Особенности материала: происхождение, свойства, плюсы и минусы
Ракушечник является результатом природных процессов – образуется вследствие многолетнего уплотнения остатков ракушек моллюсков. Это способствовало образованию твердой массы, из которой теперь вырезают блоки для строительства домов. Существуют материалы белого, желтого цвета. Разница объясняется составом материала, он меняется вследствие природных процессов.
В строительстве ракушечник используется давно, что позволило проверить его временем. Теперь уже можно с уверенностью говорить о свойствах такого материала:
- не подвергается воздействию радиационного излучения;
- отличается пористой структурой, за счет чего снижается его теплопроводность (0,3-0,8 Вт/м*К);
- в состав входят полезные компоненты (морская соль, йод, кальций), которые оказывают положительное действие на здоровье проживающих в доме людей;
- плотность – 2100 кг/м3;
- морозоустойчивость – 25 циклов заморозки/разморозки;
- небольшой вес;
- прочность на сжатие – 14,4 -16,7 кг/см3;
- уровень водопоглощения – от 17 до 20%.
Изделия из ракушечника отличаются плотностью, пористостью и другими свойствами, что определяет область применения. Среди ключевых характеристик выделяют также размеры. Наиболее распространены блоки стандартных габаритов: 180х180х380 мм, 390х190х188 мм, 390х190х288 мм, 490х240х188 мм.
Преимущества ракушечника:
- неподверженность горению, гниению, воздействию микроорганизмов;
- малый вес, что при больших габаритах блока ускоряет строительство;
- пористая структура позволяет сохранять тепло за счет воздуха;
- более низкая цена по сравнению с пенобетоном, кирпичом и другими материалами;
- легкость обработки и резки материала.
Недостатков у материала немного. Отмечают пористость, что в определенных случаях может способствовать выдуванию тепла. Такая особенность свойственна блокам с крупными порами. Чтобы избежать подобных неприятностей, необходимо более тщательно подходить к вопросу выбора материала. Для строительства дома следует приобрести блоки со значительной плотностью.
Транспортировка и разгрузка материала
Ракушечник хорошо держит значительный вес при статической нагрузке в стене дома
Но этот материал очень не любит ударов и неосторожного обращения. В связи с этим, если Вы не хотите, чтобы на строительную площадку привезли большое количество битых блоков, следует придерживаться следующих правил транспортировки:. — вместо машин для перевозки негабаритных грузов здесь нужно использовать грузовики с ровными кузовами и открывающимися боковыми бортами
Так же самосвалы для сыпучих грузов нельзя использовать для этих целей;
— вместо машин для перевозки негабаритных грузов здесь нужно использовать грузовики с ровными кузовами и открывающимися боковыми бортами. Так же самосвалы для сыпучих грузов нельзя использовать для этих целей;
— ракушечник должен быть уложен либо на связанных между собой стальной проволокой или тросами поддонах и скреплённый лентами, либо уложен вручную компактно по всему кузову без свободного пространства;
— нежелательно складывать ракушечник в кузов выше шести рядов;
— недопустимо бросать ракушняк непосредственно на землю при выгрузке;
— поскольку ракушечник природный материал, и его характеристики могут изменяться в больших пределах, требуйте у продавца сертификаты о марке прочности и средней плотности поставляемой партии.
Если нанимаете сторонних людей для доставки и разгрузки ракушняка, то лучше всего, если Вы лично или через помощника будете контролировать соблюдении этих правил. В противном случае можно попасть в неудобную ситуацию, когда перевозчик будет винить в большом количестве боя продавца, а продавец — перевозчика. Потом разобрать, кто виноват, и кто будет компенсировать убытки, практически нереально.
Учитывайте, что в одну машину с размерами кузова 5х2 м помещается:
1. При загрузке на поддонах это 8 поддонов, что составляет 480 штук блоков из ракушняка;
2. При компактной ручной загрузке это не более 800 штук при максимальной грузоподъёмности машины 13 тонн (грузоподъёмность КамАЗа) и весе одного блока не более 18 кг.
