Земля как материал для строительства

В строительном производстве грунтами называют породы, залегающие в верхних слоях земной коры. Свойства и качество грунта влияют на устойчивость земляных сооружений, трудоемкость разработки и стоимость работ. Для выбора наиболее эффективного способа производства работ необходимо учитывать следующие основные характеристики грунтов; плотность, влажность, сцепление, разрыхляемость и угол естественного откоса.

Плотностью называется масса 1 м3 грунта в естественном состоянии (в плотном теле). Плотность песчаных и глинистых грунтов 1,6. 2,1 т/и3, а скальных неразрыхленных грунтов до 3,3 т/и3.

Влажность характеризуется степенью насыщения грунта водой, которую определяют отношением массы воды в грунте к массе твердых частиц грунта и выражают в процентах. При влажности более 30% грунты считаются мокрыми, а при влажности до 5% — сухими.

Сцепление определяется начальным сопротивлением грунта сдвигу. Так, сцепление для песчаных грунтов равно 3. 50 кПа, для глинистых — 5. 200 кПа.

Сириус.Дома: Геополимеры – материалы для строительства городов будущего на Земле, Луне, Марсе

От плотности и сцепления между частицами грунта в основном. зависит производительность землеройных машин. Классификация грунтов по трудности их разработки в зависимости от конструктивных особенностей используемых землеройных машин и свойств грунта приводятся в ЕНиР (). Так, для одноковшовых экскаваторов грунты подразделяются на шесть групп, для многоковшовых экскаваторов и скреперов — на две и для бульдозеров и грейдеров — на три группы. При разработке грунтов вручную их делят на семь групп.

Коэффициент фильтрации грунта. Скорость движения грунтовых вод зависит от пористости грунта; она различна для разных грунтов и пород и поэтому характеризует водопроницаемость этих грунтов. Скорость движения грунтовой воды, (м/сут) называют коэффициентом фильтрации грунта. Чем меньше размер частиц грунта, тем меньше и поры между этими частицами, а значит и скорость фильтрации воды между ними и наоборот.

Разрыхляемость. При разработке грунт разрыхляется и его объем по сравнению с первоначальным увеличивается. По этой причине различают объем грунта в естественном и разрыхленном состоянии. Увеличение объема грунта при разрыхлении сильно отличается для различных грунтов и называется первоначальным разрыхлением.

Со временем этот разрыхленный грунт под воздействием нагрузки от вышележащих слоев, под влиянием атмосферных осадков или механического воздействия постепенно уплотняется. Однако грунт не занимает того объема, который он занимал до разработки. Степень разрыхления грунта после его осадки и уплотнения называют остаточным разрыхлением. Величины первоначального и остаточного разрыхления выражают в % по отношению к объему грунта в плотном состоянии. Коэффициенты, учитывающие эти приращения объема грунта, называют коэффициентами первоначального и остаточного разрыхления.

Липкость — способность грунта при определенной его влажности прилипать к поверхности различных предметов. Большая прилипаемость грунта усложняет выгрузку грунта из ковша механизма или кузова, условия работы транспорта и др. Липкость определяют усилием, необходимым для отрыва прилипшего предмета от грунта (для глин липкость достигает 0,05 МПа).

Особенности строительства жилого дома на землях для ведения крестьянского фермерского хозяйства

Разбивка земляных сооружений.

Разбивка сооружений состоит в установлении и закреплении их положения на местности. Приемы разработки и способы закрепления на местности очертаний сооружений разнообразны и зависят от вида земляного сооружения, способа производства работ и др.

Разбивку котлованов начинают с выноса и закрепления на местности (в соответствии с проектом) створными знаками основных рабочих осей, в качестве которых обычно принимают главные оси здания /—/и П—П (). После этого вокруг будущего котлована на расстоянии 2 . 3 м от его бровки параллельно основным разбивочным осям устанавливают обноску, которая состоит из забитых в грунт металлических стоек или вкопанных деревянных столбов и прикрепленных к ним досок. Доска должна быть толщиной не меньше 40 мм, иметь обрезную грань, обращенную кверху, и опираться не менее чем на три вкопанных столбика, высота которых должна быть достаточной для свободного прохода людей под обноской. Для пропуска транспорта в обноске должны быть разрывы. При значительном уклоне местности обноску делают с уступами.

На обноску переносят основные разбивочные оси и, начиная от них, размечают все остальные оси здания. Все оси закрепляют на обноске гвоздями или пропилами и нумеруют. Размеры котлована’ поверху, понизу и другие характерные его точки отмечают колышками или вехами. Обноску используют только в начальный период строительства, так как в процессе производства работ она быстро выходит из строя. Поэтому после возведения подземной части здания основные разбивочные оси переносят на его цоколь.

Для линейно-протяженных сооружений (например, для коллектора) устраивают только поперечные обноски, которые располагают на прямых участках через 50 м, на закруглениях — через 20 ,м. Обноску устраивают также на всех пикетах и точках г перелома профиля. Применяют также инвентарные металлические обноски, элементы которых выполнены из труб, уголков й т. п. Прямоугольность и габарит зданий определяют обязательно с помощью геодезических .методов.

Устройство открытого водоотлива.

Открытый водоотлив применяют для откачки протекающей воды непосредственно из котлованов или траншей насосами. При открытом водоотливе грунтовые воды просачиваются через откосы и дно котлована и направляются по прорытым водосборным канавам или лоткам к специально устроенным в пониженной части котлована приямкам, называемым зумпфами, откуда вода выкачивается диа-фрагмовыми или центробежными насосами соответствующей производительности. Насосы подбирают в зависимости от дебита (притока) вод, а сам дебит рассчитывают по формулам установившегося движения грунтовых вод.

Водосборные канавы устраивают шириной по дну 0,3. 0,6 м и глубиной 1. 2 м с уклоном 0,01. 0,02 м в сторону приямков. Сами приямки в устойчивых грунтах крепят в виде деревянного сруба без дна, а в оплывающих грунтах еще шпунтовой стенкой.

