Zastosowanie gliny w budownictwie, budownictwo, Budynki z gliny i słomy, Artykuły
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
8
BUDOWNICTWO WIEJSKIE
Nr 5
1
Nr
5
BUDOWNICTWO
WIEJSKIE
19
Mgr inż. WŁODZIMIERZ PYĆ
ITB Kraków
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 po­
winna odpowiadać grubości ścian wznoszonych z gli­
ny.
Zewnętrzne mury fundamentowe wyprowadzone
ponad teren (cokół) muszą mieć przynajmniej 50 cm
nad terenem otaczającym budynek.
Teren wokół cokołu powinien mieć spadek wypro­
wadzony w kierunku na zewnątrz od budynku dla
uniknięcia zawilgocenia ścian z gliny odpryskami wo­
dy deszczowej (irys. 2, 3, 4).
Przed wejściem do budynku z podestu na wyso­
kości cokołu musimy po obu stronach otworu wej­
ściowego 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 le­
piku (rys. 2. 3. 4).
Zastosowanie gliny w budownictwie
I
Glina występuje prawie na całym obszarze kraju,
a więc dla użycia jej do budowy jest całkowicie zbęd­
ny transport kolejowy, a prawie z reguły obywa się
bez transportu kołowego.
Dotychczasowe uprzedzenia do budownictwa z gliny
spowodowane były głęboko zakorzenionym przeświad­
czeniem, 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 przewod­
nictwa i akumulacji ciepła czasami je nawet przewyż­
szają.
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 budow­
nictwo z gliny bardzo się rozwinęło, a nawet uzyska­
ło pewne podstawy naukowe.
W Polsce budownictwo to znane jest również bar­
dzo dawno,, a w ciągu ostatnich kilkunastu łat wy­
konano wiele budynków z gliny, między innymi poło­
żonych 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. Pa­
trząc na talki budynek nie można dostrzec różnicy
między budynkiem z cegły i z gliny, co potwierdzają
zresztą fotografie tych budynków.
w skrzynki drewniane umieszczając je W oddzielnych
przegródkach (irys. 1).
Ściany w budownictwie
z
gliny
Glinę do badania można również przesyłać w wo­
reczkach jutowych lub pudełkach tekturowych, ale
wtedy należy ją nieco podsuszyć.
Należy oznaczyć, z jakiego miejsca i jakiej głęboko­
ści została pobrana każda próbka. Jednocześnie z prze­
syłką gliny do badania należy wysłać pismo z zawia­
domieniem o wysyłce oraz podać: adres wysyłającego,
miejscowość i miejsce pobrania próbki (województwo,
powiat, poczta) oraz rodzaj budowy, do której bę­
dzie użyta glina.
Ściany w tym budownictwie wznosimy z gliny ubi­
janej lub budujemy z bloków glinianych uprzednio
wykonanych i do murowania użytych w stanie wysu­
szonym.
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 przeciwień­
stwie do ściany z bloków glinianych, która w momen­
cie wznoszenia jest sucha, za wyjątkiem zaprawy spo­
rządzonej w okresie letnim z gliny, a w okresie przy­
mrozków z tworzywa cementowo-glinianego.
Badanie przydatności gliny do budownictwa
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 spoi­
stość gliny. Wskazane jest, aby gliny o nadmiernej
zawartości wapna oraz gliny tłuste były kopcowane
na okres zimowy dla przemrożenia. Przemrożenie gli­
ny znacznie ułatwia jej przerób.
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 Budowla­
nej, mieszcząca się w Krakowie przy ul. Moniuszki
42, teł. 572-09.
Ośrodek ten rozwija działalność na terenie całej
Polski. Nadsyłane przez zainteresowanych próbki gli­
ny poddaje się badaniu, określa jakość i ilość dodat­
ków schudzających, po czym wydaje się orzeczenie
przydatności gliny do budowy. Czynności te oraz po­
rady techniczne z zakresu budownictwa z materiałów
miejscowych, szkolenie i instruktaż — Ośrodek wy­
konuje bezpłatnie.
