Жизненный цикл зданий из Самана

     Содержание: 

     Сама́н   - - - - - - - - - -    2 

     Технология  изготовления - - - - - - - -    2 
 

     Применение - - - - - - - - - -    4 

     Особенности устройства стен из самана - - - - - -    5 

     Саман и вода - - - - - - - - - -    6 

     Повышенная  влажность и забрызгивание  - - - - -    9  

     Предотвращение  вреда от воды - - - - - - -   10 

     Саман и землетрясения - - - - - - - -   12 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Сперва  нужно понять, что из себя представляет материал саман. 

     Сама́н (тюркск. букв. — солома) или адоб (исп. adobe, от араб. аттуб) — строительный материал из глинистого грунта, высушенного  на открытом воздухе. Синонимы: глинобетон, глинофибробетон, глиносырцовый материал. Используется для возведения стен и (в сухом климате) заборов. Во влажном  состоянии саман мягкий и легко  укладывается в опалубку или внавал в виде глиняных лепёшек, валиков. Часто  используется в виде параллелепипедов стандартных размеров, высушенных заранее. С 5—4 тыс. до н. э. широко распространён  в безлесных районах. Ныне применяется  главным образом в странах  Азии для строительства малоэтажных  построек. В России саманные дома часто  встречаются в сельской местности  на Северном Кавказе, на территории Украины  — в южных и центральных  областях, и в Молдове - в южном  регионе. 
 
 

     Технология  изготовления 

     Глинистый грунт разводят водой, разминают  в ямах, ящиках или на ровных площадках  и тщательно перемешивают с добавками. 

     увеличивают прочность на растяжение целлюлозные  волокна:

     резаная солома

     древесная стружка

     навоз 

     уменьшают усадку при высыхании:

     песок

     гравий

     щебень

     керамзит 

     ускоряют  твердение и повышают водостойкость:

     цемент

     известь 

     улучшают  укладываемость (пластификаторы):

     жидкое  стекло

     казеин

     костный клей

     молочная  сыворотка

     навозная  жижа

     патока

     крахмал и др.  
 
 

     Сырцовая  прочность при растяжении глинобетона  зависит от жирности глины и времени  приготовления смеси. Оптимальное  время перемешивания определяют опытным путём на небольших образцах. 

     Формы для изготовления саманных блоков делают одинарными или двойными в виде ящика  без дна, прочно сколоченного из досок  толщиной 25—30 мм. Размеры кирпича в зависимости от местных условий могут быть: крупного — 40×19×13 см, среднего — 30×17×13 см, мелкого — 30×14×10 см. 

     Формировать саманный кирпич лучше весной, чтобы  в течение лета стена могла  хорошо высохнуть на солнце. Работы проводятся на ровной площадке. Форму  смачивают водой, посыпают мякиной, чтобы глина не прилипала к  стенкам. Берут ком глины, примерно равный объёму формы, и заполняют  им форму, утрамбовывают с помощью  ручной трамбовки и заглаживают, или же с силой бросают ком  глины в ящик, тем самым достигая её уплотнения. Излишек глины снимают  и перемешивают с общей массой. После трамбовки форму снимают  и переносят на другое место для  следующего заполнения. 

     Свежесделанные  кирпичи выдерживают на формовочной  площадке 3 дня. Если площадка правильно  устроена, есть хороший сток дождевой воды, то небольшой дождь не опасен, в противном случае саман помещают под навес. После выдержки и сушки  плашмя кирпичи ставят на ребро, с  зазором между боковыми гранями  для свободного прохода воздуха  и просушивают ещё 3—7 дней, затем  складывают в клетки, где саман  окончательно просыхает и твердеет. Хороший кирпич прочен, не разбивается  при падении с высоты 2 метров и не размокает в воде в течение 1—2 суток. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Применение 

     При строительстве зданий саман укладывается вручную. 

