Костроблоки из хемпкрита и цемента

Нас периодически спрашивают: «Почему РОСЛЕНКОНОПЛЯ не уделяет внимания теме использования конопли в строительстве?»

 

Отвечаем - попытки достоверно и объективно раскрыть эту тему предпринимались (1, 2, 3). Однако количество российских компаний, которые производят строительные изделия из лубяных культур, все еще можно пересчитать на пальцах одной руки. Да,и в зарубежных странах, где производство таких материалов развивалось более активно, чем у нас, насчитывается от силы пара-тройка наименований изделий, прошедших процедуру стандартизации и включения в строительные индексы стран¹. Кроме того, в отношении стройматериалов с пеньковолокном либо кострой было и есть много путаницы и противоречивых сведений.  

 

Но, раз читатели хотят, а ряд компаний, в том числе российских, начали серийное производство изделий с применением лубоволокнистых растений, представим нынешнюю ситуацию. Начнем с классификации: так будет проще понять ситуацию на рынке

 

Лён и конопля во время своего роста поглощают большое количество углекислого газа, который «консервируется» в строительном материале, обуславливая тем самым его экологичность. Строительные изделия, в производстве которых используют целиком или отдельные части стеблей конопли либо льна, представлены в категориях:

 

А. Конструкционные, преимущественно стеновые материалы общего назначения, для возведения или изготовлении разнообразных строительных конструкций, которые принимают и передают нагрузку в конструкциях зданий и сооружений. К ним относят костроблоки, готовые сборные панели, монолитные бетоны для заливки либо напыления опалубок, в том числе с помощью 3-Д печати.

 

В. Теплоизоляциоляционные, звукоизоляционные, или акустические (для звукопоглощения и/или звукоизоляции) и тепло-звукоизоляционные материалы, среди которых: пакля, засыпка, нетканые материалы, в том числе: межвенцовый утеплитель, иглопробивное полотно, иглопрошивное в ленте, теплоизоляционные маты.

 

С. Отделочные материалы - лакокрасочные и штукатурные покрытия

 

А. Конструкционные, преимущественно стеновые материалы

Цемент или известь

Основу конструкционных лубосодержащих материалов составляют композиты, созданные из вяжущих веществ (цемент, гипс, известь, глина), фракций органического заполнителя определенного размера, воды и специальных добавок, необходимых для улучшения отвердения и связывания композита. В качестве органического наполнителя используют древесную щепу, костру и волокно льна или конопли. Для минерализации наполнителя используют сульфат алюминия (пищевая добавка E520), хлорид кальция (пищевая добавка E509), нитрат кальция или иные вещества, блокирующие негативное действие органических веществ на затвердевание цемента.

 

Биокомпозит на основе цемента называют легкий бетон, строительную смесь, приготовленную с известью, то его маркируют как хемпкрит (hempcrete).  Оба композита при нормальных сравнительно невысоких температурах отвердевают в результате реакции гидратации и кристаллизации растворов. Костробетон и хемпкрит применяются в монолитном строительстве и для производства строительных блоков.

 

Согласно данных представителей эко-активистов, при производстве бетона выделяется углекислый газ, при использовании извести, этот парниковый газ, наоборот, поглощается. Впрочем, при этом разработчики технологии, почему-то не учитывают парниковый эффект при производстве лайма².

 

 

Монолитная технология

Преимущество технологии монолитного строительства заключается в обеспечении более прочной конструкции по сравнению с блочной, отсутствии кладочных швов, и, соответственно, мостиков холода. Другое преимущество - возможность возведения стен любой толщины и архитектурной формы. Конопляный бетон и хемпкрит легко поддаются формовке, что позволяет создавать уникальные архитектурные проекты и сложные детали в строительных конструкциях. Причем эти материалы позволяют реализовать фантазии архитектора даже при использовании труда строителей с небольшим опытом работы и невысокой квалификацией: заливать раствор послойно по 30–40 см легче, чем подгонять блоки друг к другу, соблюдать толщину швов

 

Сравнительные данные исследований показали, что при возведении капитальных стен и конструкций, требующих высокой прочности при сжатии, устойчивости к воздействию суровых условий окружающей среды, хемпкрит менее предпочтителен, чем более бюджетные конопляный бетон, требующий меньше времени для отвердения, и классический бетон, обладающий прочностью, долговечностью, универсальностью, и имеющий хорошо развитую глобальную инфраструктуру производства и поставок.

