Текст книги "Выбор стройматериалов для строительства дачи"

Илья Мельников
Выбор стройматериалов для строительства дачи

При современном огромном разнообразии строительных материалов выбрать нужные – не так просто. Для этого необходимо иметь хотя бы общее представление о том, что собой представляют строительные материалы.

Древесные материалы

Механическими свойствами древесины называют ее способность сопротивляться воздействию внешних сил. К этим свойствам относятся:

● прочность – способность противостоять разрушению;

● жесткость – способность сопротивляться деформации;

● ударная вязкость – способность поглощать ударе без разрушения;

● твердость – способность сопротивляться проникновению другого твердого тела;

● плотность – количество древесной породы в 1 м³.

По степени твердости все древесные породы можно разделить на три группы: мягкие – сосна, ель, кедр, пихта, можжевельник, тополь, липа, осина, ольха, каштан, ива и др.; твердые – лиственница сибирская, береза, бук, вяз, дуб, ильм, карагач, платан, рябина, клен, яблоня, ясень и др.; очень твердые – акация белая, береза железная, граб, кизил, самшит, тис и др.

Твердость нужно учитывать при обработке древесины режущими инструментами. Твердость и плотность древесных пород зависят от содержания в годичных слоях поздней древесины. Чем больше поздней древесины, тем плотнее и соответственно выше механические свойства древесных пород. Между плотностью и прочностью древесины существует тесная связь: более тяжелая древесина оказывается, как правило, прочнее. По плотности древесину можно разделить на три группы: породы с малой плотностью (540 кг/м³ и менее) – сосна, ель, пихта, кедр, тополь, липа, ива, ольха; породы со средней плотностью (550–740 кг/м³) – лиственница, тис, береза, бук, вяз, груша, дуб, ильм, клен, рябина, яблоня, ясень; породы с высокой плотностью (750 кг/м³ и выше) – акация белая, береза железная, граб, самшит, кизил.

Пиломатериалы для строительства лучше приобретать нескольких видов, применительно к определенным конструктивным элементам дома при последующей их минимальной обработке:

1) чистообрезные бруски сечением 50×100 мм, объемом 5–6 м³ для изготовления каркасов наружных стен первого этажа и мансарды;

2) сосновые обрезные доски шириной 150–200 мм и толщиной 32–40 мм для устройства наружной обшивки дома, полов первого и второго этажей, каркаса внутренних стен, мансарды и настила под кровлю объемом 13–15 м³, шириной 125–150 мм и толщиной 25 мм для обшивки внутренних стен, потолка первого и второго этажей и отделки дома объемом 5–6 м³.

При отсутствии пиломатериалов данной номенклатуры можно остановиться и на необрезных досках, т. е. тех, боковые продольные грани которых не обрезаны под прямым углом. В этом случае обрезать доски придется самим электропилой. Работа несложная, но требующая определенного времени.

Обязательное условие при покупке пиломатериалов – внешний осмотр с целью определения изьянов древесины. Некоторые дефекты исключают возможность применения пиломатериалов. Наиболее часто встречаются следующие: сучки, косослой, червоточина, гниль.

Сучки нарушают однородность древесины и могут значительно снизить ее прочность. В досках и брусьях не должно быть сучков (пасынков), расположенных перпендикулярно к продольной оси. Нежелательны табачные сучки светлого или темно-коричневого цвета: они легко разламываются или растираются в порошок.

Косослой можно распознать по спиральному направлению внешних волокон и трещин. Доска стаким изъяном, уложенная в междуэтажное перекрытие, не выдержит и 20 % расчетной нагрузки.

