А.А. Савельев
Продолжение. Начало см. в журнале «Сделай сам», № 3–4, 2007 г., № 1, 2008 г.
(выдержки из территориальных строительных норм)
Общие положения
Заказчикам, проектным и строительным организациям при проектировании и строительстве систем водоснабжения и водоотведения необходимо исходить из современных требований передовых технологий, отдавая предпочтение установкам полной заводской готовности, согласно требованиям настоящих территориальных норм.
Проекты систем водоотведения необходимо разрабатывать одновременно с проектами водоснабжения, рассматривая при этом возможность использования очищенных сточных вод для целей полива территории и орошения.
При проектировании систем водоснабжения и водоотведения в первую очередь следует рассматривать варианты подключения их к централизованным эксплуатируемым системам.
Системы водоотведения
Система водоотведения включает: внутреннюю канализацию (в пределах здания), наружные канализационные сети, очистные сооружения и установки, насосное и воздуходувное оборудование (при необходимости).
Системы водоотведения должны отвечать следующим требованиям:
— обеспечивать отвод расчетного количества сточных вод (определяемого по п.п. раздела «Расчетные расходы» (см. таблицу приложения в разделе «водопровод»));
— гарантировать сохранность строительных конструкций зданий, исключая возможность затопления и длительного увлажнения;
— обеспечивать качество очистки сточных вод при сбросе их в водоем в соответствии с «Санитарными правилами охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами» или в другие места, согласованные с местными органами надзора;
— обладать долговечностью не менее расчетного срока службы до капитального ремонта, определяемого нормативами.
Для индивидуальных домов и ферм, личных подсобных хозяйств при наличии системы внутреннего водопровода, подающего воду хотя бы к одной водоразборной точке, следует предусматривать систему водоотведения. При этом необходимо исключить попадание в нее пищевых отходов, залповых сбросов вредных веществ и т. д. для предотвращения нарушений в работе сети и очистных сооружений.
Для индивидуальных систем водоотведения допускается принимать:
— раздельный отвод и очистку «серого» потока (сточная вода кухонных моек, ванн, умывальников) и фекальных сточных вод (от унитазов) или фекальных масс, которые должны обрабатываться в биотуалетах различного типа;
— совместный отвод и очистку общего потока бытовых сточных вод;
— отвод бытовых сточных вод в накопитель с последующим вывозом на сливные станции (для домов с периодическим пребыванием жителей).
Для отдельно стоящих неканализованных зданий при расходе сточных вод до 1 м3/сут допускается применять устройство люфт-клозетов, пудр-клозетов и выгребов.
При проектировании малоэтажной жилой застройки необходимо рассматривать целесообразность кооперирования систем водоотведения объектов, учитывая возможность использования существующих очистных сооружений.
Среднесуточный расход сточных вод следует определять как произведение удельного водоотведения на число жителей.
Количество жидких отходов из выгребов надлежит принимать 2000–3500 л/чел. в год.
Внутренняя канализация
При проектировании выпусков от жилых домов следует принимать:
— диаметр выпусков не менее 100 мм,
— длину выпуска от стояка или прочистки до колодца не более 12 м; при большей длине предусматривать дополнительные смотровые колодцы;
— уклон безрасчетных выпусков не менее 0,02.
Гидрозатворы следует устанавливать после каждого сантехприбора, кроме унитаза и трапа.
Канализационную сеть следует монтировать из пластмассовых или чугунных безнапорных труб, диаметр которых принимать конструктивно и проверять расчетом.
Для вентиляции внутренней канализационной сети над каждым стояком необходимо предусматривать вытяжную часть, которая должна быть выведена на кровлю, на высоту не менее 0,3 м.
Наружные канализационные сети
При проектировании канализационных сетей принимать:
— наименьший диаметр трубопроводов 150 мм;
— глубину заложения лотков труб наружной сети не менее 1,1 м.
Для осмотра и прочистки сети в местах присоединений, изменения направления, уклона или диаметра трубопроводов надлежит устанавливать смотровые колодцы. Линейные колодцы необходимо предусматривать в соответствии со СНиП 2.04.03–85.
Необходимо предусматривать возможность периодической промывки канализационной сети.
При проектировании канализационной сети применять:
— для самотечных трубопроводов безнапорные керамические, асбестоцементные, пластмассовые трубы;
— для напорных трубопроводов напорные чугунные, асбестоцементные и пластмассовые трубы.
Вытяжную вентиляцию бытовой канализационной сети необходимо предусматривать через стояки внутренней канализационной сети зданий.
Сооружения и установки для сбора и очистки сточных вод
Для очистки сточных вод объектов малоэтажной жилой застройки и отдельно стоящих объектов следует применять биологическую очистку в естественных и искусственных условиях.
Для очистки навозосодержащих сточных вод и любых небытовых стоков необходимо предусматривать самостоятельную систему канализации и очистки методами, соответствующими характеру сточных вод.
Для объектов индивидуальных и местных систем водоотведения с периодическим (сезонным) пребыванием людей при соответствующем обосновании допускается применять физико-химические методы очистки сточных вод.
Выбор очистных сооружений биологической очистки следует производить, исходя из:
— расчетного расхода сточных вод;
— требуемой степени очистки;
— гидрогеологических условий;
Рабочий объем накопителя следует принимать кратным емкости ассенизационной цистерны.
Накопители следует размещать со стороны дороги и обеспечивать подъезд к ним ассенизационной цистерны.
Поля подземной фильтрации допускается применять:
— на песчаных и супесчаных грунтах;
— оросительные трубы (отводящие дрены) следует располагать выше уровня грунтовых вод на 1 м и заглублять их не более 1,8 м и не менее 0,5 м от поверхности земли.
Фильтрующие колодцы допускается применять:
— в песчаных и супесчаных грунтах для индивидуальных систем водоотведения при расходе сточных вод не более 1 м3/сут;
— дно фильтрующего колодца должно быть выше уровня грунтовых вод не менее чем на 1 м.
Песчано-гравийные фильтры и фильтрующие траншеи допускается проектировать в водонепроницаемых и слабофильтрующих грунтах при наивысшем уровне грунтовых вод на 1 м ниже лотка отводящей дрены.
Фильтрующие колодцы, песчано-гравийные фильтры и фильтрующие траншеи допускается применять для доочистки сточных вод после установок неполной биологической очистки. Нагрузка на сооружения естественной очистки в этом случае может быть увеличена в 2–3 раза.
В качестве сооружений биологической очистки для централизованных систем водоотведения допускается применять аэротенки с продленной аэрацией, циркуляционные окислительные каналы, биофильтры, установки заводского изготовления соответствующей производительности.
Для индивидуальных и местных систем водоотведения следует применять установки биологической очистки заводского изготовления, имеющие санитарно-гигиенический сертификат и сертификат на соответствие технологическим параметрам.
Установки биологической очистки должны обеспечивать не только требуемую степень очистки, но и обеззараживание сточных вод. Материал установок должен быть коррозионноустойчивым. Установки должны быть компактными, простыми в эксплуатации, не нуждаться в квалифицированном обслуживающем персонале.
Обеззараживание не производится, если предполагается использование биологически очищенных сточных вод для полива газонов и зеленых насаждений.
