Как построить дом?

На данный вопрос вынужден отвечать каждый, кто имеет свой участок земли и хочет проживать на нём постоянно. Ну а ответов на вопрос «Как построить дом?» существует ровно столько, сколько и людей, отвечающих на этот вопрос. И пожалуй, только в одном все едины: дом должен быть просторным (как минимум, не стеснять своих хозяев) и при этом недорогим в строительстве. Если первое полностью зависит от вкусов и потребностей хозяев, то второй фактор часто абсолютно неподвластен новосёлам и диктуется условиями рынка строительных материалов. Многие под давлением внешних факторов «плывут по течению» и приобретают то, что предлагает в данный момент этот самый «рынок строительных материалов». Но находятся и такие, которые стараются проявить смекалку и выдумку. Согласно известной пословице, данные качества присущи наиболее небогатой части населения нашей Родины. Именно у людей, поставленных в жёсткие финансовые рамки, появляются интересные, дерзкие и смелые идеи.

Итак, каковы же пути реализации дерзкой идеи «построить дом почти даром»? Этих путей, как выясняется, не так уж и много.

Путь первый и самый распространённый — использование при строительстве дома самого древнего строительного материала под названием «саман». Он прост в изготовлении и обладает рядом неоспоримых преимуществ перед современными материалами.

Рассмотрим эти преимущества. Саман, являясь смесью глины и органического волокнистого материала (очень часто это просто сечка соломы), экологически чист, лёгок в изготовлении, достаточно прочен, негорюч, паропроницаем, хорошо аккумулирует тепло и, конечно же, очень дёшев.

На первый взгляд, саман кажется очень хорошим и перспективным строительным материалом. Но почему тогда в более северных широтах этот материал непопулярен при строительстве? Некоторые сразу скажут — неустойчив к воде. Это правда, но лишь отчасти: хорошо изготовленные саманные кирпичи могут противостоять замачиванию несколько дней, а при надёжной защите внешней стены дом может простоять десятилетия. Даже в Англии, известной своей влажной погодой, саманные строения не редкость.

Так в чём же дело? Оказывается, существует ещё один параметр, который «всем параметрам параметр», — теплопроводность. И тут саман, к сожалению, уступает таким материалам, как дерево, пено- и газобетоны, и многим другим искусственным материалам, не говоря уже о пенопластах. Это обусловлено тем, что саман имеет высокую плотность: 1400–1600 кг/м³. Именно такое его качество не позволило развиться саманному строительству в северных широтах. Получается, что из-за высокой плотности саман плохо держит тепло, хотя, безусловно, и лучше, чем простая кирпичная кладка. Протопить в северных широтах саманный дом значительно труднее, чем в южных. И хотя саман хорошо аккумулирует тепло и медленно его отдаёт, это тепло необходимо сначала откуда-то взять, а, как известно, ничего из ниоткуда не возникает, и тепло тоже. При невысокой разнице в теплопроводности между саманной и кирпичной стеной победила кирпичная — она в сотни раз долговечнее саманной, не говоря уже о каменной.

Путь второй — строительство дома из соломенных блоков с последующей штукатуркой стен глиняным или цементным раствором. Это, несомненно, дешёвый способ возведения стен при массе положительных свойств. И главное, дом с такими стенами получается очень тёплым. Но и тут не обойдётся без ложки дёгтя и даже двух.

Первая проблема — грызуны. Техническому персоналу, обслуживающему электронную автоматику на электроподстанциях, газовых станциях, пунктах переприёма радио и телефонной связи, расположенных зачастую в открытом поле, эта проблема знакома до боли. С наступлением холодов грызуны со всей округи собираются в отапливаемых блоках электронной аппаратуры и грызут всё, что мягче их зубов: бумагу, пластик, изоляцию проводов и кабелей. От этой напасти не спасают ни ультразвуковые отпугиватели, ни яды, ни какие-либо другие известные методы борьбы. Самый действенный метод — герметизация блоков и ограж­дение мелкой металлической сеткой. Но оборачивание мелкой металлической сеткой отдельного электронного блока — это одно, а защита таким способом стены дома — совсем другое.

Вторая проблема — долговечность. Если соломенная сечка, замурованная в глину саманной стены, по утверждениям строи­телей из Краснодарского края, начинает гнить через 50 лет, то соломенная стена, обладая большей паропроницаемостью, просто обязана начать гнить раньше.

Путь третий — строительство дома путём утрамбовывания соломы, смоченной сметанообразной глиной, в стеновой опалубке. Стена, возведённая таким способом, получается теплее, чем саманная, но не теплее, чем соломенная. Такая стена прочнее, чем соломенная, негорюча, не подвержена нашествию грызунов. Но опять есть недостаток — невысокая долговечность — примерно такая же, как и у саманной стены.

