Дом из земли своими руками

Почва как строительный материал

Потребность в жилье относится к основным потребностям человека. При нынешнем экономическом укладе главным фактором, влияющим на обеспеченность жильем, является соотношение между ценой дома и доходом семьи (домашнего хозяйства). Естественно, что для людей с невысокими доходами жилищный вопрос является более острым, чем для их более состоятельных сограждан. Причем, из-за нынешнего многократного завышения цены над реальной стоимостью строительства даже люди из формирующегося так называемого «среднего класса» также испытывают нехватку доступного по цене жилья. Это весьма болезненная проблема для нашего общества, что понимает и власть, сделав доступное и комфортное жильё темой одного из национальных проектов. Однако, жилищная проблема не стала менее острой. Причём в условиях финансового кризиса возможности её решения сокращаются. Во всяком случае, как свидетельствуют эксперты, возможности получения ипотечных кредитов резко сокращаются.

Самое дешёвое решение для потенциального домовладельца – это построить жильё своими руками с минимальными расходами на строительные материалы, цены на которые ежегодно возрастали на 15 – 25, а то и более процентов (см., например, Ступин И. Золотая пыль никому не нужна. – журнал «Эксперт» , 2007, 23 апреля, № 16 (557). При этом, как известно, в цене строительных материалов существенную долю занимает транспортная составляющая, которая может достигать 40%.

II. О самом доступном и дешёвом строительном материале – земле (грунте)

Самым доступным материалом, который есть повсеместно, является земля, а точнее грунт, находящийся под растительным слоем. Грунт, используемый как строительный материал, это древнейший бетон, где в качестве вяжущего выступают глинистые частицы.

Грунты являются разнородным и сложным материалом – природным композитом. Они состоят из разного размера минеральных частиц разных горных пород, разложившихся органических веществ и растворённых минеральных солей. Пустоты между частицами заполнены воздухом и водой с растворёнными в ней солями.

На рис. 1 изображено поперечное сечение слоёв грунта, называемое профилем грунта. Верхний слой грунта – это почва или гумус (слой 1), обычно тёмный по цвету, содержит волокнистые вещества и гниющие растительные остатки и не может быть использован в строительстве. А вот грунты слоёв 2 (плотный, часто содержащий значительное количество глинистых частиц) и 3 (преимущественно песчаный) могут быть использованы и используются в строительстве и изготовлении строительных изделий.

Рис. 1. Поперечное сечение слоёв грунта или профиль грунта

Строительство из грунта имеет ряд очевидных достоинств:

Дешевизна. Это очевидно из многовековой практики земляного строительства.

Пожаробезопасность . Постройки из земли не только не горят, но от действия огня становятся ещё крепче.

Гигиеничность. Постройки из земли сухи и вполне комфортны для проживания.

Малая теплопроводность. Здания из земли теплее кирпичных. Для поддержания нормальной комнатной температуры в них требуется израсходовать топлива меньше, чем при аналогичных условиях в каменных и бетонных зданиях.

Экобезопасность. Использование земли для строительства способствует сбережению леса, снижению энергозатрат для изготовления и транспортирования стройматериалов (а также, как отмечалось выше, для эксплуатации).

Особо следует отметить простоту утилизации строений из грунта – из земли родился, в землю и ушёл.

Строительство из грунта условно можно разделить на три основные разновидности:

• постройки со стенами, устраиваемыми в опалубке, где грунт уплотняют трамбованием. Такие постройки называют землебитными или глинобитными;
• постройки из отдельно приготовляемых трамбованием грунтоблоков или землебитных камней;
• постройки из кирпичей, изготовленных пластичным формованием грунта.

III. О грунтостроении в исторической ретроспективе

Строительство сооружений из земли (грунта) имеет историю, уходящую в глубь веков, насчитывая не одно тысячелетие, и зародилось ещё в недрах древних цивилизаций, сформировавшихся на берегах Нила, Тигра, Евфрата, Хуанхэ. С древности строят дома из грунта практически на всех континентах Земли, разве что за исключением Антарктиды. За прошедшие тысячелетия в различных климатических зонах из земли возводились города, посёлки, дворцы, храмы, крепостные стены, форты и т.п. Так вдоль восточных склонов Уральского хребта на компактной территории находится целая «Страна городов», с уникальным по своей сохранности укрепленным поселением, получившим название Аркаим. По мнению открывших его в 1987 году археологов Аркаим существовал 3600-3700 лет тому назад. К моменту раскопок на Аркаиме хорошо сохранились два кольца оборонительных сооружений, вписанных друг в друга, два круга жилищ – внешний и внутренний, и центральная площадь. Основным материалом при строительстве Аркаима использовался грунт в сочетании с деревянными конструктивными элементами.

У Плиния Старшего, прокуратора Испании (67 г. новой эры), в его «Естественной истории» (25 книга, глава XIV) можно прочесть о виденных им в Африке и Испании формовых стенах, называемых так потому, «что их более в формах делают, нежели строят». Плиний отмечает, что «стены эти уже несколько столетий противостояли действию ветров, непогоды, дождей и огня лучше сложенных из кирпича». Плиний упоминает о зданиях в Испании, построенных Ганнибалом (247 или 248 – 183 до н.э.) на вершинах гор.

В испанской провинции Валенсия существуют остатки земляных укреплений, стены которых во многих местах стоят полностью уцелевшими за 2000 лет.

Предполагается, что из Испании строительство из грунта распространилось далее по Западной Европе, захватывая Францию, Италию, Швейцарию, Германию.

В сочинениях зодчего Ронделе (XVIII век) можно найти указания на то, что большое распространение среди жителей Южной Франции получили дома из битой земли (грунта). Они были настолько хорошо сделаны, что казались как бы вылитыми из одного куска. Ронделе указывает, что этот материал может быть употреблён не только на мелкие сельские строения, но и куда более значительные сооружения. В подтверждение он приводит тот факт, что когда ему пришлось перестраивать в 1764 году трехэтажный замок, построенный за 150 лет до этого, стены оказались настолько крепки, что создавалось впечатление, будто они вытесаны из употребляемого в том районе очень крепкого песчаного камня.

Интересно, что когда первые в XIX веке европейцы попали в Южную Аравию и увидели город Шибам (см. рис.2), они поразились этому «аравийскому Манхэттену» — город состоял из восьми и более этажных домов.