     Плотность глинобетона без лёгких заполнителей — до 1900 кГ/м³. При высоком содержании соломы плотность от 500 кГ/м³, такой  материал является хорошим теплоизолятором. 

     Предел  прочности на сжатие высушенного  самана и кирпича-сырца колеблется от 10 до 50 кГ/см² и сопоставим с  газо- и пенобетонами плотностью 600 кГ/м³(предел прочности 25-40 кГ/см²). 
 

       Преимущества:

     Стабилизация  влажности в помещении благодаря  огромной гигроскопичности глины.

     Низкая  стоимость - не требуется топлива  на обжиг. Исходный материал буквально "лежит под ногами".

     Большая тепловая инерция и звукоизоляция  стен благодаря их массе.

     Огнестойкость вариантов с малым количеством  целлюлозы. 

     Недостатки:

     Низкая  влагостойкость. Часто требуется  оштукатуривание внешней поверхности  или другая защита от осадков.

     В лёгких стенах с целлюлозными наполнителями  могут жить грызуны и насекомые.

     Неудобно  строить в морозную погоду, нужны  щелочи или соли в воде затворения.

     Долгое  высыхание стен (набор прочности) в умеренном климате. 

     В коммерческом строительстве необходимо достичь гарантированной прочности  материала в заданное время независимо от погоды. Тогда применяют те же заполнители - керамзит, гравий, костру (костробетон), солому или древесные  отходы (деревобетон), но с цементным  вяжущим вместо глины. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Особенности устройства стен из самана 

     Особо следует обратить внимание на то, что  конструкции всякого саманного  сооружения должны быть тщательно изолированы  от возможного проникновения сырости. Как правило, влага в стены  может попасть от косых дождей, действия сил капиллярности, то есть попадания её из почвы, а также  по причине плохо выполненной  изоляции: неисправности кровли, внутренней конденсации пара, проникающего в  стены, брызг падающей, с крыши  на землю, воды и т.д. 

     К числу средств надежной защиты саманных стен от увлажнения можно отнести  устройство фундаментов и цоколя из водостойких материалов: бутового камня, кирпича, бетона. При этом должны быть устроены отмостки, чтобы дождевая вода, брызги и снег не попадали на стены. Важно также тщательное устройство гидроизоляцнонного слоя под стенами, разгрузочными поясами, дверными проемами, подоконниками, порогами, мауэрлатами, выполнение карнизов со свесами не менее 50 см. 

     Для устройства фундаментов под саманные стены рекомендуется использовать бутовый кирпич и камень, монолитный и сборный железобетон. Высота цоколя должна быть не менее 50 см от фундамента. При этом цоколь следует тщательно  изолировать толем, рубероидом или  пленкой. Толщина цокольной части  должна быть не менее толщины наружных и внутренних стен. Для наружных стен толщину определяют в зависимости  от расчетной температуры данного  климатического района, но не менее 50 см, а внутренних — не менее 30 см. 

     Стены из самана возводят до наступления  осенних заморозков. В летнее время  стены из саманных блоков (кирпича) выкладывают на глинопесчаном растворе состава 1:1 или 4:3 в зависимости от жирности глины. Для улучшения качества глиняного раствора, в него добавляют  мелкую соломенную резку, мякину и т.п. Весной и осенью кладку ведут на известково-цементном растворе… 

     Для уменьшения, и во избежание осадки зданий толщина горизонтальных швов, должна быть минимальной (1 — 1,2 см). 