Так как вес одного блока ракушечника не такой уж и маленький, чаще всего около 18-20 кг, то бригаду для ручной разгрузки лучше всего комплектовать хотя бы из 4-х человек. Самым лучшим вариантом при ручной разгрузке будет, когда два рабочих с кузова передают из рук в руки блоки ракушечника рабочим на земле с открытого борта.
Важно проследить, чтобы опоры крана (лапы) не размещались в местах, где недавно производились какие-то земельные работы, в таких местах грунт отличается коварством и может провалиться в самый неподходящий момент. Также нежелательно допускать к разгрузке краном рабочих без опыта подобных работ и без присмотра опытного стропальщика. Если же разгрузка ракушняка на поддонах будет осуществляться краном на плиты перекрытия, то учитывайте максимальную несущую способность плит и расположение поддонов
Например, самая распространённая плита перекрытия «пустотка» имеет ширину 1,2 м и длину 6 м, и рассчитана на вес 4 т. На первый взгляд, на одну такую плиту можно поставить посередине как минимум два поддона ракушечника (один поддон 60 блоков), общим весом 2,4 т. Но это только на первый взгляд. Расчетная нагрузка предусматривает равномерное распределение веса по всей поверхности плиты. А если сосредоточить вес вцентре, то он может превысить максимальную несущую способность плиты и привести к растрескиванию плит или даже обрушению. Таким образом, не рекомендуется ставить более 2 поддонов на одну плиту, при этом поддоны должны располагаться на расстоянии 60-80 см от краёв плит
Если же разгрузка ракушняка на поддонах будет осуществляться краном на плиты перекрытия, то учитывайте максимальную несущую способность плит и расположение поддонов. Например, самая распространённая плита перекрытия «пустотка» имеет ширину 1,2 м и длину 6 м, и рассчитана на вес 4 т. На первый взгляд, на одну такую плиту можно поставить посередине как минимум два поддона ракушечника (один поддон 60 блоков), общим весом 2,4 т. Но это только на первый взгляд. Расчетная нагрузка предусматривает равномерное распределение веса по всей поверхности плиты. А если сосредоточить вес вцентре, то он может превысить максимальную несущую способность плиты и привести к растрескиванию плит или даже обрушению. Таким образом, не рекомендуется ставить более 2 поддонов на одну плиту, при этом поддоны должны располагаться на расстоянии 60-80 см от краёв плит.
Прочность и надежность ракушечника
Легкость ракушечника производит обманчивое впечатление. Кажется, что такой камень не выдержит большой статической нагрузки. Однако минимальная марка добываемого ракушечника — М10 — подразумевает такую расчетную нагрузку на один камень, которая на порядок превышает необходимую для камня нижнего ряда двухэтажного здания. То есть даже при минимальной плотности ракушечника запас прочности у него как минимум десятикратный. Харьковский институт судебных экспертиз им. Бокариуса провел экспертизу прочности и надежности этого материала и получил положительный результат.
Правда, менее плотный камень плох тем, что при погрузочно-разгрузочных работах осыпается, приобретая неровную поверхность, а это увеличивает расход раствора при кладке стены. Поэтому камни марок М10, М15, М20 весом 8-12 кг лучше использовать для строительства гаражей, бань, хозяйственных пристроек, а также третьих, мансардных этажей домов. Камень марки М25 весит порядка 14-17 кг и лучше всего подойдет для строительства 2-3-этажных домов, даже с железобетонными панелями перекрытия. Наконец, камень марки М35 весом 22-25 кг будет надежным основанием и подойдет для строительства первых этажей зданий высотой более двух этажей. Но используется он редко, поскольку недешевый, а марки М25 достаточно для большинства конструкций, тем более в малоэтажном строительстве.
Основы строительства из ракушечника
При проектировании дома из природного материала осадочного происхождения необходимо учитывать особенности конструкций из ракушечника.