Технология строительства «небоскрёбов» Шибама не изменилась с древнейших времён. В качестве сырья для изготовления строительных блоков служат глина и замешенная в неё рублёная солома. Этот состав вливают в форму и две недели сушат на солнце. Из полученных таким образом блоков, бригада из 5-6 человек начинает возводить стену. После того, как несколько рядов уложено, строительство останавливают на неделю для дополнительной просушки. По мере роста стен их толщину уменьшают – наверху она в пять раз тоньше, чем внизу. Внутри этажи связывает лестница, которая выполнена из того материала, что и стены.

Читайте также: Что такое почва зеркало ландшафта определение

Рис. 2. Вид города Шибам, Йемен (фото Ю.И.Пустового )

Грунт, как строительный материал, используется не только в «тёплых краях», но и в регионах с весьма суровым климатом. Например, в Гималаях. На рис. 3 приведен пример строений из грунта (также главным образом глины), смешанного с навозом, в гималайском районе Ладакх, где продолжительной зимой столбик ртути опускается до отметки — 40ºС.

Рис.3. Ладакх, Гималаи (фото Раджеша Беди).

Самое известное в России здание из земли – это Приоратский дворец в г. Гатчина (рис. 4), построенный под руководством выдающегося русского архитектора Н.А.Львова (1751-1803). Само название «Приоратский» определяет назначение дворца как резиденции для приора (т.е второго должностного лица) Мальтийского ордена, в котором сам император Павел I, как известно, являлся Великим магистром.

Рис. 4. Приоратский дворец (1798-1799), архитектор Н.А.Львов

Приоратский дворец стоит уже в течение 209 лет на берегу Черного озера и являет собой неоспоримый аргумент в пользу надежности и долговечности построек из грунта.

Здание дворца двухэтажное, на фундаменте из бутовой плиты. Глубина заложения фундамента – 2 м. Стены трамбованные в передвижной опалубке. Трамбование стен произведено слоями толщиной 5 – 6 см, с введением между слоями прослоек из известкового раствора толщиной до 6 мм. Высота стен – около 8,5 м. Толщина стен на уровне подоконника первого этажа – 78 см, второго – 62 см.

«Все строение, — писал Львов, — сделано из чистой земли, без всякой примеси и без всякой другой связи, кроме полов и потолка, особым образом для того устроенных… Главный корпус, сверх фундамента, построен весь из земли, набитой в переносные станки, ни снутри, ни снаружи (кроме окон) не оштукатурен, а затерт только по земле скипидарною водою».

То есть, Н.А.Львов не стал штукатурить стены дворца. Так они простояли до 1887 года и лишь тогда их оштукатурили. Штукатурка произведена по дранке, прибитой к стенам большими коваными гвоздями. Ограда м две будки к ворот выстроены из землебитного кирпича размером 15 х 30 см, причём стены ограды сложены, как обычно, на извести.

У архитектора Н.А.Львова были другие, менее знаменитые постройки из земли. Например, известные строения, а это два здания (двухэтажное и одноэтажное) в бывшей Симоновской слободе в Москве, Они были обитаемы ещё в 30-х годах XX века, но затем разрушены при строительстве цехов Московского завода малолитражных автомобилей.

Приоратский дворец прошел испытание не только временем, но и войной, ведь в дни Великой Отечественной войны Гатчина долгое время являлась зоной активных боевых действий с использованием танков, артиллерии и авиации. От снарядов и авиабомб рушились даже массивные каменные постройки, а Приоратский дворец выстоял.

Н.А.Львов подобрал такой состав грунтомассы, что прочность землебита через 20-30 лет после возведения здания составила 10-12 МПа, хотя цемент в состав грунтомассы не вводился. Состав этой грунтомассы в процентах по объёму: гравий крупностью от 3 до 7 мм – 4; песок – 58; пыль (мелкая земля) – 20; глина – 18. Органические примеси не добавлялись.

В России были и другие энтузиасты грунтостроения. Одним из последовательных сторонников строительства из грунта был французский изобретатель, директор опытной фермы Общества сельских хозяев южной России Изнар. Он изобрёл в 1833 году устройство («снаряд») для изготовления землебитного камня в формах. «Снаряд» Изнара представлял собой обыкновенный копёр. Несколькими ударами бабы весом 150 кг производилось уплотнение земли в форме, после чего она освобождалась от почти готового камня, который подлежал сушке. Размеры камня составляли 180 х 180 х 360 мм, масса – 22 кг, объёмная средняя плотность – 1860 кг/см³.

Производительность последней модели установки, созданной Изнаром, доходила до 400 камней в течении 10-часового рабочего дня при трёх обслуживающих установку.

Посредством этого устройства Изнар выстроил на опытной ферме Общества сельских хозяев южной России около Одессы целый рад построек: жилые дома, конюшни, сараи, скотные дворы и пр. Один из двух домов в Одессе, принадлежащих Изнару, также был построен из землебитных камней. Этот дом был двухэтажным размером 19 х 8,5 м.

Качество построек Изнара, сложенных из землебитного камня на глине, по отзывам нескольких комиссий, было более чем удовлетворительно.

Через 25 лет с момента возведения построек, Комиссия Общества сельских хозяев Южной России в 1858 году после их обследования установила, что все здания сохранились в целом виде. Кирпичи на совершенно неоштукатуренных и неотбелённых стенах имеют такую плотность, при которой гвозди забиваются в них с величайшим трудом, при этом большая часть их загибается. Жилые дома, включая и нижние этажи, до половины находящиеся в земле, не имеют и следов сырости и отличаются легким, приятным воздухом. Наружные стены у сараев под известковой окраской сохранились без всякого повреждения, а штукатурка, произведённая как из глины, так и из извести, держится на стенах превосходно.

В результате комиссия, основываясь на 25-летнем существовании этих построек, выдала свидетельство о том, что по чрезвычайной дешевизне, по прочности жилья они могут называться превосходными и могут быть с большой пользой и выгодой возводиться везде, даже в местах, изобилующих естественным камнем и строевым лесом.

В последующие годы в России практика применения грунта в строительстве расширялась. Положительный опыт применения грунта в качестве строительного материала особенно поддерживался Обществом по огнестойкому строительству России, так как применение грунтоблоков позволяло доступными средствами с наименьшими затратами решать задачу по замене деревянных построек на добротные, прочные и огнестойкие строения. В помощь застройщикам были специально разработаны проекты жилых и общественных зданий (см., например, В.М.Верховский. Сельские огнестойкие постройки. – СПб, 1898).

