Кто из нас не мечтает о загородном доме вдалеке от городской суеты, серых зданий, и плохой экологии. Если есть земельный участок, остается только построить дом.

Построить собственный дом?! Как то я задался этим вопросом. И вместе с этим возникло еще куча разнообразных вопросов: какие использовать материалы, что бы построить дешевле, как сделать систему отопления (например воздушное отопление дома без вентилятора), теплоизоляцию, канализацию, водопровод. Мне хотелось , что бы дом экологичный,  из натуральных природных материало, можно назвать «Зеленый дом». В современном мире с материалами проблем вроде нет, их на рынке в изобилии, но меня больше заинтересовало строительство из альтернативных материалов таких как солома, глина, камыш и т.д., в общем то, что дает природа и то что можно достать самому и на своем же участке. Ниже я опишу каждый из материалов и метод строительсва. На мой взгляд эти методы довольно просты, крепки, теплоэфективны, экологичны и дешевы. Толщина стен из любых материалов зависит от климатических условий. Чем легче материалы, тем тоньше стены, и нооборот.

Эти материалы и методы строительсва  широко использовались в старину и в наше время их забыли. Мне хотелось бы напомнить об этих способах изготовления строительных материалов.

Искусственный песчаник без обжига

Относительно недавно ученый Ранс изобрел метод получения искусственного песчаника без обжига, но этот метод по непонятным причинам был забыт и по сегодняшний день в России не используется. По крайней мере, не слышно о широком применении. По способу Ранса песчаник, возможно, получить любой величины и формы. Его можно применить как для стеновых кладок так и для мелких архитектурных украшений.

Состоит он из обыкновенного песка и глины или другого минерального вещества (земли или кремнеземистого связующего) для того, чтобы масса делалась твердой.

Если использовать кремнезем, то он переходит в кремнекислую нерастворимую известь и эта масса приобретает свойства старого римского цемента, который очень долговечен.

Приготовление заключается в следующем:

Песок (минеральное вещество) и мыло перемешивают с определенным количеством растворенного натрового стекла (состоит из смеси порошка кварца, прокаленной соды и угля или из порошка кварца, прокаленной глауберовой соли и угля. Мелкоизмельченное растворимое стекло при кипячении с водою дает раствор. Также его можно купить.). Производится это любым удобным способом хоть ногами хоть лопатой.

Полученную массу прессуют в формах и провальцовывают пластами. После этого ее насыщают хлористым кальцием (металл входящий в состав известняков, например мела). Издержки на приготовление песчаных камней и пластин меньше чем цена за натуральные камни.

Главные выгоды заключаются в следующем: прост в изготовлении, не требует специальных приспособлений; можно изготавливать на месте применения; использование легкодоступных материалов; материал получается очень схожим с натуральным, также его можно окрасить в любой цвет; при необходимости песчаники возможно делать полыми; искусственные камни не выветриваются на воздухе; камни обладают высокой твердостью.

Саманный кирпич

Это кирпич просушенный на воздухе но не обожженный. Готовится он из глины, песка и волокнистых добавок( соломы, костры, мха и др.). Состав самана будет зависеть от жирности глины: на 1 м³ массы берут 3-4 части глины средней жирности, 1 часть песка и 8-10 кг волокнистых заполнителей; для 2-3 частей жирной глины, 1 часть песка и 11-14 кг волокнистых заполнителей; на 1-2 части очень жирной глины , 1 часть песка и 15-18 кг волокнистых заполнителей.

Качество глины будет лучше если ее заготовить осенью в открытой куче не более 1 м.  напитавшись водой, зимой она промерзнет, вспучится и разрыхлится.