Открытый водоотлив является простым и доступным способом борьбы с грунтовыми водами, но имеет серьезный технологический недостаток. Восходящие потоки грунтовой воды, протекающей через стенки и дно котлованов и траншей, разжижают грунт и выносят из него на поверхность мелкие частицы. В результате такого вымывания этот способ имеет ряд существенных недостатков:

— снижается естественная прочность основания выемки за счет размыва его проточной водой;

— наличие воды на дне выемки затрудняет разработку грунта;

— требуется крепление стенок выемок, так как движение воды к зумпфам приводит в движение и фунты;

— подток воды к водосборной канаве может вызвать ослабление оснований зданий и сооружений, расположенных рядом со строящимся объектом.

Виды земляных сооружений.

Результатом разработки грунта является земляное сооружение, представляющее собой инженерное сооружение, устраиваемое из грунта в грунтовом массиве или возводимое на поверхности грунта. Земляные сооружения разделяют:

-по отношению к поверхности грунта — выемки, насыпи, подземные выработки, обратные засыпки;

-по сроку службы — постоянные и временные;

— по функциональному назначению — котлованы, траншеи, ямы, скважины, отвалы, плотины, дамбы, дорожные полотна, туннели, планировочные площадки, выработки;

— по геометрическим параметрам и пространственной форме — глубокие, мелкие, протяженные, сосредоточенные, простые, сложные и т.п.

К постоянным относят сооружения, предназначенные для долгосрочной эксплуатации — земляные плотины, каналы, полотно рельсовых и безрельсовых дорог, выемки и насыпи, возводимые при планировке.

К временным земляным сооружениям относят выемки, отрываемые при возведении фундаментов жилых и промышленных зданий, мостов, плотин, траншеи для прокладки водопроводных, канализационных, газовых и других сетей, насыпи для временных дорог и запруд. Каждое земляное сооружение должно быть устойчивым, прочным и защищенным от размыва водой.

Выемки шириной более 3 м называют котлованами, более узкие выемки для ленточных фундаментов или сетей коммуникаций — траншеями, выемки под отдельно стоящие фундаменты или столбы — ямами. Эти сооружения имеют дно и боковые поверхности, наклонные откосы или вертикальные стенки.

Выемки, разрабатываемые для добычи недостающего для строительства грунта, называют резервами; насыпи, в которые осуществляют отсыпку излишнего грунта, — кавальерами или отвалами. Места для отсыпки строительного и другого мусора называют свалками, а места, где осуществляют разработку песка, щебня и других строительных материалов — карьерами. Выемки, закрытые с поверхности земли и устраиваемые для прокладки транспортных и коммуникационных туннелей называют подземными выработками. Выемки имеют дно и наклонные откосы, после устройства подземных сооружений (или подземной части сооружений) выполняется обратная засыпка пазух — заполнение грунтом пространства между сооружением и откосами котлована.

Особые виды грунтов.

Виды грунтов: песок, супесь, суглинок, глина, лессовый грунт, торф, гравий, растительный грунт, различные скальные и уплотненные грунты.

При выборе методов производства земляных работ необходимо учитывать следующие основные характеристики грунтов: плотность, влажность, липкость, разрыхленность, сцепление, угол естественного откоса, сложность (трудоемкость) разработки.

В зависимости от этих характеристик грунты в строительстве рассматривают с точки зрения:

— пригодности в качестве оснований различных зданий и сооружений и размера допускаемой на них нагрузки;

— возможности их использования в качестве постоянных сооружений, т. е. как материала для устройства насыпей и выемок;

— целесообразности или возможности применения того или иного метода разработки грунтов.

Песчаные грунты — сыпучие в сухом состоянии, не обладают свойством пластичности. Они водопроницаемы, при определенной скорости течения воды размываются, с изменением влажности меняется и объем песка. Наибольший объем имеет песок во влажном состоянии (все пространство между частицами заполнено водой), наименьший объем имеет песок насыщенный водой (более тяжелый песок осел на дно, вода выдавила из пор воздух и сама поднялась в верхние слои), промежуточное положение занимает песок в сухом состоянии (свободное пространство между частицами заполнено воздухом).

Глинистые грунты — связные и обладающие свойством пластичности. Глины сильно впитывают воду и при этом сильно разбухают. При замерзании вода увеличивается в объеме до 9%, благодаря чему глинистые грунты сильно пучатся, при высыхании грунты, наоборот, с трудом отдают влагу, уменьшаются в объеме и трескаются. Во влажном состоянии глина пластична и почти водонепроницаема, с увеличением влажности сцепление частиц глины уменьшается, и глина легко размывается проточной водой.

Суглинокимеет свойства глины, супесь — песка, но в значительно меньшей степени.

В глинистых грунтах особо выделены лессовидные грунты. В сухом состоянии лесс обладает значительными прочностью и твердостью, но при соприкосновении с водой легко ее впитывает, при этом расплывается, сильно уменьшается в объеме, резко теряет несущую способность, становится просадочным.

К особым грунтам относят мерзлые, вечномерзлые, лёссовые, набухающие, слабые водонасыщенные глинистые, засоленные, насыпные грунты, торфы и заторфованные грунты.

Грунты и их строительные свойства.

В строительном производстве грунтами называют породы, залегающие в верхних слоях земной коры. Свойства и качество грунта влияют на устойчивость земляных сооружений, трудоемкость разработки и стоимость работ. Для выбора наиболее эффективного способа производства работ необходимо учитывать следующие основные характеристики грунтов; плотность, влажность, сцепление, разрыхляемость и угол естественного откоса.

Плотностью называется масса 1 м3 грунта в естественном состоянии (в плотном теле). Плотность песчаных и глинистых грунтов 1,6. 2,1 т/и3, а скальных неразрыхленных грунтов до 3,3 т/и3.

Влажность характеризуется степенью насыщения грунта водой, которую определяют отношением массы воды в грунте к массе твердых частиц грунта и выражают в процентах. При влажности более 30% грунты считаются мокрыми, а при влажности до 5% — сухими.

Сцепление определяется начальным сопротивлением грунта сдвигу. Так, сцепление для песчаных грунтов равно 3. 50 кПа, для глинистых — 5. 200 кПа.

От плотности и сцепления между частицами грунта в основном. зависит производительность землеройных машин. Классификация грунтов по трудности их разработки в зависимости от конструктивных особенностей используемых землеройных машин и свойств грунта приводятся в ЕНиР (). Так, для одноковшовых экскаваторов грунты подразделяются на шесть групп, для многоковшовых экскаваторов и скреперов — на две и для бульдозеров и грейдеров — на три группы. При разработке грунтов вручную их делят на семь групп.