Есть примеры строительства из грунта в советское время. Например, в 1933 году в посёлках Голицыно и Ступино Московской области был построен ряд зданий, а в г. Кемерово два квартала одно — двухэтажных грунтоблочных домов.

В 1955-1956 годах было построено несколько зданий со стенами и частично фундаментами из грунтоцементных блоков на Алтае (Долговская и Анисимовская МТС, Сычёвский заготовительный пункт, Быстроистокский район).

В Краснодарском крае (совхоз № 612, Пластуновский район) в 1956 году был выстроен опытный двухквартирный дом со стенами из грунтоблоков, которые спустя 6 – 7 часов после изготовления приобретали прочность 1,6 – 1,8 МПа.

Читайте также: Вред от нефтепродуктов почве

В 1957 году в г. Балашиха Московской области было выстроено несколько хозяйственных и бытовых помещений, здание будущего цеха ксилитовых плит.

В период бурного развития сборного железобетона (с 1954 по 1985 гг.) из массового строительства практически были вытеснены все другие материалы. И настолько был забыт опыт грунтостроения, что когда изменилась техническая политика в области производства строительных материалов, предложения по строительству из грунта были восприняты как откровения.

IV. О современном состоянии грунтостроения

В тоже время преимущества жилья из грунта привели к тому, что интерес к нему проявляется в достаточно богатых по мировым меркам странах. В частности, в Бельгии, Германии, Италии, США, Франции и других, где ведется пропаганда использования грунта для строительства различных типов зданий: домов для семей с низкими и средними доходами, роскошных домов, зданий для офисов, религиозных зданий и других сооружений. Причем, строительства не только отдельных зданий, но и полноценных поселений.

Ярких примеров такого строительства немало. Среди них жилое поселение Ла Луз площадью 200 га, вблизи города Альбукерке (штат Нью-Мексико, США). На этом участке земли в 1969 -1974 годах было построено 92 блокированных жилых дома и объекты различного социально-культурного назначения. Признанием со стороны общества является придание этому поселку статуса национального достояния.

Не менее значимым мировым опытом является опыт проектирования и строительства экспериментального жилого квартала в Вильфонтэн (вблизи Лиона, Франция) в 1982-1986 годах (рис.5). 11 архитектурных групп в своих проектах для строительства 65 жилых домов применили различные конструктивные методы и схемы с использованием грунта в качества строительного материала. В отличие от американского опыта французские архитекторы предусмотрели и жилые многоквартирные дома.

Рис. 5. Экспериментальный жилой квартал в Вильфонтэн, Франция

Одним из удачных примеров строительства жилья из грунта на постсоветском пространстве, является дом, спроектированный и построенный в Кишинёве (Республика Молдова) архитектором С.Г.Мунтяну, активным проводником идеи грунтострояния (рис. 6).

Рис.6. Дом из грунта архитектора С.Г.Мунтяну, Кишинёв, Республика Молдова. (Фото С.Г.Мунтяну).

Благодаря Интернет имеется прекрасная возможность посмотреть разнообразные архитектурные решения строений из грунта от довольно скромных до весьма дорогих домов (см., например, http://www.apparatus.com, http://rammedearthworks.com, http://www.rammedarth.com).

Cледует особо отметить, что для жителей стран с богатым населением проживание в доме, построенном из земли (грунта) является свидетельством не их бедности, а ориентированности на экологию. Если в Интернете открыть какую-нибудь страничку по строительству из грунта, то зачастую на ней же помещена информация о применении солнечной энергии, рациональном использовании воды и так далее. А в предлагаемых проектах эти линии сведены воедино как проект экологического жилья, «экодома» (см., например, http://www.earthship.org).

Помимо жилых помещений из грунта строят офисы, магазины, культурные, культовые и спортивные сооружения.

В 1979 году во французском Гренобле был создан Международный центр исследований в области грунтостроения (CRA Terre). В Центре работает международная и междисциплинарная команда специалистов. Деятельность Центра простирается более, чем на 80 стран мира (см. www.rott-terredefan.com).

Известный изготовитель оборудования для производства грунтоблоков, американская компания Terra Block Inc., оценивает мировую потребность в грунтоблоках в 2,5 млрд. долл. США. Поэтому неудивительно, что к исследованиям по грунтостроению привлекаются серьёзные научные силы. Так в США ученые из университетов Нью-Йорка и Сан-Франциско проводятся стендовые испытания, позволяющие выявить критические нагрузки, которые могут выдерживать сооружения, построенные из этого материала.

Так в США ученые из университетов Нью-Йорка и Сан-Франциско проводятся стендовые испытания, позволяющие выявить критические нагрузки, которые могут выдерживать сооружения, построенные из этого материала.

В составе добровольной организации международной стандартизации ASTM International (первоначально известной как Американское общество по испытанию материалов) имеется технический комитет D18, специализирующийся на разработке стандартов в области испытаний грунта и скальных пород. В рамках комитета D18 функционирует 20 подкомитетов, включая D18.15 по стабилизирующим добавкам и D18.14 по геотехнике устойчивого строительства.

Существенно продвинулись в деле нормативного обеспечения грунтостроения в Новой Зеландии, где с 1999 года действуют три стандарта по строительству из земли (грунта):

№ NZ 4297 «Инженерное проектирование зданий из земли»;

№ NZ 4298 «Материалы и необходимые навыки для строительства из земли»;

№ NZ 4299 «Строения из земли, не требующие специального проектирования».

Первый из этих стандартов посвящён требованиям по прочности, предъявляемым к сооружениям из земли, второй – устанавливает требования по обработке материалов для строительства, а третий – «закрывает» вопросы строительства относительно простых сооружений, не требующих специальных знаний. Деловые новозеландцы считают, что введение этих стандартов существенно (в ряде случаев в несколько раз) экономит затраты по оплате услуг специалистов и позволяет многие работы выполнять самим застройщиком.

В Австралии стандарт по строительству из земли (№ НВ 195) в виде некоего справочного пособия был разработан в 2002 году. По мнению разработчиков, он рассчитан, прежде всего, на профессиональную аудиторию, в т.ч. архитекторов, строителей, инженеров и строительных инспекторов, тем не менее, может быть использован и индивидуальными застройщиками.