Проанализировав пути дешёвого возведения дома, можно увидеть общую проблему перечисленных строительных материалов. Если глина как строительный материал по своим характеристикам полностью устраивает строителей, то органические наполнители ограничивают возможности строительных материалов, в которых они используются. Так возможно ли создать дешёвый строительный материал на основе глиняного связующего? Абсолютно дешёвый, подобный рассмотренным выше, наверное, невозможно — ничего ниоткуда не берётся, за всё надо платить. А вот в пределах 1500 рублей за кубометр — возможно. Такой материал был создан (патент РФ № 2472731) и называется он «полисаман».

Что такое полисаман? Мы уже выяснили, что улучшение характеристик дешёвых строительных материалов сдерживается применением в них органических наполнителей. Это наиболее «слабое звено». Поэтому в полисамане глиняное связующее играет прежнюю роль, а органические наполнители решено было заменить на искусственные, как наиболее тёплые и прочные. В качестве наполнителей используются вспененная полистирольная гранула (пенопластовые шарики) и базальтовая фибра. Каждый из этих материалов играет свою особую роль. Применение гранул пенополистирола позволило резко уменьшить коэффициент теплопроводности полисамана. Теперь эта характеристика находится на уровне показателей пено- и газобетонов. Но простое введение пенопластовых шариков в состав материала на основе глинистого связующего ничего не даёт — строительного материала не получится. Как только смесь из глины и полистирольной гранулы начнёт высыхать, она станет разрушаться. Всем известно, что при высыхании глина усаживается и начинает трескаться из-за возникающих в её структуре напряжений. В самане этого не происходит — солома, входящая в состав самана, прочно армирует, скрепляет собой глину и успешно противостоит усаживанию и растрескиванию глины. Так что же предпринять, чтобы новый материал не растрескивался? Выход был найден. В полисаман решено было добавить базальтовое фиброволокно. Это очень прочные, тонкие нити, достигающие в диаметре всего лишь нескольких микрон и вытянутые из обычного расплавленного базальта. Длина этих нитей — несколько миллиметров (обы­чно 6–12 мм). В связи с тем, что эти нити очень тонки, в одном кубическом сантиметре их насчитываются тысячи. Введя лишь небольшое количество фибры и хорошо размешав её в глине, мы как бы пронизываем нитями всё пространство полисамана и тем самым связываем его и защищаем от образования трещин.

Таким образом, введя в глину полистирольную гранулу и фиброволокно, мы получаем строительный материал, не только не уступающий простому саману, а даже превосходящий его по своим свойствам.

Теперь перейдём к рассмотрению достоинств и недостатков полисамана.

Достоинства:

– низкая теплопроводность;

– прост в изготовлении и не требует специального оборудования;

 – в процессе производства не энергоёмок;

– содержит минимальное число компонентов;

– для производства используются дешёвые компоненты;

– негорюч;

– практически вечен;

– не подвержен слёживанию;

– возможность приготовления смеси как в сухом, так и в мокром виде;

– возможность изготовления составов в широком диапазоне плотностей, вплоть до изготовления составов несущих конструкций для малоэтажного строительства;

– материал поддаётся 100-процентной утилизации, при этом его достаточно просто перенасытить водой для отделения полистирольной гранулы;

– обладает свойством обратимости, что позволяет без потерь и больших затрат использовать материал повторно.

Недостатки:

– время высыхания материала пропорционально количеству воды, вводимой в смесь при замесе. Однако, в отличие от органических наполнителей, гранулы пенополистирола не обладают свойством влагопоглощения и к тому же занимают значительный объём смеси, поэтому расход воды затворения уменьшается, вследствие чего уменьшается и время высыхания смеси.

Отдельно нужно выделить вопрос экологичности данного материала.

Основным доводом здесь является то, что полистирол якобы чрезвычайно вреден для здоровья. Но при этом ещё ни одна лаборатория не привела абсолютно исчерпывающих выводов о вреде пенополистирола. Наоборот, применение пенополистирола разрешено как в строительстве строительными СНИПами, так и нормативными документами в пищевой промышленности. Единственное ограничение в применении пенополистирола по строительным СНИПам звучит следующим образом: в целях пожарной безопасности запрещено использование пенополистирола без защитного слоя штукатурки, толщина которого должна быть не менее 30 мм. При возникновении пожара слой штукатурки в 30 мм даёт возможность устоять пенополистиролу перед огнём в течение 15 минут, тем самым предоставляя возможность покинуть помещение людям.

Некоторые утверждают, что пенополистирол разлагается и медленно отравляет всё вокруг себя. Однако компания BASF, которая в 1951 году изобрела пенополистирол и с тех пор регулярно проверяет установленный в реальные условия эксплуатации образец пенополистирола, отмечает полное отсутствие разложения.

Но допустим, что пенополистирол всё-таки разлагается. Срок службы пенополистирола все производители смело заявляют не менее срока службы здания. Напомню, что речь идёт о сроке службы, то есть о сроке, в течение которого пенополистирол сохраняет свои физико-механические свойства. Срок службы здания примерно 50–80 лет. После его истечения здания сносятся в основном не из-за физического старения строительных материалов, а из-за морального старения. Например, в Ленинграде и Москве, да и в других городах, существуют и более старые здания. Ну, а какой же теоретический срок разложения пенополистирола? Особо подчеркиваю — теоретический, потому что он настолько большой, что точный срок просто невозможно установить. Химия утверждает: пластмасса, являясь инертным в биологическом отношении материалом, стоит на втором месте по времени разложения после стекла. Так с какой же скоростью будет идти выделение «вредных» веществ в окружающую среду на протяжении лет эдак 800, а может быть, и более?