Коэффициент фильтрации грунта. Скорость движения грунтовых вод зависит от пористости грунта; она различна для разных грунтов и пород и поэтому характеризует водопроницаемость этих грунтов. Скорость движения грунтовой воды, (м/сут) называют коэффициентом фильтрации грунта. Чем меньше размер частиц грунта, тем меньше и поры между этими частицами, а значит и скорость фильтрации воды между ними и наоборот.

Разрыхляемость. При разработке грунт разрыхляется и его объем по сравнению с первоначальным увеличивается. По этой причине различают объем грунта в естественном и разрыхленном состоянии. Увеличение объема грунта при разрыхлении сильно отличается для различных грунтов и называется первоначальным разрыхлением.

Со временем этот разрыхленный грунт под воздействием нагрузки от вышележащих слоев, под влиянием атмосферных осадков или механического воздействия постепенно уплотняется. Однако грунт не занимает того объема, который он занимал до разработки. Степень разрыхления грунта после его осадки и уплотнения называют остаточным разрыхлением. Величины первоначального и остаточного разрыхления выражают в % по отношению к объему грунта в плотном состоянии. Коэффициенты, учитывающие эти приращения объема грунта, называют коэффициентами первоначального и остаточного разрыхления.

Липкость — способность грунта при определенной его влажности прилипать к поверхности различных предметов. Большая прилипаемость грунта усложняет выгрузку грунта из ковша механизма или кузова, условия работы транспорта и др. Липкость определяют усилием, необходимым для отрыва прилипшего предмета от грунта (для глин липкость достигает 0,05 МПа).

Источник: infopedia.su

технологии из россии

Потребность в жилье относится к основным потребностям человека. При нынешнем экономическом укладе главным фактором, влияющим на обеспеченность жильем, является соотношение между ценой дома и доходом семьи (домашнего хозяйства). Естественно, что для людей с невысокими доходами жилищный вопрос является более острым, чем для их более состоятельных сограждан.

Причем, из-за нынешнего многократного завышения цены над реальной стоимостью строительства даже люди из формирующегося так называемого «среднего класса» также испытывают нехватку доступного по цене жилья. Это весьма болезненная проблема для нашего общества, что понимает и власть, сделав доступное и комфортное жильё темой одного из национальных проектов. Однако, жилищная проблема не стала менее острой. Причём в условиях финансового кризиса возможности её решения сокращаются. Во всяком случае, как свидетельствуют эксперты, возможности получения ипотечных кредитов резко сокращаются.

Самое дешёвое решение для потенциального домовладельца – это построить жильё своими руками с минимальными расходами на строительные материалы, цены на которые ежегодно возрастали на 15 – 25, а то и более процентов (см., например, Ступин И. Золотая пыль никому не нужна. – журнал «Эксперт» , 2007, 23 апреля, № 16 (557). При этом, как известно, в цене строительных материалов существенную долю занимает транспортная составляющая, которая может достигать 40%.

II. О самом доступном и дешёвом строительном материале – земле (грунте)

• постройки со стенами, устраиваемыми в опалубке, где грунт уплотняют трамбованием. Такие постройки называют землебитными или глинобитными;
• постройки из отдельно приготовляемых трамбованием грунтоблоков или землебитных камней;
• постройки из кирпичей, изготовленных пластичным формованием грунта.

III. О грунтостроении в исторической ретроспективе

Строительство сооружений из земли (грунта) имеет историю, уходящую в глубь веков, насчитывая не одно тысячелетие, и зародилось ещё в недрах древних цивилизаций, сформировавшихся на берегах Нила, Тигра, Евфрата, Хуанхэ. С древности строят дома из грунта практически на всех континентах Земли, разве что за исключением Антарктиды.

За прошедшие тысячелетия в различных климатических зонах из земли возводились города, посёлки, дворцы, храмы, крепостные стены, форты и т.п. Так вдоль восточных склонов Уральского хребта на компактной территории находится целая «Страна городов», с уникальным по своей сохранности укрепленным поселением, получившим название Аркаим. По мнению открывших его в 1987 году археологов Аркаим существовал 3600-3700 лет тому назад. К моменту раскопок на Аркаиме хорошо сохранились два кольца оборонительных сооружений, вписанных друг в друга, два круга жилищ – внешний и внутренний, и центральная площадь. Основным материалом при строительстве Аркаима использовался грунт в сочетании с деревянными конструктивными элементами.

У Плиния Старшего, прокуратора Испании (67 г. новой эры), в его «Естественной истории» (25 книга, глава XIV) можно прочесть о виденных им в Африке и Испании формовых стенах, называемых так потому, «что их более в формах делают, нежели строят». Плиний отмечает, что «стены эти уже несколько столетий противостояли действию ветров, непогоды, дождей и огня лучше сложенных из кирпича». Плиний упоминает о зданиях в Испании, построенных Ганнибалом (247 или 248 – 183 до н.э.) на вершинах гор.

В испанской провинции Валенсия существуют остатки земляных укреплений, стены которых во многих местах стоят полностью уцелевшими за 2000 лет.

Предполагается, что из Испании строительство из грунта распространилось далее по Западной Европе, захватывая Францию, Италию, Швейцарию, Германию.

В сочинениях зодчего Ронделе (XVIII век) можно найти указания на то, что большое распространение среди жителей Южной Франции получили дома из битой земли (грунта). Они были настолько хорошо сделаны, что казались как бы вылитыми из одного куска. Ронделе указывает, что этот материал может быть употреблён не только на мелкие сельские строения, но и куда более значительные сооружения. В подтверждение он приводит тот факт, что когда ему пришлось перестраивать в 1764 году трехэтажный замок, построенный за 150 лет до этого, стены оказались настолько крепки, что создавалось впечатление, будто они вытесаны из употребляемого в том районе очень крепкого песчаного камня.

Интересно, что когда первые в XIX веке европейцы попали в Южную Аравию и увидели город Шибам (см. рис.2), они поразились этому «аравийскому Манхэттену» — город состоял из восьми и более этажных домов.

Технология строительства «небоскрёбов» Шибама не изменилась с древнейших времён. В качестве сырья для изготовления строительных блоков служат глина и замешенная в неё рублёная солома. Этот состав вливают в форму и две недели сушат на солнце. Из полученных таким образом блоков, бригада из 5-6 человек начинает возводить стену.

