Землебитная технология строительства: забытый опыт
Сегодня удивить специалистов новым строительным материалом трудно. Он должен обладать впечатляющими свойствами, чтоб выделиться среди десятков других, новых и традиционных материалов.
Тем не менее, существует одна интересная, но благополучно забытая технология строительства, которая может привлечь внимание если не специалистов, то энтузиастов экологически чистого жилья. Речь идет о возведении стен малоэтажных построек из прессованной земли.
В России возникновение землебитной архитектуры связывают с именем архитектора Николая Львова, который во время своих путешествий по Европе обратил внимание на постройки из непривычного материала – земли. Вернувшись домой, он начал строить землебитные постройки в своем имении, а затем возвел несколько домов недалеко от тогдашней столицы, вблизи Гатчины.
Скептики не верили в прочность подобных построек, да еще вблизи слякотного Санкт-Петербурга. Самые недоверчивые палашами пытались рубить стены, но кроме зазубрин на оружии следов повреждений не было. В итоге Львов получил подряд на возведение Приоратского дворца в Гатчине, который сохранился и в наши дни. Более 200 лет строение простояло во влажном климате как символ высокого мастерства и надежности землебитной технологии.
В чем достоинства землебита? Прежде всего, в дешевизне основного строительного материала – земле. Чаще всего земля, вынутая из траншей фундамента, полностью используется при возведении стен. Землебитные стены прекрасно аккумулируют тепло, при постоянном проживании в таком доме в летние жаркие месяцы кондиционирование практически не нужно. Мелкопористая структура стен сглаживает перепады влажности в помещениях. Землебитные постройки пожаробезопасны, что немаловажно и в наши дни.
Удивительной особенностью землебита является значительное увеличение прочности со временем. Если начальное значение прочности на сжатие лежит в диапазоне 15-20 кг/см2, то примерно через 20 лет она возрастает до 120-150 кг/см2, что сравнимо с прочностью бетона и превышает прочность обожженного кирпича.
Строительство землебитного дома
К недостаткам можно отнести необходимость в прочном фундаменте и тщательной гидроизоляции. Ведь основной враг землебитных стен – это грунтовая влага. К недостаткам относится и высокая трудоемкость возведения построек из землебита. Работы необходимо выполнять в теплый (летний) период года для хорошего просушивания стен. Но и эти недостатки можно обойти.
Традиционная технология возведения стен предусматривает строительство со «скользящей» опалубкой, которая по мере возведения стены постепенно поднимается. Земляная масса естественной влажности закладывается в опалубку слоем до 15 см, трамбуется, а затем заливается слоем известкового раствора. Это способ возведения монолитных стен.
Но, по аналогии с саманом, возможно изготовление землебитных блоков, которые можно заготовить в течение одного сезона и выполнить кладку в следующем. Такие блоки, изготовленные из земляного теста с добавлением портландцемента и высушенные на открытом воздухе, имеют прочность около 45 кг/см2.
Рецептура смесей для землебитных стен разнообразна и зависит от свойств местных грунтов. «Жирные» и «тощие» грунты непосредственно применять нельзя, но после корректировки различными добавками они вполне пригодны для строительства стен. Зная тип грунта в своем регионе, конкретную рецептуру смесей и особенности технологии строительства можно найти в сети.
В руководствах по землебитному возведению стен, датированных 19 веком, подробно описаны составы смесей, конструкция опалубок, приемы и особенности строительства в разных регионах. Поэтому, с учетом возможностей использования современных материалов, например цемента, можно построить прочное, сравнительно дешевое и экологически чистое жилье.
Землебитный дворец в Гатчине
Уровень доходов населения в странах СНГ заметно уступает доходам в развитых странах, а потребность в жилье огромная. Поэтому возможность постройки своего дома по низкой цене очень актуальна. Сравнительная оценка затрат на дом, построенный с применением землебитной технологии, показывает, что его цена ниже деревянных домов приблизительно в семь раз, а каменных – на порядок.
Стоимость кирпичных и бетонных домов, которые чаще всего возводятся сегодня, выше землебитных приблизительно в 5 раз. Но нужно помнить, что речь идет о малоэтажных (1-2 этажа) постройках. Многоэтажные постройки из землебита невозможны вследствие малой начальной его прочности.
Проект землебитного дома
Информация для тех, кто считает возврат к архаичной технологии чудачеством одиночек. В США и Европе землебитная и близкая к ней технология саманных стен получила широкое распространение. Например, с помощью технологии Rammed Earth Tire создаются стены, прочность которых позволяет отказаться от фундамента.
Конечно, призывы вернуться к забытой технологии вызывают определенные сомнения, опасения или даже насмешки. Хотя и во времена Львова их хватало. Единственным арбитром в подобных случаях может служить только практика. С учетом современных возможностей малой механизации можно снизить трудоемкость работ, применить современные материалы. Все зависит от желания застройщика и его возможностей, в том числе и финансовых.