Тощую глину лучше не использовать т.к. кирпич из нее получается ломкий. Для приготовления самана с начало делают раствор из песка и глины, перемешивая до однородной массы. Потом соломенную сечку например, смачивают водой и добавляют в массу и тщательно перемешивают. Очень удобно перемешивать (мять) ногами, при этом выбрасываются камушки и другие посторонние предметы. Мятье продолжается до получения густой массы в виде теста. Из самана делают блоки используя форму 35,7х17,3х13 см. внизу форму делают шире на 2-3 см, это облегчит съем формы. Перед закладкой форму смачивают водой и посыпают песком или мякиной, кострикой и др. заполнив форму, массу уминают руками (особенно в углах), а излишки снимают проволокой (дощечкой), срез посыпается кострикой или мхом, после этого форма снимается, и блок сушится в течении 7-15 дней.

При этом хорошо предварительно блок проткнуть на сквозь в пяти местах. Для этого можно сделать вилку с пять железными зубьями, толщиной 1,3 см. Эти дыры значительно ускорят скорость просушки и делают ее более равномерной. Через сутки кирпич ставится на ребро и остается в таком положении на 2-3 суток, после этого кирпичи выкладываются на просушку. Место для сушки выбирать лучше всего в тени под навесом.

Кирпичи следует устанавливать на ребро и складывать в виде прямых столбов по два кирпича на расстоянии друг от друга на толщину кирпича; на первые два кирпича кладется второй ряд поперек в таком же порядке и т.д. кирпич считается высохшим, если в изломе цвет середины одинаковый с наружным цветом.

Поскольку саманный кирпич не подвергается обжигу, просушка имеет, огромное значение, в том числе и для санитарно — гигиенического состояния внутри помещения.

При просушке кирпич, полезно хотя бы раз переложить, верхние вниз, нижние вверх это позволит лучше просушить его.

Хороший саманный блок должен быть сухим, без трещин, не ломаться при падении с высоты 2 м и не разваливаться в воде в течении суток.

Стены выкладывают на густом глиняном тесте или на той же массе, из которой приготовлен саман. Швы следует делать не более 1 см. Через год их оштукатуривают известково — глиняным раствором состава 1:1:0,5, добавляя мякину или полову. Чтобы раствор прочно держался, нужно в швы кладки вбивать через 10-15 см на глубину 5 см деревянные колышки длиной 7 см.

Для равномерной разгрузки под балки перекрытий нужно подкладывать пластины, окна и двери делать не ближе 1,5 м от углов, простенки не менее 0,9 м. для укладки балок перекрытий по верху стен делают сплошную обвязку из досок соединенных в полдерева и скрепленных гвоздями или шурупами. Деревянные концы перемычек  закладывать в стены и простенки на 25 см. Кровля должна свисать не меньше чем на 60 см, стены из сама следует предохранять от атмосферных осадков.  Лучше всего наружную сторону облицевать обожженным кирпичом. И этого кирпича стены стоит выкладывать не более 2х этажей.

Саманные кирпичи, хорошо высушенные и изготовленные из хорошей глины дают хороший строительный материал. Помещения из такого материала, сухи и теплы, безопасны в пожарном отношении, дешевы и просты в постройке.

Землебитные стены

Стены получаются очень прочными и долговечными, практически не дают усадку, не образуют трещин, мало набухают от сырости, имеют не большой коэффициент теплопроводности. Здания из такого материала возводят не более 2х этажей. Самое главное при строительстве землебитных стен это правильно подобрать компоненты и приготовить из них землебит.

Такие стены можно возводить везде, где они могут просохнуть за лето. Через 20-30 лет у землебита повышается прочность.

Толщина наружных стен должна быть  не менее 50 см; внутренних несущих первого этажа 30-40, второго 25-30 см. по теплопроводности 50 см стена равна кирпичной стене в 2,5 кирпича. При землебитных стенах кровля должна свисать не менее 60 см.

Землебит готовят из разных грунтов. Непригодным считают растительный слой, торф, илистые грунты, жирные (дают большую усадку) и тощие грунты (непрочные). Поэтому жирную почву можно разбавить тощей (до 50%), стружкой , кострой, соломой и др. Тощие почвы смешивают с глинами (до 40%). Небольшое количество органических примесей и мелких камней не снизит качества землебита. Так же при добавлении соломы , костры, стружки снижается теплопроводность грунта и он становится легче.

