Как сделать арболитовые блоки своими руками: Как сделать Арболитовые блоки своими руками? Пошаговый процесс

Арболитовые блоки своими руками — как сделать? Станок для изготовления

В шестидесятых годах прошлого века разработчиками новых строительных материалов СССР был создан композитный материал, который по своим свойствам на много лет превзошел все известные на тот момент строительные материалы. Производство этого материала сертифицировано и производится строго по ГОСТу.

• Виды арболита ↓
• Как изготовить арболитовый блок своими руками? ↓
• Необходимые материалы и инструменты ↓
• Станок для изготовления блоков своими руками ↓
• Область применения ↓
• Преимущества и недостатки ↓
• Характеристики блоков ↓
• Как изготовить арболитовый блок своими руками? ↓
• Необходимые материалы и инструменты ↓

По своей сути это разновидность легкого бетона, в котором вяжущим веществом выступает цемент, а в качестве наполнителя – органические заполнители и химические реагенты. Иногда этот материал называют древобетоном.

В качестве органического наполнителя могут выступать древесная щепа, солома льна, конопли, риса, хлопчатника. В качестве химических добавок могут выступать пищевые добавки Е520,Е509, нитрат кальция, жидкое стекло.

Виды арболита

Арболит различается по плотности. Материал плотностью от 400 до 500 кг/м кв применяется в качестве теплоизоляционного и звукоизоляционного материала. Плотность от 500 до 850 кг/м кв позволяет применять блоки из него в качестве строительных блоков, которые можно применять для возведения перегородок и самонесущих стен.

Как изготовить арболитовый блок своими руками?

Для изготовления блоков необходимо использовать стружку длиной 3-15 см и шириной от 0,5 до 2 см. Это не позволит блокам растрескиваться со временем. Изготовление блоков состоит из нескольких этапов:

1. Заготавливается древесная стружка в больших количествах. Ее можно сделать самим или закупить на деревообрабатывающих комбинатах.
2. Стружку необходимо в течение 40-80 дней выдержать на улице, что позволит вывести из древесины сахар, который может повлиять на материал в дальнейшем. Стружки периодически нужно переворачивать, для вентиляции. Рекомендуется поливать их окисью кальция.
3. После этого материал нужно просеять, чтобы избавиться от пыли, песка и земли. В противном случае они могут отрицательно повлиять на прочность блоков.
4. Замочить опилки в воде с жидким стеклом. После этого добавить цемент в пропорции 1 мешок цемента, на 2 мешка песка и 6 мешков опилок. Замес делать лучше в бетономешалке. Если этого агрегата нет под рукой, можно воспользоваться обыкновенной емкостью и лопатой.
5. Смесь заливается в специальные формы, стенки которых предварительно нужно обшить линолеумом, для того, чтобы раствор не прилипал к стенкам. Размеры и эскизы форм можно найти в интернете.
6. После заливки. Форму нужно хорошенько встряхнуть, чтобы избежать образования воздушных пузырьков. Для этого же можно периодически простукивать молотком по стенкам форм или воспользоваться вибратором.

Необходимые материалы и инструменты

• Опилки.
• Цемент.
• Песок.
• Вода.
• Жидкое стекло.
• Сито.
• Бетономешалка.
• Формы.

Станок для изготовления блоков своими руками

Станок для производства блоков можно купить готовый, а можно сделать самостоятельно. В интернете на сегодняшний день достаточно чертежей и описаний этих приспособлений. Собирается он по той же схеме, что и для производства шлакоблоков.

Для изготовления станка понадобится сварка, электродвигатель, и стальной лист.

При соблюдении технологии производства изготовления блоков своими руками не составит труда.

Удивительно, то, что присутствуя на строительном рынке больше пятидесяти лет, этот материал так и не нашел широкого применения в массовом строительстве. В настоящее время основной областью применения является частное домостроение.

Применение в это материала позволяет строить сооружения на своем участке на облегченных фундаментах. Строительство занимает короткие сроки. Здания получаются теплыми и комфортными для проживания.

Область применения

Благодаря пористой структуре материал обладает великолепными теплоизоляционными и звукоизоляционными свойствами. За рубежом подобные материалы давно используются в подобных ситуациях.

