Upload
grupa-cohabitat
View
455
Download
5
Embed Size (px)
Citation preview
1 8 BUDOWNICTWO WIEJSKIE Nr 5
Mgr inż. WŁODZIMIERZ PYĆ ITB Kraków
Zastosowanie gliny w budownictwie I
Glinę do badania można również przesyłać w woreczkach jutowych lub pudełkach tekturowych, ale wtedy należy ją nieco podsuszyć.
Należy oznaczyć, z jakiego miejsca i jakiej głębokości została pobrana każda próbka. Jednocześnie z przesyłką gliny do badania należy wysłać pismo z zawiadomieniem o wysyłce oraz podać: adres wysyłającego, miejscowość i miejsce pobrania próbki (województwo, powiat, poczta) oraz rodzaj budowy, do której będzie użyta glina.
Podane w orzeczeniu ilości dodatków schudzających wcale nie zwalniają wykonawcy od przeprowadzenia doraźnych badań kontrolnych dla określenia skurczu gliny na budowie. Doraźne badania na budowie mają wykazać właściwe zgodne z recepturą przygotowanie mieszanki gliny z dodatkami.
W orzeczeniach podaje się wyniki badań gliny na zawartość wapna. Nadmierna ilość wapna obniża spoistość gliny. Wskazane jest, aby gliny o nadmiernej zawartości wapna oraz gliny tłuste były kopcowane na okres zimowy dla przemrożenia. Przemrożenie gliny znacznie ułatwia jej przerób.
Fundamenty pod ściany z gliny
Fundamentowanie budynków z gliny odbywa się na tych samych zasadach co z materiałów tradycyjnych. Fundamenty wykonujemy z kamienia łamanego, polnego, bloków glinocementowych. W żadnym razie nie można używać samej gliny do fundamentów, ścian piwnicznych i cokołów.
Minimalna grubość zewnętrznych murów fundamentowych powinna odpowiadać grubości ścian zewnętrznych z gliny tj. 50 cm. Gdy inne względy wymagają zwiększenia grubości zewnętrznych ścian fundamentowych, wówczas wykonujemy odsadzki do wewnątrz.
Glina występuje prawie na całym obszarze kraju, a więc dla użycia jej do budowy jest całkowicie zbędny transport kolejowy, a prawie z reguły obywa się bez transportu kołowego.
Dotychczasowe uprzedzenia do budownictwa z gliny spowodowane były głęboko zakorzenionym przeświadczeniem, że z racji swoich zalet tylko cegła nadaje się do budownictwa. Nie zdawano sobie sprawy z tego, że ściany z gliny odpowiednio wykonane niczym nie ustępują ścianom z cegły, a pod względem przewodnictwa i akumulacji ciepła czasami je nawet przewyższają.
W Niemczech od dawna znane jest budownictwo z gliny. W kraju tym nie należą do rzadkości budynki z gliny wzniesione przed stu a nawet dwustu laty i do dziś użytkowane. Po ostatniej wojnie w NRD budownictwo z gliny bardzo się rozwinęło, a nawet uzyskało pewne podstawy naukowe.
W Polsce budownictwo to znane jest również bardzo dawno,, a w ciągu ostatnich kilkunastu łat wykonano wiele budynków z gliny, między innymi położonych na podgórzu i w górach, a więc w surowych warunkach klimatycznych. Budynki te są użytkowane ku zadowoleniu ich mieszkańców do dnia dzisiejszego, a ich stan techniczny jest w pełni zadowalający. Patrząc na talki budynek nie można dostrzec różnicy między budynkiem z cegły i z gliny, co potwierdzają zresztą fotografie tych budynków.
Badanie przydatności gliny do budownictwa
Przed użyciem gliny do budowy należy określić jej skurcz i wytrzymałość oraz ustalić ilość dodatków schudzających. Czynności te wykonuje laboratorium Ośrodka Instruktażowego Budownictwa z Materiałów Miejscowych, placówka Instytutu Techniki Budowlanej, mieszcząca się w Krakowie przy ul. Moniuszki 42, teł. 572-09.
Ośrodek ten rozwija działalność na terenie całej Polski. Nadsyłane przez zainteresowanych próbki gliny poddaje się badaniu, określa jakość i ilość dodatków schudzających, po czym wydaje się orzeczenie przydatności gliny do budowy. Czynności te oraz porady techniczne z zakresu budownictwa z materiałów miejscowych, szkolenie i instruktaż — Ośrodek wykonuje bezpłatnie.