Червоточина также снижает прочность древесины. Пиломатериалы с поверхностной или неглубокой червоточиной можно использовать с определенными ограничениями. Глубокая и трухлявая червоточина недопустима. Гниль возникает в результате жизнедеятельности различных грибов. Грибы разрушают древесину и в большинстве случаев делают ее непригодной для применения в строительстве. Различают гнили, появляющиеся у растущих деревьев на корню, – ситовая, трухлявая, белая и гнили, появляющиеся в древесине на складах, – заболонные. Обычно после просушки пиломатериалов дальнейшее развитие гнили прекращается и при правильном хранении больше не возобновляется.

Пиломатериалы, привезенные на строительный участок, сразу сортируют по размерам и укладывают в штабеля так, чтобы обеспечивалась их воздушная сушка. Доски размещают длинной стороной перпендикулярно направлению ветра и укладывают по прокладкам, расположенным через 0,5–0,7 м, в зависимости от толщины доски. Между досками следует оставлять зазоры – 10 см. Торцы брусьев и толстых досок рекомендуется покрывать известью для предотвращения растрескивания. Ширина и высота штабеля не должны превышать 3 м. Над штабелем надо устраивать односкатную крышу из толя или рубероида, выступающую за край штабеля на 0,5 м.

При таком хранении пиломатериалов сохраняются естественные физические свойства древесины и формы досок, что важно при их последующей обработке.

Свежесрубленная древесина (сосна, ель) имеет влажность 55–60 %. При сушке в течение 1,5–2 лет ее влажность снижается до 15–18 %. Древесину такой влажности называют полусухой, а меньшей влажности – сухой. В целях предотвращения гниения конструкций дома нужно брать древесину влажностью ниже 20 %. Сухие доски следует применять при укладке полов, потолков и обшивке стен, чтобы избежать образования щелей при усушке древесины.

Пиломатериалы, встречаемые в строительстве, имеют определенные названия:

доски пиломатериалы толщиной до 100 мм и отношением ширины к толщине более 2;

бруски – пиломатериалы толщиной до 100 мм и отношением ширины к толщине менее 2;

брусья – пиломатериалы толщиной более 100 мм.

Если доску в продольном направлении распилить на две или три части, то получим бруски. Брусья могут быть окантованы по двум или четырем сторонам. Длина пиломатериалов хвойных пород не превышает 6,5 м, лиственных – 5 м. Заготовки из пиломатериалов предназначены для изготовления отдельных деталей или элементов. Погонажные детали – наличники, плинтусы, поручни, доски чистого пола, для обшивки стен, потолков и перегородок – делают из древесины хвойных пород длиной 3 м и более.

Древесные породы

Сосна – легкая, мягкая, однородного строения, с крупными слоями, высокими физико-механическими свойствами древесина белого цвета с желтоватым или красноватым оттенком. Смоляные ходы крупные и многочисленные. Легко обрабатывается. Стойкая к растрескиванию. Ствол стройный, прямой.

Ель – легкая, мягкая, однородного строения, с высокими физико-механическими свойствами древесина белого цвета с чуть золотистым оттенком. Смолистость малая. Стойкая к растрескиванию. Из-за большой сучковатости обрабатывается плохо.

Лиственница – тяжелая, твердая с высокими физико-механическими свойствами древесина. Плотность и прочность на 30% выше плотности и прочности сосны. Обладает высокой стойкостью к гниению, но растрескивается при сушке. Смоляные ходы мелкие и немногочисленные. Имеет четко выявленный рисунок годичных слоев, серовато-бурый цвет, а в более засмоленной части ствола – красивый красновато-золотистый оттенок.

Пихта – легкая, мягкая древесина белого цвета. Древесина пихты сибирской по сравнению с древесиной ели имеет более низкие физико-механические свойства. Древесина пихты кавказской по физико-механическим свойствам не уступает древесине ели и используется наравне с ней. Стойкая к растрескиванию. Смоляных ходов нет.

Кедр – легкая, мягкая древесина красивого золотистого цвета. По физико-механическим свойствам занимает промежуточное место между древесиной ели сибирской и пихты сибирской. Стойкая к гниению. Смоляные ходы крупные и довольно многочисленные. Легко режется во всех направлениях. Не растрескивается при высыхании. Имеет красивую текстуру.

