Саман. изготовление саманного блока

Введение

Еще во времена египетских фараонов Вавилона кирпич из соломы и глины производился и использовался в строительстве. Широкое применение он приобрел и в других местах, например на юге России с жарким и сухим климатом, где были богатые месторождения глиняных пластов. Жизнеспособность и долговечность строений из этого материала доказана веками, раскопками археологов, сохранившимися до сих пор сооружениями.

Казачки сносят кизяк под навес (Южные районы России, 1875 год)

И сейчас кирпич из глины и соломы используется, как в декоративных и реставрационных работах, в строительстве фольклорных поселений, так и в частном строительстве домов, подсобных строений, заборов в местах, где глина доступна. Ведь кирпич из глины с соломой – это экологически чистый строительный кирпич, жилье из которого в холод греет, а в жару создает комфортную прохладу.

Затраты и цена такой постройки из глиносоломенного блока, получившего название саманный кирпич, значительно ниже, если бы при ее возведении в кладке несущих стен использовали например, широко распространенный двойной силикатный кирпич М 150. (см. также статью Бытовая кирпичеделалка своими руками)

Плюсы производства самана, строительства из него очевидны:

• в этот глиносоломенный материал, не добавляют никаких химикатов, неприродных добавок, глина сама по себе является природным антисептиком;
• не нужно специальное машинное оборудование, а значит не нужна и электроэнергия;
• нет необходимости в высокой квалификации исполнителей, можно формировать блоки своими руками (и своими ногами в прямом смысле слова);
• материал прочен, долговечен, удобен при кладке, доступен и дешев;
• низкая себестоимость – экономия, по сравнению с использованием в строительстве, например, силикатного кирпича составляет 40 – 60 процентов.

Из саманных блоков, с глиной и соломой, сегодня строят жилье, своеобразный и эстетичный вид которого, радует глаз. (см. также статью Делаем пресс для производства кирпича сами)

Фото: Саманный «экодом» – жилье из глины и соломы

Визуальная инструкция, как построить дом из самана, глины и соломы своими руками, приведена на видео в этой статье.

Из чего делают саман

Саман получают из натуральных природных материалов, доступных для каждого жителя сельской местности. Технология создания такого сырья сведена к разжижению грунта, содржащего глину. Сначала землю с глиной разминают в специальных ящиках, а после этого добавляют в смесь воду и специальные добавки, которые влияют на прочность и практичность готовых кирпичей.

В качестве добавок для самана можно использовать:

1. Для увеличения прочностных свойств – солому, навоз, древесные опилки.
2. Для сокращения усадки кирпичей после полного высыхания – щебень, песок, гравий.
3. Для ускорения процесса затвердевания и увеличения влагоустойчивости – цемент или известь.
4. В качестве пластификаторов – казеин, крахмал, сыворотку, жидкое стекло.

Изготовление саманных блоков

Прочность сооружения напрямую зависит от качества самана. Низкая плотность блоков, их влажность, неправильная форма – все это усложняет процесс укладки и снижает надежность сооружения. Изготавливать саман нужно заранее, ведь для строительства потребуется очень много блоков, а на формирование и просушку материала необходимо время.

Для изготовления саманных блоков понадобится:

• солома;
• глина;
• вода;
• большая емкость для замеса;
• доски;
• гвозди;
• молоток и ножовка.

Шаг 1. Сборка формы для самана

Из досок толщиной 2 см сбивают ящик без дна размером 35х18х14 см. Форму можно сделать двойной, но поднимать ее будет слишком тяжело. Доски следует выбирать максимально ровные, желательно с гладкой поверхностью. Стандартных размеров для самана нет, но указанные параметры являются наиболее практичными.

Шаг 2. Подготовка площадок для сушки

Чтобы правильно высушить саман, понадобится приготовить 2 площадки. Для этого на ровном участке земли выкладывают стойки из кирпича или деревянные балки, а на них крепят щиты из плотно сбитых досок. Над первой площадкой сооружают навес, вторую же оставляют под открытым небом, но вымащивают под небольшим уклоном.