На очистных установках местных и индивидуальных систем водоотведения, не предусматривающих стабилизацию осадков, следует применять их компостирование в смеси с органическими бытовыми и садовыми отходами. Допускается их вывоз на сливные станции.
Определения
В настоящем стандарте применяют следующие термины с соответствующими определениями.
Сифон — узел водосливной арматуры; главным образом предназначен для образования и сохранения гидравлического затвора, а не для того, чтобы в нем скапливался мусор (вопреки расхожему мнению), это его второе и не главное предназначение.
Гидравлический затвор — столб воды в сифоне, перекрывающий его проходной канал, предназначен для отсекания вредоносных и дурно пахнущих газов из чрева канализационных труб.
Вытяжной стояк — часть канализационного стояка, выходящая на крышу, предназначена для отвода газов из канализационных труб и создания в них нормального атмосферного давления.
Выпуск — узел водосливной арматуры, предназначенный для приема сточной воды из санитарно-технического прибора.
Перелив — узел водосливной арматуры, предназначенный для слива излишней воды из санитарно-технического прибора при достижении в нем максимального уровня воды.
Пропускная способность — расход воды через водосливную арматуру при незатопленной воронке выпуска.
Ревизия — узел водосливной арматуры, дающий возможность производить двустороннюю очистку трубопроводов.
Прочистка — устанавливается в местах, где требуется прочистка трубопровода в одном направлении, например на начальных участках сети по движению стоков.
Общие указания по монтажу внутренней сети канализации
Имея необходимые размеры, взятые с натуры или строительного чертежа, и пользуясь размерами труб, фасонных частей и часто встречающихся узлов, составляют рабочие эскизы канализационных стояков и ответвлений к приборам (рис. 39).
Рис. 39. Пример схемы и плана типовой замерно-монтажной карты канализации
На эскизе проставляют обозначение каждой фасонной части, диаметры, длины участков и отметку покрытия пола. При производстве замеров надо выдерживать следующие допуски: на один выпуск и магистральное ответвление ±200 мм, на один стояк от магистрали до верха ±15 мм, на одну отводную линию ±15 мм. В качестве примера показана типовая замерно-монтажная карта канализационной гребенки на две смежные квартиры. Для изготовления канализационных гребенок необходимо сделать лишь три замера: расстояния а — между осями мойки и стояка, расстояния б — между осями унитаза и умывальника, в — толщины стены, разделяющей санузлы двух смежных квартир.
Монтаж внутренней сети канализации
Монтаж начинают после строительной подготовки здания. Должны быть выполнены штрабы и ниши, пробиты или оставлены необходимые отверстия в стенах и перекрытиях, вынесены отметки чистого пола, оштукатурены нужные участки стен, прорыта траншея для выпуска. Монтаж системы начинают с выпуска, потом собирают стояк снизу вверх, затем, начиная от крестовин стояка, монтируют поэтажные отводы. Раструбы элементов направляют навстречу стекающему потоку. Строго соблюдают уклоны.
Монтаж стояков. Место прокладки стояков должно соответствовать проекту. Сначала сделайте разметку линий расположения стояков и горизонтальные отметки для проверки уклонов на отводах. Стояки прокладывают вдоль оштукатуренной поверхности стен или в штробах. Предварительно собрав стояк, отметьте на стене положение раструбов, разметьте положение хомутов крепления труб, просверлите отверстия в стене под дюбели и закрепите хомуты, выставляя их по отвесу. Закрепите трубы стояка, стягивая полудуги хомутов винтами и контролируя вертикальность стояка уровнем. Прокладка внутренних канализационных сетей не допускается: под потолком, в полу и в стенах жилых комнат, спальных помещений, обеденных залов, кухонь, электрощитовых и трансформаторных, приточных вентиляционных камер.
Открыто прокладываемые стояки располагают в углах санитарных узлов, а скрыто прокладываемые — за унитазом по его оси. Чтобы можно было заделывать раструбы на месте, стояки надо устанавливать от стены на расстоянии 20 мм. Для этого ось стояка диаметром 100 мм должна отстоять от поверхности стены на 75 мм, а ось стояка диаметром 50 мм — на 45 мм.
Канализационные трубопроводы из полипропилена могут быть забетонированы в толщу конструкций, например в бетонные перекрытия. Зазор между муфтами и раструбами герметизируется клейкой лентой или накрывается плотной бумагой с целью предотвращения попадания туда бетона.
При правильной прокладке канализационного трубопровода в стене уровень шума системы канализации не превышает 35 дБ. Шахты и пазы в стенах покрывают слоем штукатурки толщиной не менее 2 см, предварительно трубы и фасонные части целиком обматывают мягким материалом, таким как гофрированный картон, минеральное или стекловолокно. Против ревизий на стояках при скрытой прокладке следует предусматривать люки не менее 30x40 см.
Проход трубы через перекрытие должен быть выполнен влагонепроницаемым, звукопоглощающим способом и обеспечивать пожарную безопасность здания. Места прохода стояков через перекрытия должны быть заделаны цементным раствором на всю толщину перекрытия. Участок стояка выше перекрытия на 8-10 см или до горизонтального отводного трубопровода следует защищать цементным раствором толщиной 2–3 см. В особых случаях для исключения возможности распространения пожара по пластмассовым трубам, применяют специальные противопожарные преграды или противопожарные манжеты из прочного материала со вспучивающимися компонентами, которые, расширяясь при тепловом воздействии на них, заполняют пространство как вне, так и внутри пластмассовой трубы, вследствие чего исключается возможность распространения огня в другое помещение.
Канализационные стояки прокладывают вертикально без переломов в раструбах. Отклонение от вертикали допускается до 2 мм на 2 м длины стояка. Отступы и перекидки стояка допускаются как исключение.
Сборку стояка ведут снизу вверх, начиная с подвала или первого этажа (рис. 40), если нет подвала.
Рис. 40. Устройство выпуска:
1 — железобетонный колодец; 2 — люк; 3 — железобетонные кольца; 4 — деревянная крышка; 5 — скобы из круглой стали диаметром 13 мм; 6 — глина; 7 — крючок; 8 — уровень покрытия пола; 9 — отступ; 10 — отводы 135°; 11 — цементный раствор
Собранные узлы устанавливают и укрепляют на месте, соединяют их с прямыми участками трубопроводов и заделывают раструбы. При сборке стояка раструбы располагают кверху. Для прочистки на стояках устанавливают ревизии на высоте 1000 мм от пола до центра ревизии, но не менее чем на 150 мм выше борта присоединенного сантехприбора, чтобы при засоре можно было прочистить стояк.
Стояки крепят к стенам под раструбами. При высоте этажа до 4 м допускается одно крепление стояка на этаже.
Канализационный стояк должен иметь по всей высоте одинаковый диаметр, определенный в зависимости от расчетного расхода сточной жидкости и угла присоединения к нему поэтажных отводных трубопроводов. Сети бытовой канализации, отводящие сточные воды в наружную канализационную сеть, должны вентилироваться через стояки, вытяжную часть которых выводят через кровлю или сборную вентиляционную шахту здания на высоту: от плоской неэксплуатируемой кровли — 0,3 м; от скатной кровли — 0,5 м; от эксплуатируемой кровли — 3 м; от обреза сборной вентиляционной шахты — 0,1 м.
