Землебитные работы
Все знают, насколько прочны грунтовые пешеходные дорожки. Они не размываются дождями и с большим трудом распахиваются трактором.
Исключительно прочны и долговечны землебитные стены. Они дают меньшую усадку, почти не образуют трещин, мало набухают от сырости, устойчивы в эксплуатации, имеют небольшой коэффициент теплопроводности.
Землебитные стены возводят в жилых домах, складских и служебно-технических зданиях высотой не свыше двух этажей. Самое главное - умело подобрать компоненты и приготовить из них землебит.
В Гатчине, на берегу Черного озера, уже 175 лет стоит построенный из землебита дворец-замок. За свою долгую жизнь он ни разу не реставрировался. В дни Великой Отечественной войны здесь шли ожесточенные бои. От снарядов и авиабомб рушились даже массивные каменные постройки, а землебитный дворец выстоял. Русский архитектор Н. А. Львов, построивший его, сумел подобрать такой состав землебита, что он и по сей день соперничает с железобетоном.
Фундамент дворца сделан из бута; толщина стен первого этажа у основания - 78 см, второго - 62 см. По мере приближения к потолку толщина стен уменьшается.
Состав грунтомассы (в %) по объему: гравий крупностью от 3 - 7 мм - 4; песок - 58; пыль (мелкая земля) - 20; глина - 18. Органические примеси не добавлялись.
Грунтомасса имела естественную влажность. Подготовленную массу закладывали в прочную опалубку слоями по 12 - 15 см, трамбовали, заливали 6-миллиметровым слоем известкового раствора нормальной жирности и укладывали очередной слой грунта.
Только через 100 лет стены оштукатурили, набив на них дрань.
Такие стены можно возводить везде, где они смогут просохнуть за лето. Через 20 - 30 лет землебит повышает свою прочность с 15 до 100 - 120 кг/см2.
Толщина наружных стен должна быть не менее 50 см; внутренних несущих первого этажа - 30 - 40, второго - 25 - 30 см. 50-сантиметровая землебитная стена по теплопроводности равна кирпичной стене толщиной в 2 1/2 кирпича.
При землебитных стенах кровля должна свисать не менее чем на 60 см.
Землебит готовят из различных грунтов. Однако абсолютно непригодны растительный слой, торф, иловатые грунты, жирные и тощие почвы (жирные дают большую усадку, а тощие отличаются непрочностью). Поэтому к жирной почве добавляют тощую (до 50% по объему), костру, соломенную сечку, стружку, камышовую мелочь. К тощей добавляют глину (до 40% по объему). Небольшое количество мелких камней диаметром до 2 см и органические примеси (до 30%) не снижают качества землебита.
Для облегчения грунта и снижения его теплопроводности рекомендуется добавлять утеплитель. Количество утеплителя зависит от содержания глинистых частиц в грунте (табл. 18).
Тщательно подобранный, уложенный и выдержанный землебит должен иметь хорошую гвоздимость, т. е. гвоздь должен прочно входить в стены и сгибаться под прямым углом от ударов молотка, не раскалывая при этом материала.
Водостойкость грунтомассы повышается при добавлении в нее портландцемента в количестве 3% от веса массы или торфяной крошки - 70 - 90 кг на 1 м3 грунта (водостойкость от торфяной крошки повышается почти в 10 раз). Чем однороднее материал, тем выше его водостойкость, поэтому грунтомассу надо тщательно перемешивать с добавками. При добавлении портландцемента землебит используют в дело не позднее 1 ч с момента приготовления.
Можно применять и лёссовидные грунты, но обязательно добавляя в них до 40% мелкого шлака или до 15% извести-пушенки от объема грунта.
Грунт, если он пригоден, можно брать из траншей для фундамента (это примерно 25% потребности). Вынутого из-под дома грунта вполне хватает на стены, если роют подвал.
Влажность грунта должна равняться 10 - 16% (сжатый в кулаке комок не рассыпается). При большей влажности грунт сушат определенное время, периодически перелопачивая.
Пригодность грунта определяют по-разному. Если, например, откосы и стенки канав или глубокие колеи на грунтовых дорогах, не обросшие травой, не осыпаются - грунт пригоден для возведения стен. Если пешеходные дороги не размываются дождем или комья земли не распадаются на лопате, это также говорит о пригодности грунта.