Из материалов большей плотности возможно строительство зданий высотой не более 7 м. Это могут быть как гражданские, так и промышленные здания. Особенно широко применяется арболит в частном домостроении. Из него можно возводить несущие, самонесущие, наружные и внутренние стены домов этажностью не более двух, а также различные хозпостройки: гаражи, хозблоки, сараи, бани.

Применять этот строительный материал рекомендуется для зданий с режимом влажности не более 60% или применять специальные пароизоляционные покрытия.

Арболит очень прост в обработке. Он легко пилится, что позволяет выполнять из него сложные архитектурные формы.

Кладка из арболита ничем не отличается от обыкновенной кирпичной кладки или кладки из газосиликатных блоков. Важно под первый слой кладки проложить слой гидроизоляции. Так как блок свободно впитывает в себя влагу, перед кладкой поверхность блоков следует с помощью кисти смочить водой, иначе раствор может растрескаться в процессе высыхания.

Раствор подойдет обычный цементно-песчаный. Для того. Чтобы избежать мостиков холода раствор следует наносить зубчатым шпателем для образования терморазрывов, которые позволят образовывать воздушные прослойки для избежания теплопотерь.

В домах из арболита возможно применение железобетонных плит перекрытия или перекрытия по деревянным балкам.

Плюсы:

1. Многообразие способов применения: можно применять его в монолитном домостроении, для изготовления блоков и других строительных конструкций.
2. Отличная прочность при небольшом весе. Вес строения из этого материала в два раза меньше, чем из керамзита и в четыре раза, чем из кирпича. Это позволяет делать основание под него облегченного типа.
3. Материал не подвержен деформации при зимних перепадах температур.
4. Легкость обработки материала: дрелью, пилой, электролобзиком.
5. Большое разнообразие видов отделки стен из арболита: их можно штукатурить, облицевать кирпичом, обшить гипсокартоном, сайдингом, блокхаусом.
6. Невысокая стоимость строительства.
7. Экологичность. Материал создается из природных компонентов и абсолютно безопасен для здоровья.
8. Отличный воздухообмен. Так как материал в основном состоят из древесного компонента, то свойство древесины дышать, передается арболиту. Он прекрасно выводит наружу излишний пар и токсичные вещества, создавая внутри помещений атмосферу такую же, как в деревянном доме.
9. Материал не подвержен гниению и развитию в нем микроорганизмов.
10. Низкая теплопроводность обеспечивает сохранность тепла в доме в холодный период года и прохладу в знойные дни.
11. Хорошая морозостойкость, позволяет применять его в районах крайнего севера.
12. Он не подвержен горению.
13. Долговечность.

Минусы:

1. Большая влагопроницаемость требует обязательной отделки стен. Лучшим видом отделочных работ будет штукатурка.
2. Плохая реакция материала на агрессивные среды.
3. Стоимость материала. Первоначальные вложения на самом деле будут не малыми, но при составлении полной сметы на строительство станет понятным, что применения этого материала на самом деле приведет к уменьшению общей стоимости. Это происходит за счет экономии на теплоизоляционных работах, стоимости фундамента и так далее.
4. Неэстетический внешний вид. Строение из арболита имеет очень неблагоприятный вид и требует обязательных отделочных работ.

Характеристики блоков

Из арболита выпускают несколько типов продукции:

• Крупные блоки для кладки стен.
• Пустотелые блоки.
• Теплоизоляционные плиты.
• Смеси для монолитного домостроения.

В современном строительном производстве под термином арболит понимают прежде всего строительные блоки. Весь арболит выпускается строго по ГОСТу.

Всего выпускается несколько типоразмеров этих изделий:

• Широкие – 500x250x300 мм.
• Средние – 500x250x200 мм.
• Узкие – 500x250x150 мм.
• Перемычки – 1500x250x300 мм.

Вес одного узкого блока составляет около 10 кг. Такой небольшой вес позволяет использовать под строение из него, облегченный фундамент, что значительно сократит сроки и стоимость строительства.

Как изготовить арболитовый блок своими руками?