Более высокая труба зимой быстрее забивается льдом вследствие конденсации влаги из канализационных газов. Вентиляция канализационной сети осуществляется благодаря гравитационному давлению, возникающему в канализационных и вентиляционных стояках внутренней системы. Загрязненный в системе канализации воздух под действием гравитационного давления вытесняется через стояки в атмосферу. Чистый незагрязненный воздух поступает в сеть через неплотности в смотровых колодцах. Выводимые выше кровли вытяжные части канализационных стояков следует размещать от открываемых окон и балконов на расстоянии не менее 4 м (по горизонтали). Флюгарки на вентиляционных стояках предусматривать не требуется — они способствуют промерзанию стояка. А это означает неминуемый срыв гидрозатворов.
Не допускается вводить вытяжную часть канализационных стояков в вентиляционные системы и дымоходы. Диаметр вытяжной части канализационного стояка должен быть равен диаметру сточной части стояка.
Иногда стояк можно делать невентилируемым, то есть не выводить его выше кровли здания. Стояк на уровне верхних приборов оканчивают прочисткой, а подводы к нему делают из труб увеличенного диаметра. Возможность применения подобной конструкции обязательно проверяют расчетом. Эти лишние хлопоты вполне окупаются удешевлением системы и возможностью новых планировочных решений. В любом случае хотя бы один стояк в доме должен быть вентилируемым.
При прокладке водопроводного и канализационного стояков в одном месте канализационный стояк всегда располагают в углу, а водопроводный — рядом с ним. Для удобства монтажа сначала прокладывают канализационный стояк.
При установке канализационного стояка в помещении гаража или котельной места, где возможно механическое повреждение труб, огораживают.
Монтаж отводных линий. Отводные линии монтируют после прокладки соответствующих стояков. Сборку производят от тройников или крестовин на стояке по направлению к санитарным приборам. Сифоны, ревизии и сифоны-ревизии устанавливают одновременно с санитарными приборами.
Отводные линии от одиночных и групповых умывальников, писсуаров, раковин, моек и ванн монтируют из труб диаметром 50 мм, а от унитазов — 100 мм. Отводные линии прокладывают над полом, в перекрытии или под потолком. Вид прокладки зависит от типа санитарного прибора, места его установки и возможности сохранения требуемого уклона. Выставьте уклоны на поэтажных отводах, измеряя расстояния от начала и конца трубы до горизонтальной плоскости с помощью уровня и линейки и временно закрепляя трубы на бетонных маячках. Если проектом предусмотрено, то эти отводы скроются в конструкции пола.
Длина отводных линий, прокладываемых в междуэтажных перекрытиях, не должна превышать 10 м. Для труб подвесных и прокладываемых открыто над полом допускается большая длина при условии сохранения заданного уклона и возможности их прочистки. Отводные трубопроводы должны быть таких же диаметров, как и отводные линии у санитарных приборов. Если отводная линия вначале имеет диаметр 50 мм, а затем по пути принимает сток от унитаза, то от этой точки диаметр ее должен быть 100 мм. Отводные линии присоединяют к стоякам с помощью косых тройников и крестовин под углом 45° и 60°, а также прямых тройников и крестовин под углом 90° с плавными отводами.
Повороты на отводных линиях допускаются под углом не менее 90°. Для устройства плавных поворотов с большим радиусом закругления (что предпочтительнее) ставят один за другим два отвода по 135°. При прокладке отводных линий раструбы труб и фасонных частей должны быть направлены против течения воды, за исключением двухраструбных муфт.
На сети внутренней бытовой канализации для устранения засоров устанавливают ревизии или прочистки. Прочистки и ревизии монтируют в трубопроводах у мест возможного засора как на прямолинейных участках, так и у резких поворотов. На концах отводных чугунных линий ставят прочистки, представляющие собой отвод 90°, в раструб которого заделывают прямую муфту из стали или из ковкого чугуна, закрываемую сверху пробкой на резьбе. Муфту заделывают в раструбе сначала смоленой прядью, а затем легкоплавкой мастикой или сурикомеловой замазкой. На концах отводных пластиковых линий ставят прочистки, представляющие собой отвод 90°, закрывающийся крышкой на резьбе. Прочистки ставят на концах длинных отводных линий, а также в местах присоединения к отводной линии трех и более унитазов.
На прямых горизонтальных участках ревизии, или прочистки, устанавливают согласно данным, приведенным в таблице.
Отводные линии сетей канализации должны быть надежно закреплены; расстояние между креплениями при прокладке сети из канализационных труб необходимо устанавливать не более чем через 2 м.
Монтаж санитарно-технических приборов. Керамические приборы следует устанавливать после монтажа трубопроводов и полной готовности всех строительных и подготовительно-отделочных работ, то есть перед последней окраской помещения. Все санитарно-технические приборы устанавливают строго по уровню.
Санитарно-технические приборы крепят к каменным или бетонным стенам и перегородкам, как правило, с помощью дюбелей, а к деревянным конструкциям — непосредственно шурупами. Высоту установки санитарных приборов над полом принимают в зависимости с назначения помещений, в которых их устанавливают.
Допускаемое отклонение в размерах для всех отдельно стоящих приборов 20 мм, для низко располагаемых смывных бачков 10 мм. При групповой установке однотипных приборов допускаемое отклонение 5 мм.
Присоединение выпусков d = 40 мм от гидрозатворов ванн, умывальников и моек к полипропиленовым трубам следует выполнять с помощью специальных резиновых манжет 40х50 мм (рис. 41). Присоединение выпусков унитазов к полипропиленовым трубам следует выполнять с помощью специальных резиновых манжет, а также других специальных деталей.
Рис. 41. Подключение к канализации санитарно-технических приборов:
а, б, в — варианты узлов соединения отводных труб полиэтиленовых сифонов с трубопроводами из ПП. 1 — сифон; 2(в) — резиновая манжета; 3 — соединение с резиновым кольцом; 4 — тройник 50х50 мм; 5 — патрубок диаметром 50 мм из ПП; 6 — отводная труба диаметром 40 мм; 7 — тройник 110х50 мм; 8 — отвод 50 мм; г — соединение выпуска унитаза с патрубками из ПП при помощи резиновой манжеты: вариант присоединения при помощи отвода 30°. 1 — выпуск унитаза; 2 — резиновая манжета; 3 — патрубок из ПП; 4 — отвод 30°; 5 — патрубок из ПП под резиновое кольцо; 6 — двухплоскостная крестовина; д — соединение выпуска унитаза с чугунной трубой канализации
Унитаз любого вида крепят к полу шурупами, вставленными в отверстия на его приливе. Шурупы заворачивают в деревянную толстостенную доску — «тафту», которая в свою очередь прикручена или пристреляна к конструкции перекрытия. Унитаз устанавливают следующим образом. Выпускной отросток с наружными канавками смазывают разведенным в олифе суриком и на него туго наматывают смоляную прядь. При обмотке прядь не доводят до конца отростка на 3–4 мм, чтобы концы ее не попали в отверстие отростка и не явились причиной засорения. Затем прядь промазывают сверху суриком и унитаз устанавливают выпускным отростком в раструб. Проверив правильность установки унитаза, его привинчивают шурупами к дюбелям. Шурупы нужно завинчивать осторожно, чтобы не отколоть край унитаза у отверстия. Чтобы в дальнейшем можно было снять унитаз, прикрепленный к тафте, шурупы перед завинчиванием смазывают тавотом. Под головку шурупа подкладывают кусочек кожи или резины и металлическую шайбу.