Шаг 3. Заготовка материала

Самым важным компонентом самана является глина. В качестве наполнителя используют не только солому, но и древесную стружку, сухую траву, песок, гравий и цемент. Глина должна быть чистой, без примесей, очень пластичной и прочной. Проверить, подходит ли глина на участке для строительства, очень просто: немного глины разводят водой и скатывают шарик. Если при высыхании он не растрескался и не разбился при падении с высоты 2 м, глину можно использовать. Следует учесть, что на 1000 блоков уходит около 10 кубических метров глины, поэтому заранее нужно заготовить достаточное ее количество.

Солому лучше брать не свежую, а прошлогоднюю, длиной от 9 до 16 см. Мелкая сечка для этих целей непригодна. Чтобы увеличить прочность блоков и повысить их водостойкость, к составу рекомендуется добавить известь. Стандартное соотношение глины и соломы 4:6, но пропорции могут изменяться в зависимости от вида самана. В легком глины на 10% меньше, в тяжелом на 10-20% больше нормы.

Шаг 4. Формирование и сушка блоков

Готовить раствор для самана можно прямо на земле, очистив участок 2х2 м и сделав углубление по центру. Для небольшого количества стройматериала подойдет емкость в виде корыта с низкими бортиками, также можно собрать каркас из досок толщиной от 3 см и обшить его листами оцинковки. В такой емкости раствор не будет перемешиваться с грунтом, в случае дождя не составит труда накрыть все полиэтиленовой пленкой.

Смесь готовят так: насыпают глину, добавляют к ней воду, хорошо перемешивают и оставляют на 12-20 часов. Это позволит глине приобрести максимальную вязкость и пластичность. Затем добавляют солому или другой наполнитель и тщательно вымешивают. Обычно замес такого раствора производят ногами – вручную это сделать достаточно тяжело. Готовую смесь оставляют еще на несколько часов для равномерной пропитки всех компонентов.

Для формования самана берут ровную широкую доску, ставят на нее форму, обильно смачивают поверхности водой и обсыпают песком и сухой мелкой соломой. Набирают руками раствор и трамбуют его в форму, обязательно уплотняя углы. Излишки материала счищают кельмой или куском тонкой проволоки, а затем в 3-5 местах протыкают блок острой палкой. Это нужно для равномерного просыхания самана.

Открытую площадку присыпают соломой, опилками либо песком и выкладывают на нее заготовку. Здесь мнения опытных строителей разделяются: одни рекомендуют оставлять блок в форме не менее 3 суток, другие советуют сразу же форму снимать и сушить сутки плашмя, и 3-4 суток перевернув на ребро. В любом случае, при сушке между блоками должно оставаться свободное пространство для циркуляции воздуха. Проверить саман на готовность просто: если блок, брошенный с высоты 2 м, не разломался и не размок в воде за 2-4 часа, его можно использовать для строительства.

Из чего изготавливают саман

Саманный кирпич своими руками изготавливают с использованием таких основных компонентов:

Глина. Она скрепляет материал в одно целое. Сколько нужно добавить глины в смесь, зависит от характеристик кирпича, которых необходимо добиться путем формовки. Пропорции песка в общем составе глины определяют ее жирность. Чтобы изготовить качественный саманный кирпич, специалисты рекомендуют брать жирную и среднюю глину – от 2 до 15% песка. Тощая (больше 30% песка) не позволяет сформировать лучший замес, кирпичи будут рассыпаться. Выбранную глину осенью собирают в кучу. Высота кучи не должна составлять более 1 м, глина зимует прямо на улице, так ее закаливают.
Песок. Следует брать только чистый или тщательно промытый от примесей песок. Хорошо подходит для этих целей песок, добытый в горах, ведь именно горный песок отличается высоким значением адгезии с глиной.
Солома. Большой объем соломы не требуется, ведь в одну заготовку закладывают всего 15% от всей формы. Старая и затхлая солома не годится, подходит только свежая

Обратите внимание на длину стеблей – желательно, чтобы они были от 10 см. Некоторые народные умельцы пытаются заменить солому сеном, но это неравнозначная замена, ведь в сене заводятся грибки и насекомые, приводящие к быстрой порче материала

Отлично, если есть возможность применить подстилку, постеленную в конюшне, доказано, что конский навоз улучшает качество самана.