После того, как несколько рядов уложено, строительство останавливают на неделю для дополнительной просушки. По мере роста стен их толщину уменьшают – наверху она в пять раз тоньше, чем внизу. Внутри этажи связывает лестница, которая выполнена из того материала, что и стены.

Рис. 2. Вид города Шибам, Йемен (фото Ю.И.Пустового )

Грунт, как строительный материал, используется не только в «тёплых краях», но и в регионах с весьма суровым климатом. Например, в Гималаях. На рис. 3 приведен пример строений из грунта (также главным образом глины), смешанного с навозом, в гималайском районе Ладакх, где продолжительной зимой столбик ртути опускается до отметки — 40ºС.

Рис.3. Ладакх, Гималаи (фото Раджеша Беди).

Самое известное в России здание из земли – это Приоратский дворец в г. Гатчина (рис. 4), построенный под руководством выдающегося русского архитектора Н.А.Львова (1751-1803). Само название «Приоратский» определяет назначение дворца как резиденции для приора (т.е второго должностного лица) Мальтийского ордена, в котором сам император Павел I, как известно, являлся Великим магистром.

Рис. 4. Приоратский дворец (1798-1799), архитектор Н.А.Львов

Приоратский дворец стоит уже в течение 209 лет на берегу Черного озера и являет собой неоспоримый аргумент в пользу надежности и долговечности построек из грунта.

Здание дворца двухэтажное, на фундаменте из бутовой плиты. Глубина заложения фундамента – 2 м. Стены трамбованные в передвижной опалубке. Трамбование стен произведено слоями толщиной 5 – 6 см, с введением между слоями прослоек из известкового раствора толщиной до 6 мм. Высота стен – около 8,5 м. Толщина стен на уровне подоконника первого этажа – 78 см, второго – 62 см.

«Все строение, — писал Львов, — сделано из чистой земли, без всякой примеси и без всякой другой связи, кроме полов и потолка, особым образом для того устроенных… Главный корпус, сверх фундамента, построен весь из земли, набитой в переносные станки, ни снутри, ни снаружи (кроме окон) не оштукатурен, а затерт только по земле скипидарною водою».

То есть, Н.А.Львов не стал штукатурить стены дворца. Так они простояли до 1887 года и лишь тогда их оштукатурили. Штукатурка произведена по дранке, прибитой к стенам большими коваными гвоздями. Ограда м две будки к ворот выстроены из землебитного кирпича размером 15 х 30 см, причём стены ограды сложены, как обычно, на извести.

У архитектора Н.А.Львова были другие, менее знаменитые постройки из земли. Например, известные строения, а это два здания (двухэтажное и одноэтажное) в бывшей Симоновской слободе в Москве, Они были обитаемы ещё в 30-х годах XX века, но затем разрушены при строительстве цехов Московского завода малолитражных автомобилей.

Приоратский дворец прошел испытание не только временем, но и войной, ведь в дни Великой Отечественной войны Гатчина долгое время являлась зоной активных боевых действий с использованием танков, артиллерии и авиации. От снарядов и авиабомб рушились даже массивные каменные постройки, а Приоратский дворец выстоял.

Н.А.Львов подобрал такой состав грунтомассы, что прочность землебита через 20-30 лет после возведения здания составила 10-12 МПа, хотя цемент в состав грунтомассы не вводился. Состав этой грунтомассы в процентах по объёму: гравий крупностью от 3 до 7 мм – 4; песок – 58; пыль (мелкая земля) – 20; глина – 18. Органические примеси не добавлялись.

В России были и другие энтузиасты грунтостроения. Одним из последовательных сторонников строительства из грунта был французский изобретатель, директор опытной фермы Общества сельских хозяев южной России Изнар. Он изобрёл в 1833 году устройство («снаряд») для изготовления землебитного камня в формах. «Снаряд» Изнара представлял собой обыкновенный копёр. Несколькими ударами бабы весом 150 кг производилось уплотнение земли в форме, после чего она освобождалась от почти готового камня, который подлежал сушке. Размеры камня составляли 180 х 180 х 360 мм, масса – 22 кг, объёмная средняя плотность – 1860 кг/см³.

Производительность последней модели установки, созданной Изнаром, доходила до 400 камней в течении 10-часового рабочего дня при трёх обслуживающих установку.

Посредством этого устройства Изнар выстроил на опытной ферме Общества сельских хозяев южной России около Одессы целый рад построек: жилые дома, конюшни, сараи, скотные дворы и пр. Один из двух домов в Одессе, принадлежащих Изнару, также был построен из землебитных камней. Этот дом был двухэтажным размером 19 х 8,5 м.

Качество построек Изнара, сложенных из землебитного камня на глине, по отзывам нескольких комиссий, было более чем удовлетворительно.

Через 25 лет с момента возведения построек, Комиссия Общества сельских хозяев Южной России в 1858 году после их обследования установила, что все здания сохранились в целом виде. Кирпичи на совершенно неоштукатуренных и неотбелённых стенах имеют такую плотность, при которой гвозди забиваются в них с величайшим трудом, при этом большая часть их загибается. Жилые дома, включая и нижние этажи, до половины находящиеся в земле, не имеют и следов сырости и отличаются легким, приятным воздухом. Наружные стены у сараев под известковой окраской сохранились без всякого повреждения, а штукатурка, произведённая как из глины, так и из извести, держится на стенах превосходно.

В результате комиссия, основываясь на 25-летнем существовании этих построек, выдала свидетельство о том, что по чрезвычайной дешевизне, по прочности жилья они могут называться превосходными и могут быть с большой пользой и выгодой возводиться везде, даже в местах, изобилующих естественным камнем и строевым лесом.

В последующие годы в России практика применения грунта в строительстве расширялась. Положительный опыт применения грунта в качестве строительного материала особенно поддерживался Обществом по огнестойкому строительству России, так как применение грунтоблоков позволяло доступными средствами с наименьшими затратами решать задачу по замене деревянных построек на добротные, прочные и огнестойкие строения. В помощь застройщикам были специально разработаны проекты жилых и общественных зданий (см., например, В.М.Верховский. Сельские огнестойкие постройки. – СПб, 1898).

Есть примеры строительства из грунта в советское время. Например, в 1933 году в посёлках Голицыно и Ступино Московской области был построен ряд зданий, а в г. Кемерово два квартала одно — двухэтажных грунтоблочных домов.