Фундамент
Ракушник – относительно легкий материал, но требует надежного основания. Идеально поставить фундамент из железобетонной ленты или свай – такие основания практически не «ведет» при расширении грунта. Основное правило ракушечного дома – стены должны быть как можно выше на землей, чтобы порода не впитывала в себя воду. Минимальная высота цоколя – 40 см.
Использовать ракушник в качестве материала для строительства фундамента не следует – понадобятся дорогостящие работы по гидроизоляции внутренних и внешних стен подвала.
Стены
Внешние и внутренние стены из ракушечника собираются подобно газобетонным блокам. Их укладывают в один или несколько рядов в зависимости от принятой толщины конструкции с перевязкой швов, иногда применяют армирование. Кладку ведут раствором на основе извести – такой раствор лучше удерживает камень.
Правильно подобранная толщина ракушечника для строительства стен исключает потребность в дополнительном утеплении. В качестве защитного облицовочного слоя может быть использована облицовка кирпичом. Такая стена строится аналогично многослойной – несколько рядов возводятся параллельно с периодическими перевязками.
Перемычки
Перемычка над оконными и дверными проемами – это бетонный балка. Однако, дом из ракушечника может быть построен с применением опор из того же материала, что стены. Выбор всегда остается за застройщиком. Следует отметить, что перемычка из бетона способна выдержать значительно большие нагрузки, чем перемычка из ракушечника.
Обязательное условие – балка должна быть армирована двумя рядами арматуры диаметром 10-12 мм, если строительство ведется без точных конструктивных расчетов. Защитный слой бетона не должен быть менее 2 диаметров арматуры.
Если выбраны перемычки из ракушечника, для этих целей необходимо использовать плотный камень. Балку устраивают из нескольких фрагментов клиновидной конструкции.
Крыша
Для дома из ракушечника следует принимать скатные крыши любой конфигурации и размеров, главное требование – организация максимального водоотвода от незащищенного фасада, устройство отводящих желобов.
Отделка
Ракушник – материал пористый и, как уже говорилось, хорошо впитывает воду в виду высокой пористости. Это необходимо учитывать при выборе способа отделки. Материалы должны препятствовать проникновению воды и влажности. Помогут справиться с задачей штукатурные растворы и облицовка кирпичом, камнем.
Чем стены из ракушечника лучше штукатурить: для защиты и облицовки подойдут обычные растворы на основе цемента или декоративные штукатурки для фасадов или внутренних работ. Благодаря высокой пористости покрытие ложится хорошо, отлично адгезирует и долго держится. Не помешает перед работой очистить блоки от пыли и загрунтовать грунтом глубокого проникновения по камню.
Стеновой комплект
Особенности кладки из ракушки
Отличие от технологии кладки из легкобетонных блоков, пожалуй, только одно – труднее вести стену из камня с разбросом по геометрическим размерам, а разброс доходит до 30 мм и выше. Кроме перерасхода раствора для швов, толщина которых требуется в 20-30 мм, чтобы выравнивать ряды, есть еще вопрос с самим раствором. Нужен раствор с очень хорошей пластичностью, но плотный, поэтому применяют пластификаторы в больших дозах. Кладка ведется как обычно – с углов по маячному шнуру и с выравниванием по горизонтали и вертикали. Толщина стен принимается в один или полтора камня. Стены толщиной в 580 мм не нуждаются в дополнительном слое утеплителя, их только оштукатуривают. Для внутренних ненесущих перегородок и стен хозпостроек достаточна кладка на ребро – толщиной 180 мм.
Оставлять стены из ракушки без наружной штукатурки на осень и зиму нельзя, водоотвод с кровли также требуется решать без промедления. Свесы кровли и козырьки делают большими – 60 — 70 см.