 

Согласно данных ScienceDirect, хемпкрит  имеет прочность на сжатие в диапазоне от 72,5 до 507,6 фунтов на квадратный дюйм, то есть, примерно 17% от прочности обычного бетона. Хемпкрит не является конкурентоспособным стандартному бетону и по стоимости: поля и заводы по первичной переработке расположены далеко от мест строительства. Еще одним минус  хемпкрита – нестабильное и разное качество сырья, характеристики которого зависят от климатических условий, сортовых особенностей, применяемой агротехнологии и способа уборки конопли.

 

Однако Hempcrete - превосходный изолятор (его теплопроводность значительно ниже, чем у традиционного бетона). Поэтому зданиям, построенным с использованием hempcrete, требуется меньше энергии для отопления зимой и охлаждения летом, что снижает выбросы углерода и размер счета за электроэнергию. Кроме того, хорошая воздухопроницаемость hempcrete снижает риск образования плесени и сырости в помещении, а хорошие звукоизоляционные свойства обеспечивают комфорт проживания.

 

У монолитной технологии, по сравнению с блочной, есть несколько ощутимых недостатков. Поскольку полусухая арболитовая смесь костробетона и хемпкрита обладают низкой текучестью, они плохо заполняют опалубку и материал приходится утрамбовывать, чтобы сформировать монолитную структуру. Эта процедура требует много времени, усилий, но не гарантирует, что углы опалубки, будут заполнены. Кроме того, постепенная укладка приводит к тому, что стена формируется из разных по плотности и однородности слоев. Иными словами, монолитная заливка, особенно хемпкритом, ведет к увеличению общей стоимости строительства, затрат труда и времени, вероятности формирования «слабых», непрочных углов. Поэтому для хемпкрита и костробетона рекомендуют использовать специальное оборудование, с помощью которого опалубку заполняют наливом раствора под давлением.

 

Ускорить строительство и повысить качество работ также позволяют современные строительные принтеры. Поскольку они мобильные, строительную смесь можно готовить непосредственно в зоне строительства, что сокращает расходы на транспортировку строительных изделий.  Но даже в этом случае нужно помнить, что такое оборудование дорого стоит, не позволяет пока возводить двух-трехэтажные здания, а процесс отверждения может занимать несколько дней.

 

Конструкции из блоков 

Другой вариант использования конструкционных лубоволокнистых материалов для жилого, хозяйственного и производственного назначения – строительные костроблоки, которые в нашей стране отнесены к арболитам³. Этот материал изобрели в 1930-е годы голландцы. Советский аналог арболита -  Durisol был разработан в 1960-е годы, прошел технические испытания и был стандартизирован. Его производством занимались более 100 заводов. Однако не смотря на  высокие энергосберегающие, теплосберегающие, звукопоглощающие свойства,  до середины 1990-х годов в промышленном домостроении арболит не получил массового применения в связи с ориентацией на строительство крупносборных бетонно-блочных домов. Зато материал и технология Durisol завоевала широкую популярность в Европе, Канаде и США. Причем в США даже начали производство крупносборных элементов из хемпкрита.

 

Из арболита изготавливают стеновые панели и блоки для самонесущих стен, межкомнатные плиты и блоки, покрытия для совмещенных кровель. Наибольшее распространение получил арболитовый блок: он крепкий, хорошо режется, пилится, крепится, может иметь несколько типоразмеров. У него небольшой вес (примерно, одна восьмая веса бетона), его легко укладывать и штукатурить.

 

Арболит обладает повышенной прочностью на изгиб, хорошо поглощает звуковые волны, не поддерживает горение, удобен для обработки, а его теплопроводность составляет 0,07—0,17 Вт/(м·К).  Однако арболит имеет пониженную влагостойкость. Поэтому влажность воздуха в помещениях со стенами из арболита не должна быть выше 75 %, а наружная поверхность арболита, соприкасающаяся с атмосферным воздухом, должна иметь защитный отделочный слой.