V. Особенности грунтоблочного строительства

Наиболее удобным и рациональным при строительстве сооружений является использование грунта в виде грунтоблоков. Если дом строится без подвала, то грунта, вынутого для устройства фундамента, хватает на сооружение стен одноэтажного дома. Если же дом строится с подвалом, то грунта, вынутого для подвала, хватает на стены уже двухэтажного коттеджа. Для сооружения стен можно использовать также грунт, вынутый при планировке участка, при сооружении колодца или бассейна, при обустройстве дренажа и других работах.

Известны методы улучшения природной прочности и устойчивости грунтов к физико-механическим воздействиям. Эти методы обычно называются стабилизацией грунтов, и используются в мировой практике на протяжении многих столетий.

Основной фактор, воздействующий на грунтовые изделия, это вода. Фракции ила и глины разбухают в воде и сжимаются при высыхании. Это сжатие может вызвать трещины в стенах.

Целью стабилизации грунта является повышение его сопротивления, воздействиям местных погодных условий, включая дождь, изменения температуры и влажности.

Основными способами повышения устойчивости грунтов к погодным факторам являются: увеличение плотности грунта, введение в грунт вяжущего вещества, которое связывает частицы грунта, добавление гидрофобного вещест­ва, которое действует как водозащитное, водоотталкивающее сред­ство.

Выбор и применение правиль­ного метода стабилизации может увеличить прочность грунта в 5-7 раз и более, улучшить его сопротивляемость эрозии.

Читайте также: Как правильно сажать деревья в глинистую почву

Далеко не всегда глинистые грунты, имеющиеся в данной мест­ности, подходят для изготовления стеновых материалов, но это не означает, что эти грунты нельзя использовать. Качество грунта можно улучшить естественными или искусственными методами путём повышения или понижения его пластичности и изменения соотношения между глиной и песком в грунте.

Если в данной местности имеются супеси (глинистые пески), их пластичность рекомендуется повышать одним из следующих методов: летованием, промораживанием, добавкой высокопластичных глин.

Летование — это процесс, при котором глинистый грунт подвер­гается в течение летнего периода года неоднократному увлажнению с высыханием на солнце.

В этом случае грунт следует уложить на несколько месяцев на открытых площадках в низкие гряды высотой до 0,5 м и шириной до 3 м. В течение 1,5-2 месяцев гряды необходимо ежедневно поли­вать водой. Под действием солнца, ветра и влаги происходит разру­шение структуры грунта и его измельчение, увеличивается количе­ство глинистых частиц и повышается пластичность грунта.

Для промораживания грунт следует уложить в гряды высотой до 1 м, шириной в основании 1,2-1,4 м. При недостаточно дождли­вой осени гряды необходимо хорошо залить водой. В таком состоя­нии грунт подвергают вылёживанию до весны. Зимой вода, содер­жащаяся в грунте, замерзает и, увеличиваясь в объёме, разрушает грунт, измельчая его. Количество глинистых частиц увеличивается и повышается пластичность грунта.

Эти методы следует также использовать, если глинистый грунт находится в плотном камнеподобном состоянии.

Добавка высокопластичной глины является наиболее простым методом повышения пластичности грунта. В этом случае грунт тща­тельно перемешивается с глиной вручную или при помощи смесителя непосредственно в месте изготовления грунтоблоков. Количество до­бавляемой в грунт глины зависит от типа грунта (супесь или глинис­тый песок) и может достигать 40 % от объёма грунта.

Определение количества добавляемой глины следует проводить опытным путём. Для этого необходимо приготовить пробы грунта с добавлением глины в количестве 10 %, 20 %, 30 % и 40 % от объёма грунта (в соотношении грунт к глине соответственно 1:0,1, 1:0,2. 1:0,3 и 1:0,4 по объёму). После чего определить качество полученных смесей и выбрать наилучший состав. Весь необходимый грунт следует перемешать в найденном соотношении с глиной вручную или при помощи смесителя.

Если в данной местности находятся высокопластичные грунты (глины), то требуется понизить их пластичность (отощить) путём добавления к грунту отощающей добавки.

В качестве отощающей добавки может быть использован крупнозернистый песок (с зёрнами размером 1,2-1,5 мм), керамзитовый песок, измельчённый доменный шлак и тому подобные материалы, Также в качестве добавок используют различные органические материалы: опилки, льняная костра, соломенная сечка и другие.

Как и в предыдущем случае, количество добавленной к грунту добавки следует определить опытным путём. Для этого следует изготовить пробы грунта с различным количеством добавки. При применении песка обычно готовят пробы с 30 %, 40 % и 50 % песка от объёма грунта (соответственно в соотношении грунт к глине 1:0,3, 1:0,4 и 1:0,5 по объёму). Изготовленные пробы необходимо испытать на при­годность и выбрать наилучший состав. Затем следует весь необходимый грунт смешать с песком (или другой отощающей добавкой) в найденном соотношении посредством смесителя или вручную.

В качестве неорганических (минеральных) добавок для стаби­лизации грунта в условиях индивидуального производства, в основ­ном, используются цемент и известь, реже гипс.

Использовать отходы промышленного производства, которые могут употребляться в качестве замены портландцемента, для ин­дивидуального применения не рекомендуется, так как в каждом конкретном случае требуется проверять эти отходы на биологичес­кую безопасность, то есть на отсутствие радиоактивных, токсич­ных, канцерогенных и тому подобных веществ и соединений.

Цемент может применяться для стабилизации всех видов грун­тов. Однако наибольшая прочность при наименьшем расходе це­мента достигается в случае применении крупнообломочных и гравелистых грунтов, супесей и грунтовых смесей оптимального состава. Значительно большее количество цемента требуется для тяжёлых суглинистых и, тем более, глинистых грунтов.

Для эффективной стабилизации важно, чтобы количество глини­стых частиц было не более 30 %, что позволяет применять небольшое процентное содержание цемента, добавляемого в грунтовую смесь.

Прочность изделий из грунтоцементной смеси при одинаковом содержании цемента зависит от количества в смеси глинистых час­тиц. Так прочность изделий на основе глины в 2-3 раза меньше, чем материала на основе супесей и легких суглинков. Поэтому равно­прочный материал на основе глины можно получить при введении цемента 16 % и более.

Добавка цемента к грунту уменьшает усадочные явления при его высыхании. При этом для данной усадки величина отношения цемента к грунту зависит от плотности отформованной грунтоцементной смеси.