По вопросу армопоясов все решается индивидуально и зависит от многих факторов — этажности дома, сейсмики района строительства, свойств грунтов и марки ракушки, и конечно, увязывается с шириной кладки. Необходимость цокольного армопояса – вопрос скорее к фундаменту, если в основании плита — нижний армопояс не нужен. А вот под перекрытие и мауэрлат армопояс заливают часто, поскольку ракушка все же материал хрупкий. Камень марки М35 выдерживает и вес двух этажей, и железобетонный вариант перекрытия. Марка М25 также выдерживает ж/б пустотные плиты перекрытий, но все же строители часто принимают решение о необходимости армопояса. Как вариант – устраивают усиление, отливая колонны по углам дома и объединяя их с армопоясом. Такой вариант придает дому еще больше архитектурной выразительности.
Состав и основные характеристики материала
Ракушечник — это известняк, состоящий из солей кальция. Причем, независимо от места добычи, состав остается приблизительно одинаковым: карбонат кальция – 52,06-55,66%, окись магния – 0,19-0,71%, углекислота – 41,16-43,62%. Под воздействием кислой воды кальций, входящий в состав раковин, разлагается, выделяя углекислый газ. Этим обуславливается наличие пор в структуре ракушечника и возникновение минеральных источников. Основной цвет – бело-желтый, светло-желтый. В зависимости от наличия примесей, цвет может быть и другим: железо придает ракушечнику розовые оттенки, медь – голубой, уголь – от серого до черного.
Благодаря тому, что ракушечник образовался в местах бывших морей и из останков морских животных, он выделяет пары йода и морской соли, обладает хорошими антибактерицидными способностями. В помещении, отделанным этим материалом, возникает специфичный состав воздуха, усиливающий иммунитет и укрепляющий здоровье в целом. Особенно это помогает людям с сердечно-сосудистыми заболеваниями и тем, у кого проблемы с верхними дыхательными путями, со щитовидной железой. Многие курорты мира известны своими пляжами из ракушечника с целебным воздухом.
Ракушечник – натуральный камень, поэтому является экологически чистым материалом. По сравнению с другими, у него нейтральный радиационный фон – 13 мкрг/ч, при минимально допустимом уровне – 25 мкрг/ч. В то же время он прекрасно защищает от грязного воздуха, радиационных и других вредных излучений на 100%. Это единственный материал, способный на это.
Еще одно очень важное преимущество перед другими строительными материалами – дом из ракушечника не любят мыши и крысы. Для загородного дома это существенный показатель. Наличие пор является причиной низкой теплопроводности ракушечника – 0,2-0,6 Вт/м-С°, в то время как у кирпича – 0,55-0,64, в два с лишним раза больше
Со звукоизоляцией такая же ситуация. Поэтому использование этого материала избавляет от необходимости дополнительно утеплять и защищать от шума стены дома, что дает значительную экономию строительства. К тому же у ракушечника очень высокая морозоустойчивость – до 70 циклов, так что можно не бояться за целостность наружной отделки стен дома, если только сами не заходите ее поменять. Ракушечник очень инертен, поэтому не вступает в реакцию с другими строительными материалами, следовательно, не будет разрушаться сам и не подвергнет деформации другие вещества
Наличие пор является причиной низкой теплопроводности ракушечника – 0,2-0,6 Вт/м-С°, в то время как у кирпича – 0,55-0,64, в два с лишним раза больше. Со звукоизоляцией такая же ситуация. Поэтому использование этого материала избавляет от необходимости дополнительно утеплять и защищать от шума стены дома, что дает значительную экономию строительства. К тому же у ракушечника очень высокая морозоустойчивость – до 70 циклов, так что можно не бояться за целостность наружной отделки стен дома, если только сами не заходите ее поменять. Ракушечник очень инертен, поэтому не вступает в реакцию с другими строительными материалами, следовательно, не будет разрушаться сам и не подвергнет деформации другие вещества.
По своей плотности различают три марки ракушечника:
М15 — самый неплотный, с большими порами, на внешний вид очень рыхлый. Бывает разных цветов – от белого до коричневого, но чаще всего желтый, за что и получил прозвище «желтяк». Желтоватый оттенок придает наличие примесей песка, который обладает более высокой теплопроводностью по сравнению с самим ракушечником. Поэтому эта марка самая холодная среди других марок. При ударе о твердую поверхность блок марки М15 распадается на несколько частей. По весу эти блоки самые легкие (8-12 кг), поэтому при погрузочно-разгрузочных работах может нарушаться их поверхность. В последствии, чтобы выровнять поверхность, может потребоваться проведение большого объема штукатурных работ. Несмотря на это, успешно используется при строительстве гаражей, хозблоков, ограждений, бань, верхних этажей.
