса B1,5 с прочностью на сжатие плюс-минус 21 кгс/см2 выдержит давление двадцати одного килограмма на площади размером сантиметр на сантиметр. Обозначение «кгс» расшифровывается как «килограмм-сила» и может выглядеть также как «кГ».

К примеру, один арболитовый блок с марочной прочностью М25 и площадью поверхности 1500 см2(500х300 мм) способен выдержать нагрузку от 31500 до 40500 кг.

Что полезного в этих цифрах для пользователя? Из них мы можем узнать, например, что вот этот блок с маркировкой «B2» нам подойдет, так как инженер после расчетов при проектировании заключил, что максимальное давление на стеновой материал в будущем дома будет равно, положим, 23–25 кгс/см2. Это значение «укладывается» в диапазон, который выдерживает арболит класса B2, поэтому можно не переплачивать за более «серьезную» марку.

Требования ГОСТ к прочности арболита
ГОСТов, как мы помним, у нас два: старый от 1984 года и новый – от 2011 года. Они отличаются незначительно и оба регламентируют те цифры, которые мы привели выше, говоря о соответствии маркам и классам.

ГОСТы также определяют такое понятие, как отпускная прочность. Что это и зачем это нужно производителю и покупателю? Та прочность, о которой мы говорим в статье, называется проектной: именно ее рассчитывает инженер, который ознакомился с будущим проектом дома и теперь должен определить, какое давление должен выдерживать стеновой материал. Но отпускать, то есть вывозить с территории производства на объект, арболит можно еще до того, как он дозрел, а значит, до того, как он набрал проектную прочность. Та прочность, которой обладает такой недозревший арболит, и называется отпускной; это не брак, не недосмотр и не нарушение, такие блоки можно даже помещать в кладку, и они дозреют там. Однако и у отпускной прочности есть свои нормативы – она должна составлять не менее 80% от проектной.

Также именно ГОСТы регламентируют лабораторные испытания прочности, но поговорить об этом имеет смысл в отдельной главе.

Испытания арболитовых блоков на прочность
Если вы хотя бы немного знакомы с арболитовой тематикой, вы знаете, как производители, а иногда и покупатели, изощряются в издевательствах над готовым блоком – переезжают машиной, разбивают кувалдой, сбрасывают с высотных зданий и многое другое. Почему не ограничиться только лабораторными исследованиями прочности? На это есть две причины.

  • Во-первых, сертификаты, к сожалению, легко подделываются или покупаются, так как объективно дешевле вложиться в мошенническое мероприятие, чем постоянно соблюдать технологии.
  • Во-вторых, настоящее исследование обходится тоже недешево, и даже у добросовестного производителя, который пока не «раскрутился», может не найтись средств на лабораторное испытание продукции, тем более – неоднократное, если сначала результаты будут по какой-то причине неудовлетворительными.

Поэтому полевые исследования сейчас имеют точно такое же право на жизнь, как лабораторные.
Для проведения полевых испытаний есть еще один мотив. Условно назовем его «серийная прочность» блоков из арболита. Ведь одно дело сделать хорошие блоки для испытаний, чтобы получить сертификат и продавать в дальнейшем всю продукцию, «прикрываясь» этим сертификатом. Другое дело регулярно поддерживать одинаковую прочность изделия, которая в том числе зависит от давления и вибрации (см. ниже главу «От чего зависит прочность арболитовых блоков»).

Рассмотрим, два способа формовки блока.

Первый — с запечатыванием арболита в формах и формованием с помощью трамбовочной плиты.

Второй — мгновенная распалубка с ручной трамбовкой верхней грани блока.
У блоков, напечатанных на автоматическом оборудовании, характеристики блоков из разных партий будут совпадать. А там, где применяется ручная формовка, не гарантированы одинаковые характеристики даже в рамках одной смены, потому как надо брать в расчёт человеческий фактор (в данном случае — усталость сотрудников к концу смены).

Полезный совет! Перед покупкой блоков посетите производство и уточните все моменты касательно технологии производства блоков и сырья. Тоже самое, не выходя из дома, можно посмотреть на нашем сайте фотографии автоматизированного производства.
Made on
Tilda