Próbki gliny do badania należy pobierać z miejsca
przyszłej eksploatacji gliny do budowy, z dołów prób­
nych, najlepiej o wymiarach 60 X 150 cm wykonanych
systemem schodkowym.
Dla budynków parterowych, po odrzuceniu ziemi ro­
ślinnej, pobieramy dwie próbki, pierwszą z głębokości
60 cm), drugą z głębokości 120 cm, każda w ilości 6 li­
trów gliny. Dla budynku dwu i trzykondygnacyjnego
konieczna jest jeszcze trzecia próbka z głębokości l00
cm również w iloścj 6 l, Próbki najlepiej pakować
Fundamenty pod ściany z gliny
Fundamentowanie budynków z gliny odbywa się na
tych samych zasadach co z materiałów tradycyjnych.
Fundamenty wykonujemy z kamienia łamanego, pol­
nego, bloków glinocementowych. W żadnym razie nie
można używać samej gliny do fundamentów, ścian piw­
nicznych i cokołów.
Minimalna grubość zewnętrznych murów funda­
mentowych powinna odpowiadać grubości ścian zew­
nętrznych z gliny tj. 50 cm. Gdy inne względy wy­
magają zwiększenia grubości zewnętrznych ścian fun­
damentowych,
wówczas
wykonujemy odsadzki do
wewnątrz.
20
BUDOWNICTWO WIEJSKIE
Nr 5
Nr 5
BUDOWNICTWO WIEJSKIE
21
Grubość ścian zewnętrznych, tak z gliny ubijanej
jak i z bloków, ze względów statycznych może wy­
nosić 40 cm, ze względów termicznych no całym ob­
szarze kraju, wznosimy mury zewnętrzne o grubości
50 cm, bez względu na kondygnację.
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 wy­
robu ma stan zbliżony do naturalnej wilgotności.
Glina włóknista.
Ciężar objętościowy wynosi 1 200
do 1 700 kgłmS, dodatki włókniste i żużel. Masa z gli­
ny i dodatków używana jest do wykonywania elemen­
tów konstrukcyjnych, w chwili formowania ma stan
plastyczny.
Glina lekka.
Ciężar objętościowy 600 do 1 200 lkg/m
3
.
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 cm
2
.
Elementy z gliny ciężkiej wykonuje się przez ubi­
janie,, natomiast z, gliny włóknistej i lekkiej przez
ugniatanie lub przez wrzucanie jej do formy i ugnia­
tanie, jak to ma miejsce przy wyrobie bloków z gli­
ny włóknistej.
Dodatki do gliny mogą być mineralne i włókniste.
Dodatki mineralne: żużel, gruboziarnisty piasek, żwir,
grys kamienny, grys ceglany. Wielkości zia.rn dodat­
ków mineralnych wynoszą dla glinobiitki do 5 cm, dla
bloków do 1 cm, dla gliny włóknistej do Q2 cm. Do­
datki włókniste: słoma, wrzos, plewy, paździerze lnia­
ne, 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 nale­
ży powlec szlamem glinianym przez polanie dodatków
lub ich dołowanie w szlamie. Dodalki włókniste przed
zmieszaniem z gliną należy zwilżyć wodą. W przypad­
ku glin chudych dodatki włókniste należy powlec
szlamem glinianym.
Glinę powinno ukopać się w okresie jesiennym w
celu przemrożenia jej, co wpływa na łatwość prze­
mieszania z dodatkami. Glina ukopana przed przy­
stąpieniem do budowy w danym sezonie budowlanym
cym palcem uderzamy kulkę, która pod uderzeniem
powinna się rozsypać. Zbyt wilgotna masa nie roz­
padnie się, natomiast masa sucha nie uformuje kulki.
Masa o właściwej wilgotności nie powinna w cza­
sie ubijania przylepiać się do ubijaka, fałdować ani pę­
kać pod ubijakiem.
B. Mechaniczne.
Glinę z dodatkami mieszać moż­
na mechanicznie przy użyciu frezarki ogrodniczej
o napędzie spalinowym lub elektrycznym. Użycie fre­
zarki do mieszania gliny skraca czas mieszania, a ma­
sa jest znacznie lepiej wymieszana, jak przy miesza­
niu ręcznym.