Próbki gliny do badania należy pobierać z miejsca przyszłej eksploatacji gliny do budowy, z dołów próbnych, najlepiej o wymiarach 60 X 150 cm wykonanych systemem schodkowym.
Dla budynków parterowych, po odrzuceniu ziemi roślinnej, pobieramy dwie próbki, pierwszą z głębokości 60 cm), drugą z głębokości 120 cm, każda w ilości 6 litrów gliny. Dla budynku dwu i trzykondygnacyjnego konieczna jest jeszcze trzecia próbka z głębokości l00 cm również w iloścj 6 l, Próbki najlepiej pakować
w skrzynki drewniane umieszczając je W oddzielnych przegródkach (irys. 1).
Nr 5 BUDOWNICTWO WIEJSKIE 19
Zasadą w budownictwie z gliny jest likwidacja wszelkich poziomych odsadzek w cokole na zewnątrz, dla uniknięcia gromadzenia się śniegu i lodu zawilga-cających ściany budynku z gliny. Również minimalna grubość murów fundamentowych wewnętrznych powinna odpowiadać grubości ścian wznoszonych z gliny.
Zewnętrzne mury fundamentowe wyprowadzone ponad teren (cokół) muszą mieć przynajmniej 50 cm nad terenem otaczającym budynek.
Teren wokół cokołu powinien mieć spadek wyprowadzony w kierunku na zewnątrz od budynku dla uniknięcia zawilgocenia ścian z gliny odpryskami wody deszczowej (irys. 2, 3, 4).
Przed wejściem do budynku z podestu na wysokości cokołu musimy po obu stronach otworu wejściowego podnieść cokół również na wysokość 50 cm od poziomu podestu (rys. 5).
Dla zabezpieczenia ścian z gliny przed wilgocią gruntową, na wyrównanej górnej płaszczyźnie cokołu zakładamy izolację w dwóch warstwach papy na lepiku (rys. 2. 3. 4).
Ściany w budownictwie z gliny
Ściany w tym budownictwie wznosimy z gliny ubijanej lub budujemy z bloków glinianych uprzednio wykonanych i do murowania użytych w stanie wysuszonym.
Ściany z gliny ubijanej formuje się w deskowaniu przestawnym przez ubijanie ubijakami ręcznymi lub mechanicznymi. Glina używana do ubijania powinna mieć wilgotność zbliżoną do naturalnej, a więc ściana
taka po wybudowaniu musi wyschnąć w przeciwieństwie do ściany z bloków glinianych, która w momencie wznoszenia jest sucha, za wyjątkiem zaprawy sporządzonej w okresie letnim z gliny, a w okresie przymrozków z tworzywa cementowo-glinianego.
20 BUDOWNICTWO WIEJSKIE Nr 5 Nr 5 BUDOWNICTWO WIEJSKIE 21
Mury konstrukcyjne wewnętrzne mogą mieć grubość od 30 do 40 cm. Ścianki działowe mogą mieć grubość na 1/2 'bloku, tj. około 16 cm. Ścianki takie można tez budować z gotowych płyt wykonanych z gliny lekkiej, tj. z materiału włóknistego ciętego na długość 40 cm, a następnie wymieszanego z zawiesiną gliny w wodzie.
Płyty takie wykonuje się w wymiarach 100 X 50 X 3 cm i 100 X 25 X 12 cm.
Grubość płyt stosowanych do ścianek działowych zależy od tego, czy ścianka dzieli dwie sąsiednie izby jednego mieszkania, wówczas jej grubość wynosi 8 cm, czy też dzieli dwa sąsiednie mieszkania, a wtedy jej grubość wynosi 12 om.
Odsadzki w ścianach wewnętrznych powinny być obustronne dla uniknięcia mimośrodowych obciążeń.
Przygotowanie gliny do ścian ubijanych i bloków
Glina do budowy może być użyta bez dodatków i z dodatkami. Użycie gliny bez dodatków jest zależne od wielkości skurczu.
Do glin, które mają odpowiedni skurcz ale małą spoistości, np. gliny lessowe, dodajemy z reguły dodatki włókniste, praktyka wykazała bowiem, że wówczas wytrzymałość ich nieco wzrasta, są lżejsze i co najważniejsze — wzrasta ich odporność na działanie wody, a zmniejsza przewodnictwo ciepła. Ze wzrostem dodatków włóknistych maleje ciężar mieszaniny gliny z dodatkami.