Установка тарельчатого унитаза с косым выпуском под углом 30° и удлиненной полочкой, непосредственно соединенной со смывным бачком «Компакт» показана на рис. 42.
Рис 42. Унитазы:
а — унитаз тарельчатый с косым выпуском; б — унитаз тарельчатый с прямым выпуском и цельнолитой полочкой; в — унитаз тарельчатый с косым выпуском и цельнолитой полочкой; г — унитаз козырьковый с косым выпуском и цельнолитой полочкой
Смывной бачок укрепляют на удлиненной полочке унитаза двумя болтами. К унитазу привертывают специальную арматуру для крепления сиденья. Тарельчатые унитазы с выпуском под углом 30° можно присоединять к канализационной сети двумя способами. Один способ показан на рис. 41, когда унитаз присоединяют к двухплоскостному тройнику, являющемуся частью канализационного стояка. Другой способ состоит в том, что унитаз присоединяют к канализационной сети с помощью переходного тройника, являющегося частью отводной линии. В последнем случае унитаз устанавливают с относом от канализационного стояка.
Круглобортные и прямобортные ванны устанавливают на ножках. Расстояние от низа ванны до пола должно составлять 145 мм. Уклон делают в сторону выпуска. Для удобства уборки ванну следует устанавливать на расстоянии 5 см от стены. Снаружи ванны со стороны выпуска монтируют переливную трубу диаметром 25 мм, чтобы обеспечивался сток воды в случае переполнения ванны. Приемное отверстие переливной трубы снабжено розеткой с решеткой.
В нижнее отверстие ванны (рис. 43) вставляют выпуск диаметром 40 мм.
Рис. 43. Монтаж ванного сифона
В нижний конец тройника ввертывают разбортованный патрубок, который вставляют в раструб обычного сифона, или соединяют выпуск с напольным сифоном. В чугунном сифоне патрубок заделывают просмоленной прядью на суриковой замазке.
Прямобортную ванну устанавливают бортами плотно к стене, которую затем облицовывают плитками. Вдоль передней стенки ванны выкладывают стенку из кирпича и также облицовывают. Около сифона в облицовке устраивают смотровой люк для прочистки сифона с дверцей размером 200х300 мм. Вместо облицовки кирпичной стенки для защиты пространства под ванной от загрязнения и брызг переднюю сторону ванны целесообразно закрывать съемной или раздвижной пластиковой панелью.
Из внутренней канализационной сети сточные воды поступают в наружную дворовую сеть канализации.
Дворовая сеть канализации служит для отвода сточных вод из здания в уличную сеть и состоит из трубопровода, уложенного в земле, и колодцев, расположенных на линии трубопроводов. Дворовую сеть канализации прокладывают на расстоянии не менее 3 м от стен здания, чтобы предохранить фундамент и стены от намокания при возможном засоре, и от осадки и трещин при рытье траншей для трубопроводов. Более точно это расстояние может быть определено, если известны глубина заложения труб и фундамента здания.
Выпуск укладывают от смотрового колодца по направлению к стояку. Первую трубу гладким концом вводят в отверстие стенки колодца так, чтобы край трубы был заподлицо с внутренней поверхностью колодца. Затем последовательно укладывают трубы до стояка без заделки стыков, проверяя прямолинейность и уклон труб рейкой, уровнем и шнуром. Раструбы труб должны быть направлены против движения воды.
Выпуск присоединяют к наружной сети, как правило, без перепада «шелыга в шелыгу» (рис. 44), под углом не менее 90°, по движению сточных вод.
Рис. 44. Варианты установки труб в колодце:
а — по уровню сточной воды; б — шелыга в шелыгу
Диаметр выпуска должен быть не менее диаметра стояка. Труба должна лечь на нетронутый грунт, что предупредит ее проседание и возникновение застойных зон. Положение трубы изменяют подсыпкой песка или грунта, уплотненного трамбовкой. Под раструбами, муфтами и другими выступающими частями трубопровода делают приямки. Перед засыпкой траншеи проверяют укладку всего трубопровода или его части. Для этого у одного конца трубопровода ставят фонарь или свечу, а в отверстие на другом конце трубы напрямую или с помощью зеркала просматривают внутренний проход трубы. Допускается горизонтальное смещение труб лишь на 1/4 их диаметра. А вообще-то следует добиваться видимости полного круга.
Проверив правильность укладки труб, заделывают раструбы и засыпают траншеи землей. Направление труб при проходе через стену изменяют с помощью пологого колена в 90° или двух отводов в 135°. Для прокладки выпуска в фундаменте здания или стене подвала устраивают проем высотой не менее 400 мм. При этом расстояние от верха трубы до верха проема должно быть не менее 150 мм во избежание деформаций труб при естественной осадке здания. Пространство между выпуском и футляром заделывают жирной мятой глиной, смешанной с паклей. Если часть выпуска или стояка проходит по неотапливаемому помещению, то ее утепляют.
С наружной канализационной сетью выпуск соединяют лотком в смотровом колодце. Смотровые колодцы располагают таким образом, чтобы длина выпуска от стены здания до колодца не превышала 8 м. Если длина выпуска более 8 м, то предусматривают дополнительный смотровой колодец. Последний колодец перед уличной канализационной сетью называется контрольным (на чертеже обозначается КК). Его обычно рас полагают не далее 1–1,5 м от границы участка (красной линии).
Для прочистки выпуска в нижнем этаже (подвале) на стояке устанавливают ревизию. Для прочистки горизонтальных участков трубопровода, уложенного в землю или под полом, устанавливают ревизию в ревизионном колодце, закрываемом сверху съемным люком. Размер колодца прямоугольного сечения обычно принимают 700х700 мм, круглого — диаметром 700 мм. Прочистки и ревизии на горизонтальных участках устанавливают на каждом повороте (выше по уклону) при угле более 30° и в местах соединений нескольких трубопроводов (выше по уклону).
В канализационных колодцах подходящие к ним канализационные трубы заканчиваются, переходя в открытые лотки. Это позволяет пробивать засоры в трубах со стороны колодцев. Между колодцами трубопроводы прокладывают прямолинейно. Если по каким-либо причинам приходится канализационную трассу резко повернуть, то строят поворотные колодцы, причем допускается угол поворота не менее 90°. Во всех колодцах канализационные трубы (подводящие и отводящие) укладывают либо по уровню жидкости, либо по верхней образующей свода, то есть шелыга в шелыгу. Когда уклоны рельефа местности превосходят уклон трубопровода и глубина заложения последнего становится меньше допустимой, строят перепадные колодцы (рис. 45).
Рис. 45. Перепадный колодец из железобетонных колец:
1 — перегородка; 2 — бетонное кольцо; 3 — скоба; 4 — лоток
В днище колодцев устраивают направляющие лотки. Высота и ширина лотков должна быть равной принимающей или отдающей трубе. Сердцевину стенок лотка делают из бетона и создают профиль лотка, который дополнительно железнят. Стенки колодца делают из железобетонных колец. Во влажных грунтах колодцы как изнутри, так и снаружи покрывают битумной грунтовкой или мастикой.