М25 – ракушечник со средней плотностью и пористостью. Основной цвет – светло-желтый, песочный. Если уронить, редко ломается пополам, еще реже на три части. Самая популярная марка в строительстве, так как по прочности превосходит кирпич, газо- и пенобетон. Широко используется для возведения двух-трехэтажных домов. В каркасном и панельном строительстве из этой марки ракушечника кладут межкомнатные перегородки. Вес блока – 14-17 кг.
М35 – самая плотная и прочная марка камня, имеет самую низкую пористость. Цвет почти белый, желто-белый. Самый тяжелый из всех марок (22-25 кг), поэтому идеально подходит для закладки фундамента, подвала, цокольного этажа. Белый ракушечник прочнее, чем желтый.
Виды блоков из ракушняка
Опытным путем мастера привыкли разделять ракушку на два вида:
- более плотный. Он белого цвета, поры в нем уже, местами вобще отсутствуют;
- легкий, меньшей прочности. Он желтый, коричневый. Поры в нем шире.
На основе этих типов были созданы марки ракушняка, которые применяют в строительстве домов из ракушняка. Их три:
- М15. Хрупкий, мелкопористый материал. Обычно из него возводят не дома, а вспомогательные подсобки, заборы, ограждения;
- М25. Часто из него возводят 1-2 этажные строения. Это блоки желтоватого цвета. Применяется также для межкомнатных перегородок. Растрескивается после пары ударов;
- М35. Это блоки самой высокой прочности. Они белого цвета и большой массы. Строители кладут из них несущие стены в многоэтажных домах.
Отрицательные свойства ракушечника
Первая проблема заключается опять же в пористости материала, правильно сказать – в неоднородности. Ведь на разных месторождениях неодинаковые пласты, а, следовательно, и неодинаковая пористость.
Вы решили купить проект загородного дома в котором предусматривается строительство жилого дома из ракушечника, приступаете к строительству, а партия материала – с разными показателями. В таком случае нужно обращаться только к специалистам и вместе с ними выбрать камень с приблизительно одинаковыми данными.
Самый большой недостаток ракушечника – сквозные поры, сильно снижающие теплоизолирующие функции. Придется проверять каждый блок визуально и взвешивать – качественный камень М25, М35 имеет вес приблизительно 16-17 кг. М10, М15, М20 – не превышает 12 кг.
Вторая проблема – высокое водопоглощение. Чтобы стены не «наполнялись» водой, нужно их покрывать специальными растворами, отталкивающими влагу. Снаружи проблему может решить вентилируемый фасад, лучше деревянный.
Менее плотный ракушечник при погрузке, транспортировке и разгрузке осыпается, края закругляются. Кладка при неровной поверхности камня потребует больше раствора.
Расчет несущей способности ракушечника
Из-за относительно небольшой прочности ракушечника многие считают, что дом из ракушняка ненадежен, поэтому строительство дома из ракушняка необходимо обосновать. Приведем упрощённый расчет трёхэтажного дома с железобетонными перекрытиями и со стенами из ракушечника толщиной в один камень (38 см).
Обратите внимание, что расчет дома из ракушняка будет производиться только для сейсмически неопасных районов. Исходя из положений ДБН В.1.1-12:2006 «Строительство в сейсмически опасных районах» к таким районам относятся те, что на карте сейсмического районирования Украины обозначено синим цветом (рис
1, обозначены цифрой 5).
Для остальных районов Украины с повышенной сейсмической опасностью конструкция дома требует дополнительных конструктивных решений, а именно:
— устройство железобетонных поясов;
— железобетонного каркаса;
— увеличения толщины стен;
— применения ракушечника более высокой марки;
— увеличения толщины простенков;
— уменьшения свободных пролётов стен.