Чаще всего грунты испытывают так. Берут ведро без дна, роют по его форме яму, кладут туда деревянную или стальную подкладку и ставят на нее ведро дном, засыпают пространство между ведром и стенками ямы грунтом и тщательно уплотняют. В ведро насыпают грунт слоями по 10 - 12 см, причем каждый слой трамбуют до тех пор, пока трамбовка не станет отскакивать. Наполнив таким образом ведро грунтом, выбирают вокруг него землю, поднимают ведро вместе с подкладкой и опрокидывают на ровную доску. Конус предохраняют от дождя, ветра, солнца в течение 8 - 12 суток. За это время конус не должен коробиться, давать трещин. Если через две недели конус, падая с метровой высоты, не разобьется и выдержит давление на сжатие не менее 15 кг/см2, то это свидетельствует о высоком качестве грунта.
Образование трещин говорит о том, что грунт жирный.
Особое внимание при возведении землебитных стен следует уделять фундаментам и цоколям (рис. 103). Фундамент из бута, бутобетона, цементогрунта следует выводить на 200 мм выше уровня земли, выровнять его верх цементным раствором, устроить гидроизоляцию из двух-трех слоев толя (лучше на мастике), а кромки толя напустить на стены с обеих сторон на 30 - 50 мм.
После этого возводят цоколь из бута, бутобетона или кирпича высотой 500 мм и шириной, равной толщине стены. Устраивать выступы не следует. Верх цоколя выравнивают цементным раствором, укладывают гидроизоляцию из двух или трех слоев толя (лучше на мастике). После этого начинают возводить стены.
Возведение стен. Длина наружных продольных землебитных стен зависит от их толщины. При толщине 640 мм длина их не должна превышать 10 м, при толщине 510 мм - 8 м; ширина простенков - не менее 0,8 м. Окопные и дверные проемы располагают от углов не ближе 1,5 м.
При укладке грунтомассы стены армируют обычно лесенками (небольшие жерди, бруски), укладывая их примерно через каждые 250 - 300 мм по высоте. Внизу и вверху оконных проемов, а также по стене перед укладкой мауэрлатов подкладывают рубероид или толь. Концы деревянных перемычек закладывают в стены или простенки на глубину 250 - 500 мм, изолируя толем или рубероидом. Штукатурка с наружной стороны должна нависать над цоколем. В боковые стороны оконных и дверных проемов вставляют деревянные пробки, обернутые толем, для крепления к ним коробок. Разрез землебитной стены дан на рисунке 104.
При армировании лесенками из брусков или ошкуренных жердей толщиной от 30 до 60 мм продольные бруски располагают по ширине стен (лучше их стыковать вразбежку), а поперечные - через 300 - 1000 мм. Продольные бруски скрепляют между собой планками на гвоздях или проволокой, а поперечные - гвоздями.
Сначала в стену укладывают продольные бруски, временно скрепляют их, засыпают между ними грунт, утрамбовывают на уровне с брусками, а затем прибивают поперечные бруски, сняв временные. Такая последовательность необходима потому, что подбить грунт под ранее прибитые поперечные бруски практически невозможно.
Стены можно армировать также проволокой, натянутой на вбитые нагели, соломой и т. д. Способы армирования землебитных стен приведены на рисунке 105.
Уплотняют грунт стен трамбовками разной формы, размера и массы; узкие деревянные трамбовки рекомендуется оковать сталью (рис. 106).
Слой грунтомассы толщиной 80 - 120 мм укладывают в прочную опалубку из 4 - 5-сантиметровых досок и трамбуют так, чтобы он уменьшился в объеме примерно в 2 раза и трамбовка отскакивала от него. Трамбовать надо сначала около опалубки, постепенно переходя к середине стены.
Укладывать и трамбовать массу лучше всего по всему периметру стен. Если нельзя добиться, чтобы слои массы были одинаковой толщины, то стены выкладывают отдельными участками в несколько слоев. Ряды в углах стен следует перевязать с соответствующей армировкой. Для утепления углов внутри помещений рекомендуется делать фаски (утолщения), ширина которых равняется толщине стены (рис. 107).
Чтобы обеспечить прочное сцепление слоев друг с другом, поверхность ранее утрамбованного слоя царапают специально изготовленной гвоздевой щеткой. Еще более надежное сцепление обеспечивается, если верх ранее уложенного слоя разрыхлить и полить тонким слоем известкового раствора.