На процессы твердения цемента отрицательно действуют гуму­совые вещества, образующиеся в грунтах в результате разложения органических остатков. Грунты, содержащие более 6% гумусовых веществ, для изготовления стабилизированных цементом грунтоблоков не рекомендуются. Всё же, отрицательное влияние гумуса может быть устранено добавлением гашёной или негашёной извес­ти, что приводит к созданию щелочной среды, благоприятной для твердения цемента.

Известь широко применяется в различных областях строитель­ства, в том числе, и для стабилизации грунта.

Количество извести подбирается, исходя из содержания в ней оксидов кальция и магния. Чем их больше, тем меньшее количест­во извести требуется для обработки грунтов.

Для стабилизации грунтов может быть использована как гашё­ная известь, так и негашёная известь.

При стабилизации грунта известью особенно важно, чтобы от­формованные блоки имели высокую плотность, что способствует тесному соприкосновению частиц извести и грунта и благоприят­ным условиям для протекания реакций стабилизации.

В качестве стабилизирующих веществ гидрофобного действия используются органиче­ские вещества как природного происхождения — нефти, битумы, продукты переработ­ки нефти, горючих сланцев, каменного угля, торфа, древесины, так и синтезированные вяжущие материалы.

Нефти, битумы, различные смолы и дегти применяют в виде добавок к грунту, как в натуральном виде, так и в виде эмульсий в зависимости от вязкости исходного продукта.

Использование грунта не в последнюю очередь сдерживается несовершенством всех известных технологий его обработки, хотя вряд ли какой строительный материал способен сравниться с правильно обработанным грунтом при строительстве одно-двух этажных сооружений.

Решить проблему производства качественных строительных блоков из грунта, в том числе непосредственно на месте строительства, позволяет технология, известная как зонное нагнетание, «Русские качели ® », СПРИТ, которой посвящён настоящий сайт.

Рис. 7. Комплект оборудования на базе РК («Русские качели®«) 250, установленный непосредственно на месте строительства и изготовленные на нём блоки.

• Свежие записи
  • Как избавиться от мошек в цветах комнатных растений
  • Что добавить в воду чтобы цветы дольше стояли
  • Какие цветы сочетаются друг с другом на клумбе
  • Жмых от кофе как удобрение для комнатных цветов
  • Белый липкий налет на комнатных цветах как избавиться

  Дом из земли своими руками

  

  Автор: Благодатов Константин
  Инженер-строитель, стаж — 27 лет

  

  Особенности, виды и методы возведения земляных домов. Достоинства построек и некоторые трудности, связанные с их эксплуатацией и оформлением. Технология возведения купольного дома.

  • Особенности
  • Разновидности
  • Основные технологии
  • Как построить дом-купол

  Особенности земляных домов

  

  Технология строительства домов из земли в ее современном виде, которая получила название Earthships, была разработана почти полвека назад и развивается по сегодняшний день. Грунт как основной участник такого строительства относится к материалам, взятым из природных ресурсов, таким как дерево, солома, кожа, хлопок, камни, торф и многим другим. Все они нейтральны или полезны для здоровья человека и не загрязняют природу.

  Выбор грунта для строительства стен во многом обязан энергоемкости материала, которая по сравнению с кирпичом или сталью чрезвычайно низка и составляет до 0,5 ГДж/т. Поэтому при правильной ориентации земляного строения и использовании солнечной энергии по максимуму оно потребует минимального отопления даже в сильный мороз.

  Земляные дома, которые эксплуатируются в различных климатических зонах, успешно демонстрируют свою стойкость к пожарам, наводнениям и даже семибалльным землетрясениям. Благодаря тепловой инерции толстые земляные стены замедляют поступление или отдачу тепла почти на 12 часов. А это означает, что днем в земляном доме прохладно и тепло ночью.

  В пользу применения грунта как строительного материала говорит несколько весомых факторов:

  

  К выгодам, получаемым при возведении земляных домов, относится следующее:

  Высокая скорость строительства. Для таких строений фундамент обычно не требуется. Поэтому, например, одноэтажную постройку в виде купола с диаметром основания 6 м четыре человека, не обладающие особыми навыками, могут возвести за неделю. Технологии такого строительства позволяют создавать здания различного назначения: жилые или хозяйственно-технические.

  Сильным врагом технологии Earthships является сырость, которую вызывают дожди. Поэтому, если не выполнить оштукатуривание после того, как будет построен дом из земли, сооружение может оползти. В сырых регионах обустройство таких строений водонепроницаемой крышей обязательно.

  Определенные трудности при возведении земляных домов могут быть вызваны психологическими установками владельцев участков. У некоторых из них жизнь под слоем земли ассоциируется с заточением, нищетой и даже смертью.

  

  Возведение небольших сооружений из грунта по силам любому мастеру. Но, для того чтобы построить здание площадью более 20 м 2 либо целую композицию таких объектов, потребуется грамотно изготовленный проект, помощь архитекторов и строителей экологических объектов. Сегодня таких специалистов найти сложно, так как из-за минимальной стоимости материалов мало стало желающих иметь небольшой доход или краткосрочную занятость. Здесь нельзя сэкономить на «утруске» стройматериалов, получить «откат» или дилерскую скидку.

  Введение готового строения в эксплуатацию также сопряжено с трудностями. Органы надзора используют давно созданные СНиПы и ДБН, а новые экологические стандарты проходят стадию разработки.

  Что касается ипотеки, то для земляного строительства банки предусматривают максимальный риск, считая такую технологию экспериментальной. Поэтому свой процент берут повышенный, соответственно такому риску.

  Разновидности земляных домов

  

  Выбор вида дома из земли зависит от типа грунта, особенностей рельефа участка и климата региона. По способу возведения такие постройки бывают заглубленными и наземными. В свою очередь каждый из них имеет свои разновидности.

  К наземным домам относятся:

  Землебит. Стены такого строения возводят, набивая грунтом опалубку, либо из земляных блоков, предварительно изготовленных с помощью специальных форм уплотнением или методом пластической формовки. Второй способ получил наибольшее распространение в мире, так как перед укладкой прочность и форма блоков стабильнее, чем в первом случае. Кроме того, при высыхании и усадке стены из блоков появление трещин маловероятно.