Для изготовления блоков необходимо использовать стружку длиной 3-15 см и шириной от 0,5 до 2 см. Это не позволит блокам растрескиваться со временем. Изготовление блоков состоит из нескольких этапов:

1. Заготавливается древесная стружка в больших количествах. Ее можно сделать самим или закупить на деревообрабатывающих комбинатах.
2. Стружку необходимо в течение 40-80 дней выдержать на улице, что позволит вывести из древесины сахар, который может повлиять на материал в дальнейшем. Стружки периодически нужно переворачивать, для вентиляции. Рекомендуется поливать их окисью кальция.
3. После этого материал нужно просеять, чтобы избавиться от пыли, песка и земли. В противном случае они могут отрицательно повлиять на прочность блоков.
4. Замочить опилки в воде с жидким стеклом. После этого добавить цемент в пропорции 1 мешок цемента, на 2 мешка песка и 6 мешков опилок. Замес делать лучше в бетономешалке. Если этого агрегата нет под рукой, можно воспользоваться обыкновенной емкостью и лопатой.
5. Смесь заливается в специальные формы, стенки которых предварительно нужно обшить линолеумом, для того, чтобы раствор не прилипал к стенкам. Размеры и эскизы форм можно найти в интернете.
6. После заливки. Форму нужно хорошенько встряхнуть, чтобы избежать образования воздушных пузырьков. Для этого же можно периодически простукивать молотком по стенкам форм или воспользоваться вибратором.

Необходимые материалы и инструменты

• Характеристики блоковИз арболита выпускают несколько типов продукции:
  • Крупные блоки для кладки стен.
  • Пустотелые блоки.
  • Теплоизоляционные плиты.
  • Смеси для монолитного домостроения.

  В современном строительном производстве под термином арболит понимают прежде всего строительные блоки. Весь арболит выпускается строго по ГОСТу.Всего выпускается несколько типоразмеров этих изделий:

  • Широкие – 500x250x300 мм.
  • Средние – 500x250x200 мм.
  • Узкие – 500x250x150 мм.
  • Перемычки – 1500x250x300 мм.

Статья была полезна?

0,00 (оценок: 0)

Арболитовые блоки своими руками: характеристики и изготовление

Содержание

1. Что представляет собой готовый арболитовый блок
2. Главные эксплуатационные характеристики арболитовых блоков
3. Строительные блоки из деревобетона – достоинства и недостатки материала
4. Как изготовить арболитовые плиты своими руками
5. Какие используются материалы и оборудование для производства блоков
6. Состав рабочей смеси и пропорции ингредиентов
7. Как изготавливается форма для арболитовых блоков своими руками
8. Требования технологии при изготовлении смеси
9. Похожие статьи:

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

Что представляет собой готовый арболитовый блок

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

Деревобетон включает следующие составляющие:

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

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

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

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

Арболит классифицируется на следующие виды:

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

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

Главные эксплуатационные характеристики арболитовых блоков

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

Эксплуатационные характеристики материала зависят от следующих факторов:

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

Главные характеристики:

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

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

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

Строительные блоки из деревобетона – достоинства и недостатки материала

Арболит постепенно приобретает популярность в строительной сфере благодаря серьезным преимуществам:

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

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

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

Итак, слабые стороны деревобетона:

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

Среди остальных недостатков:

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

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

Как изготовить арболитовые плиты своими руками

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

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

Остановимся более детально на главных моментах.

Какие используются материалы и оборудование для производства блоков

Для самостоятельного изготовления арболита следует подготовить:

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

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

Состав рабочей смеси и пропорции ингредиентов

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

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

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

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

Кроме щепы, для изготовления арболита также потребуется:

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

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

Для приготовления кубометра арболитового раствора потребуется:

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

В зависимости от процентных соотношений ингредиентов меняется плотность блоков.

Как изготавливается форма для арболитовых блоков своими руками

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

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

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

Требования технологии при изготовлении смеси

Самостоятельное изготовление блоков сегодня популярно. Оно позволяет уменьшить объем затрат. Мастера, которые изготавливают пенобетон своими руками в домашних условиях, легко освоят и технологию производства арболита.

Она предусматривает следующие этапы:

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

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

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

Как вам статья?

Как превратить кулак в машину для разбивания блоков

Мало что в жизни предлагает более наглядное доказательство силы физики, чем удар карате. Ударь голой рукой по кирпичу, и если ты не знаком с боевыми искусствами, ты можешь сломать палец. Ударьте его с надлежащей силой, импульсом и положением, и вместо этого вы сломаете кирпич. «Удивительно, но здесь нет никаких уловок, — говорит Майкл Фельд, физик из Массачусетского технологического института. «То, что вы видите здесь, — одно из самых эффективных человеческих движений, когда-либо придуманных».