Дом, снабженный водопроводом, должен иметь и систему утилизации сточных вод. Наилучшим решением этой проблемы является присоединение к поселковой системе канализации. Однако такие системы существуют далеко не везде, а там, где они есть, подключение к ним стоит довольно дорого.
Основные способы очистки сточных вод. Устройство канализации при отсутствии централизованной системы представляет собой сложную инженерную задачу. Схема канализации обусловлена типом оборудования для туалета, общим объемом «серых» сточных вод из умывальников, ванн, стиральных машин, бассейнов. А также геологическими особенностями местности: глубиной залегания грунтовых вод, фильтрующими способностями грунтов, наличием в непосредственной близости от очистных сооружений водозаборов и т. п.; определенную роль играет и климат местности.
Сточные воды, поступающие в канализационную сеть, могут содержать отбросы минерального происхождения (песок, глину, частицы шлака, растворенные в воде соли, кислоты, щелочи); гниющие органические вещества (животного и растительного происхождения); болезнетворные бактерии, вредные химические вещества. Методы очистки сточных вод, применяемые в локальных системах канализации, можно разделить на три основных типа: механический, химический и биологический. Химический способ очистки сточных вод основан на применении различных реагентов, которые переводят растворенные примеси в труднорастворимое состояние. Далее происходит осаждение этих веществ. Этот метод, в основном, применяют для очистки производственных сточных вод.
Механическая очистка заключается в удалении из сточной жидкости отбросов минерального происхождения, находящихся в ней в нерастворенном, а частично во взвешенном состоянии, а также и от посторонних предметов, плавающих в сточных водах. При использовании механического способа очистки происходит отстаивание и фильтрация сточных вод. Один из минусов этого метода заключается в том, что не происходит очистки воды от растворенных органических загрязнений. Поэтому сооружения механической очистки (отстойники, песколовки, решетки и сета) чаще всего являются предварительной ступенью перед биологической очисткой.
В биологической очистке сточных вод участвуют бактерии, которые в зависимости от их отношения к кислороду делятся на две группы: аэробы (использующие при своем дыхании растворенный в воде кислород) и анаэробы (развивающиеся в отсутствии свободного кислорода).
Анаэробная (без доступа воздуха) очистка осуществляется в железобетонных емкостях (метантенках, септиках, двухъярусных отстойниках), где идет сбраживание органических загрязнителей при помощи метанобразующих бактерий. Основной недостаток анаэробной очистки — это выделение биогаза (метана) и, как следствие, образование неприятных запахов.
При биологической очистке сточных вод применяют биологические фильтры и аэротенки, в которых интенсивно происходит процесс очистки. Биофильтр представляет собой резервуар, наполненный крупнозернистым фильтрующим материалом (керамзитом, шлаком, гравием и др.). Сточная вода, проходя через фильтрующий материал, образует на его поверхности биологическую пленку из скоплений микроорганизмов, разрушающих органические вещества сточных вод. Аэротенк — резервуар, в который осуществляется интенсивная подача воздуха. Кислород, необходимый для жизнедеятельности микроорганизмов, поступает из окружающего воздуха либо его нагнетают специальными компрессорами (воздуходувками). Большое количество органических веществ, содержащихся в сточных водах, служит благоприятной питательной средой для бактерий, которые способны поглощать в процессе своей жизнедеятельности различные органические вещества. Во время биологической очистки в аэротенке из взвешенных в сточной жидкости частиц с размножающимися на них микроорганизмами — минерализаторами создается активный ил. Канализационные стоки смешиваются с активным илом, значительно ускоряя и улучшая процессы окисления. В результате чего болезнетворные микробы поглощаются активным илом, погибают либо становятся его активными агентами или происходит их распад на безвредные. Благодаря этому воды теряют склонность к загниванию, становятся прозрачными, снижается их бактериальное загрязнение. Сточная жидкость при биологической очистке почти полностью освобождается от органических веществ и вредных бактерий. От биофильтра аэротенк отличается наличием устройства для подачи воздуха, обеспечивая высокую окислительную мощность. Аэротенк — это на сегодняшний день наиболее эффективное сооружение биологической очистки хозяйственно-бытовых стоков.
Обеззараживание очищенных бытовых сточных вод производят жидким хлором или гипохлоритом натрия на станциях полной и неполной биологической очистки. Смешанная с хлором сточная вода поступает в контактные резервуары, в которых продолжительность контакта хлора со сточной водой до сброса ее в водоемы должна быть не менее 30 мин.
Анаэробная очистка с естественной доочисткой. При благоприятных грунтовых условиях (пески, супеси, легкие суглинки) и низком уровне грунтовых вод, отсутствии или удаленности водоема — приемника сточных вод, обычно наиболее целесообразно использовать септики вместе с сооружениями подземной фильтрации — фильтрующими колодцами, фильтрующими кассетами, песчано-гравийными фильтрами.
Септики (рис. 46) — подземные отстойники, состоящие из 1–3 камер, служат для очистки небольших количеств бытовых сточных вод.
Рис. 46. Септики:
а — однокамерный с тройниками; б — двухкамерный с тройниками; 1 — ввод канализационной сети; 2 — тройник; 3 — верхняя крышка; 4 — нижняя крышка; 5 — перегородка с отверстием
Задача септика состоит в том, чтобы отделить жидкость с растворимыми частицами от нерастворимых фракций (механический отстой) и разложить органические загрязнения с помощью анаэробных бактерий, всегда присутствующих в нечистотах (биологический процесс). Сточные воды, попадая в септик, отстаиваются, а выпавший осадок за 6-12 мес. перегнивает.
При прямолинейной прокладке канализационных труб диаметром не менее 100 мм септик располагают на расстоянии до 20 м от дома и не ближе 30 м от питьевого колодца и таким образом, чтобы к нему могла беспрепятственно подъехать ассенизаторская машина. Объем септика зависит от суточного водопотребления и приблизительно равен трехкратному суточному притоку использованной жидкости. Благодаря этому сточные воды находятся в колодце от 2 до 4 суток, взвешенные частицы за это время оседают на дно, и происходит осветление сточных вод. Если исходить из того, что водопотребление в индивидуальном доме составляет 250 л/сут на человека, то для семьи из 4 человек необходим септик объемом в 3,0 м3.