Mury konstrukcyjne wewnętrzne mogą mieć gru­
bość od 30 do 40 cm. Ścianki działowe mogą mieć gru­
bość na 1/2 'bloku, tj. około 16 cm. Ścianki takie moż­
na tez budować z gotowych płyt wykonanych z gli­
ny lekkiej, tj. z materiału włóknistego ciętego na dłu­
gość 40 cm, a następnie wymieszanego z zawiesiną gli­
ny 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.
powinna być kopcowana. Kopce powinny mieć mo­
żliwie 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, trud­
ne clo rozbicia i nawilgocenia.
W razie wznoszenia ścian z gliny ubijanej wskaza­
ne jest kopcować ją w odległości 3 do 4 m od wyko­
pu pod budynek. A gdy ściany wznosimy z bloków,
glinę kopcujemy w miejscu jej wydobycia i zarazem
wyrobu bloków
.
W razie pobierania gliny dla ścian ubi­
janych 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 gli­
ny i dodatków w odpowiednich proporcjach. Wpierw
rozsypujemy odmierzoną ilość gliny w warstwę gru­
bości 10 do 12 cm na pomost drewniany o powierz­
chni 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 zno­
wu 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 prze­
mieszanie, 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-
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 dodat­
ki włókniste, praktyka wykazała bowiem, że wówczas
wytrzymałość ich nieco wzrasta, są lżejsze i co naj­
ważniejsze — wzrasta ich odporność na działanie wo­
dy, a zmniejsza przewodnictwo ciepła. Ze wzrostem
dodatków włóknistych maleje ciężar mieszaniny gli­
ny z dodatkami.
Ciężar objętościowy samej gliny w stanie powietrzno-
suchym można przyjąć średnio w wys. 1800 kg/m
3
;
Ciężar ten można obniżyć nawet do 600 kg
/
m
3
przez
dodanie dodatków włóknistych.
Nomenklatura glin w zależności od ilości dodatków
schudzających:
Glina ciężka,
Ciężar objętościowy wynosi około
1 800 kg
/
m
3
.
Glina ta jest bez dodatków lub z dodat­
kami mineralnymi względnie włóknistymi, albo zawie-
ra dodatki obu rodzajów
Odmierzanie proporcji składników oraz kolejność
układania jest taka sama, jak przy mieszaniu ręcz­
nym. 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-
mieszanie glin chudych i prawie tłustych, natomiast
gliny tłuste należy przemieszać nawet 4-krotnie.
Zarówno przy mieszaniu ręcznym jak i mechanicz­
nym wskazane jes przygotowanie
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) rozście­
lamy na pomoście i po przerobieniu motykami ugnia­
tamy ją nogami, następnie rozścielamy ponownie oko­
ło 250 1 i jak poprzednio przerabiamy motykami
i ugniatamy itd. Warstwy rozścielamy jedną na dru­
giej.
Często zdarza się, że masa jest za rzadka, wówczas
dla stężenia należy ją skopcować i przykryć słomą.
Ręczny wyrób gliny włóknistej jest wybitnie pra­
cochłonny i raczej staramy się przerabiać glinę me­
chanicznie.
B. Przerób mechaniczny.
Mechaniczne mieszanie
gliny odbywa się w mieszadle. Najprostszym miesza­
dłem, które zyskało sobie prawo obywatelstwa w na­
szym budownictwie z gliny, jest „Sznajder", mieszadło
o napędzie konnym.
Glinę przed przemieszaniem trzeba odpowiednio
przygotować. W tym celu wykonujemy w pobliżu mie­
szadła trzy doły, każdy o pojemności dziennej produk­
cji gliny, nie większej jak wydajność samego miesza­
dła. 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 namo­
czoną mieszankę z dołów, opróżniając je kolejno, po
czym wrzucamy ją do mieszadła, w którym ulega
przemieszaniu.