Хорошо подобранный , уложенный и выдержанный землебит должен иметь хорошую гвоздимость, т.е. должен прочно входить и сгибаться под прямым углом, не раскалывая при этом материал.

Грунт если он подходит для землебита можно брать из траншеи под фундамет или если роется подвал. Влажность грунта должна быть 10-16 % (земля сжатая в комок  не рассыпается).

Пригодность грунта можно определить по разному. Если откосы и стенки канав не осыпаются грунт пригоден для возведения стен, или комья земли не распадаются на лопате.

Для получения более прочной конструкции стены армируют брусками, ошкуренными жердями, проволокой и др. (рисунок 1)

Рисунок 1-способы армирования землебитных стен: а- связь каркаса из проволои или сучьев; укладка связей в углах и примыкающих стенах; в- укладка каркаса в виде лесенки; 1, 6-нагели; 2- фаска; 3, 5- проволока; 4- сучья; 7 – жерди; 8- толщина стены; крепление проволокой; 10 – планка.

Строительство происходит следующим образом. Слой грунтомассы укладывается в опалубку из досок, и трамбуют так, чтобы он уменьшился в объеме в два раза и трамбовка начала отпрыгивать. Трамбуют начало около опалубки потом переходят к середине. Укладывать и трамбовать массу лучше всего по всему периметру. Для утепления углов рекомендуется делать фаски равные толщине стены. Для прочного скрепления слоев между собой  поверхность ранее утрамбованного слоя царапают, а еще прочнее получится если разрыхлить и полить тонким слоем известкового раствора. Под балку перекрытия укладываются пластины.

Также для строительства можно изготавливать землебитные блоки.

Глинобитные постройки

Строительство из глины это очень древний метод. Строительная смесь состоит из глины, песка и соломы. Глиняная смесь технологична: практически не дает усадки хорошо формуется. Такой способ довольно дешевый и не требующий специальных знаний. У глинобитного строительства есть свои недостатки, оно медленно возводится, боится сырости, теплопроводность больше чем у древесины. Строительство из глины выглядит следующим образом, глину скатывают в небольшие шарики похожие на булку хлеба, и лепят из них стену.

Шлакоблочные стены

Из шлакобетона можно сделать монолитные набивные и блочные стены. Они прочны, малотеплопроводны, несгораемы, дешевы и др.

Вяжущим материалом для шлакобетона могут служить цемент, известь, гипс, глина. Самые прочные получаются цементные и известковые. Заполнителем являются шлаки, причем чистые, отсортированные на ситах с ячейками 40х40, 5х5 и 1х1 мм. Шлак просеивают с начало через сито 40х40, потом 5х5 мм. То что не прошло через сито 5х5 считается крупным. Далее просеивают через сито 1х1 мм. Получается две фракции крупная и мелкая. 60-70% крупного и 30-40% мелкого шлака смешивают с одним или двумя вяжущими (таблица №1).

Таблица №1- Состав шлакобетонов и их марки.

Для повышения прочности шлак за несколько часов до приготовления следует увлажнить.

Готовя шлакобетон определенной марки, нужно учитывать не только количество материала, взятого по обьему , но имарку цемента (таблица №2).

Таблица №2-Марка шлакобетона в зависимости от марки цемента (материалы в обьемных частях, цемент:шлаковая смесь)

Т ехнология приготовления шлакобетона очень проста. Отмеривают крупный и мелкий шлак, смесь перелопачивают, добавляют цемент, еще все очень хорошо перелопачивают, смачивают водой и опять все перемешивают до получения однородной массы. Если смесь делать с гипсом то нужно сразу же ее использовать.