При такой усиленной конструкции дома, вопрос о несущей способности ракушечника отпадает сам собой.
Таблица 1. Средняя марка прочности и плотность различных видов ракушечника
Месторождения и виды ракушечника | Средняя плотность, кг/м3 | Средняя марка прочности |
Крымские центральные и западные (желтый мелкопористый) | 1100 | 6М |
Одесские | 1300 | 7М |
Крымские центральные и западные (белый мелкопористый) | 1300 | 12М |
Инкерманские (светлый крупнопористый) | 1800 | 60М |
В табл. 1 приведено прочность различных видов ракушечника. Для расчетов возьмём наименьшую, то есть «наихудший вариант» ракушечника в плане прочности — «Крымский центральный и западный (желтый мелкопористый)» — со средней маркой прочности всего 6М.
1. В расчетах будем учитывать только площадь стен, на которую опираются железобетонные перекрытия (на рис.2 выделено красным цветом). Это будет зона с максимальной нагрузкой. Эта площадь участка стен, на которые давят плиты перекрытия, будет равняться:
площадь стен = 56316 см2.
2. Далее нужно подсчитать вес стен из ракушечника толщиной 38 см и высотой 9 метров (три этажа). Умножив объём стен на плотность 1150 кг/м3 (с учётом строительного раствора 1800 кг/м3) получим:
вес стен = 55750 кг.
3. Теперь считаем вес 3 сборных железобетонных перекрытий (первого, второго и чердачного перекрытия). Например, это плиты ПК-60-12. Одна плита имеет стандартный вес 2100 кг, всего 18 плит. С учетом стяжки толщиной 3 см получим:
общий вес перекрытия = 43905 кг.
4. Крышу для верности расчета примем самую тяжелую из черепицы под углом 45º, с удельной нагрузкой проекции кровли 80 кгс/м2. Снеговая нагрузка для Киева равна 70 кгс/м2. Итого (кровля 6х8 м):
нагрузка от кровли на перекрытие = 7200 кг.
5. Общий вес конструкций дома:
вес дома = 106855 кг.
6. Удельная нагрузка на самый нижний ряд ракушечника составит:
нагрузка на блок = 106855/56316=1,9 кгс/см2.
7. Далее смотрим табл. 7 в СНиП II-22-81 «Каменные и армокаменные конструкции» для определения расчетного сопротивления сжатию кладки из природных камней низкой прочности правильной формы. При марке камня М6 и марке кладочного раствора М10 они составят 2,16 кгс/см2.
Таким образом, даже при очень тяжелом трёхэтажном доме с тремя железобетонными перекрытиями, бетонной стяжкой и кровлей из черепицы при использовании наименее прочного ракушечника максимальная нагрузка от веса всё равно не превышает допустимую нагрузку! Конечно, такой расчет упрощенный. Он не учитывает влияние проёмов и некоторых других факторов. Но он доказывает возможность использования ракушечника в качестве самонесущего строительного материала для индивидуальных домов.
Преимущества
Натуральный состав ракушечника делает его незаменимым для строительства высококачественных домов и коттеджей. Он применим и для возведения построек, и для облицовки стен, отлично подходит для мансардных/чердачных этажей. Широкий спектр использования и отличные эксплуатационные свойства – не единственные плюсы материала. К другим преимуществам относятся:
- Легкость распила, обработки (например, для создания арочных проемов).
- Возможность использования остатков для создания ландшафтного дизайна (фонтанов, сухих ручейков).
- Высокая паропроницаемость (исключает образование плесени и грибка в доме).
- Хорошая теплосохранность, исключающая необходимость дополнительного утепления.
- Оптимальная цена по сравнению с аналогичными стройматериалами.
Просматривая видео об обработке или шлифовке ракушечника можно убедиться в простоте его использования. Стоит помнить и о создании здоровой атмосферы в доме при строительстве из ракушечника, в элементах (моллюски, ракушки) которого содержится определенный процент йода и соли.