Септик может быть 1, 2-х и многокамерным. Однокамерный септик применяют при объеме сточной жидкости до 1 м3/сут, двухкамерный — до 5–8 м3/сут. Однокамерный септик чаще всего применяется при раздельной канализации, проектируя его таким образом, что в септик поступает лишь серые стоки, а для фекальных отходов предусматривают отдельный сток, в выгреб. На внутреннюю поверхность септика воздействует агрессивная среда, поэтому материал стенок и дна должен быть плотным, стойким, долговечным. Стенки септиков возводят из бутового камня, красного кирпича, собирают из готовых железобетонных колец или стальных емкостей — материал не влияет на качество очистки. Чаще всего устраивают цилиндрические септики-колодцы из железобетонных колец. Внутреннюю поверхность бутовой и кирпичной кладки штукатурят цементным раствором (на 1 объемную часть цемента берут 1 часть песка), тщательно затирают кельмой, проводят железнение или обрабатывают жидким стеклом. Толщина каменных и кирпичных стен септика-колодца должна быть не менее 25 см, из монолитного бетона — не менее 20 см. Толщина перегородок внутри септика делается не менее 12 см, дно выполняют бетонным или железобетонным. Стенки септиков снаружи покрывают битумной грунтовкой или мастикой, на которую наклеивают рубероид и прижимают его кирпичной стенкой толщиной в полкирпича. Под дном и вокруг стенок колодца устраивают глиняный замок. Перекрытия септика оборудуют канализационным люком по сборным железобетонным плитам или делают из деревянных просмоленных щитов. На перекрытие укладывают рубероид или толь и засыпают перекрытие землей, соломой, листвой, дерном или другими утепляющими материалами слоем толщиной приблизительно 0,5 м, так как гниение органических веществ в сточных водах эффективно идет в диапазоне температур от 30 до 60 °C.
В 2-камерных септиках объем первой камеры должен составлять 3/4 общего объема септика. Отверстие для впуска жидкости располагают на 25 см выше расчетного уровня жидкости, чтобы при залповом сбросе жидкости, например при опорожнении ванны, в трубе не образовался подпор. Она входит и выходит из септика через тройники — гидрозатворы. Нижний конец каждого тройника погружен в жидкость на 0,15-0,25 м (чтобы не было подсоса воздуха из канализационных труб), верхний — выступает из нее на 0,25 м. С их помощью в камере создается искусственный дефицит кислорода, так называемые анаэробные условия. Когда в септике в результате активности микроорганизмов — анаэробов создается избыточное давление метана, газ частично стравливается в атмосферу через верхний патрубок тройника и далее по канализационным трубам в вытяжную домовую трубу канализации. Но, по большому счету, метан может быть собран и сожжен в газовой плите или котле. Конструкция тройника еще и устраняет попадание плавающих фекалий из септика в сток. Для перехода жидкости из 1-й камеры во 2-ю в разделяющей перегородке на высоте, равной половине расчетной высоты жидкости, в септике предусматривают отверстие диаметром 15–20 см. Если высота перегородки совпадает с высотой колодца, то на стыке перегородки и перекрытия устраивают несколько отверстий диаметром не менее 20–30 см для выравнивания метанового давления. Выпускную трубу из септика прокладывают от поверхности земли обычно не ниже 1,2 м. При вероятности замерзания эту трубу утепляют.
Септик опорожняют 2 раза в год (весной и осенью). Для этого раскапывают слой утепления, открывают крышку и вычерпывают ил, который вперемешку с торфом, листвой и т. п. укладывают в компостную кучу на 1–2 года. Компостную кучу располагают на цементном или пленочном основании, что исключит попадание сточной жидкости в грунтовые воды. Часть ила (слой приблизительно 10–15 см) оставляют в септике, что обеспечит сточные воды достаточным количеством гнилостных бактерий для продолжения анаэробного разложения органических веществ. Сточные воды на выходе из септика оказываются очищенными примерно на 65 % и направляются на доочистку.
Для активизации разложения органики на начальном этапе очистки сточных вод могут быть использованы специально выведенные штаммы анаэробных бактерий. Их применение позволяет добиться практически полного распада органических загрязнений на газы, вещества, растворенные в воде, и нерастворимый осадок. Будет реже необходим вызов ассенизационной машины для очистки септика.
Доочистка, в отличие от первого этапа, протекающего непременно в септике, может происходить в конструкциях разного типа. Но все они, так или иначе, служат одной цели — созданию оптимальных условий аэробным бактериям для окончательной очистки сточных вод, вытекающих из септика. Чем длительнее контакт стоков с кислородом, тем лучше происходит окисление и разложение органического и аммиачного азота на нитриты и нитраты.
Для биологической нейтрализации стоков в аэробных условиях применяются следующие системы доочистки: грунтовый дренаж, песчаный фильтр, биологический фильтр и поглощающий колодец. Общий принцип их работы заимствован у природы и основан на естественной способности почвы к самоочистке. Суть его в том, что предварительно очищенные стоки равномерно распределяются малыми порциями на фильтрующую поверхность, где вступают во взаимодействие с аэробными бактериями. На выходе из системы доочистки стоки очищаются на 95 %, что соответствует санитарным нормам, и сбрасываются затем в канавы и кюветы.
Грунтовый дренаж (рис. 47) — это классический, простой и удобный способ доочистки, дающий обычно отличный результат.
Рис. 47.
а — Разделительный колодец из бетона; 1 — крышка из дерева; 2 — корпус (бетон); 3 — лоток (бетон);
б — Схема полей подземной фильтрации с разделительными колодцами: 1 — канализационная труба; 2 — септик; 3 — вентиляционные трубы (стояки); 4 — дрены; 5 — распределительные колодцы
При подземной фильтрации органические остатки разлагаются под действием разнообразных живых организмов в присутствии кислорода, то есть идет процесс аэробного разложения. В свою очередь, сами аэробы служат пищей для инфузорий, нематод и других простейших. В общем, все кушают. Для подземной фильтрации пригодны среднезернистые песчаные, супесчаные и легкие суглинистые грунты. Причем чем больше глины в грунте, тем медленнее просачиваются через него сточные воды и тем длиннее должна быть дренажная система. Чтобы ориентировочно определить характер грунта на участке, на нем вырывают приямок сечением 30х30 см, глубиной 15 см и наливают в него доверху воду. Если вода уйдет в землю не более чем за 18 с, то грунт песчаный, за 30 с — Супесчаный, за 130 с — суглинистый.
Вода из септика по трубам диаметром 100, 125 или 150 мм поступает к распределительному колодцу, трубы прокладывают с уклоном не менее 0,02. Сам колодец обычно имеет диаметр 70 см и высоту 40 см. Его делают из бетона или выкладывают из красного кирпича. На дне колодца формируют бетонный лоток размером не менее сечения трубы, подводящей воды. Крышка колодца — железобетонная плита или просмоленный дощатый щит. На крышку настилают толь и засыпают утепляющим материалом. Колодец имеет несколько выходов для распределения воды в другие колодцы и по дренам. Последние располагают не ближе 30 м от питьевых колодцев.
В качестве дрен используют асбоцементные, а также пластмассовые (гладкостенные и гофрированные) трубы диаметром 75-100 мм. В асбоцементных и гладкостенных пластмассовых трубах делают поперечные пропилы шириной 10–15 мм на полдиаметра трубы через каждые 100–150 мм. Гофрированные пластмассовые трубы, предназначенные для дренирования, уже имеют подобные прорезы. Все трубы при укладке ориентируют прорезанной частью вниз. Керамические трубы диаметром в 150 мм располагают торцами друг к другу с зазором 10–15 мм. Выкладывают дрены и из красного кирпича (рис. 48), в сечении они представляют квадрат с расстоянием между противоположными стенками в свету более 100 мм (между кирпичными ячейками оставляют зазоры 10–20 мм).