Ciężar objętościowy samej gliny w stanie powietrzno-suchym można przyjąć średnio w wys. 1800 kg/m3; Ciężar ten można obniżyć nawet do 600 kg/m3 przez dodanie dodatków włóknistych.
Nomenklatura glin w zależności od ilości dodatków schudzających:
Glina ciężka, Ciężar objętościowy wynosi około 1 800 kg/m3. Glina ta jest bez dodatków lub z dodatkami mineralnymi względnie włóknistymi, albo zawie-ra dodatki obu rodzajów
Dodatki włókniste są cięte na długość 5 do 7 cm. Gliny te używa się do ścian ubijanych i do wyrobu bloków konstrukcyjnych. Glina przygotowana do wyrobu ma stan zbliżony do naturalnej wilgotności.
Glina włóknista. Ciężar objętościowy wynosi 1 200 do 1 700 kgłmS, dodatki włókniste i żużel. Masa z gliny i dodatków używana jest do wykonywania elementów konstrukcyjnych, w chwili formowania ma stan plastyczny.
Glina lekka. Ciężar objętościowy 600 do 1 200 lkg/m3. Jest to materiał włóknisty cięty na długość około 40 cm zmieszany z zawiesiną gliny w wodzie. Glinę lekką używa się do wyrobu elementów wypełniających. Do przygotowania gliny lekkiej używa się glin tłustych 0 spoistości powyżej 750 ©r/5 cm2.
Elementy z gliny ciężkiej wykonuje się przez ubijanie,, natomiast z, gliny włóknistej i lekkiej przez ugniatanie lub przez wrzucanie jej do formy i ugniatanie, jak to ma miejsce przy wyrobie bloków z gliny włóknistej.
Dodatki do gliny mogą być mineralne i włókniste. Dodatki mineralne: żużel, gruboziarnisty piasek, żwir, grys kamienny, grys ceglany. Wielkości zia.rn dodatków mineralnych wynoszą dla glinobiitki do 5 cm, dla bloków do 1 cm, dla gliny włóknistej do Q2 cm. Dodatki włókniste: słoma, wrzos, plewy, paździerze lniane, igliwie ltp. Długość włókien dla glin ciężkiej 1 Włóknistej 3 do 8 cm,, dla gliny lekkiej około 40 cm.
Dodatki mineralne przed zmieszaniem z gliną należy powlec szlamem glinianym przez polanie dodatków lub ich dołowanie w szlamie. Dodalki włókniste przed zmieszaniem z gliną należy zwilżyć wodą. W przypadku glin chudych dodatki włókniste należy powlec szlamem glinianym.
Glinę powinno ukopać się w okresie jesiennym w celu przemrożenia jej, co wpływa na łatwość przemieszania z dodatkami. Glina ukopana przed przystąpieniem do budowy w danym sezonie budowlanym
Grubość ścian zewnętrznych, tak z gliny ubijanej jak i z bloków, ze względów statycznych może wynosić 40 cm, ze względów termicznych no całym obszarze kraju, wznosimy mury zewnętrzne o grubości 50 cm, bez względu na kondygnację.
powinna być kopcowana. Kopce powinny mieć możliwie strome ściany, aby deszcz łatwo spływał i nie wymywał części ilastych. Dla ochrany utraty wilgoci w upalne lato kopce należy częściowo przykrywać papą łub matami słomianymi. Ważne to jest dla glin tłustych, gdyż po wyschnięciu tworzą się grudy, trudne clo rozbicia i nawilgocenia.
W razie wznoszenia ścian z gliny ubijanej wskazane jest kopcować ją w odległości 3 do 4 m od wykopu pod budynek. A gdy ściany wznosimy z bloków, glinę kopcujemy w miejscu jej wydobycia i zarazem wyrobu bloków. W razie pobierania gliny dla ścian ubijanych z miejsc odległych (nie dalej jak 4 km), glinę tę kopcujemy również przy budowie.
Przygotowanie gliny ciężkiej
A. Ręczne. Stosownie do orzeczenia przydatności gliny do budowy odmierzamy odpowiednie ilości gliny i dodatków w odpowiednich proporcjach. Wpierw rozsypujemy odmierzoną ilość gliny w warstwę grubości 10 do 12 cm na pomost drewniany o powierzchni 20 do 30 m 2. Odwrotną stroną łopaty rozkrusza-my bryłki gliny. Jeżeli glina jest sucha, zwilżarny ją lekko wodą. Z kolei rozścielamy odmierzoną porcję dodatków włóknistych, następnie mineralnych i znowu warstwę gliny, itd. Czynność tę powtarzamy aż warstwy uzyskają w sumie grubość około 60 do 80 cm.