Землебитное малоэтажное строительство
Землебитное строительство дома своими руками известно людям еще с древних времен: наши предки не раз строили себе несложные постройки из утрамбованной земли. Примером землебитного строительства может выступать Приоратский дворец в Гатчине, который признан объектом культурного наследия РФ. Это красивое двухэтажное здание с башней, высота которой составляет около 18 метров.
Стены такого сооружения полностью построены из земли. Уникально и то, что этот дворец без ремонта стен простоял более 200 лет и даже сегодня выглядит очень прочно и внушительно. Вообще конец XVIII и начало XIX века можно считать расцветом землебитного малоэтажного строительства в России. Но и в середине прошлого века многие дома в нашей стране было построено данным способом.
Сущность землебитного строительства
Работа продолжается до того момента, когда будет достигнута запланированная высота стен. Стены из прессованной земли относятся к самонесущим конструкциям, поэтому нижнюю форму можно вынимать сразу, как только на нее будет установлена верхняя. Не редко сегодня строительные компании при организации землебитного малоэтажного строительства используют для прессования пневматические трамбовки.
Но не каждая земля может являться земляной строительной смесью. Для землебитного строительства дома своими руками подходит сбалансированное сочетание песка, глины и наполнителя (например, хорошо применить щебень). Как правило, следует придерживаться следующей пропорции: 50-70% песка, а остальное – глина и прочие добавки. Иногда в землебитную смесь добавляют немного цемента и тогда можно применять почти любой тип почвы. Но никакая органика в виде корней растений или торфа в грунте недопустима.
Преимущества землебитного строительства
Также транспортные расходы при землебитном малоэтажном строительстве сокращаются в 2 раза, а расходы топлива – примерно в 5 раз. Кроме того, трудовые затраты на изготовление стен землебитным способом, тоже снижаются ориентировочно в 1,5 раза.
Во-вторых, землебитное малоэтажное строительство позволяет получать стены, обладающие высокой прочностью. При этом с течением времени они становятся все более прочнее и надежнее, в то время как другие материалы обычно начинают медленно разрушаться. Было доказано, что прочность землебитных стен ничем не уступает своим бетонным аналогам.
В-третьих, землебитное строительство дома своими руками гарантирует, что вы получите пожаробезопасные стены: они не только не горят и тормозят распространения огня, но и под действием огня становятся только крепче и надежнее.
В-четвертых, экологичность землебитных стен является выше всяких похвал. Так, такие дома своими руками сухие и комфортные для проживания. Стены землебитного дома обладают малой теплопроводностью, поэтому землебитное малоэтажное строительство позволяет получить постройки, которые намного теплее кирпичных, бетонных или деревянных домов. А топлива для поддержания в них нормальной температуры нужно в несколько раз меньше, чем в других строениях.
Таким образом, данный фактор позволяет снижать энергозатраты, а также сберегать лес. Кроме того, жить в землебитных домах, созданных своими руками, гораздо полезней и уютней, чем в коробках из железобетона. Добавьте к этому устойчивость к насекомым, малую необходимость в уходе, красоту используемого материала, и вы поймете, что землебитное строительство было забыто незаслуженно.
Строим дом из грунта — забытая технология землебитного строительства
Как ни странно, но обычные грунтовые дорожки порой более крепки, чем мощеные. Их не размывают дожди, и даже при вспашке с помощью современной техники приходится прилагать большие усилия. Утрамбованная земля лежит в основе такой технологии, как землебитное строительство. Здания и сооружения, построенные согласно этой методике, могут служить человеку десятилетиями.
Примеры землебитных строений
Для создания стен и опорных конструкций в технике землебитного строительства применяется обычный земляной грунт, который и является основным стройматериалом. Данный метод постройки зданий имеет долгую историю. Подобные сооружения можно было обнаружить еще в Древнем Риме, Марокко, Китае, странах Африки. Сейчас землебитное строительство утратило популярность, но периодически мастера возвращаются к нему.
Примером землебитной постройки является Приоратский дворец в Гатчине, который был создан в 1799 году. Его стены стоят более 220 лет без ремонта. Двухэтажное строение с башенкой высотой 18 метров сделано из земли, фундамент выложен из бута (строительного камня на основе известняка, песчаника и гранита). Толщина стен дворца варьирует в пределах 60-80 см, уменьшаясь к потолку. В составе стен присутствует гравий фракции до 7 мм, мелкий песок, земляная пыль, глина. Солома, трава и прочие органические добавки отсутствуют. Дворец был сооружен путем закладки грунта в опалубку и его трамбования с последующим оштукатуриванием высохших стен.