Przygotowanie gliny lekkiej
znaczonych do wyrobu glin lekkich właściwie nie ma
w kraju. Sporadycznie do wyrobu, tych glin lub mie­
szania zawiesiny ze słomą stosowano mieszarki ko­
rytkowe, z większym lub mniejszym powodzeniem.
Jedną z zasadniczych trudności jest mieszanie zawie­
siny 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 bar­
dzo tłuste i o małej zawartości piasku. Gliny te przed
mieszaniem wymagają długiego moczenia w wodzie.
Próby mieszania zawiesiny glinianej ze słomą w mie­
szarkach kielichowych nie dały rezultatu.
W następnych artykułach omówię wznoszenie ścian
i wyrób, elementów z glin: ciężkiej, włóknistej i lek­
kiej.
dwóch
miejsc
Do przygotowania gliny lekkiej mogą być użyte
tylko gliny o spoistości powyżej 750 gr/5 cm
2
. Wska­
zane jest, aby gliny zawierały jak najmniej piasku.
Glinę z wodą rozrabia się gracą w foli do konsysten­
cji gęstej śmietany, tak aby spływała z szufli.
Do tak wykonanej zawiesiny dodaje się słomę po­
ciętą na długość 40 cm, równocześnie mieszając gracą.
Po dokładnym przemieszaniu zawiesiny z przewidzia­
ną 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 widła­
mi i układa w kopiec na 12 godzin dla dobrego prze-
macerowania.
Ręczny wyrób gliny jest czynnością najbardziej
pracochłonną w budownictwie z gliny. Maszyn prze­
przeznaczonych na ten cel, a to w celu uniknięcia
przestojów w ubijaniu ścian.
Teoretyczna wydajność frezarki wynosi 1 000 do
2 000 m
3
/8 godz. przemieszanej masy, jednak sze­
reg czynności ubocznych takich jak załadowanie, roz­
ładowanie, przewóz, rozścielenie gliny i dodatków
powoduje, że faktyczna wydajność frezarki wynosi 50
do 60 m
3
/8 godz. Użycie frezarki opłaca się przy więk­
szych ilościach mieszanej gliny (ponad 300 m
3
).
Z masy tak przerobionej wykonujemy mury z gliny
ubijanej lub bloki ubijane w formach.
Przygotowanie gliny włóknistej
Teren, na którym mamy przygotować glinę włók­
nistą, powinien znajdować się możliwie na pokła­
dach gliny, gdyż przewożenie elementów gotowych
jest bardziej ekonomiczne od przewożenia gliny cho­
ciażby z tego powodu, że przewożone elementy są
wysuszona, a glina zawiera wodę i przewóz wody jest
niczym nie uzasadniony. Na terenie powinna znajdo­
wać się woda, gdyż zużycie jej na 1m
3
przerobione!
masy wynosi około 200 litrów.
W zasadzie do wyrobu gliny włóknistej używamy
glin tłustych. Można też użyć gliny chudej przez wzbo­
gacenie ich domieszkami iłu lub gliny tłustej. Wzbo­
gacenie samym iłem jest. bardzo pracochłonne i na­
stręcza znaczne trudności.
Najchętniej do produkcji używamy gliny o spoistości
600 do 1 800 gr/5 om
2
. Gliny te wymagają przemroże­
nia w pryzmach o podstawie szerokości 1,5 m, wyso­
kości 1 m, a długości w zależności od warunków lo­
kalnych.
A. Ręczny przerób.
Przebieg ręcznego wyrobu gli­
ny włóknistej jest analogiczny jak przebieg wyrobu
gliny ciężkiej z tym, że każdą warstwę obficie .pole­
wamy wodą. Przy wyrobie gliny ciężkiej, po skopco-
waniu jej mogliśmy glinę użyć do wznoszenia ścian
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 umiesz­
czone jest mieszadło, odpowiednio umocowane kilko­
ma wbitymi w ziemię słupami lub wkopane w zie­
mię. Przy wkopaniu mieszadła w ziemię należy pamię­
tać;, aby otwór, przez który wyciska się glinę, był
wolny.
[ Pobierz całość w formacie PDF ]