Совершенно очевидно, что при такой скорости разложения выделения будут мизерные, за такой срок и дерево, и металл, и другие натуральные материалы превращаются в труху. К тому же у глины есть ещё одно замечательное свойство: глина: прекрасный сорбент. Это её качество вытекает из её строе­ния. Дело в том, что глина состоит из мельчайших частичек, но эти частички имеют не круглую или какую-либо ещё неправильную форму. Глина состоит из мельчайших частиц пластинчатой формы. Именно поэтому удельная поверхностная площадь глины очень высока и обладает повышенной связывающей способностью по отношению к другим веществам. Именно поэтому глина при высыхании воды становится монолитной. Если бы частицы глины имели другую форму, они бы просто не соединились и глина не была бы глиной.

Может быть, не многим известно, что глина применяется как сор­бент в виноделии и с её помощью осветляют вина, в нефтеперерабатывающей промышленности ею очищают масла, в медицинских целях ею очищают кожу лица.

Поэтому даже если пенополистирол и начнёт разлагаться, то ничтож­ные количества вредных веществ просто адсорбируются глиной и останутся на её поверхности.

Перспективы

применения

Конечно же, неверно утверждать, что полисаман является строительным материалом №1. Альтернативы цементу нет и пока не предвидится. Цементные растворы и бетоны вне всякой конкуренции при строительстве. Но тут важно уточнить, при каком строительстве — промышленном и многоэтажном. При строительстве крупных зданий, силовые элементы которых несут огромную нагрузку, без железобетона просто не обойтись.

Нужно ли использовать цемент­ные растворы и бетоны в мало­этажном строительстве с их избыточной прочностью и высокой те­­п­лопроводностью? Ответ на это каждый даст для себя сам. Для меня полисаман в строительстве личного дома предпочтительней. Кстати, характеристики полисамана по теплопроводности можно ещё больше улучшить. Для этого необходимо заменить гранулы пенополистирола на гранулы Неопора (Neopor). Неопор — это новый, похожий на пенополистирол материал. Графит, входящий в состав неопора, придаёт новому материалу не только характерный серебристо-серый цвет, но и улучшает такую основную характеристику, как теплопроводность: нео­пор эффективнее обычного пенопласта на 20%, то есть 80 мм нео­пора равнозначны по теплоэффективности 100 мм обычного пенополистирола. Изобретён этот новый материал все той же фирмой BASF и уже промышленно выпускается в России.

Расчёт стоимости

Ну и для тех, кто заинтересовался технологией, предлагаю примерный расчёт стоимости. Полисаман в качестве стенового материала при использовании под несущую стену должен иметь плотность не ниже 600 кг/м³. Состав смеси при плотности 600 кг/м³ может быть следующим:

 Глина — 584 кг.

Пенополистирольная гранула — 15 кг.

Фиброволокно — 1 кг.

Вода — исходя из требований по удобоукладываемости материала.

При таком составе смеси свободное пространство между гранулами полистирольной матрицы заполнено полностью и смесь имеет монолитную структуру. Данная смесь склонна к усадке в зависимости от типа применяемой глины: «жирная» глина усаживается больше, «тощая» — меньше. Для компенсации усадки в смесь можно вводить песок, исходя из жирности глины, а при определённых качествах глины и требованиях к конструкции песок может не добавляться совсем. Вода добавляется, исходя из конкретных условий применения смеси. Для уменьшения времени схватывания, а также пластификации смеси рекомендуется уменьшать потребное количество воды затворения путём применения электролитов в виде кальцинированной соды или жидкого стек­ла, воздухововлекающих добавок и др.

А теперь собственно о деньгах.

На 1 м³ материала потребуется­ ­­­­­1 м³­ полистирольной гранулы плотностью 15 кг/м³. В настоящее время в розничной сети можно приобрести гранулу по цене 1100 руб./м³. Естественно, приобретая гранулу на заводе — изготовителе пенопласта оптом, вы сможете сэкономить как минимум 20–30% средств.

На 1 м³ материала потребуется 1 кг базальтовой фибры по розничной цене 100 руб./кг (оптом дешевле).

На 1 м³ материала потребуется 600 кг глины. Цена везде разная, но, думаю, не дороже 100 руб. за тонну, а у кого-то и даром.

Итого по основным компонентам в розничных ценах получим 1300 руб./м³ полисамана.

Вспомогательные компоненты, такие как пластификаторы или электролиты, требуются в мизерном количестве, поэтому их стоимость можно смело не учитывать. К тому же можно с успехом обойтись и без них.

Владимир Васильев. ПРП Серебряный бор, Белгород.