Набивные (наливные) стены делают с применением переставной опалубки. Стены можно сделать монолитными и пустотелыми. Для устройства пустот используют вкладыши. Количество пустот делают от одного до трех, а потом их засыпают сухим шлаком, торфом, и т.п. Часто используемый размер блока390х190х188 мм.

Опилкобетон и костробетон

Стены из этих материалов прочны, малотеплопроводны, и прочны. При правильном изготовлении и защите от влаги служат длительное время. Также сильно влияет фундамент и кровля которая должна свисать не менее 60 см. Стены снаружи стоит оштукатуривать, чтобы ненапитывались излишней влагой. Для прочности стены армируют хворомстом или деревянными рейками, окна и двери распологают 1,5 м от углов, ширина простенков не менее 1 м, концы перемычек не менее 25 см.

Опилкобетон хороший материал для наружных стен. Толщина стены в зависимости от наружной температуры минус 20-30см; 30-35; 35-40; 40-45 см. толщина внутренних стен не менее 30 см.

Для приготовления смеси опилки нужно просеять через сито 1х1 см, затем смешивают с песком и поливают цементно известковым раствором. Известково-цементный раствор  получают смешением цемента и известкового теста. все тщательно перемешивают и укладывают в опалубку.

Таблица №3-потребность материалов для получения опилкобетонов 1 м³

Костробетон получают следующим образом, 135 кг цемента марки не ниже 400, 500 кг песка, 60 кг льняной или конопляной костры и 250 л воды. Костру сначало смешивают с песком, затее поливают цементным молоком, тщательно перемешивая ( масса должна прилипать к рукам).

Известково песчаный бетон

Стены из известково- песчаного бетона довольно крепкие, тнплопроводность зависит от используемого наполнителя. Стены должны быть не менее 50 см, внутренние 30 см, ширина простенков не менее 1м, расстояние проемов от угла не менее 1,5 м. Пропорции для приготовления смеси в таблице №4.

Таблица №4- состав и потребность материалов для приготовления 1 м³ известково-песчанного бетона.

Технология приготовления не сложная сначала смешивают вяжущее вещество с песком, затем эту смесь перемешивают с гравием или щебнем.

Крупнопористый бетон

Для приготовления этого бетона используют портландцемент, гравий или щебень и др., без добавления песка. Крупность щебня 10-20 мм. В результате в бетоне образуются пустоты (воздушные мешки) уменьшающие его массу и теплопроводность. Рекомендуемый состав в таблице №5.

Таблица №5 – состав крупнопористого бетона

Рубленые бревенчатые стены

Бревенчатые дома наверное один из самых древних и распространенных строительных материалов в нашей стране. Для рубки домов необходимо применять высококачественную древесину, не зараженную грибком, жуками — древоедами, хорошо просушенную. Для рубки заготавливают бревна нужной длины и диаметра и желательно одинаковой толщины (оцилиндрованые бревна). Если это невозможно, то подбирают деревья по верхнему отрубу – диаметру с допустимой разницей между диаметрами до 30 мм.

Комлевые стороны стесывают с внутренней стороны до толщины, равной верхнему диаметру, придавая их концам форму овала. Теску бревен выполняют от вершины с переходом к комлю.

В процессе рубки сруба «с остатком» или «в угол» бревна чкркдуют своими концами (на толстый конец кладут тонкий) рисунок 2.

Сруб легче рубить из бревен одинаковой толщины, например сруб «в лапу» . Для того чтобымежду бревнми проложить теплоизоляцию, при рубке выбирают чашу снижней стороны бревна (рисунок 4). Ширина пазов зависит о климатических условий, например при -30^о ширина паза 120 мм, при -40^о ширина паза 140-160 мм. Лучший по форме паз полуокружный, худший треугольный. Для прочности венци по длине скрепляют шипами.

Конопатку стен выполняют в два этапа, епрвоя после возведения стен, вторая через полтора года. Утепление угловых сопряжений «в лапу» закрываю досками по уложенному утеплителю.