  К заглубленным домам относятся:

  Атриумный дом. Так называется подземная структура, в которой атриум является центром дома, а также входом в него. Понятие «атриум» подразумевает центральное пространство строения, освещаемое через проем или световой фонарь. Такой дом строят на ровном участке и покрывают его землей. Заглубление выполняют на 2,7 м, а минимальная толщина дерна, присутствующего на крыше, составляет не менее 0,2 м. Все четыре стены атриума доступны для дневного света. Жилые помещения располагаются вокруг внутреннего двора, на который выходят застекленные проемы, обеспечивающие дому тепло солнечного света. Атриум имеет естественную вентиляцию, немного возвышается над землей и практически не изменяет ландшафт, обеспечивая при этом надежную защиту от ветра в зимний период года.

  Главной целью создания любой из перечисленных земляных построек является максимальное сохранение энергии при полном отсутствии вреда здоровью человека.

  Основные технологии строительства дома из земли

  

  Земляные дома возводят используя три способа:

  Метод скользящей опалубки. Он предназначен для строительства здания с прямыми углами. С обеих сторон стен по всему периметру будущего дома устанавливают стойки. Затем к ним друг против друга крепят одинаковые щиты. Полученную опалубку заполняют грунтовой смесью. После ее трамбовки и схватывания опалубку демонтируют и устанавливают на новом участке. Готовая стена обычно состоит из 15 см уплотненного грунта и известковой прокладки т. 5-6 см. По причине высокой трудоемкости такой способ используется нечасто.

  Как построить дом-купол?

  

  До того как сделать дом из земли в виде купола, нужно выбрать для него подходящее место. В плане он будет иметь круглую форму. Поэтому в центре планируемого сооружения надо воткнуть кол, привязать к нему веревку, отмерить на ней нужный радиус и обозначить окружность стен дома.

  Когда разметка площадки будет выполнена, на полученной окружности необходимо предусмотреть место расположения входа, определить размеры дверного проема. Следует учесть, что основание входа в купольный дом немного должно уходить вовнутрь для того, чтобы на наклонной стене дверь можно было установить вертикально.

  Затем по готовой окружности следует выкопать траншею глубиной около 40 см и шириной, соответствующей размеру мешка. После этого ее нужно засыпать щебнем, который будет играть роль дренажа и фундамента.

  Для постройки стен подойдут пропиленовые мешки из-под сахара или рукава из стойкой к гниению ткани. Мешки нужно заполнять влажной землей, не досыпая по 25 см до верха в каждый из них. В связи с большим весом таких «кирпичиков» эту работу рекомендуется выполнять на стене сооружения. Для того чтобы грунт не высыпался, свободные края мешков следует сшить проволокой.

  Первый слой из наполненных грунтом мешков необходимо уложить по окружности дома и утрамбовать его любым способом. Второй слой нужно располагать по аналогии с кирпичной кладкой, выполняя перевязку швов. Он должен иметь меньшую окружность относительно предыдущего слоя. Подобное чередование позволит придать дому куполообразную форму.

  Перед укладкой любого мешка под ним следует протянуть по куску синтетической бечевки для стягивания двух или трех следующих уровней стены. В будущем это облегчит оштукатуривание дома. Между слоями из мешков с грунтом нужно прокладывать по две полосы колючей проволоки, играющей в данном случае роль арматуры и скрепляющего раствора.

  При кладке круглой стены из мешков с грунтом необходимо оставлять проемы для окон и дверей. Часто их делают в виде арок. После высыхания дом снаружи нужно оштукатурить цементным или глиняным раствором.

  Как построить дом из земли — смотрите на видео:

  Напоследок совет: до того как строить дом из земли, рекомендуем потренироваться на маленьком сооружении типа сауны или сарая. Удачи!

  Другие статьи:

  

  Детская площадка своими руками

  

  Как сделать герметичный септик?

  

  Компостеры для дачи — мастерим своими руками

  

  Как сделать теплицу из оконных рам

  

  Утепление пола пенополистиролом

  

  Стол в баню своими руками

  

  Электрический котел для бани: особенности выбора

  

  Воск для бани: как выбрать и пользоваться

  Дом из утрамбованной земли

  В №8 нашего журнала за прошлый год была опубликована заметка под заголовком «Утрамбованная земля — строительный материал». В ней рассказывалось о возможности применения самой обыкновенной земли в качестве строительного материала для возведения малоэтажных зданий. Заметка эта вызвала большой интерес у широкого круга наших читателей. Многие из них обратились в редакцию с просьбой ответить на целый ряд возникших у них вопросов. В частности, молодые механизаторы и колхозные животноводы спрашивают, можно ли из земли построить сараи для хранения сельскохозяйственных машин, животноводческие и другие производственные помещения? А некоторые читатели задают и такой вопрос: можно ли из утрамбованной земли построить хороший жилой дом?

  Ниже мы публикуем статью архитектора А. Яковлева, в которой даются ответы на эти вопросы. Так сейчас выглядит дом А С. Федотова, построенный им из земли в 1950 году.

  

  СОМНЕНИЯ БЫЛИ НАПРАСНЫ

  « Житель поселка Отрадное А. С. Федотов построил дом из земли. » Эта фраза из короткой заметки, опубликованной в одной из центральных газет, и явилась причиной того, что на имя бывшего столяра, а ныне пенсионера Александра Семеновича Федотова стало приходить множество писем. Сотни людей задавали ему самые различные вопросы, просили совета, высказывали сомнения.

  С утра до вечера отвечал на письма Александр Семенович. Но разве всем ответишь? Ведь ответы нужны подробные, ясные. Иначе не убедишь: как с мрамором накрепко связано у людей представление о зданиях богатых, красивых и вечных, так и с землей столь же крепко связано представление о постройках бедных, убогих, временных. Мне, архитектору, было хорошо известно, что близ Гатчины, под Ленинградом, более 150 лет стоит двухэтажный земляной дворец. Я знал, что такой же дворец в бывшей Лифляндской губернии, принадлежавший еще князю Меньшикову, был разрушен лишь в 1916 году. Знал также, что в Москве, в Ленинской слободе, до 1932 года стоял такой же двухэтажный дом, что в Новгороде раскопаны остатки земляного дома, что множество древних земляных сооружений известно археологам. И все же, несмотря на все это, при слове «землебитный» мне рисовался приземистый, осевший набок сырой домик, построенный А. С. Федотовым в своем поселке.