Тис – тяжелая, очень твердая, прочная древесина. Имеет красивый цвет и текстуру: годичные слои извилистые, хорошо видны на всех срезах.

Можжевельник – легкая, мягкая древесина розовато-коричневого цвета. По физико-механическим свойствам превосходит древесину кедра – тяжелее и плотность в 1,5 раза больше. Смоляных ходов нет. Размеры стволов маленькие. Годичные слои волнистые, видны на всех срезах. Обладает долго сохраняющимся приятным запахом.

Дуб – тяжелая, твердая, с высокими физико-механическими свойствами, стойкая к гниению древесина желтовато-белого с сероватым или зеленоватым оттенком или желтовато-коричневого цвета. Режется с трудом. Склонна к растрескиванию. Хорошо гнется. Имеет красивую крупную текстуру. Хорошо окрашивается протравами.

Ясень – тяжелая, твердая, с высокими физико-механическими свойствами древесина серого цвета с желтоватым или розоватым оттенком. Режется с трудом. Склонна к растрескиванию. Хорошо гнется. Имеет красивую текстуру.

Вяз – тяжелая, твердая, с высокими физико-механическими свойствами древесина серо-бурого цвета. Хорошо гнется.

Береза – тяжелая, твердая, однородного строения, с высокими физико-механическими свойствами древесина белого цвета с желтоватым или красноватым оттенком. Нестойкая к гниению. Не растрескивается при высыхании. Склонна к короблению. Со слабо выраженной текстурой, хорошо выявляющейся при морении и лакировании. Имитирует красное дерево, орех, серый клен.

Липа – легкая, мягкая, однородного строения, с невысокими физико-механическими свойствами древесина белого цвета с легким розовым оттенком. Одинаково легко режется вдоль и поперек волокон. Мало трескается и коробится. Хорошо окрашивается и полируется.

Осина – легкая, мягкая, с однородным строением древесина белого цвета со слабым зеленоватым оттенком. Хорошо режется. Стойкая к растрескиванию при высыхании. Хорошо окрашивается и отделывается. Поверхность древесины гладкая со слабо выраженной текстурой.

Ольха – легкая, мягкая, однородного строения древесина светло-красного или буро-красного цвета. Хорошо режется. Не растрескивается при высыхании. Хорошо полируется и красится. Текстура слабо выражена. Подкрашенная ольха имитирует красное и черное дерево. Используется во всех видах резьбы, в токарных работах, широко применяется в ложкарном производстве. Возраст употребляемой в производстве древесины – 40–60 лет.

Ива – легкая, мягкая, с невысокой прочностью, нестойкая к гниению древесина белого цвета. Хорошо режется, плохо колется. Пригодна для изготовления резных и долбленых изделий. Лучше использовать древесину ивы в возрасте 20 лет.

Клен – тяжелая, твердая, однородного строения, прочная древесина белого цвета с красноватым и желтоватым оттенком и множеством мелких блесток. Плохо обрабатывается. Может растрескиваться при высыхании, но мало коробится. Хорошо окрашивается и полируется. Имеет красивую текстуру. Особенно ценится разновидность древесины клена под названием «птичий глаз».

Тополь – легкая, мягкая древесина белого цвета. Хорошо обрабатывается. Не растрескивается при высыхании. При распаривании хорошо гнется. Может использоваться в токарных работах и резьбе. Для резьбы хороша в возрасте 50–60 лет.

Рябина – тяжелая, твердая, с высокими физико-механическими свойствами древесина красновато-белого цвета. Плохо обрабатывается.

Груша – тяжелая, твердая, однородного строения, прочная, достаточно вязкая древесина розового или буро-красного цвета. Легко и чисто режется во всех направлениях. Мало коробится и растрескивается. Хорошо полируется и окрашивается. Гладкая, со слабо выраженной текстурой. Имитирует черное и красное дерево. Лучшую древесину дает дикая груша.