Нюансы работы с саманом

Все деревянные элементы дома, такие как балки, оконные и дверные перекрытия нужно обязательно обработать анстисептиками

Прежде чем начать монтаж саманного дома, следует понять, как построить дом из самана таким образом, чтобы готовое здание прослужило как можно дольше. Здесь существует ряд определенных рекомендаций, которые были сформированы сотнями лет использования такой технологии.

Итак, рекомендации выглядят следующим образом:

• Фундамент под саманный дом лучше делать мелкозаглубленным ленточным с обязательным армированием при заливке. Ширина основания должна превышать ширину саманного блока на 20 см. При этом, сделав базис, его нужно обязательно гидроизолироавть со всех сторон.
• Чтобы защитить стены саманного дома от грызунов, нижнюю часть здания (примерно 150 см от фундамента) нужно дополнительно укрепить армирующей сеткой и нанести на неё акриловую штукатурку. Такая смесь грызунам будет не по зубам. С этой же целью можно использовать специальную пропитку для стен.
• Все деревянные элементы дома, такие как балки, оконные и дверные перекрытия нужно обязательно обработать анстисептиками.
• Подоконники лучше оборудовать водоотливами, а над верхней частью окон желательно разместить козырьки, которые будут отводить дождевую воду от стен здания.
• Все деревянные пороги дома нужно обязательно гидроизолировать.
• Наружную и внутреннюю отделку готового дома можно проводить только после окончательной усадки дома.
• Для большей крепости дома во всех местах сопряжения стен, в оконных и дверных перемычках, а также в нижних частях проемов следует уложить своеобразную арматуру в виде стеблей камыша или хвороста. Это же можно делать через каждые три-четыре рядка блочной кладки.
• Если работы приостанавливаются, то саманную стену нужно обязательно укрывать пленкой на случай дождя.
• Глину для строительства лучше проверить на жирность у специалистов.
• Дом из самана своими руками будет более крепким, если монтировать его из блоков, хотя и монолитную саманную стену с применением опалубки также можно монтировать.
• И самое главное – глину для строительства нужно заготовить загодя. Лучше, если она пролежит зиму на участке под воздействием морозов. В этом случае она наберет крепости. Также стоит заготовить и солому, которую собирают в урожай.
• Также заранее монтируют и фундамент из монолитного бетона, бута или бутобетона, чтобы уже весной начать работы.

Нюансы работы с саманом

Все деревянные элементы дома, такие как балки, оконные и дверные перекрытия нужно обязательно обработать анстисептиками

Прежде чем начать монтаж саманного дома, следует понять, как построить дом из самана таким образом, чтобы готовое здание прослужило как можно дольше. Здесь существует ряд определенных рекомендаций, которые были сформированы сотнями лет использования такой технологии.

Итак, рекомендации выглядят следующим образом:

• Фундамент под саманный дом лучше делать мелкозаглубленным ленточным с обязательным армированием при заливке. Ширина основания должна превышать ширину саманного блока на 20 см. При этом, сделав базис, его нужно обязательно гидроизолироавть со всех сторон.
• Чтобы защитить стены саманного дома от грызунов, нижнюю часть здания (примерно 150 см от фундамента) нужно дополнительно укрепить армирующей сеткой и нанести на неё акриловую штукатурку. Такая смесь грызунам будет не по зубам. С этой же целью можно использовать специальную пропитку для стен.
• Все деревянные элементы дома, такие как балки, оконные и дверные перекрытия нужно обязательно обработать анстисептиками.
• Подоконники лучше оборудовать водоотливами, а над верхней частью окон желательно разместить козырьки, которые будут отводить дождевую воду от стен здания.
• Все деревянные пороги дома нужно обязательно гидроизолировать.
• Наружную и внутреннюю отделку готового дома можно проводить только после окончательной усадки дома.
• Для большей крепости дома во всех местах сопряжения стен, в оконных и дверных перемычках, а также в нижних частях проемов следует уложить своеобразную арматуру в виде стеблей камыша или хвороста. Это же можно делать через каждые три-четыре рядка блочной кладки.
• Если работы приостанавливаются, то саманную стену нужно обязательно укрывать пленкой на случай дождя.
• Глину для строительства лучше проверить на жирность у специалистов.
• Дом из самана своими руками будет более крепким, если монтировать его из блоков, хотя и монолитную саманную стену с применением опалубки также можно монтировать.
• И самое главное – глину для строительства нужно заготовить загодя. Лучше, если она пролежит зиму на участке под воздействием морозов. В этом случае она наберет крепости. Также стоит заготовить и солому, которую собирают в урожай.
• Также заранее монтируют и фундамент из монолитного бетона, бута или бутобетона, чтобы уже весной начать работы.