  «Мало ли что делали в старину! — думал я.—Кто знает, какие тогда были секреты!» И вот мы с Федотовым идем по большому дачному поселку, расположенному на берегу Невы. А когда Александр Семенович вдруг остановился и сказал: «Вот он», —я принял его слова за шутку. Настолько этот большой, высокий, одетый в светлую штукатурку дом не вязался с моими «традиционными» представлениями о домах, сделанных из земли.

  Пройдя через большую остекленную веранду, мы попали сначала в одну высокую, залитую светом комнату, затем в другую, третью, четвертую. Большие размеры дома сразу стали ощутимы, и представление о непрочности грунта быстро пропало.

  — Когда я надумал строить дом, — сказал Александр Семенович, — мысли об этом лишили меня покоя: «Как, из чего его строить?» Долго подсчитывал, прикидывал. И вот припомнил, что в деревне, где когда-то я жил, штукатурили дома землей, в которую добавляли песок. Думаю: «А почему бы не сделать из такой смеси и стены? Но будут ли они теплыми, прочными? Не потрескаются ли. »

  Да, было над чем призадуматься Александру Семеновичу. Ведь до сих пор дома строили главным образом из самана — из глины с соломой, да и то только в сухих районах страны. А на берегах Невы сырая погода, резкие изменения температур, частые дожди.

  — Сначала, — продолжал свой рассказ Федотов, — зная, как делают в деревянных ящиках-формах саман, я хотел было также делать и кирпичи из грунта. Но рабочих рук было мало—я сам да еще один такой же, как и я, пожилой помощник. А времени — один месяц отпуска. Поэтому надо было торопиться. Тогда я и решил формовать кирпичи из земли прямо на стене: пусть сохнут на месте. «Ну, а раз,- думаю, — кирпичи не нужно переносить, то можно же делать их и покрупнее». Вот и родилась идея своего рода «крупноблочного» строительства из земли.

  Восемь лет стоит дом Александра Семеновича. И теперь уже нет никаких сомнений в том, что грунт, обыкновенная земля, по которой мы ходим, такой же хороший строительный материал для одноэтажных домов, как и любой другой, к которому мы привыкли.

  Все эти годы дом Федотова простоял без ремонта. Но и по сей день он не имеет никаких признаков разрушения, хотя при строительстве и были нарушены многие технические правила.

  Однако из этого не надо делать вывод, что любое сооружение из земли, как бы небрежно оно ни было построено, будет хорошим и долговечным. Александр Семенович всегда предостерегает тех, кто обращается к нему за советом, от многих ошибок, которые допустил сам.

  Чтобы наши читатели не повторяли ошибок Федотова, мы и расскажем о том, как нужно правильно возводить строения из этого несколько необычного материала.

  СТРОИТЬ ТАК МОЖЕТ КАЖДЫЙ

  Для строительства домов пригоден почти любой грунт. Наилучшим же является тот, в котором содержится oт 50 до 70% песка, гравия и щебня.

  Вскапывать грунт надо тонкой стружкой. Очень хорошо добавлять в него обычную дорожную пыль: она увеличивает плотность массы. Вся смесь измельчается, хорошо перемешивается и сразу же, до высыхания, идет в дело. Надо помнить при этом, что однажды высохший грунт теряет некоторую часть своей прочности. Поэтому его нужно всячески предохранять от высыхания до применения в дело. Естественной влаги в грунте вполне достаточно для укладки его в стены. Правда, более влажный грунт легче уплотняется, но зато при высыхании в нем образуется больше трещин, а вода, испаряясь, оставляет в массиве поры, которые ослабляют стену. Поэтому без нужды никогда не добавляйте в грунт воду.

  Лучше всего для строительных целей грунт заготовить зимой и сложить его в кучу, а само строительство начать весной. Так, например, поступил Н. Н. Столяров, сосед Федотова, в одиночку построивший такой же дом летом 1956 года. Если же грунт не заготовлен зимой, то приступать к сооружению дома следует летом или осенью, когда установится сухая, но не жаркая погода.

  Определив на участке место для постройки дома, надо подготовить его к строительству. Для этого со всей площади будущего дома снимите дерн. На очищенной площадке разметьте колышками траншеи под фундамент.

  Следует твердо помнить также, что верхний, растительный слой грунта, содержащий корни растений, нельзя использовать для строительства. Поэтому отбрасывайте его в сторону так, чтобы он не смешался с последующими слоями грунта, которым в дальнейшем суждено стать стенами дома.

  Глубина траншеи под фундамент зависит от глубины промерзания почвы, от уровня грунтовых вод и других местных условий. Лучше закладывать фундамент поглубже: ведь вынутый грунт все равно пойдет в дело. Для того чтобы не перерасходовать дефицитный материал на устройство фундамента, можно сделать потолще подушку под него из утрамбованного песка.

  Фундамент, как и траншея для него, должны быть той же ширины, что и стены дома. Ни в коем случае не делайте фундамент шире стены, с цоколем, выступающим за грань ее. На этом выступе всегда будет задерживаться влага — опасный враг землебитной стены. Во всем остальном конструкция фундамента для землебитного дома такая же, как и для кирпичного.

  При землебитном строительстве очень важно тщательно сделать гидроизоляцию. Когда фундамент будет выложен на 5—10 см выше уровня земли, сделайте по нему цементную стяжку толщиной 2 см из раствора, состоящего из одной части цемента и двух-трех частей песка. Следующий, основной слой гидроизоляции уложите по верхнему обрезу фундамента. Он состоит из такой же цементной выравнивающей стяжки и двух слоев толя или бересты.

  Толщина наружных стен землебитного дома, как и кирпичного, в зависимости от климатических условий, должна быть примерно равной от 0,4 до 0,8 м.

  Опалубка может быть любой конструкции (Федотов применял даже ящик без дна, сделанный из 30-миллиметровых досок). Она устанавливается на угол здания и заполняется разрыхленной землей слоем в 10—12 см. После уплотнения этого слоя, насыпается и трамбуется следующий, и так далее. Перед заполнением внутренние стенки опалубки нужно смачивать водой, иначе вы не снимете ее после окончания формовки.

  Трамбование земли — самая ответственная часть работы.

  

  После сильного уплотнения, грунт преображается. Вспомните летние тропинки — они сродни стенам землебитного дома. На них грунт тоже сильно уплотнен тысячами ног. Земля на тропинке так тверда, что вода после дождя, едва смачивая верхний слой ее, стекает, и тропинка быстро высыхает.