В 1955-1956 годах было построено несколько зданий со стенами и частично фундаментами из грунтоцементных блоков на Алтае (Долговская и Анисимовская МТС, Сычёвский заготовительный пункт, Быстроистокский район).

В Краснодарском крае (совхоз № 612, Пластуновский район) в 1956 году был выстроен опытный двухквартирный дом со стенами из грунтоблоков, которые спустя 6 – 7 часов после изготовления приобретали прочность 1,6 – 1,8 МПа.

В 1957 году в г. Балашиха Московской области было выстроено несколько хозяйственных и бытовых помещений, здание будущего цеха ксилитовых плит.

В период бурного развития сборного железобетона (с 1954 по 1985 гг.) из массового строительства практически были вытеснены все другие материалы. И настолько был забыт опыт грунтостроения, что когда изменилась техническая политика в области производства строительных материалов, предложения по строительству из грунта были восприняты как откровения.

IV. О современном состоянии грунтостроения

В тоже время преимущества жилья из грунта привели к тому, что интерес к нему проявляется в достаточно богатых по мировым меркам странах. В частности, в Бельгии, Германии, Италии, США, Франции и других, где ведется пропаганда использования грунта для строительства различных типов зданий: домов для семей с низкими и средними доходами, роскошных домов, зданий для офисов, религиозных зданий и других сооружений. Причем, строительства не только отдельных зданий, но и полноценных поселений.

Ярких примеров такого строительства немало. Среди них жилое поселение Ла Луз площадью 200 га, вблизи города Альбукерке (штат Нью-Мексико, США). На этом участке земли в 1969 -1974 годах было построено 92 блокированных жилых дома и объекты различного социально-культурного назначения. Признанием со стороны общества является придание этому поселку статуса национального достояния.

Не менее значимым мировым опытом является опыт проектирования и строительства экспериментального жилого квартала в Вильфонтэн (вблизи Лиона, Франция) в 1982-1986 годах (рис.5). 11 архитектурных групп в своих проектах для строительства 65 жилых домов применили различные конструктивные методы и схемы с использованием грунта в качества строительного материала. В отличие от американского опыта французские архитекторы предусмотрели и жилые многоквартирные дома.

Рис. 5. Экспериментальный жилой квартал в Вильфонтэн, Франция

Одним из удачных примеров строительства жилья из грунта на постсоветском пространстве, является дом, спроектированный и построенный в Кишинёве (Республика Молдова) архитектором С.Г.Мунтяну, активным проводником идеи грунтострояния (рис. 6).

Благодаря Интернет имеется прекрасная возможность посмотреть разнообразные архитектурные решения строений из грунта от довольно скромных до весьма дорогих домов (см., например, http://www.apparatus.com, http://rammedearthworks.com, http://www.rammedarth.com).

Cледует особо отметить, что для жителей стран с богатым населением проживание в доме, построенном из земли (грунта) является свидетельством не их бедности, а ориентированности на экологию. Если в Интернете открыть какую-нибудь страничку по строительству из грунта, то зачастую на ней же помещена информация о применении солнечной энергии, рациональном использовании воды и так далее. А в предлагаемых проектах эти линии сведены воедино как проект экологического жилья, «экодома» (см., например, http://www.earthship.org).

Помимо жилых помещений из грунта строят офисы, магазины, культурные, культовые и спортивные сооружения.

В 1979 году во французском Гренобле был создан Международный центр исследований в области грунтостроения (CRA Terre). В Центре работает международная и междисциплинарная команда специалистов. Деятельность Центра простирается более, чем на 80 стран мира (см. www.rott-terredefan.com).

Известный изготовитель оборудования для производства грунтоблоков, американская компания Terra Block Inc., оценивает мировую потребность в грунтоблоках в 2,5 млрд. долл. США. Поэтому неудивительно, что к исследованиям по грунтостроению привлекаются серьёзные научные силы. Так в США ученые из университетов Нью-Йорка и Сан-Франциско проводятся стендовые испытания, позволяющие выявить критические нагрузки, которые могут выдерживать сооружения, построенные из этого материала.

Так в США ученые из университетов Нью-Йорка и Сан-Франциско проводятся стендовые испытания, позволяющие выявить критические нагрузки, которые могут выдерживать сооружения, построенные из этого материала.

В составе добровольной организации международной стандартизации ASTM International (первоначально известной как Американское общество по испытанию материалов) имеется технический комитет D18, специализирующийся на разработке стандартов в области испытаний грунта и скальных пород. В рамках комитета D18 функционирует 20 подкомитетов, включая D18.15 по стабилизирующим добавкам и D18.14 по геотехнике устойчивого строительства.

Существенно продвинулись в деле нормативного обеспечения грунтостроения в Новой Зеландии, где с 1999 года действуют три стандарта по строительству из земли (грунта):

№ NZ 4297 «Инженерное проектирование зданий из земли»;

№ NZ 4298 «Материалы и необходимые навыки для строительства из земли»;

№ NZ 4299 «Строения из земли, не требующие специального проектирования».

Первый из этих стандартов посвящён требованиям по прочности, предъявляемым к сооружениям из земли, второй – устанавливает требования по обработке материалов для строительства, а третий – «закрывает» вопросы строительства относительно простых сооружений, не требующих специальных знаний. Деловые новозеландцы считают, что введение этих стандартов существенно (в ряде случаев в несколько раз) экономит затраты по оплате услуг специалистов и позволяет многие работы выполнять самим застройщиком.

В Австралии стандарт по строительству из земли (№ НВ 195) в виде некоего справочного пособия был разработан в 2002 году. По мнению разработчиков, он рассчитан, прежде всего, на профессиональную аудиторию, в т.ч. архитекторов, строителей, инженеров и строительных инспекторов, тем не менее, может быть использован и индивидуальными застройщиками.

V. Особенности грунтоблочного строительства

Наиболее удобным и рациональным при строительстве сооружений является использование грунта в виде грунтоблоков. Если дом строится без подвала, то грунта, вынутого для устройства фундамента, хватает на сооружение стен одноэтажного дома. Если же дом строится с подвалом, то грунта, вынутого для подвала, хватает на стены уже двухэтажного коттеджа. Для сооружения стен можно использовать также грунт, вынутый при планировке участка, при сооружении колодца или бассейна, при обустройстве дренажа и других работах.