Способ изготовления раствора

Заготовка глины для самана.

Изготовление саманных блоков возможно как промышленным методом, так и своими руками. Названия у этого строительного материала встречаются различные: глинобетон, кирпич-сырец, необожженный кирпич, глиносырцовый материал, глинофибробетон. Выбор наполнителей всегда зависит от типа и состава глины, подбирают обычно опытным путем, высушивая и испытывая на прочность малые партии. Качественно замешенные и высушенные по всем правилам саманные блоки не разрушаются даже при падении с высоты 2 м, а при сильном ударе по поверхности обухом топора не появляются на поверхности трещины и сколы. На распиле у блока должны быть равномерный окрас и плотная структура.

Солому измельчают, нарезая на кусочки не более 2 см, смешивают глину, сухой песок и солому, заливают теплой водой, перемешивают. Смесь должна быть густой. Для определения ее качества берется и скатывается небольшой, с куриное яйцо величиной, шарик. Если он в процессе скатывания прилипает к рукам, то следует добавить в смесь немного песка, а если не держит форму, необходимо взять больше глины. Большие порции сразу делать не рекомендуется, так как глину для качественного саманного блока нужно хорошо вымесить. Можно использовать растворомешалку, в которую для лучшего размешивания глины рекомендуется заложить 3-4 больших камня. Солома же в бетономешалку не добавляется, в ней можно смешивать только глину и песок, после чего смесь выливается в подготовленный котлован для добавления соломы.

Традиционно глину месило несколько человек ногами. Для смешивания компонентов выкапывают небольшой, глубиной не более полуметра, котлован, ширина которого зависит от свободного места на участке. Лучше всего котлован делать примерно тех же размеров, что и яма для заготовки глины — 1,5 м в длину и 2,5 в ширину. За один раз в такой яме можно замесить примерно 1 м³ глины, которой достаточно для изготовления около 60-65 блоков. Толщина слоя в замесе не должна превышать 30-35 см, так как при большей высоте компоненты смешаются хуже и качество самана пострадает. Дно котлована прокладывается полиэтиленовой пленкой, чтобы в процессе не уходила вода, можно использовать и брезент. Если почва глинистая, плотная или состоит из шлаковых пород, то можно обойтись без дополнительных слоев, воды она возьмет немного.

В котлован закладывается глина слоем 20-25 см толщиной и заливается водой так, чтобы вода скрыла глину полностью. Глина оставляется на ночь, за это время она размокает, растворяются комки, и легче происходит перемешивание с песком и соломой. Перед тем как закладывать песок, рекомендуется сделать предварительный замес, пройдя по глине ногами. В процессе будут размяты крупные комки и выбраны камни, если они попали в глину. Когда масса смешана до однородного состояния и стала пластичной, ее накрывают пленкой и оставляют на сутки.

Кирпич из глины

В домашнем производстве кирпича очень редко применяют прессы, станки и другое специализированное оборудование для формовки и уплотнения изделий. Такие практики возможны благодаря качествам исходного сырья – природной глины, песка и других наполнителей (солома и т.д.). Природные материалы плюс новые технические приемы на базе опробованных десятками лет способов изготовления кирпичей, а также ответственный подход – и кустарные кирпичи не подведут. Для упрочнения и повышения теплоизолирующих свойств в современный кирпич добавляют специальные полимеры, для хорошей формовки – пластифицируют смеси.