Рис. 48. Дрена из кирпича
Дренажные трубы, имеющие в сечении треугольную или квадратную форму, сбивают из досок. В этом случае между нижними досками оставляют щели или сверлят в них отверстия. Дерево менее долговечно, чем асбоцемент или керамика, поэтому доски следует осмолить.
Под дрены роют траншеи шириной 0,4–0,7 м, стенки выполняют с откосами, что предотвращает их осыпание. Глубина траншеи зависит от положения выпускной трубы септика, но в любом случае дрены должны находиться выше уровня грунтовых вод не менее чем на 1 м. В связи с тем, что из-за недостатка кислорода ниже глубины — 1,2 м аэробных бактерий просто нет, оптимальная глубина укладки труб для систем с грунтовым дренажом — 0,5 м, максимальная — 0,8 м. Но чем глубже укладываются трубы, тем лучше. Трубы укладывают на слой гравия или щебня толщиной 10 см с уклоном: для песчаных грунтов — 0,003, для супесчаных — 0,002, для суглинистых — 0,001. Стыки между трубами сверху прикрывают кусками рубероида или полиэтиленовой пленки. В траншеи насыпают гравий или щебень (рис. 49), чтобы над трубами образовался слой не менее 5 см. После этого траншеи засыпают землей.
Рис. 49. Поле поглощения для песчаных грунтов
При подземной фильтрации разложение органических составляющих сточных вод происходит с участием кислорода, который попадает в дрены через вентиляционные стояки диаметром 100 мм, возвышающиеся над землей не менее чем на 0,5 м. Чтобы сократить число стояков, несколько дрен соединяют трубой и ставят на нее 1 стояк. Общая длина дрен зависит от количества поступающих сточных вод. При этом длина одного дрена ограничивается типом почвы и должна быть не более 10–20 м. Так, дрены длиной 10 м в песчаной почве хватит для отвода сточных вод от 1 члена семьи, при супесчаных почвах потребуется дрена в 14–17 м, при суглинистых — 20 м. Расстояние между параллельными дренами не менее 2 м. При использовании данного способа подземной фильтрации сточные воды остаются в месте выпуска: часть их усваивают растения, остальное проникает в нижележащие слои грунта, где проходят естественную доочистку.
При возможности организовать сток очищенной воды в ближайший водоем или овраг, а также в случае глинистых грунтов (рис. 50) применяют фильтрующие траншеи.
Рис. 50. Поле фильтрации дли глинистых грунтов.
Глубина траншеи зависит от уровня выпускной трубы септика, ширина — 0,5–0,7 м. Длина траншеи достигает 25–32 м и принимается из расчета 5–8 м на человека. Между траншеями оставляют промежуток в 2–3 м. На дно траншеи на гравийной подушке укладывают систему водосборных труб с уклоном 0,002-0,003 в сторону стока. Сверху трубы сначала засыпают гравием, потом крупнозернистым песком. Последний слой — обязательно из среднезернистого песка. Толщина каждого слоя 0,9–1,2 м. Сверху на гравийную подушку укладывают оросительные дрены из труб, через которые из септика поступают сточные воды.
Трубы накрывают рубероидом, толем или полиэтиленовой пленкой, чтобы защитить от поверхностных вод, и засыпают землей вровень с поверхностью. Расстояние водосборных труб от грунтовых вод выдерживают не менее 1–1,5 м. Диаметр водосборных труб должен быть в 2–3 раза больше, чем диаметр оросительных труб. Чем больше будет отверстий и пропилов на верхней половине водосборной трубы, тем меньше влаги из дренов пройдет мимо нее.
Очистные сооружения с полями фильтрации, основанные на естественных методах очистки, имеют ряд существенных недостатков: они занимают значительную площадь и имеют огромный объем земляных работ; применимы только на хорошо фильтрующих грунтах при низком стоянии грунтовых вод; периодически раз в 5–8 лет (в зависимости от интенсивности эксплуатации) сооружения подземной фильтрации необходимо откапывать, заменять или промывать щебень и заменять примыкающий к щебню слой грунта, потерявший фильтрующие свойства.
Если нет возможности соорудить дрены или фильтрующую траншею, то делают фильтрующие колодцы. Поглощающий колодец является слабым подобием грунтового дренажа. Это небольшое вентилируемое устройство предназначено для фильтрации малого количества сточных вод в проницаемых почвах. Их устраивают только при объеме сточных вод менее 1 м3 и только в грунтах типа песчаных и супесчаных. Данные грунты сами являются фильтрами, поэтому расстояние от дна колодца до фунтовых вод выдерживают не менее чем 1,2–1,5 м. Фильтрующие колодцы располагают не ближе 30 м от питьевых колодцев. В поперечном сечении фильтрующий колодец (рис. 51) может быть любой формы: круглой, прямо- или многоугольной.
Рис. 51. Фильтрующий колодец
«Диаметр» такого колодца 1–2 м, глубина до 2,5 м. Стенки колодца делают из «дырявого» бетона или выкладывают из красного кирпича, бутового камня. Сточная вода в колодец поступает из септика. Ниже этой трубы стенки колодца делают водопроницаемыми, для чего в кирпичной или бутовой кладке чередуют слои на растворе и без него, желательно в стене оставить щели шириной в 20–50 мм. После возведения стенок в пазухи насыпают слой гравия, щебня или шлака толщиной около 0,5 м. Сам колодец также заполняют гравием на высоту не менее 1,2 м. В месте падения из трубы струи воды кладут лист пластмассы, бетонную плиту или что-то другое, что устранит размыв засыпки. При этом струя должна изливаться с высоты 0,4–0,6 м, чтобы при залповом сбросе жидкости в трубе не образовался подпор. Сверху колодец прикрывают крышкой, вентиляционный стояк обязателен. На один септик обычно строят 2–4 фильтрующих колодца.
Для летнего домика можно выбрать более дешевый вариант: устроить септик для стока мыльной (серой) воды из раковин и душа и использовать биотуалет. Это промежуточный вариант для тех, кто не хочет устанавливать дорогостоящую канализацию и вместе с тем желает, чтобы «отхожее место» было удобнее «нужника» — люфт- или пудр-клозета. Обустройство такой системы обойдется на порядок дешевле.
Рис. 52. Биотуалет
Принципиальные схемы систем анаэробной очистки (рис. 53–58).
Рис. 53. Общая канализация с двухкамерным септиком и фильтрующим колодцем:
1 — ревизия, прочистка; 2 — септик; 3 — фильтрующий колодец; 4 — вытяжной стояк
Рис. 54. Общая канализация со смотровым колодцем и двухкамерным септиком с дозирующей камерой:
1 — ревизия, прочистка; 2 — септик; 4 — вытяжной стояк; 5 — смотровой колодец; 6 — дозирующая камера
Рис. 55. Подземные поля орошения с распределительным колодцем:
4 — вытяжной стояк; 7 — распределительный колодец; 8 — оросительная сеть (поля орошения)
Рис. 56. Фильтрующая траншея или песчано-гравийный фильтр с насосной станцией перекачки, колодцем гашения напора и сбросом:
4 — вытяжной стояк; 9 — наносный грунт; 10 — песчано-гравийный фильтр; 11 — станция перекачки; 12 — колодец гашения напора; 13 — естественный водоприемник; 14 — водоотводящая группа; 15 — насос
Рис. 57. Локальное очистное сооружение с биофильтром:
А, В — септик; С — биофильтр (с прикрепленной микрофлорой); 1 — корпус метантенка; 2 — подающий трубопровод; 3 — трубопровод очищенной воды; 4 — перелив; 5 — вытяжная труба; 6 — перепускное отверстие
Рис. 58. Локальное очистное сооружение с биофильтром и выпуском очищенной воды при отсутствии дренажных канав и естественного понижения рельефа
Одним из эффективных путей очистки является устройство биофильтра с загрузкой из керамзита и шунгизита (с прикрепленной микрофлорой). Биопленка в этом случае образуется на поверхности загрузки, а процесс аэробного окисления происходит по мере просачивания через нее сточной воды. После глубокой очистки вода также поступает на сброс.