Оконные и дверные проемы в землебитных стенах делают без четвертей, укладывая в каждую боковую сторону по три-четыре деревянные пробки размером с кирпич, к которым впоследствии крепят коробки. Древесина пробок должна быть сухой, просмоленной битумом или обернута толем. Во время набивки стен в проемы устанавливают временные коробки с распорками и подкосами, над которыми предусматривается свободный запас в 1/25 высоты оконного или дверного проема (на осадку стен).
Между боковыми сторонами коробок и проемов также должен быть запас шириной в 1 см с каждой стороны, необходимый для оконопачивания. По низу оконных и дверных проемов кладут один или два слоя толя (рубероида), причем так, чтобы концы изоляционного материала заходили под простенки не менее чем на 15 см.
Перемычки укладывают над оконными или дверными проемами из досок (брусков) или пластин толщиной 10 - 12 см. Среднюю доску или пластину кладут для связи по всей длине стены, концы остальных связей и перемычек закладывают на простенки для окон на глубину не менее 25 см, а над воротами - 50 см.
Толщина перемычек расчетная. При частом расположении оконных проемов для большей устойчивости стен перемычки укладывают по всему периметру здания, полностью обертывают их изоляционными материалами или покрывают битумом.
Под балки перекрытия делают разгрузочную подбалочную связь или по всему периметру стены кладут пластины шириной не менее 16 см и толщиной 10 см. Отдельные части скрепляют врубками (скобами), покрывают битумной мастикой или обертывают толем (рубероидом); иногда балки укладывают на мауэрлат.
Гнезда делают, устанавливая на подкладку так называемые закладные клинья, обернутые толем. После набивки грунта клинья вынимают, а толь удаляют. В оставленные сквозные отверстия вставляют просмоленные или обернутые толем концы балок. Заделывают их наглухо, утепляя гнезда мхом или паклей. Торцы не смолят, а закрывают дощатыми щитами. Вместо гнезд можно устанавливать промасленные дощатые ящики на 4 - 6 см больше ширины, высоты и длины концов балок. В этом случае балки кладут на подкладки, надевают на концы балок ящики и продолжают дальнейшее возведение стен.
Концы балок должны заходить в стену не менее чем на 25 см, а лучше - на 3/4 толщины стены. Для прочности балки скрепляют с подкладками нагелями или врубают сковороднем («ласточкиным хвостом»).
Стропила делают безраспорными, тогда они передают на мауэрлат, а он на стены только вертикальную нагрузку. Для изготовления мауэрлата лучше применять сухие окантованные бревна или толстые пластины. Покрытые битумом или обернутые изоляционными материалами бревна кладут на хорошо выровненное основание стен. Отдельные части соединяют врубками, которые не должны находиться над проемами.
Конструкция верха стен показана на рисунке 108. Чтобы предохранить стены от размывания, верх их накрывают толем или рубероидом.
Оконные и дверные коробки устанавливают только после осадки стен (через четыре-пять месяцев). Предварительно их смолят или закрывают толем. Подоконники должны иметь свес в ту или другую сторону не менее чем на 50 мм. Снаружи можно устроить слив.
Если делают фронтоны, то они могут быть монолитными или из землебитного кирпича; толщина их - не более 400 мм. Штукатурят стены не ранее чем через год после их возведения.
Стены из землебитных блоков. Такие блоки готовят в специальных формах самого различного размера. Управление Булаевстрой Северо-Казахстанской области возводит постройки из грунтоблоков, в состав которых входят: глина - 67%, песок - 25%, цемент - 8% по объему.
Измельченную глину просеивают на сите с ячейками 3х3 или 5х5 мм. Отмеренные части глины и песка перемешивают, цемент разбавляют водой, поливают им смесь глины и песка до получения густой массы, которую тщательно перемешивают. Смазанные цементным молоком формы заполняют массой, хорошо уплотняют ее и снимают формы. Через два-три дня блоки твердеют; после полного схватывания прочность их достигает 45 кг/см2.
Расход материалов на 1 м2 стены в зависимости от ее толщины приведен в таблице 19.
Расход материалов дается в чистом виде, без учета потерь.
Если толщина швов кладки будет выше нормальной (10 - 12 мм), то количество раствора соответственно повышается.
Нормальная толщина штукатурки для дерева принята 30 мм, для каменных и кирпичных стен - 25 мм. При повышенной толщине расход раствора также повышается. Все это следует учитывать при заготовке материалов.