 

Производство костроблокового арболита, который  может быть стеновым и изоляционным, основано на нормативных требованиях ГОСТ 19222-84[1], который является межгосударственным стандартом на территории стран СНГ, а также ГОСТ Р 54854-2011[2], действующим на территории Российской Федерации. Изделия из арболита в форме стеновых блоков, как с облицовкой, так и без неё должны производиться также и с учетом требований СН 549-82[3]. Теплоизоляционный арболит имеет предел прочности на сжатие в пределах М5—М10 и плотность 400 до 500 кг/кв.м). У конструкционного эти параметры варьируют в диапазоне: М25—М50— М100  и 500 - 850 кг/кв. м, соответственно. 

 

Стеновые блоки изготавливаются методом вибропрессования (вибролитья) либо методом прямого прессования и выдержки арболитовой смеси в форме в течение суток или двух дней. Второй вариант имеет ряд недостатков, связанных с пространственной ориентацией костры во время формирования изделия: неоднородность смеси может приводить к внутренним напряжениям в готовом блоке после схватывания цемента. При вибролитье же пустоты устраняются и формируется однородная масса.

 

Производители

В нашей стране костроблоки из костробетона производят:

* HempShopS biz , hempdom.ru  (ИП Доронин А.В.) Московская обл.

* Брянская обл., Брянск, ул. Брянского Фронта, 4, р-н Советский

* "ЭкоДревПродукт", Ивановская область

* «Агропром Холдинг Коноплекс» Пензенская область

из Hempcrete - Luxury Hempcrete House,  Санкт-Петербург,

 

За рубежом блоки, в основном их хемпкрита, изготавливают:

 

БЕЛЬГИЯ

Компания IsoHemp (основана в Намюре, в 2011 году Оливье Бегеном и Жан-Батистом де Махье) имеет дистрибьюторскую сеть в пяти странах, специализируется на экологичном строительстве из блоков, изготовленных из извести и конопли. 

 

ВЕЛИКОБРИТАНИЯ

Компания Hempcrete (руководитель Алекс Спарроу) производитель hempcrete и других натуральных материалов для экологически чистых домов)

 

ИТАЛИЯ

Компания Equilibrium производит из хемпкрита кирпичи. Они изготовлены из волокон конопли и доломитовой гашеной извести   

 

КАНАДА

Фирма 8th Fire Innovations известен строительством первого в Альберте дома из конопли и первого в мире переносного дома из конопляного бетона. Производит материалы из конопли и оказывает услуги по строительству из конопляного бетона

 

США

* Компания Americanvre (Пенсильвания),, производитель строительных материалов из Hempcrete

* Компания Hempbet Building Company (Лонгмонт, штат Колорадо), предлагает hempcrete для монолитного строительства, нанесения распылением, сборные блоки и панели, конопляно-известковую штукатурку. 

* Hempitecture (Кетчуме, штат Айдахо) предлагает строительные системы из конопляной извести, установки, оборудование, обучение и подрядные услуги

* Компания Tijssen (ранее - Hempcrete Australia), возглавляемая австралийцами, Йоханом Тийссеном и Гленом Донохью, первая в США создала безуглеродный несущий блок из hempcrete,

 

УКРАИНА

Компания ТМ «ЖиваИзол». Производит костроблоки производит 

 

------------   

1. В РФ действует технический регламент «О безопасности зданий и сооружений, строительных материалов и изделий».

2. Известь, lime (СаО) – неорганический материал, состоящий из оксида и гидроксида кальция. Ее получают методом прокаливания при температуре около 900 ° C  в печах для обжига извести в соответствии с реакцией:

 СаСО3 → СаО + СО2

3. Арболи́т (от лат. arbor «дерево» и др.-греч. λίθος «камень») — лёгкий бетон на основе цементного вяжущего, органических заполнителей (до 80—90 % объёма), воды и химических добавок.