В стенах повышенной длины нужно устраивать поперечные внутренние стены связывая их «в обло» или «в лапу». Внутренние стены распологают одну за другой через 6,5 м, если расстояние больше следует устанавливать сжимы.

Сруб из сырой древесины нужно просушить в течении 2х лет.

Рисунок 2- рубка углов стен:а-простое соединение; б-сложное соединение с подтайным шипом, в – «обло» чашкой вверх.

При рубке «в обло» чашкой вверх дома служат сотни лет.

Рисунок 3-выполнение операций при врубке «в обло»: а- разметка чашки; б – вырубка чаши; в – разметка паза; г – вырубка овального паза (пунктир показывает границы паза); 1 – черта; 2 – линия разметки; 3 – граница паза; 4 – глубина паза; 5 – насечки; 6 – паз.

Рисунок 4- форма пазов: 1 – хорошая; 2 – плохая.

Рисунок 5- рубка углов стен «в лапу» и порядок ее разметки: 1 — паз; 2 – шип.

Техника рубки «в обло» ( рисунок 3), проще рубки «в лапу» рисунок 5.

Строительство из бруса

Строительство стен из бруса намного проще чем из бревна. . Сечение брусьев принимают в зависимости от расчетной температуры наружного воздуха: при -30^о-150Х150 мм, при -40^о— 180х180 мм. Для внутренних стен 100х150 мм или 100х180 мм. В углах брусья соединяют также как и бревна «с остатком» и «без остатка», т.е. «в обло» и «в лапу» и т.д. для прочности применяют коренные шипы, либо вставные шипы расположенные вертикально (рисунок 6).

При выполнении сруба брус укладывается друг на друга с прокладкой между ними теплоизоляционного материала.

Рисунок 6- рубка стен из брусьев: а – рубка угла в перевязку с коренным шипом; б – рубка угла в полдерева на нагелях и вставных шпонках; в – соединение стен из брусьев на нагелях; г – то же из шпунтованных брусьев с вставными рейками; д – сопряжение углов на шпонках; ж – сопряжение внутренней стены с наружной в перевязку; з – то же сковороднем; и – тоже полусковороднем; к – опирание концов балок на внутренние стены со стыковой по середине толщены стены; л – то же с перепуском концов; 1 – фаска 20х20 мм; 2 – коренной шип; 3 – нагели; 4 – шпонки.

Брусья по длине соединяют нагелями.

Деревянные каркасные стены

Каркасное строительство наверное самый простой из способов строительства их легче построить своими руками. Они теплые , малозвукопроницаемы.

Каркас состоит из верхней и нежней обвязок , стен , подкосов жесткости и вспомогательных элементов как стойки и ригели между которыми распологаются оконные и дверные проемы.

Дома в два этажа можно построить двумя основными типами каркасов это со сквозными стойками на два этажа, и с поэтажными стойками как бы один дом на другом. Каркас первого типа очень стоек но нужно длинномерный материал, второго типа более простой и позволяет использовать короткометражный материал.

Рисунок 7-конструкция каркаса и его детали: а – общий вид; б – врубка подкоса; 1 – подкос; 2 – ригель; 3 – стойка; 4 – нижняяобвязка; 5 – половая балка; 6 – верхняя обвязка; 7 – потолочная балка; 8 – балка; 9 – обвязка.

Рисунок 8 – варианты заполнения каркаса: а – камышит (или другой утеплитель); б – засыпкой; 1,4 камышит; 2, 5, 8 –стойки; 3 – штукатурка; 6,10 – плотная бумага-пергамин; 7 – обшивка; 9 – засыпка.

Несущие стойки каркаса ставят на расстоянии от 0,5 до 1,5 м увязывая с размерами окон и дверей. Угловые стойки каркаса делают из брусьев иили составных досок, а рядовые из досок. Нижнюю обвязку собирают из брусьев, бревен или досок. Для приданию каркасу жесткости между стойками  ставят дощатые подкосы врезая их заподлицо. Сверху стоек кладут верхнюю обвязку в которую врубают потолочные балки, на балки ставят стропилы.