В конце 1970-х, когда Фельд зарабатывал коричневый пояс по карате, его инструктор Рональд Макнейр также был его студентом-физиком. (Макнейр умер в 1986 году, работая ученым-астронавтом на борту космического корабля «Челленджер».) Оба мужчины согласились, что секрет карате заключается в скорости и концентрации удара. Но насколько быстро двигается удар в каратэ? Чтобы выяснить это, они вместе со студентом Стивеном Уилком установили стробоскоп, который вспыхивал 60 или 120 раз в секунду. Затем они фотографировали Макнейра и других, наносящих удары ногами и руками, и подсчитывали, сколько раз мигает стробоскоп, пока ступня или кулак не попадут в цель.

Фельд и Макнейр обнаружили, что начинающие ученики могут бросить удар карате со скоростью около 20 футов в секунду, что достаточно, чтобы сломать однодюймовую доску. Но такой черный пояс, как Макнейр, мог резать со скоростью 46 футов в секунду. Ударяя о кусок дерева на такой скорости, рука весом 1,5 фунта может нанести удар силой до 2800 ньютонов (один ньютон примерно равен силе, создаваемой весом яблока). На раскалывание типичной бетонной плиты толщиной 11/2 дюйма требуется меньше усилий, около 1900 ньютонов. Конечно, грубая сила — не единственное требование для разрушения бетонных блоков — важен и характер откола. Ученики карате должны усвоить, что для того, чтобы удар имел максимальную силу, он должен иметь завершение; игроки в гольф и теннис доводят до конца свои замахи по той же причине.

Чтобы понять, как работает доведение до конца, Джерл Уокер, бывший ученик тхэквондо, который сейчас преподает физику в Кливлендском государственном университете, организовал исследование, очень похожее на исследования Фелда и Макнейра. Он обнаружил, что хорошо брошенный кулак достигает максимальной скорости, когда рука выпрямлена примерно на 80 процентов. «Это именно то, чему научил меня мой мастер тхэквондо, — говорит Уокер. «Ты фокусируешь свой удар в своем воображении так, чтобы он заканчивался внутри тела твоего соперника, а не на поверхности. Чтобы обеспечить максимальную мощность, вы хотите установить контакт до того, как начнется замедление».

То, что происходит после контакта, тоже очень важно. Все материалы хотя бы слегка эластичны: ударьте по ним в нужном месте, и они начнут колебаться. «Если вы дергаете резинку, она поднимается и опускается, и то же самое верно, если вы дергаете доску или кирпич с гораздо большей силой», — говорит Фелд. «Когда они достигают предела эластичности, они начинают поддаваться. Другими словами, они ломаются».

К счастью для нас, достичь эквивалентного предела в костях тела не так-то просто. Фелд говорит, что кость может выдержать в 40 раз большую силу, чем бетон, а цилиндр из кости диаметром менее дюйма и длиной 21/3 дюйма может выдержать силу в 25 000 ньютонов. Руки и ноги могут выдержать еще большую нагрузку, потому что кожа, мышцы, связки, сухожилия и хрящи поглощают большую часть удара. Ступня с сильным ударом может поглотить примерно в 2000 раз больше силы, чем бетон, прежде чем сломается. Фельд никогда не ломал палец в карате, хотя однажды он сломал восемь досок толщиной в один дюйм за раз.

Если учащиеся хотят разбить доски, они должны не только увеличить скорость и улучшить точность прицеливания, но и укрепить свои руки и ноги, ударяя ими по столбу, обернутому поролоном и брезентом. «Вначале ваша кожа такая мягкая, что вы можете порезаться. А потом идет кровь», — говорит Сихак Генри Чо, гроссмейстер тхэквондо. «Это не рекомендуется». Со временем на шуто, или острие руки, образуется мозоль, которая действует точно так же, как автомобильный бампер, поглощая и рассеивая силу столкновения.

Важный урок для будущих черных поясов состоит в том, что физике нужно немного упорства. «Тайгер Вудс не просто проснулся однажды утром и начал бить по мячу на 320 ярдов, и мы не просто подходим и разбиваем шлакоблок», — говорит Чо. «Все должны работать над этим».