Приоратский замок в Гатчине к содержанию ↑
Особенности технологии
Изначально методика землебитного строительства была основана преимущественно на ручном труде. Стены возводятся из заранее подготовленной земляной смеси, которая послойно укладывается в формы и ограничивается опалубкой. Чаще всего толщина каждого слоя не превышает 15 см, после чего его тщательно утрамбовывают, а затем ставят новую форму и повторяют манипуляции. Таким образом действуют, пока стены не достигнут нужной высоты. Нижнюю опалубку убирают сразу после возведения следующего уровня. В наше время для трамбовки земли используют специальные пневматические установки.
Преимущества и недостатки
Землебитная технология серьезно экономит денежные средства. Возведение земляных стен стоит в 5 раз дешевле, чем из кирпича или бетона. Затраты труда при условии применения вспомогательных установок тоже меньше, как и расход топлива, электричества. Земля, которая удалена при создании траншеи для фундамента, используется в дело, то есть технология является безотходной.
Прочие достоинства методики:
Недостатков у подобных сооружений немного. Они требуют возведения особо крепкого фундамента, а также выполнения качественных гидроизоляционных работ. Все строительные этапы нужно производить только в летнее время, иначе стены не смогут хорошо просохнуть. Современный подход привнес некоторые изменения в ранее существовавшую технологию, что сгладило ее минусы. К примеру, для возведения стен используется строительная техника, применяются особые скользящие опалубки, которые быстро формируют несущие конструкции.
Требования к материалам
Далеко не каждая почва может подойти для постройки. Состав должен быть сбалансированным — только так дом получится крепким и долговечным. Основными компонентами грунта для землебитного строительства являются собственно земля, а также глина, песок, наполнитель (обычно щебень). В составе должно быть до 50-70% песка, а остальные компоненты берутся примерно в равном количестве. Важно полностью исключить присутствие органики в грунте, иначе внутри стен появится плесень, начнется гниение.
Пригодность грунта для застройки можно определить и по внешнему виду. Лучше всего брать песчаные или супесчаные грунты, которые имеют желтоватый, коричневый, красноватый цвет. Также подойдет суглинок, состав которого можно скорректировать добавлением песка. Если ввести в грунт немного дорожной пыли (смета), это положительно скажется на прочности стен.
Грунт готовят прямо перед возведением строения. Применяют землю, оставшуюся от рытья траншеи под фундамент, водосточные каналы. Чтобы она не высыхала, ее сразу укрывают пленкой. Для упрочнения конструкции в грунт вводят немного цемента (до 3%), но это необязательно. Тем не менее, этот строительный материал повышает и водостойкость массы в несколько раз. После введения всех добавок грунт тщательно перемешивают и используют в течение часа после приготовления.
Этапы строительных работ
Вначале готовят участок под постройку дома. Размечают его, снимают дерн с площадки, засыпают место песком. Отмечают границы траншеи под фундамент, глубина которого должна быть ниже точки промерзания грунта. Если решено делать малозаглубленный фундамент, его ширина составит 50-70 см, глубина — 60 см. На дно укладывают и трамбуют влажный песок слоями по 5-8 см общей толщиной 20 см.
Фундамент глиняного дома
После обустраивают основание дома:
Далее выставляют все опорные брусья для пола (лаги) со строго одинаковым расстоянием друг от друга, между ними крепят мелкие деревянные рейки, которые предотвратят растрескивание стен. Концы брусков изолируют рубероидом. Монтируют 2 отрезка доски между брусками там, где будет располагаться входная дверь. Сформировавшийся «ящик» наполняют опилками и поливают известковым молочком, сверху кладут минеральную вату. Выставляют по уровню дверную коробку.
Начинают возведение стен с углов. Ставят опалубку, изнутри выстилают ее пленкой. Насыпают в опалубку слой земли толщиной до 15 см, забивают его трамбовкой. По углам рассыпают слой извести-пушонки (около 1,5 см). После насыпают новый слой земли, повторяют трамбование. Переходят на стены, осуществляют их монтаж аналогичным образом, передвигая опалубку по всему периметру. Отдельные слои просыпают известью. В области окон и двери стены армируют стальными прутками. После установки оконных блоков продолжают формирование стен дальше.
Установка оконных блоков
По мере завершения кладки стен размещают верхнюю обвязку. Укладывают балки чердачного перекрытия, ставят стропила для кровли. Стены снизу укрепляют отмосткой из глины или бетона. К отделке дома приступают примерно через год, когда произойдет полная усадка. Обычно используют глиняные или известковые штукатурки и краски с добавлением хлористого кальция. После завершения отделочных работ в доме можно будет жить с удобством, не опасаясь на собственное здоровье и самочувствие. Землебитную технологию вполне можно освоить самостоятельно, при этом не потратив лишних средств и получив настоящий дом буквально из того, что лежит под ногами