Następnie glinę przerabiamy motyką (najlepiej o trzech zębach) w ten sposób, że staramy się motyką odrywać kolejno pionowe cienkie warstwy gliny aż do zupełnego przemieszania^ wszystkich warstw. Przy
użyciu glin lessowych wystarczy jednokrotne przemieszanie, przy glinach innych należy przemieszać 3-a nawet 4-krotnie.
Przemieszaną masę kopcujemy na okres minimum 12 godzin. Skopcowaną, przemieszaną masę należy pieczołowicie chronić przed opadami deszczowymi i słońcem przez przykrycie papą, słomą lub lekkim daszkiem.
Przed użyciem gliny do budowy sprawdzamy jej Wilgotność w sposób następujący: bierzemy do ręki nieco gliny i formujemy kulkę, następnie wskazują-
Odmierzanie proporcji składników oraz kolejność układania jest taka sama, jak przy mieszaniu ręcznym. Przy mieszaniu mechanicznym glinę rozściela się w warstwę o grubości około 20 cm, a szerokość warstwy powinna wynosić 3 do 4 m, długość 10 da 15 m, lufo nawet więcej, o ile warunki lokalne na ta pozwolą. Im większa jest, długość rozścielanej warstwy tym mniej mamy nawrotów frezarki. Długość ta nit może być jednak zbyt wielka z uwagi na późniejszy przerzut masy dla skopcowania.
W czasie mieszania frezarkę prowadzi się wzdłuż pasa przygotowanej gliny. Wystarczy 2-krotne prze-
cym palcem uderzamy kulkę, która pod uderzeniem powinna się rozsypać. Zbyt wilgotna masa nie rozpadnie się, natomiast masa sucha nie uformuje kulki.
Masa o właściwej wilgotności nie powinna w czasie ubijania przylepiać się do ubijaka, fałdować ani pękać pod ubijakiem.
B. Mechaniczne. Glinę z dodatkami mieszać można mechanicznie przy użyciu frezarki ogrodniczej o napędzie spalinowym lub elektrycznym. Użycie frezarki do mieszania gliny skraca czas mieszania, a masa jest znacznie lepiej wymieszana, jak przy mieszaniu ręcznym.
Przygotowanie gliny lekkiej
Do przygotowania gliny lekkiej mogą być użyte tylko gliny o spoistości powyżej 750 gr/5 cm2. Wskazane jest, aby gliny zawierały jak najmniej piasku.
Glinę z wodą rozrabia się gracą w foli do konsystencji gęstej śmietany, tak aby spływała z szufli.
Do tak wykonanej zawiesiny dodaje się słomę pociętą na długość 40 cm, równocześnie mieszając gracą. Po dokładnym przemieszaniu zawiesiny z przewidzianą ilością dodatków włóknistych, robotnik w butach gumowych wchodzi do skrzyni i depce nogami masę tak, aby wszystkie włókna otulone były zawiesiną.
Przerobioną masę wydobywa się ze skrzyni widłami i układa w kopiec na 12 godzin dla dobrego prze-macerowania.
Ręczny wyrób gliny jest czynnością najbardziej pracochłonną w budownictwie z gliny. Maszyn prze
znaczonych do wyrobu glin lekkich właściwie nie ma w kraju. Sporadycznie do wyrobu, tych glin lub mieszania zawiesiny ze słomą stosowano mieszarki korytkowe, z większym lub mniejszym powodzeniem. Jedną z zasadniczych trudności jest mieszanie zawiesiny z długą słomą (40 cm), np. mieszanie zawiesiny z paździerzami lnianymi jest łatwiejsze.
Wyrób lej gliny można częściowo zmechanizować przez wytwarzanie zawiesiny w betoniarkach, co też nastręcza wiele trudności, zwłaszcza gdy gliny są bardzo tłuste i o małej zawartości piasku. Gliny te przed mieszaniem wymagają długiego moczenia w wodzie.
Próby mieszania zawiesiny glinianej ze słomą w mieszarkach kielichowych nie dały rezultatu.
