Земляной грунт как строительный материал
Удешевление строительства является катализатором развития отрасли в целом. Снижение стоимости строительных материалов значительно ускоряет весь этот процесс. В поисках такой дешевизны люди начали просто копать землю и не прогадали, ведь самым дешевым стройматериалом, используемым повсеместно, оказался именно грунт.
Уже в древности грунт использовался как бетон с применением глинистых частиц в качестве вяжущего. Верхний слой грунта (гумус) не может быть использован в строительстве, поскольку имеет гниющие растительные остатки, а вот последующие слои содержат большое количество глинистых частиц и широко используются как в изготовлении строительных изделий, так и в строительстве в целом.
История развития грунтостроения очень интересна, уходит в глубь веков и началась еще в эпоху древних цивилизаций. Уже в это время люди стали строить чуть ли не на всех частях земного шара. За несколько тысяч лет из грунта уже возводились жилые дома, здания и сооружения культового назначения, крепости и многие другие постройки. Грунт также использовался при строительстве колец оборонительных сооружений жилого поселения Аркаима, сохранившихся по истечении более чем трех с половиной тысяч лет. До настоящего времени в Валенсии можно увидеть остатки креплений из земли, а в некоторых местах и полностью уцелевшие стены, хотя прошло уже около двух тысяч лет. Существует предположение, что испанское строительство из грунта перекочевало по Западной Европе. Битая земля (грунт) как стройматериал фигурирует и в произведениях зодчего Ронделе (XVIII век), где упоминается о жизни в Южной Франции.
Такая технология строительства используется не только при теплых климатических условиях, но и в местах с суровым климатом. Яркий тому приме – Гималаи, где в районе Ладакх температура атмосферного воздуха достигает - 40oС.
Если говорить о достоинствах такой технологии, то можно выделить следующее:
- очень дешево;
- пожаробезопасно;
- гигиенично;
- теплее, чем в кирпичных зданиях;
- экологично;
- простота в утилизации.
Существует три разновидности грунтостроения:
- С трамбовкой земли в опалубке;
- С отдельно приготовленными грунтоблоками путем трамбования земли;
- С применением кирпичей, полученных пластичным формованием земли.
Наиболее распространенный способ в России и за рубежом – метод строительства из грунтоблоков, качество которых легко можно проверить на предварительном этапе. Размеры и прочность грунтоблоков более надежны и стабильны, чем при набивке.
В настоящее время уже создано устройство для качественного уплотнения грунтовых масс, позволяющее использовать грунт для строительства стен.
Особой популярностью отличается технология «Русские качели», искусственно воспроизводящая так называемый «текучий клин». Специфика заключается в постоянном движении формы, нагнетателя и порошкообразной формовочной массы без вибрации и шума. В указанном случае отсутствует необходимость использования различных дозаторов для преобразования массы в форму. Наиболее значимой особенностью данного процесса можно считать самообразование по всему объему формы плотной равномерной структуры.
В отличие от других часто применяемых технологий «Русские качели» способны обеспечить равномерное распределение плотности и прочности по всему изделию без применения вспомогательных приспособления для дозирования. Работу «Русских качелей» можно описать следующим образом.
Над краем открытой сверху горизонтальной формы перемещается туда и назад нагнетатель до соприкосновения с верхней частью поверхности формы. При этом производится подсыпка порошка по ширине. Далее порошок вжимается нагнетателем до самого верха формы, вследствие чего создается его вынужденное течение с заданной плотностью – «текучего клина», характеризуемого выдавливанием порошка из-под нагнетателя. Сразу же как только начинается такое выдавливание нагнетатель перемещают вслед за выдавливаемым порошком, таким образом получается как бы произрастание изделия вследствие образования и движения в заданном направлении текучего клина. В данной технологии благодаря открытости лишняя влага вместе с воздухом уходит в атмосферу и обеспечивается плотная однородная структура.
Если отмечать здания и сооружения в нашей стране, возведенные из грунта, то здесь выделяется Приоратский дворец в Гатчине, который существует уже около 210-ти лет, чем подтверждает надежность и долговечность подобных строений. Само здание двухэтажное, в качестве фундамента используется бутовая плита. Глубина заложения фундамента составляет два метра, а стены трамбованные в передвижной опалубке слоями толщиной пять-шесть сантиметов. Между слоями введены прослойки, толщиной не более шести миллиметров, из известкового раствора. Высота стен составляет около восьми с половиной метров.
Стоит отметить, тот факт, что Приоратский дворец испытан еще и войной, поскольку Гатчина во время Великой Отечественной войны достаточно долго была в зоне боевых действий с танковыми и авиационными атаками. В это тяжелое время множество каменных зданий рушились, а Приоратский дворец устоял.
Наибольшую поддержку грунтостроение получило от Общества по огнестойкому строительству России.
Как было ранее сказано, самым рациональным и распространенным способом грунтового строительства является строительство с отдельно приготовленными трамбованием земли грунтоблоками. В случае, когда дом строится без подвала, то вытянутого для фундамента грунта хватает на обустройство стен строения из одного этажа. При строительстве с подвалом вытянутого для подвала грунта хватает на стены строения, состоящего уже из двух этажей. В мировой практике также широко применяется методика улучшения прочности грунтов к внешним воздействиям. Такая методика именуется как стабилизация грунтов и применяется в строительстве уже много столетий. Основным воздействующим на грунтовые изделия фактором является вода, так как ил и глина в ней разбухают при высыхании, что приводит к трещинам в стенах. В данных случаях стабилизация грунта повышает сопротивление внешним воздействиям, включая дождь и повышенную влажность. Устойчивость грунтов к воздействию внешних погодных факторов улучшается благодаря увеличению плотности грунта, введения вяжущего вещества для связки частиц грунта, либо добавление какого-нибудь гидрофобного вещества. Правильный выбор способа стабилизации улучшает прочность в пять-семь раз, а также способствует улучшению сопротивляемости эрозии. Неорганическими (минеральными) добавками для стабилизации грунта считаются цемент и известь, иногда применяется гипс. Цемент используется для грунтов всех видов. Таким образом уменьшаются усадочные явления при высыхании. Отрицательное воздействие на твердение цемента оказывают образующиеся в грунтах гумусовые вещества. Грунты с концентрацией таких веществ, превышающей шесть процентов, не рекомендованы для производства грунтоблоков. Для устранения причин отрицательного воздействия гумуса добавляется гашеная и негашеная известь. В данном случае создается благоприятная для твердения цемента щелочная среда.
Учитывая изложенное, можно сделать вывод, что при строительстве одноэтажных либо двухэтажных коттеджей правильно подобранный грунт по качественным характеристикам превосходит другие строительные материалы, однако использование грунта в строительстве все-таки сдержано несовершенством технологии его обработки. Потому сама технология грунтостроения еще нуждается в совершенствовании. Тем не менее, не стоит забывать о том, что грунт достается практически бесплатно, что компенсирует в немалой степени некоторые издержки строительного производства. Кроме того, особый интерес вызывает тот факт, что земля очень легко добывается и решает проблемы утилизации после планировки территории на строительной площадке. Излишки грунта тут же находят применение, избавляя от ненужных свалок или образования земляных валов в неподходящих местах. Таким образом улучшается еще и экологичность. Будет ли дальше развиваться грунтостроение в России или за рубежом, вопрос на сегодня открытый, но с течением времени данная технология все более доказывает свое право на существование.
Подписывайтесь и будьте с нами:
Последнее изменение: 16.10.2018
Статья размещена Страница «Технологии».
Похожие статьи
История становления ГНБ бизнеса. Риски и первые объемы!