Орех – тяжелая, твердая, прочная древесина от бледно-серого до буро-коричневого цвета, с красивой извилистой текстурой. Хорошо режется во всех направлениях, хорошо полируется. Используется для изготовления шпона.

Самшит – тяжелая, очень твердая, прочная древесина светло-желтого цвета иногда с серым оттенком. Текстура слабо выражена.

Бук – тяжелая, твердая, очень прочная, но нестойкая к гниению древесина белого цвета с красноватым или желтоватым оттенком. Режется довольно плохо. Может растрескиваться при высыхании. Пропаренная хорошо гнется. На радиальном разрезе имеет красивую текстуру. Хорошо окрашивается. Имитирует орех и красное дерево. Применяется для изготовления шпона. Возраст древесины, употребляемой в производстве, – 100–150 лет.

Граб – тяжелая, твердая древесина серовато-белого цвета. Хорошо гнется. Трудно обрабатывается. При высыхании коробится и растрескивается. Хорошо окрашивается. Имеет слабо выраженную текстуру. Обладает достаточной прочностью, но легко поддается механической обработке, ее можно гнуть, придавая большую эластичность пропариванием, сделать водонепроницаемой, покрывая олифой и лаками. Специальными составами можно увеличить стойкость к гниению и горению. Каждая порода имеет свою текстуру, свой цвет, блеск и фактуру.

Рисунок текстуры древесины может быть усилен, цвет изменен различными протравами, красителями и разнообразными способами отделки.

Каменные материалы

Основными свойствами строительного камня являются стойкость, легкодоступность, обрабатываемость, прочность, однородность, цвет и, фактура и др. Требования, предъявляемые к строительному камню, зависят от характера сооружения.

Стойкость (а следовательно, и долговечность) – зависит в основном от пористости строительного камня, так как замерзание воды в полостях приводит к образованию в нем сколов и трещин. К растрескиванию могут приводить расширение и сжатие, связанные с изменениями температуры.

Объемная масса – масса единицы объема материала в естественном состоянии. Объемная масса плотных изверженных пород в среднем равна 2,5 и выше, что означает массу 1 м³ породы в массиве 2,5 т. Щебень из этого камня с учетом пустот имеет объемную массу 1,7 м. Объемная масса щебня из известнякового камня – 1,6 т.

Доступность – зависит главным образом от удаленности карьера и условий транспортирования к месту строительства. Свежедобытый камень содержит «карьерную влагу», что облегчает его обработку.

Прочность – способность горных пород сопротивляться механическим воздействиям. Материалы подразделяют на пять классов прочности:

● крепкие и очень крепкие (1-го и 2-го классов) – не затронутые или слабо затронутые выветриванием – кварциты, граниты, порфиры, базальты, мраморовидные и плотные известняки и доломиты. Такие породы пригодны для всех видов дорожных одежд, предел прочности их свыше 100 МПа;

● средний крепости (3-й класс) – те же породы, но затронутые выветриванием, а также кремнистые сланцы, неравномерной плотности известняки и песчаники. Каменные породы средней крепости применяются широко в дорожном строительстве в виде щебня. Предел прочности 60 – 80 МПа;

● мягкие (4-й класс) – пористые известняки, доломиты известняковые, железистые, тонкопленчатые песчаники. Применяются в виде щебня при устройстве оснований для твердых верхних покрытий. Предел прочности 30–40 МПа;

● очень мягкие (5-й класс) – выветренные изверженные породы, мучнистые, землистые известняки, слабые песчаники, глинистые сланцы. Применяются только с вяжущими материалами для устройства щебеночных оснований. Предел прочности 80 МПа.

Плотностью – масса единицы объема абсолютно плотного материала без пор.

Однородность – нужна для того, чтобы строение не выглядело пестрым.