Собраный каркас снаружи обшивают досками, фанерой, ДСП, асбестоцементными плитами или др. материал. Обшивочный материал должен быть устойчив к атмосферным осадкам.

Внутри каркас тоже будет обшиваться. Между обшивками укладывается утеплитель. Утеплители могут быть рулонными, плитные и сыпучи. Рулонные и плитные материалы крепят к каркасу гвоздями, а лучше специальными пластиковыми дюпелями. Швы промазывают гипсовым раствором или конопатят паклей. Если утеплитель в два слоя нужно чтобы плиты второго слоя перекрывали швы первого слоя. При использовании камышитовых плит при однослойной укладке стебли должны распологаться вертикально, при двухслойной укладке один слой устанавливается вертикально второй горизонтально. Если используются соломенные плиты, то их следует замочить на 2 часа в растворе железного купороса и тщательно высушивают ( это предохранит от гниения и грызунов).продуваемость уменьшается если между слоями проложить плотную бумагу, картон и т.п.

Чтобы изоляция не увлажнялась со стороны помещения устанавливается пароизоляция. С наружней стороны ветрозащитный материал.

При использовании засыпного материала его смешивают с известью пушенкой не менее 10% от обьема материала для засыпки, и все тщательно премешивают до однородности состава. Это предохранит от разведения в утеплителе грызунов.

Материалами для засыпки могут служить шлак, пемза, опилки, мох, торф, подсолнечная лузга, костра, очесы, рубленый камыш, солома и т.п. Чем легче материал, тем ниже его теплопроводность. Все органические материалы ( опилки, соломенная сечка и т.д.) антисептируют и сушат.

Также можно применять и увлажненные засыпки которые после высыхании становятся твердым заполнителем. Увлажненную засыпку делают из тех же материалов что и сухую, только добавляют вяжущее вещество. Преимущество то что она не дает усадки в отличии от сухой.

Каменные и кирпичные стены

Стены из кирпича и камня прочны, несгораемы, но отличаются большой теплопроводностью.

Каменные стены в наших климатических условиях должны иметь достаточно большую толщину 72-77 см. Для кладки  используют известняк без трещин и загрязнений, укладывая его ровными рядами с тщательной перевязкой швов (рисунок 9). Большие плиты и камни ( на все ширину стены) применять не рекомендуется, так как они будут промерзать. Раствор может быть глиняным, известковым, цементно-известковым, цементно-глиняным. При оштукатуривании кладку ведут в пустошовку, а в швы вставляют проволоку, чтобы ее концы выступали.

Стены можно сделать и тоньше если и снаружи или внутри утеплить.

Кирпичные стены могут быть массивными или пустотелыми (пустоты заполняют теплоизолирующим материалом). Для утепления стены оштукатуривают. При кладке из кирпича необходимр соблюдать перевязку швов. Кладки бывают различных видов (рисунок 10,11,12):

• колодцевая;
• с горизонтальными диафрагмами;
• облегченная кладка.

Рисунок 9-бутовые стены: а – бутовая кладка со штукатуркой; б – бутовая кладка с теплоизоляцией; 1 – бут; 2 – штукатурка; 3 – теплоизоляционная плита.

Рисунок 10- колодцевая кладка с вертикальными поперечными стенками: а – общий вид; б – вид сверху; в – угловая кладка стен; 1 – засыпка.

Рисунок 11- облегченная кладка с горизонтальными диафрагмами: а – с кирпичными диафрагмами; б, в – с растворными диафрагмами, армированными стальной арматурой; 1 – засыпка или легкий бетон; 2 – арматурная сталь; 3 – раствор.

Рисунок 12-Облегченная кладка Федотова общий вид; б – вид сверху; в – угловая кладка стен; 1 – засыпка.