Как мастера боевых искусств разбивают бетонные блоки?

Фото Пак Чжи Хвана/AFP/Getty Images

Этот вопрос изначально появился на Quora, лучший ответ на любой вопрос. Задайте вопрос, получите отличный ответ. Учитесь у экспертов и получайте доступ к инсайдерской информации. Вы можете подписаться на Quora в Twitter, Facebook и Google Plus.

Ответ Исаака Гетца, инженера-конструктора, нынешнего практикующего бразильского джиу-джитсу, бывшего ученика ушу и каратэ-шотокан в детстве:

com/_components/slate-paragraph/instances/cq-article-41c9d9031a4e9dddeb99a982c3109caf-component-3@published»> Это действительно простой трюк, если вы понимаете проблему с точки зрения структурной инженерии. Трюк состоит из умеренной мощности и скорости и тщательного выбора материала и геометрии мишени.

Блоки обычно представляют собой неармированные бетонные «мыла» или брусчатку толщиной около дюйма, шириной 8 дюймов и длиной 16 дюймов. Блоки устанавливаются таким образом, чтобы они проходили между двумя опорами и забивались как можно ближе к мертвой точке. Удар мастера единоборств создает напряжения изгиба в блоке. Из материаловедения известно, что при воздействии напряжения на изгиб неармированный бетонный блок такой толщины имеет очень низкую прочность. Наблюдаемым поведением будет трещина напряжения, которая развивается на противоположной стороне ударяемой поверхности. Трещина быстро (мгновенно невооруженным глазом) распространяется по блоку, и у вас остается два куска.

Подсчитав несколько быстрых цифр, я вычислил, что в среднем потребуется около 125-175 фунтов статической силы, чтобы сломать один из этих блоков таким образом. Без какой-либо другой ссылки это может звучать как впечатляющие футы, но учтите, что обычно это меньше, чем собственный вес спортсмена; если бы он просто наступил на блок, он мог бы сломаться. Известно, что боксеры-тяжеловесы наносят удары с силой до 1000 фунтов в более сложном горизонтальном направлении, в то время как мастера боевых искусств часто заходят так далеко, что используют прыжок перед ударом по блокам. Самая большая проблема для среднего спортсмена боевых искусств, чтобы сломать один бетонный блок, является психологической, если он мысленно совершает и наносит удар с полной силой и имеет хорошее завершение после удара, он легко сломает блок.

Вы заметите, что в тех случаях, когда ломается более толстый кусок бетона, это никогда не бывает сплошным бетонным блоком — это всегда стопка одинаковых тонких блоков. Более того, если вы присмотритесь, вы часто увидите, как мастер боевых искусств кладет между блоками маленькие камешки, семена или другие прокладки. Это позволяет усилию легко передаваться по мере постепенного разрушения блоков. По этой причине для разрушения нескольких блоков требуется лишь незначительно больше усилий, чем для разрушения одного. Они ломаются, как ряд костяшек домино, а не как один сверхтолстый блок. Разбить настоящий толстый блок было бы намного, намного сложнее, и это редко, если вообще когда-либо, делается. Добавьте к блоку даже небольшое количество стальной арматуры, и его будет совершенно невозможно сломать руками.

com/_components/slate-paragraph/instances/cq-article-41c9d9031a4e9dddeb99a982c3109caf-component-7@published»> Что-то похожее делается с поломкой досок. Доски обычно изготавливаются из сосны размером 1 дюйм на X (фактическая толщина 3/4 дюйма), размером около 12 квадратных дюймов, и они ломаются по линиям волокон. Прочность вдоль волокон составляет лишь малую часть прочности поперек волокон. Это связано с ячеистой структурой древесины. Аналогия с древесным зерном состоит в том, что оно проходит по длинным соломообразным трубкам. Пытаться сломать доску поперек волокна — все равно что пытаться разрубить эти соломинки, а ломать поперек волокон — это просто просунуть руку между соломинками и отделить соломинки друг от друга. Это довольно легко сделать, так как древесные волокна связаны только довольно слабым природным клеем. Как и в случае с кирпичами, разбить одну цельную доску гораздо сложнее, чем ряд досок одинаковой общей толщины.

Иногда можно увидеть, как кто-то ломает более толстый кусок дерева, например, 2 на 4 поперек волокон.