     В процессе возведения саманных стен по всему периметру ниже оконных  проемов и на уровне перемычек  укладывают арматуру из досок, хвороста или камыша. Узлы и сопряжения следует  армировать этими материалами через  каждые 50 см по высоте. Расстояние между  осями стеблей камыша принимают 5 см. В угловых сопряжениях стебли обоих направлений надо укладывать толстыми концами в угол стены, предварительно расплющив их легким ударом деревянного  молотка для лучшего сцепления  с раствором. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Саман и вода  

     Миф, который легко разоблачить, состоит в том, что любое воздействие влаги приведет к немедленному разрушению земляного здания. Напротив, недавнее испытание английских саманных зданий показывает «нормальное» содержание влажности — около 4-6% по массе, вероятно из-за удерживания воды естественными солями в самане. Было измерено содержание влажности до 26% без очевидных структурных изменений. Древние постройки, включая 600-летние саманные дома в Великобритании и части Великой стены Китая, которым более 2000 лет, свидетельствуют о долговечности земляного здания, даже в очень сыром климате. Тэд Говард, в книге «Грязь и человек» говорит о глиняном доме в Новом Южном Уэльсе, Австралии, пережившем полное наводнение. «Это было, должно быть, исключительно хорошо построенное здание, судя по сообщению старой местной жительницы. Она видела, что вода текла через здание во время наводнения 1945 года, вытекая через двери и окна. Стены, кажется, нимало не затронуты, даже по прошествии сорока лет».  

       Тем не менее, воду при неправильных  условиях нужно считать серьезной  угрозой, возможно, самой существенной  опасностью для всех саманных  и других зданий из необожженной  глины. Это приложение описывает  условия, при которых вода может  быть вредна, и затем показывает  некоторые общие стратегии предотвращения  ущерба от воды. Некоторые из  них рекомендуются, тогда как  некоторые — решительно нет. 

      

     Случаи  ущерба от воды  

       Есть три различных способа,  которыми вода может причинить  структурный ущерб саманной стене.  Первый это эрозия, физический  износ стены водой, который  уменьшает поверхность. Второй  — разрушение поверхности, когда  сильный направленный дождь ночью  сопровождается заморозком.  

       Третий менее очевиден, но более  серьезен и коварен, потому  что его тяжелее обнаружить. Когда  саманные стены полностью промокают,  они теряют свою силу и могут  разрушиться под своим собственным  весом. Это частое и печальное  происшествие с историческими  саманными зданиями в Англии  и Новой Зеландии. Полагаю, что  предотвратить его довольно просто. Причиной обычно бывает комбинация  ненадлежащего содержания крыш, неадекватных фундаментов или  дренажа, и применения не дышащих  штукатурок из цемента. Наводнение  и прохудившиеся трубы реже  являются причиной, но могли бы  быть столь же разрушительными.  

       Эрозия  

       Один из наиболее часто задаваемых  вопросов о самане: «Почему он  не смывается дождем? Ответ в  большинстве случаев весьма прост:  не позволяйте ему становиться  очень влажным. В сыром климате  мы склоняемся к строительству  большой, нависающей крыши, которая  защищает стену от воды. Иногда  на участках, где часто бывает  дождь с ветром, мы защищаем  внешнюю сторону стойкой к  погоде штукатуркой из песка  и извести. Эта стратегия чаще  всего используется традиционными  строителями самана в Великобритании.  

       Удивительно, но даже неоштукатуренный  саман показывает замечательное  сопротивление изнашиванию. Исследование  девонской Ассоциации Земляных  Строителей показывает, что саманные  стены с крышами, но без штукатурки (обычное состояние для сараев  и других надворных построек) имеют тенденцию разрушаться  со скоростью приблизительно 2,5 см в столетие. Учитывая, что британские саманные стены обычно 60-90 см толщиной, об этом не стоит сильно беспокоиться. Погодное сопротивление неоштукатуренного самана обеспечивается двумя факторами. Сначала, смешивая и уплотняя влажную глину в процессе, названном «коллоидным цементированием», получают относительно непроницаемый саман. Кроме того, нависающая солома и большое ее скопление в неровно отделанном самане, замедляют движение воды по стенам и заставляют ее скорее утекать прочь, нежели самостоятельно собираться в эрозивные ручьи. Сплошной саман, оказывается, задерживает лучше, чем блоки самана, которые имеют более гладкую структуру и вертикальное соединение известковым раствором, которое может собирать и концентрировать сток.