W następnych artykułach omówię wznoszenie ścian i wyrób, elementów z glin: ciężkiej, włóknistej i lekkiej.
czy bloków, w wypadku gliny włóknistej po skopco-waniu przerabiamy glinę ponownie motykami w ten sposób, że około 1/4 masy kopca (około 250 1) rozścielamy na pomoście i po przerobieniu motykami ugniatamy ją nogami, następnie rozścielamy ponownie około 250 1 i jak poprzednio przerabiamy motykami i ugniatamy itd. Warstwy rozścielamy jedną na drugiej.
Często zdarza się, że masa jest za rzadka, wówczas dla stężenia należy ją skopcować i przykryć słomą.
Ręczny wyrób gliny włóknistej jest wybitnie pracochłonny i raczej staramy się przerabiać glinę mechanicznie.
B. Przerób mechaniczny. Mechaniczne mieszanie gliny odbywa się w mieszadle. Najprostszym mieszadłem, które zyskało sobie prawo obywatelstwa w naszym budownictwie z gliny, jest „Sznajder", mieszadło o napędzie konnym.
Glinę przed przemieszaniem trzeba odpowiednio przygotować. W tym celu wykonujemy w pobliżu mieszadła trzy doły, każdy o pojemności dziennej produkcji gliny, nie większej jak wydajność samego mieszadła. Przeważnie mają one wymiar 4 X 3 X 1 m. Jeden dół załadowujemy na przemian gliną i dodatkami włóknistymi polewając wodą. Po załadowaniu dołu mieszanką zalewamy go wodą w ilości zależnej od tlu-stości gliny. Po 24 godzinach możemy pobierać namoczoną mieszankę z dołów, opróżniając je kolejno, po czym wrzucamy ją do mieszadła, w którym ulega przemieszaniu.
O ile produkcja ma potrwać dłużej, wtedy opłaci się doły obudować deskami i wykonać w kształcie wielościanu podzielonego na 4 części w ten sposób, że 3 części są sobie równe i odpowiadają podanym wyżej pojemnościom, czwarty dół zaś jest znacznie mniejszy i do niego uchodzi ze sznajdra wyciskana i przemieszana glina. W środku wielościanu umieszczone jest mieszadło, odpowiednio umocowane kilkoma wbitymi w ziemię słupami lub wkopane w ziemię. Przy wkopaniu mieszadła w ziemię należy pamiętać;, aby otwór, przez który wyciska się glinę, był wolny.
przeznaczonych na ten cel, a to w celu uniknięcia przestojów w ubijaniu ścian.
Teoretyczna wydajność frezarki wynosi 1 000 do 2 000 m3/8 godz. przemieszanej masy, jednak szereg czynności ubocznych takich jak załadowanie, rozładowanie, przewóz, rozścielenie gliny i dodatków powoduje, że faktyczna wydajność frezarki wynosi 50 do 60 m3/8 godz. Użycie frezarki opłaca się przy większych ilościach mieszanej gliny (ponad 300 m3).
Z masy tak przerobionej wykonujemy mury z gliny ubijanej lub bloki ubijane w formach.
Przygotowanie gliny włóknistej
Teren, na którym mamy przygotować glinę włóknistą, powinien znajdować się możliwie na pokładach gliny, gdyż przewożenie elementów gotowych jest bardziej ekonomiczne od przewożenia gliny chociażby z tego powodu, że przewożone elementy są wysuszona, a glina zawiera wodę i przewóz wody jest niczym nie uzasadniony. Na terenie powinna znajdować się woda, gdyż zużycie jej na 1 m 3 przerobione! masy wynosi około 200 litrów.
W zasadzie do wyrobu gliny włóknistej używamy glin tłustych. Można też użyć gliny chudej przez wzbogacenie ich domieszkami iłu lub gliny tłustej. Wzbogacenie samym iłem jest. bardzo pracochłonne i nastręcza znaczne trudności.
Najchętniej do produkcji używamy gliny o spoistości 600 do 1 800 gr/5 om2. Gliny te wymagają przemrożenia w pryzmach o podstawie szerokości 1,5 m, wysokości 1 m, a długości w zależności od warunków lokalnych.
A. Ręczny przerób. Przebieg ręcznego wyrobu gliny włóknistej jest analogiczny jak przebieg wyrobu gliny ciężkiej z tym, że każdą warstwę obficie .polewamy wodą. Przy wyrobie gliny ciężkiej, po skopco-waniu jej mogliśmy glinę użyć do wznoszenia ścian
mieszanie glin chudych i prawie tłustych, natomiast gliny tłuste należy przemieszać nawet 4-krotnie.
Zarówno przy mieszaniu ręcznym jak i mechanicznym wskazane jes przygotowanie dwóch miejsc