  

  Трамбовать надо так, чтобы уплотнение грунта происходило равномерно: сначала уминают ее широкой выравнивающей трамбовкой, а затем сильно трамбуют тяжелой. Заканчивайте трамбование тогда, когда трамбовка начнет отскакивать от грунта, почти не оставляя вмятин, а поверхность его станет ровной и гладкой. Перед засыпкой нового слоя эту поверхность слегка разрыхлите царапкой — дощечкой, из которой торчат несколько гвоздей. Если грунт успел сильно высохнуть, чуть-чуть его увлажните. Начинать и кончать трамбование надо у опалубки, следя при этом, чтобы она не сдвинулась от неосторожного удара.

  Углы и сопряжения стен обязательно армируйте сухими и очищенными от коры сучковатыми кольями, рейками, натянутой на деревянные колышки проволокой, и т. п.

  

  Желательно армировать стены и сплошь по всей длине, например, слоем жидкого известкового раствора в 2—3 мм или таким же слоем слегка увлажненной соломы, уложенной и затрамбованной стеблями поперек стены. Но лучше всего использовать способ армирования стен, примененный Федотовым.

  

  Из обрезков реек он сколачивал каркас, названный им «лесенкой». Такой каркас и в самом деле похож на лесенку: две длинные рейки схвачены через один метр поперечными брусочками. Ширина лесенки равна ширине стены, длина — длине стены или простенка. Федотов укладывал лесенки примерно через 25-30 см по высоте. Можно и реже, если грунт хорошо подготовлен и при набивке стен достаточно сильно уплотняется.
  — Лесенки — это и есть мое «чудо», — сказал мне Федотов.

  Лесенка во многом облегчит труд. Она поможет выверять правильность возведения стены по горизонтали и вертикали. После окончания сооружения дома к рейкам лесенок можно прибить штукатурную дрань.

  Однако роль таких лесенок гораздо значительнее. Как бы плотно ни был утрамбован грунт, все же при высыхании происходит его усадка и образуются трещины, которые при неблагоприятных условиях могут увеличиваться, соединяться между собой, что в конце концов может привести к выкрашиванию отдельных мест стены. Лесенки же обрывают развитие таких трещин, предотвращают ослабление стены и исключают преждевременный ремонт. Они частично воспринимают и распределяют по всей стене возникающие напряжения при неравномерной осадке здания. Они же, действуя как своеобразные фитили, обеспечивают более равномерное и быстрое высыхание стены по всей толще.

  Стены из земли возводятся очень быстро. Александр Семенович, например, вдвоем со своим помощником, возвел стены всего за 14 дней. А ведь дом у него большой: 8 м в длину и столько же в ширину, а стены высотой в 3,5 м!

  Во время строительства может пойти дождь — следовательно, надо быть готовым и к нему. Поэтому,заканчивая работу, накройте стену толем. Если уже поставлены стропила, повесьте на них жгуты из соломы или веревок, чтобы вода не стекала по стропилам на стену.

  

  Оконные и дверные коробки можно устанавливать и во время постройки стен и после в оставленные для них проемы. Окна и двери должны быть поставлены так, чтобы вода стекала с них, не задерживаясь у стены. Оконные и дверные коробки отделите от грунта слоем войлока, минеральной ваты. Сверху оставьте зазор на осадку высотой не менее 3 см. Его также заполните той же набивкой. Снизу под коробку подложите слой толя.

  Когда стены закончены, на них укладывается обвязка из бревен, жестко связанных в углах любым способом. Эти бревна не только скрепляют стену, но и служат опорой для стропил. Свес кровли за грань стены нужно делать при помощи кобылок на 40— 50 см и более.

  Штукатурить дом надо не раньше чем через год после его возведения, то есть тогда, когда стены уплотнятся под действием собственной тяжести и осядут. Штукатурить следует по драни или прямо по стене, предварительно насеченной острыми граблями. Лучше всего применять раствор глиноизвестковый или близкий по составу к материалу стены, но ни в коем случае не цементный: цементная штукатурка быстро отслоится и отвалится.

  Строительство дома завершается устройством глинощебеночной отмостки шириной 0,5—0,7 м для отвода воды от фундамента.

  Земляные стены в 20 раз дешевле кирпичных. Они безопасны в пожарном отношении, достаточно прочны и имеют меньшую теплопроводность (на отопление такого дома расходуется на 20% меньше топлива, чем кирпичного). Поэтому взгляд на землебитное строительство, как на третьесортное,—временное заблуждение!

  Такое строительство можно вести повсюду, добротно и быстро; причем строить так может каждый. Самое большое препятствие, которое придется при этом преодолевать — это недоверие к материалу. Однако опыт Федотова и его последователей убедил многих: рядом с его домом растут новые дома из грунта!

  В заключение следует сказать, что землебитное строительство легко поддается механизации: выемка и измельчение грунта, смешивание его при необходимости с песком и другими материалами, укладка в опалубку и т. д.

  Уплотнение грунта с помощью вибраторов или отбойных молотков, переделанных в трамбовки, намного повысит производительность труда, увеличит плотность и прочность стены.

  Следует сказать, что утрамбованная земля может найти еще большее применение в строительстве самых различных сельскохозяйственных зданий. Это должно привлечь самое пристальное внимание нашей сельской молодежи.

  Техника молодёжи 1957 год.
  Литература:
  Н. А. Попов, Грунтоматериалы в строительстве эданий. Академия архитектуры СССР, 1944 г.
  В. С. Никифоров, Производство грунтовых строительных материалов в колхозах. Сельхозгиз, 1952 г.
  Д.Б. Климов. Зарубежный опыт глинобитного строительства (из опыта строительства ГДР). В помощь сельскому строителю. Госстройиздат. 1956 г

  Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

  Источник https://kamen-art.ru/pochva-kak-stroitelnyy-material/

  Источник https://tutknow.ru/building/uchastok/11643-dom-iz-zemli-svoimi-rukami.html

  Источник https://vmestevselegche.mirtesen.ru/blog/43397771185/Dom-iz-utrambovannoy-zemli

  Похожие записи:

  1. Строительные материалы
  2. Гипсоволокнистый лист характеристика, применение, монтаж
  3. Перечень ТНПА РБ работавших в 2009-2020 годах
  4. Строим дом из грунта — забытая технология землебитного строительства