Известны методы улучшения природной прочности и устойчивости грунтов к физико-механическим воздействиям. Эти методы обычно называются стабилизацией грунтов, и используются в мировой практике на протяжении многих столетий.

Основной фактор, воздействующий на грунтовые изделия, это вода. Фракции ила и глины разбухают в воде и сжимаются при высыхании. Это сжатие может вызвать трещины в стенах.

Целью стабилизации грунта является повышение его сопротивления, воздействиям местных погодных условий, включая дождь, изменения температуры и влажности.

Основными способами повышения устойчивости грунтов к погодным факторам являются: увеличение плотности грунта, введение в грунт вяжущего вещества, которое связывает частицы грунта, добавление гидрофобного вещест­ва, которое действует как водозащитное, водоотталкивающее сред­ство.

Выбор и применение правиль­ного метода стабилизации может увеличить прочность грунта в 5-7 раз и более, улучшить его сопротивляемость эрозии.

Далеко не всегда глинистые грунты, имеющиеся в данной мест­ности, подходят для изготовления стеновых материалов, но это не означает, что эти грунты нельзя использовать. Качество грунта можно улучшить естественными или искусственными методами путём повышения или понижения его пластичности и изменения соотношения между глиной и песком в грунте.

Если в данной местности имеются супеси (глинистые пески), их пластичность рекомендуется повышать одним из следующих методов: летованием, промораживанием, добавкой высокопластичных глин.

Летование — это процесс, при котором глинистый грунт подвер­гается в течение летнего периода года неоднократному увлажнению с высыханием на солнце.

В этом случае грунт следует уложить на несколько месяцев на открытых площадках в низкие гряды высотой до 0,5 м и шириной до 3 м. В течение 1,5-2 месяцев гряды необходимо ежедневно поли­вать водой. Под действием солнца, ветра и влаги происходит разру­шение структуры грунта и его измельчение, увеличивается количе­ство глинистых частиц и повышается пластичность грунта.

Для промораживания грунт следует уложить в гряды высотой до 1 м, шириной в основании 1,2-1,4 м. При недостаточно дождли­вой осени гряды необходимо хорошо залить водой. В таком состоя­нии грунт подвергают вылёживанию до весны. Зимой вода, содер­жащаяся в грунте, замерзает и, увеличиваясь в объёме, разрушает грунт, измельчая его. Количество глинистых частиц увеличивается и повышается пластичность грунта.

Эти методы следует также использовать, если глинистый грунт находится в плотном камнеподобном состоянии.

Добавка высокопластичной глины является наиболее простым методом повышения пластичности грунта. В этом случае грунт тща­тельно перемешивается с глиной вручную или при помощи смесителя непосредственно в месте изготовления грунтоблоков. Количество до­бавляемой в грунт глины зависит от типа грунта (супесь или глинис­тый песок) и может достигать 40 % от объёма грунта.

Определение количества добавляемой глины следует проводить опытным путём. Для этого необходимо приготовить пробы грунта с добавлением глины в количестве 10 %, 20 %, 30 % и 40 % от объёма грунта (в соотношении грунт к глине соответственно 1:0,1, 1:0,2. 1:0,3 и 1:0,4 по объёму). После чего определить качество полученных смесей и выбрать наилучший состав. Весь необходимый грунт следует перемешать в найденном соотношении с глиной вручную или при помощи смесителя.

Если в данной местности находятся высокопластичные грунты (глины), то требуется понизить их пластичность (отощить) путём добавления к грунту отощающей добавки.

В качестве отощающей добавки может быть использован крупнозернистый песок (с зёрнами размером 1,2-1,5 мм), керамзитовый песок, измельчённый доменный шлак и тому подобные материалы, Также в качестве добавок используют различные органические материалы: опилки, льняная костра, соломенная сечка и другие.

Как и в предыдущем случае, количество добавленной к грунту добавки следует определить опытным путём. Для этого следует изготовить пробы грунта с различным количеством добавки. При применении песка обычно готовят пробы с 30 %, 40 % и 50 % песка от объёма грунта (соответственно в соотношении грунт к глине 1:0,3, 1:0,4 и 1:0,5 по объёму). Изготовленные пробы необходимо испытать на при­годность и выбрать наилучший состав. Затем следует весь необходимый грунт смешать с песком (или другой отощающей добавкой) в найденном соотношении посредством смесителя или вручную.

В качестве неорганических (минеральных) добавок для стаби­лизации грунта в условиях индивидуального производства, в основ­ном, используются цемент и известь, реже гипс.

Использовать отходы промышленного производства, которые могут употребляться в качестве замены портландцемента, для ин­дивидуального применения не рекомендуется, так как в каждом конкретном случае требуется проверять эти отходы на биологичес­кую безопасность, то есть на отсутствие радиоактивных, токсич­ных, канцерогенных и тому подобных веществ и соединений.

Цемент может применяться для стабилизации всех видов грун­тов. Однако наибольшая прочность при наименьшем расходе це­мента достигается в случае применении крупнообломочных и гравелистых грунтов, супесей и грунтовых смесей оптимального состава. Значительно большее количество цемента требуется для тяжёлых суглинистых и, тем более, глинистых грунтов.

Прочность изделий из грунтоцементной смеси при одинаковом содержании цемента зависит от количества в смеси глинистых час­тиц. Так прочность изделий на основе глины в 2-3 раза меньше, чем материала на основе супесей и легких суглинков. Поэтому равно­прочный материал на основе глины можно получить при введении цемента 16 % и более.

Добавка цемента к грунту уменьшает усадочные явления при его высыхании. При этом для данной усадки величина отношения цемента к грунту зависит от плотности отформованной грунтоцементной смеси.

На процессы твердения цемента отрицательно действуют гуму­совые вещества, образующиеся в грунтах в результате разложения органических остатков. Грунты, содержащие более 6% гумусовых веществ, для изготовления стабилизированных цементом грунтоблоков не рекомендуются. Всё же, отрицательное влияние гумуса может быть устранено добавлением гашёной или негашёной извес­ти, что приводит к созданию щелочной среды, благоприятной для твердения цемента.

Известь широко применяется в различных областях строитель­ства, в том числе, и для стабилизации грунта.