Цвет материалов из осадочных пород зависит от растворенных минеральных солей. В некоторых материалах из-за таких минеральных солей под действием погодных условий могут возникать пятна обесцвечивания. Выцветание, т.е. появление беловатых пятен на кирпичных стенах, обусловлено отложением солей на поверхности при испарении влаги из кладочного раствора и кирпича. Несмотря на неприглядный вид, выцветание безвредно и может быть удалено слабым раствором соляной кислоты.

Водопоглощение – способность материала впитывать воду при нормальном атмосферном давлении. Породы крепкие (магматические и осадочные) из-за своей плотности впитывают воду слабо. Водопоглощение их колеблется от 0,5 до 1 %.

Каменные породы 27-го класса имеют большее водопоглощение – 1,5–3 %. Водопоглощение пород 3-го класса – 3,5–8 %, 4-го и 5-го классов 4–15 %. Каменный материал с высокой водопоглощающей способностью в чистом виде для строительства непригоден. Для предохранения от насыщения влагой он должен быть обработан битумом, который и создает на поверхности камня защитную пленку.

Морозостойкостью – способность материала выдерживать попеременное замораживание и оттаивание без значительных признаков разрушения или снижения прочности. Морозостойкими считаются каменные породы, которые при этом испытании теряют массы до 5 % первоначальной породы средней морозостойкости теряют до 10 %, неморозостойкие – более 10 %. Породы первых трех классов морозостойки, так как они теряют в массе до 10 %, 4-го и 5-го классов – неморозостойкие, так как они теряют свыше 15 % первоначальной массы.

Сопротивление сжатию – это сопротивление, которое определяется предельным напряжением, возникающим в образце при разрушающей нагрузке, или пределом прочности. Измеряется в МПа.

Сопротивление стиранию – способность щебня или гравия не изменять свои параметры при максимальных нагрузках. Для крепких изверженных пород износ не превышает 5 % объема, для осадочных – 6–7 %, для мягких 15–20 %, гравий считается крепким с показателем износа до 25 %, средним – до 35, слабым – до 50 и очень слабым – свыше 50 %.

Природные каменные материалы добывают камень из скальных горных пород путем механической обработки: придания определенной формы и размера, чистки, шлифовки, полировки, получения разных фракций щебня и высевок. Горные породы по происхождению делятся на изверженные и осадочные:

Изверженные – получились в результате медленного застывания расплавленной магмы в глубине земной коры или быстрого застывания на ее поверхности. В первом случае образовываются кристаллические породы: гранит, сиенит, диорит; во втором – стекловидные породы: липарит, трахит, андезит, базальт, диабаз. Все эти породы широко применяются в дорожном строительстве.

Осадочные — получились в результате разрушения изверженных каменных пород на поверхности земли под активным влиянием различных факторов: воды, ветра, льда, высоких и низких температур и т. д. Они подразделяются на:

● рыхлые обломочные породы, состоят из обломков каменных пород различной величины: валуны, галечники, гравий, естественный щебень, песок;

● сцементированные обломочные породы – состоят из уплотненных и сцементированных каменных минеральных частиц: известняк, доломит, песчаник, известковый туф, конгломераты, брекчия.

Каменные материалы представлены следующими видами:

Шашка каменная – грубоколотый, усеченный на конус или пирамиду камень 1-го и 2-го классов с двумя обработанными параллельными плоскостями (верхняя плоскость по площади больше нижней). Применяется для мощения в сочетании с плиткой, крепления откосов, кюветов, поверхностных лотков.

Брусчатка – колотый камень 1-го и 2-го классов, близкий к параллелепипеду с параллельными верхними и нижними плоскостями. Скос у подошвы у низкой брусчатки не должен превышать 5 см с каждой стороны. У средней и высокой брусчатки – 10 см. Применяется в сочетании с плиткой для крепления откосов, устройства бордюра, декоративного мощения, по поверхности открытых лотков.