Кирпичами, если просто, обозначают искусственные камни прямоугольных форм. Именно такая геометрия блока – прямоугольник размером 250*120*65 мм удобна для кладки. Все типовые размеры кирпичей приняты в домашних производствах, поскольку отработаны веками, и гарантированно обеспечат стабильность и хорошую несущую способность сборных конструкций. Кроме этого, прямоугольные кирпичи удобней формовать, складировать, переносить и хранить.

Один из основных моментов при ручном изготовлении кирпича – это качественная глина. Видов глин в природе множество, и отличия их очень существенны (причем не только по цветам — это отдельная обширная тема). Месторождения глин подходящей жирности не редкость, и если в районе участка нужная глина есть – это отличная экономия. Если нет, то приобретают глину и на базах, заводах, строительных рынках, по ситуации. Радиационный фон, чистота глины, количество и виды включений можно исследовать и самостоятельно, и заказав анализ в строительной лаборатории. Но проверять основные качества глины можно и нужно всегда, вне зависимости от источника добычи или покупки. Первый тест – на жирность (а также на запесоченность), им отлично владеют печники, а когда-то секреты подбора глины хранили гончары и скульпторы. Образец глины, а правильнее 2-3 выборочных порции размачивают в чистой воде до степени прилипания к рукам, чтобы можно стало мять, катать и лепить глиняный шар. Большой размер образца не нужен, достаточно 50-80 мм в диаметре. Кроме шара, раскатывают вторую форму – лепешку не толще 10 мм и около 100 мм диаметром. Эти образцы выкладывают на защищенном от прямого солнца и ветра месте, при нормальной температуре, а после усушки на третьи сутки проверяют образцы на прочность.

Глиняная лепешка и шар растрескались – неплохой знак, говорящий о жирности глины. В рецепт в таком случае обязательно включают мелкофракционный песок, речной или карьерный, без примесей пыли. Если же трещины на образце-шаре не проявились, то испытывают прочность простым способом – шарики без усилия бросают на бетон, асфальт, брусчатку или любое твердое покрытие с высоты около одного метра. Если глиняные колобки при этом не разбиваются – глина отличная, практически идеальна для самодельной формовки кирпичей. На пластичность и жирность глины проверяют как отработанными, так и индивидуальными тестами.

Если же высохшие образцы-колобки совершенно не дали трещин – скорее всего исходная глина недостаточно жирная. Сухие глины зачастую отлично выглядят сразу после просушки – гладкие, ровные, но в кирпич они не годятся. Готовые изделия будут хрупкими и не выдержат даже слабых ударов. Сухие глины, тем не менее, пригодны и вполне востребованы, их разбавляют жирными составами, а также широко используют специальные профессиональные присадки (для реологии смеси, для повышения ударной прочности, для пластики и т.д.). Подбор состава экспериментальный, и требует интуиции и мастерства. Чтобы определиться с рецептурой раствора из имеющихся компонентов (которые всегда индивидуальны, как и любое природное сырье) делают ряд тест-образцов. Разминают и размачивают глину до сметанной густоты, добавляют мелкий речной песок и жирные глины (чаще всего покупные, с точными характеристиками). Предварительные расчеты – на одну часть очень жирной глины 4-5 частей песка по весу; на глину средней жирности – 1-2 части песка. Точный состав подбирают без спешки, и обязательно корректируют для каждой новой партии сырья. В будущем все затраченное на эмпирику время окупится сторицей.

Наполнители самодельных кирпичей – опилки, солома, хвоя и др., сегодня востребованы как никогда. Эффекты природных добавок – повышение изоляционных качеств кирпича, достаточное для применения самана в гидро- и теплоизоляционных защитных стенках, в том числе и ниже нуля, в фундаментах и основаниях построек.

О составе, характеристиках глин и подборе глины для кирпича – в статье Состав глины.

Об изготовлении обожженных и сырцовых кирпичей – в статье Кирпич из глины.