Количество извести подбирается, исходя из содержания в ней оксидов кальция и магния. Чем их больше, тем меньшее количест­во извести требуется для обработки грунтов.

Для стабилизации грунтов может быть использована как гашё­ная известь, так и негашёная известь.

При стабилизации грунта известью особенно важно, чтобы от­формованные блоки имели высокую плотность, что способствует тесному соприкосновению частиц извести и грунта и благоприят­ным условиям для протекания реакций стабилизации.

В качестве стабилизирующих веществ гидрофобного действия используются органиче­ские вещества как природного происхождения — нефти, битумы, продукты переработ­ки нефти, горючих сланцев, каменного угля, торфа, древесины, так и синтезированные вяжущие материалы.

Нефти, битумы, различные смолы и дегти применяют в виде добавок к грунту, как в натуральном виде, так и в виде эмульсий в зависимости от вязкости исходного продукта.

Использование грунта не в последнюю очередь сдерживается несовершенством всех известных технологий его обработки, хотя вряд ли какой строительный материал способен сравниться с правильно обработанным грунтом при строительстве одно-двух этажных сооружений.

Решить проблему производства качественных строительных блоков из грунта, в том числе непосредственно на месте строительства, позволяет технология, известная как зонное нагнетание, «Русские качели ® », СПРИТ, которой посвящён настоящий сайт.

Рис. 7. Комплект оборудования на базе РК («Русские качели®») 250, установленный непосредственно на месте строительства и изготовленные на нём блоки.

Источник: xn--e1afpabeqp7a.xn--p1ai

Как отличить качественный грунт от строительной земли?

Для работ на садовых участках требуется качественный грунт, найти который просто и сложно одновременно. С одной стороны, компаний, предлагающих разные виды грунтов, много. С другой — на рынке полно недобросовестных поставщиков, готовых выдать строительную или обычную землю за грунт.

Они обещают богатый урожай, перечисляют плодородные характеристики грунта, говорят о его чудодейственных свойствах. На практике же оказывается, что все ваши усилия на дачном участке были напрасны. Потому что поставщик обманул, а вы доверились ему и не проверили качество продукта заранее.

В этой статье мы расскажем, как отличить качественный грунт от строительный земли, распознать обман и не сожалеть по осени о «бесцельно прожитых» весенне-летних днях.

Виды грунтов: растительный, плодородный, чернозём, торф

Для разных садовых работ — свой вид грунта.

Растительный грунт предназначен для озеленительных и ландшафтных работ на участке, организации газона и высадки деревьев. Представляет собой верхний слой почвы, который просеяли и очистили от камней, сорняков и корешков.
Растительный грунт — это смесь из нескольких компонентов, усиливающих его плодородные качества. Хороший растительный грунт состоит из торфа, перегноя и песка в пропорции 10%/5%/10%.

• Песок — делает растительный грунт рассыпчатым.
• Торф — улучшает питательные свойства.
• Перегной — выполняет все функции органического удобрения.
• Грунт — используется в качестве основы для смеси, придает ей характерный тёмный цвет и содержит в составе максимум питательных веществ.

Плодородный грунт — многокомпонентный продукт, созданный специально для плодово-овощных культур, посадки газона, деревьев и кустарников. Состоит из очищенного грунта, органических удобрений, чернозёма и песка. Это готовый к применению продукт, который не требует никакой дополнительной подпитки. Он изначально содержит все необходимые витамины и элементы для успешного выращивания фруктов, овощей, зелени, ягод и цветов на ваших участках.

Плодородный грунт — это смесь из:

• грунта 30% и торфа 30% как основы — оба эти компонента улучшают структуру почвы и питают корни растений за счет более легкой доставки кислорода и влаги;
• компоста 30% — органическое минеральное удобрение;
• песка 10% — добавлен специально для рыхлости.

Плодородный грунт универсален и имеет широкую сферу применения: СНТ, фермерские и лесные хозяйства, благоустройство городской среды, озеленение парков.

Чернозём — самый востребованный вид грунта, который ищут и спрашивают чаще остальных. Уникален по составу и структуре, улучшает качество почвы, повышает урожайность. Содержит большой процент гумуса, это основа чернозёма, а также азот, калий, фосфор и другие полезные элементы и микроэлементы.
Чернозём — редкий вид грунта. Поставляют его всего из нескольких областей: Тульской и Воронежской. Обычно чернозём не используют в чистом виде, добавляют в грунтовые смеси, т.к. это довольно тяжелый, жирный материал, который через год после укладки застывает на поверхности земли коркой и препятствуют всходу растений.

Торф — органическое вещество, способное в составе грунта оздоровить и значительно улучшить качество почвы. На садовых участках и в фермерских хозяйствах торф незаменим, чтобы сделать почву пористой, влаго- и воздухоёмкой, лёгкой.
Низинный торф, который полностью перегнил и превратился в удобрение, используют для производства плодородных грунтов, обогащая их микроэлементами, насыщенным черным цветом, минеральными добавками.

Как отличить качественный грунт от земли?

Принципиальное отличие между грунтом и строительной/обычной землёй состоит в том, что грунт — он про выращивание растений и плодов, а земля — про строительство, планирование и обустройство участков. Земля используется для выравнивания, поднятия уровня участков, засыпки ям, котлованов и траншей, строительства дорог. В ее составе может быть сколько угодно разных компонентов: глины, суглинка, песка, но это пустой с точки зрения плодородности продукт. Он не подходит для садовых работ и никак не связан с урожайностью.

Землю вместо грунта продают, потому что стоит она дешевле — можно нечестно заработать на разнице — а выявить подмену неспециалисту трудно. Но реально.

Грунт должен быть:

• Однородный и чистый — без камней, палок, глины
• Рыхлый, пушистый, рассыпчатый — легко рассыпается, не слёживается
• Без сильных посторонних запахов
• Тёмного цвета — чёрного, тёмно-серого, тёмно-коричневого
• Нейтральной кислотности — Ph 6,5-7

Как это всё проверить?

Только визуально, по документам и взяв при необходимости пробу грунта на проверку. Для этого перед заказом (особенно большого объёма) приезжайте на базу поставщика или в магазин, чтобы убедиться в наличии и качестве материала. Вы сможете своими глазами увидеть грунт, потрогать руками, провести тест на кислотность.