Бортовые камни (бордюры) – это параллелепипедные вытянутые бруски из крепких и каменных пород длиной от 70 см до нескольких метров, с вертикальной или наклонной лицевой гранью или двумя боковыми гранями и обработанной поверхностью видимой части. Размеры сечения: 10×20; 15×30; 20×30.

Плитка каменная – изготовляется из крепких пород 1-го и 2-го классов специальным машинным пилением различной величины и толщины. Толщина плитки (10–15 см) позволяет применять ее для дорожных покрытий; тонкая плитка толщиной до 5 см служит для облицовки различных сооружений, для чего ее верхнюю поверхность полируют.

Бутовый камень – куски известняка или песчаника – горной породы (3-го класса прочности) длиной до 50 см с массой 10–20 кг. Применяется для кладки подпорных стенок, труб и мостов. Может быть переработан на плитку с неровными краями и гладкой нижней поверхностью, а также шашку и щебень.

Бут может быть рваным, плитчатым (плитняк), постелистым. На строительстве домов используется чистый, без трещин, расслоений и других дефектов камень. Для удобства в работе вес одного камня не должен превышать 50 кг. Качество бута определяют, нанося по нему удары молотком. Если камень издает чистый звук и не рассыпается, он подходит для строительных работ.

Булыжники и валуны могут быть разных размеров и форм; большие камни раскалывают на более мелкие. Перед укладкой камни необходимо очистить от пыли и грязи.

Валунный камень грубоокатанная осадочная порода (3-го класса) размером более 100 мм, встречающаяся в северо-западной и среднеевропейской части страны, по лесным массивам и полям, куда она была занесена в ледниковый период. Крупные камни применяются для декорирования газонов, создания каменистых садов, в отсыпке берегов водоемов. Камни размером 10–30 см (булыжник) используется для создания дорожных покрытий, крепления откосов и устройства открытых лотков.

Галечники и гравий – окатанные обломки горных пород размером менее 100 мм; встречаются в естественном виде в долинах рек, по берегам озер и морей, в местах развития ледниковых отложений. При наличии более 50 % песчаных частиц и не менее 20 % гравийных гравийный материал называют гравийно-песчаным. По крупности фракций гравий делится на: очень крупный (галька) 70–100 мм; крупный 40–70 мм; средний 25–40 мм; мелкий 15–25 мм; очень мелкий 10–15 мм; гравийную мелочь 3–10 мм. Гравийный материал применяют для устройства дорожных оснований и покрытий, дренажей; приготовления асфальтного бетона.

Песок – мелкие окатанные обломки горных пород размером от 0,1 до 5 мм, чистые от глинистых и других примесей, разнообразные по размеру зерен. По гранулометрическому составу песок делят на очень крупный (размер зерен 2–1 мм); крупный (1–0,5 мм); средний (0,5–0,25 мм); мелкий (0,25–0,1 мм); тонкий – (0,1–0,05 мм). Чистые крупно– и среднезернистые пески применяют для устройства дорожной одежды.

Щебень – угловатые остроугольные куски горных пород различных классов прочности, полученные в результате естественного разрушения горных пород или их дробления в камнедробилках. Форма щебня – куб или тетраэдр. По гранулометрическому составу щебень подразделяется на: крупный (размер щебенины 40–70 мм); средний (25–40 мм); мелкий (15–25 мм); клинец щебенки (10–15 мм); каменная мелочь (5–10 мм); высевки малые (3–5 мм).

По прочности щебень подразделяется на семь марок: М-1200; М-1000; М-800; М-600; М-400; М-300; М-200. Щебень первых четырех марок применяют в основаниях аллей и магистральных дорог, на объектах с интенсивным движением транспорта и пешеходов, на строительстве спортивных плоскостных сооружений; три последние марки применяют только для устройства оснований под твердое верхнее покрытие (плитка, асфальт, булыжники).