Водостойкость и теплоизоляционные характеристики

Материал способен переносить продолжительные периоды дождей и не подвержен выветриванию. Например, в Великобритании, для которой характерно большое количество осадков, есть огромное количество саманных комфортных домов, возраст многих из них составляет более 500 лет. А в девятиэтажных средневековых домах, построенных с частичным использованием самана, которые можно встретить в Йемене, люди живут уже почти 900 лет. Особая конструкция и состав материала способны обеспечить и достаточную сейсмостойкость.

Саман отличается большими теплоизоляционными свойствами по сравнению с кирпичом, камнем или бетоном, поэтому для таких домов не нужен увеличенный обогрев в зимний период и обеспечение прохлады летом. Это огнеупорный строительный материал, который применяется для формирования дымоходов и печей, именно поэтому он оптимально подходит для домов в регионах с повышенной пожароопасностью.

Саманные постройки, несомненно, уникальны, как и то, что их эксплуатационные характеристики и экономические качества заслуживают внимания каждого человека, небезразличного к экологическому будущему Земли.

Процесс производства кирпича сырца

Дворцы в Египте строились из сырца и стоят до сих пор

Саман можно изготовить и своими руками. Существует несколько технологий процесса (Узнайте также, что такое черный кирпич).

Но стоит учесть, что этот строительный материал предназначен для малоэтажных конструкций – сараев, хозяйственных построек, небольших одноэтажных домиков или времянок. Хрупкость сырца не позволяет возводить многоэтажные жилые дома из этого материала.

Выбор глины

Глина для самана берется из пласта ниже, чем десять сантиметров от поверхности

От качества выбранных компонентов зависит прочность и надежность самана. Глина выбирается мелкозернистой структуры и определенной жирности. Если жирность мала, то кирпич получится непрочный, а если слишком жирная, то саман будет трескаться в процессе эксплуатации.

Предварительные работы

Формы для глиняной смеси

Глина перемешивается с мелкозернистым очищенным песком и укладывается слоями толщиной в двадцать сантиметров. Каждый из слоев заливается водой и перемешивается.

Инструкция по изготовлению самана рекомендует соотношение воды и глиняной смеси 1 к 4. Но, в каждом отдельном случае надо руководствоваться жирностью глины и ее пластичностью.

Желательно применять воду из озера или родника. Хлорированная вода снижает прочность самана.

В качестве связующего чаще всего применяют солому

Последний слой глины с песком должен быть на уровне не выше одного метра.

В строительный кирпич сырец из глины можно добавлять дополнительные вяжущие компоненты и присадки, увеличивающие его прочность и долговечность:

• Минеральные добавки – мелкие фракции щебня, крупнозернистый песок;
• Волокнистые присадки – солома;
• А также современные материалы, повышающие прочность – известь, стеклянную крошку, цемент.

Далее пропитанный водой состав оставляют набухать минимум на сутки, за это время смесь приобретает вяжущие свойства. Через сутки раствор тщательно перемешивается.

Для этого желательно использовать современные специальные мешалки для раствора. Хотя в старину раствор перемешивали ногами или при помощи лошадей и ворота.

Для изготовления тысячи штук кирпича сырца понадобиться  три кубических метра глиняной смеси.

Формовка и сушка

Сушка самана

Размеры формы выбираются индивидуально и зависят от свойств глиняного состава, а также особенностей строительного процесса. Формы изготовляют из дерева и посыпают опилками, чтобы раствор не прилипал к стенкам.

Производя кирпич сырец своими руками, важно правильно организовать площадку для сушки. Место для сушки посыпают чистым песком и организовывают уклон для стока дождевой воды

Также необходимо соорудить навес из пленки или щитов, защищающих площадку как сверху, так и по бокам.

В южных областях сушат материал все лето

Предварительное высушивание материала занимает примерно десять дней.

Проверить качество просушки можно несколькими способами:

• При разломе не должно быть темных влажных пятен в структуре материала;
• Выдержать готовый блок в воде двое суток – если после этого он сохранит форму, то материал высушен качественно;
• При падении с высоты роста человека блок не должен разбиться.

Кладку из сырца выполняют летом на раствор из глины и песка, а в осеннее и зимнее время на состав из извести и цемента.