К примеру, чернозём или его наличие в грунтовой смеси проверяют так: надо взять в руки небольшую горку грунта, понять, что она довольно тяжелая, и сжать между пальцами. На руке останутся еле заметные масляные следы — значит, гумус в составе есть, и это хорошо. Если вы покупаете грунт в мешках, попросите продавца при вас расфасовать и упаковать материал в мешок нужного объёма.

Что предлагает компания «Эко-щебень»

• Грунты с сертификатами качества Московского экологического регистра (МЭР)
• 3 собственные базы на севере и юге Москвы с большим запасом разных видов грунтов для садовых и планировочных работ
• Возможность приехать на базу в любое время, чтобы увидеть ассортимент и оценить его качество
• Отгрузку по весам в режиме 24/7
• Грунты россыпью, в мешках по 25 и 50 кг и в биг бегах
• Доставку в день заказа

Покупайте грунт и сыпучие стройматериалы в компаниях, которые дают вам гарантии. Спрашивайте у продавца адреса баз, магазинов, складов, просите выслать фото товара до заказа и оплаты. Лишние пара часов, потраченные на поиск надежного поставщика и проверку, сэкономят ваши деньги, время и нервы. А более ценных ресурсов не бывает.

Источник: xn—-btblbvwc3g5ab.xn--p1ai

Утилизация и переработка грунта: классификация и требования

Земляные работы при строительстве и рытье котлованов, добыче полезных ископаемых приводит к извлечению из недр сотен тысяч тонн грунта. Если его так и оставить на поверхности, это может стать причиной нарушения экосистемы. Вред еще больше, если он заражен разными химическими веществами. Чтобы предупредить причинение вреда окружающей среде, жизни и здоровью людей и животных, необходима утилизация грунта.

Утилизация грунта — что это означает?

Как и остальной мусор его можно:

1. Направить на вторичное использование;
2. Вывезти на полигон для обезвреживания и захоронения.

Способы выбираются, исходя из степени опасности. При обычном рытье котлованов грунт можно использовать на приусадебных участках. Особенно он востребован в песчаной местности, где поблизости сосновые насаждения.

Почва там бедная, мало пригодная для сельскохозяйственной деятельности, характеризуется слабой урожайностью для традиционных культур. Но ее можно повысить, если привезти сюда плодородной земли. В таких целях используются чистая земля или грунт с допустимым уровнем загрязненности.

Но если в работах используются химические вещества, земля может быть непригодной для дальнейшего использования. В этом случае требуется вывоз грунта с утилизацией.

Классификация грунта по степени опасности

Как и остальные отходы, грунт может быть:

Соответственно, такой грунт нельзя использовать в сельскохозяйственных целях. Причина – выращенный на нем урожай представляет опасность для здоровья людей и животных, становится причиной опасных заболеваний и даже смертельных случаев.

В таких случаях необходима утилизация грунта на полигоне. Это специальные защищенные объекты, построенные по индивидуальному архитектурному плану. Но предварительно может проводится переработка грунта. Ее основная цель – добыча ценных химических соединений, металлов.

С помощью переработки получают редкие и ценные элементы, добыча которых естественным способом обходится в десятки раз дороже и наносит непоправимый ущерб окружающей среде.

Где используется неплодородный грунт?

Но может оказаться, что земля хоть и неопасная, в ней нет токсичных соединений или их концентрация незначительна, однако малопригодна в сельскохозяйственных целях. С одной стороны, везти такой грунт на полигоны дорого и бессмысленно. Но и для растениеводства он не подходит.

Такую землю можно использовать:

1. Для подсыпки во время строительства или ремонта дорожного покрытия;
2. Для добычи песка, гравия, щебня или их смесей, необходимых в строительных работах;
3. Для производства таких материалов, как кирпич, известь и цемент.

То есть, грунт, не представляющий опасности для окружающей среды и ценности в сельском хозяйстве, может применяться как сырье в строительных работах. Его необходимо везти не на полигоны, а на предприятия, которые производят кирпич, цемент, добывают щебень, гравий и т.п.

Требования по утилизации грунта

Планирование вывоза замусоренного грунта с утилизацией или использования земли в сельскохозяйственных целях начинается еще до начала проведения земляных работ. То есть, еще до того, как субъект приступит к строительству или добыче полезных ископаемых, он должен обратиться в Росприроднадзор.

Законодательство по утилизации грунта требует, чтобы вначале в природоохранное ведомство подавалось разрешение на проведение запланированных работ. К нему прилагаются:

1. План ведения строительства, рытья котлована;
2. Проектная документация;
3. График намеченных работ;
4. Смета по запланированному производству;
5. Ведомость, в которой отражаются объемы грунта, подлежащего переработке;
6. Исследование участка земли, на которой будут проводиться работы;
7. Соглашения с организациями, которые занимаются транспортировкой, переработкой и утилизацией грунта.

Под исследованием понимается экспертиза образца, которая проводится в лабораторных условиях. По итогам выдается санитарно-экологическое заключение.

Договоры на вывоз и утилизацию заключаются с компаниями, у которых есть соответствующая лицензия. Нарушение этого требования станет основанием для запрета Росприроднадзором на проведение работ. А если они уже проведены, и установлен факт утилизации грунта организацией без соответствующей лицензии, на строительное или добывающее предприятие, его руководителей накладывается штраф.

Чтобы отчитаться о выполнении требований Росприроднадзора, компания обязана представить:

1. Договор на обращение с этим видом отходов;
2. Копию лицензий организаций, которые занимаются вывозом, переработкой и захоронением земли;
3. Приказ предприятия на транспортировку;
4. Справку о проведенных работах в соответствии с условиями договора;
5. Талоны на утилизацию грунта, подтверждающие выполнение работ (обязательно выдаются при размещении на захоронение).

Этот пакет документов предъявляется как при проверках контролирующих органов, так и при сдаче отчетности в экологическое ведомство.

Дополнительно потребуется паспорт классификации отходов, если производится утилизация замазученного грунта. Такие отходы относятся к первым двум классам опасности, обращение с ними требует повышенных мер предосторожности: специальные условия хранения и транспортировки, обезвреживание и особая процедура захоронения.

Для пользователей сайта Vyvoz.org нами был собран (и постоянно пополняется) перечень организаций в крупных (и не только) городах России, которые занимаются вывозом и утилизацией грунта:

Источник: vyvoz.org