Принудительная аэробная очистка. У аэротенков самая высокая степень очистки сточных вод (до 99 %). Такую воду после получения разрешения местной СЭС можно сбрасывать в природный водоем. Степень очистки вод зависит от технологии очистного процесса и конструкции биореаклора (аэротенка или биофильтра). В аэротенке происходит более глубокая очистка, и он предпочтительнее биофильтра. Причем, чтобы сточные воды очищались еще лучше, хорошо иметь аэротенк с загрузкой (то есть с наполнителем, в котором «живут» бактерии). Загрузка повышает количество микроорганизмов, препятствует их вымыванию в экстремальных ситуациях (например, при большом единовременном объеме слива). Наиболее простой, надежной и малоэнергоемкой является пневматическая аэрация. Для введения в воду кислорода и поддержания активного ила во взвешенном состоянии его смесь аэрируется (продувается воздухом) со сточной водой. Подачу сжатого воздуха в этом случае осуществляют при помощи компрессора, который располагают в жилом доме и соединяют с установкой шлангом. В септике помимо традиционной обработки сточных вод весьма эффективно применяется анаэробный биореакгор — сооружение, в котором присутствует тот или иной вид загрузки (пластмассовые соты, ерши или др.). На загрузке закрепляются анаэробные микроорганизмы, осуществляющие гидролиз жиров, после чего сточные воды направляются на сооружения, осуществляющие их обработку в аэробных условиях. Затем сточная вода либо поступает на сброс, либо проходит дополнительную фазу глубокой аэробной очистки.
Осадок и плавающие вещества остаются в септической камере, а осветлённая вода для дальнейшей очистки поступает в аэротенк, в котором могут использоваться активный ил или биопленка. Для создания аэробных условий в сооружениях обычно требуется принудительное введение кислорода, так как поддержание нужной концентрации кислорода только благодаря естественной аэрации, при контакте поверхности сточных вод с открытым воздухом, потребовало бы слишком большого объема сооружений.
Наиболее полное представление о классическом аэротенке дает установка «Тверь» (рис. 59), предназначенная для глубокой очистки сточных вод.
Рис. 59. Аэротенк «Тверь»:
1 — септик; 2 — биореактор; 3 — аэротенк I ступени; 4 — вторичный отстойник; 5 — аэротенк II ступени; 6 — третичный отстойник; 7 — насосный отсек
Она имеет четыре ступени очистки, две из них — аэробные. Корпус изготовлен из легированной стали с многослойным покрытием эпоксидными грунтовками и резинобитумной мастикой, которые защищают металл от воздействия бытовых сточных вод.
Схема очистки такова: сточные воды сначала поступают в септик, где отделяются взвешенные вещества, потом в биореактор, там трудноокисляемые органические загрязнения преобразуются в легкоокисляемые. Затем они попадают в аэротенк I ступени и смешиваются с активным илом. В нижнюю часть аэротенка через загрузку из керамзита по аэраторам из перфорированных труб подается воздух. На загрузке образуется биопленка из микроорганизмов, совместно с активным илом она поглощает и окисляет загрязнения. Иловая смесь из аэротенка поступает во вторичный отстойник, откуда ил возвращается в аэротенк I ступени, а осветленная сточная вода отводится в аэротенк II ступени. Оставшиеся загрязнения очищаются биопленкой на ершовой насадке. На дне аэротенка [I ступени находится слой известняка, который, постепенно растворяясь в стоке, удаляет из воды фосфаты. После аэротенка II ступени воды попадают в третичный отстойник со сменным хлор-патроном (футляр с пористыми стенками, где содержатся хлорная известь и песок), также выполняющим функции обеззараживающего резервуара.
Несмотря на кажущуюся запутанность работы аэротенка всё довольно просто. Отстоявшаяся в септике вода поступает в аэротенк, где перемешивается с активным илом, взмученным сжатым воздухом. Находящиеся в активном иле вечно голодные и пьяные от большого количества кислорода микробы активно поедают органические остатки и своих вредных собратьев, они завтракают, обедают и ужинают поступающими органическими загрязнениями, вновь выделяя неорганические компоненты в виде ила. Так как процесс происходит довольно бурно, в этом резервуаре вода отстояться не может — верхние, осветленные слои перетекают в другой резервуар, где ил постепенно оседает. Поскольку в осевшем иле микробов-аэробов предостаточно, они снова проголодались и пока еще не погибли от кислородного голодания, их вместе с частью ила перекачивают обратно. Где они с удвоенной энергией опять начинают жировать, плодиться и размножаться. Остаток избыточного ила удаляют из сооружения различными способами. Он служит ценнейшим удобрением. В других резервуарах, куда перетекает очищенная жидкость, происходит дальнейшая доочистка стоков. Удаляются те вещества, которые не съели гурманы-аэробы, а они сами вместе с недобитыми микроорганизмами уничтожаются хлором. Объем камер аэротенка рассчитан таким образом, чтобы их освобождали от избыточного ила один раз в год, а то и один раз в три года. В некоторых конструкциях локальных очистных сооружений септик может быть заменен мусороулавливателем и дробилкой.
Что нужно знать застройщику при приобретении очистного сооружения. Необходимо определить максимальную производительность индивидуального очистного сооружения (м3/сут.), зависящую от количества точек водоразбора, число постоянно проживающих жильцов, объем потребления воды в «гостевые» дни и т. п.).
Если не хотите иметь проблемы с местной СЭС, выбранное очистное сооружение должно иметь гигиеническое заключение от органов ЦГСЭН России и сертификат соответствия Госстандарта России.
Работа очистных сооружений зависит от жизнеспособности микроорганизмов. Не следует злоупотреблять чистящими веществами с большим содержанием хлора, формальдегида, использовать в огромных количествах стиральные порошки.
Продолжение следует
Н.Г. Беляева
Придумавший кирпич достоин, пожалуй, людского уважения не меньше, чем изобретатель колеса. Бруски из запеченной в огне, обожженной глины положили начало древнейшему из ремесел. На Руси «среди иных многих рукоделий» оно живет второе тысячелетие. Историки лишь догадываются, откуда кирпичная техника проникла на нашу землю — из византийских ли городов вроде Херсонеса, от хазар, которые строили из кирпича крепости и городища, а может, из Дунайской Болгарии, где в Преславле при царе Симеоне в конце IX века было налажено кирпичное производство и изделия метили болгарскими буквами.
Скорее всего, «крепкие в замыслах» русские мастеровые идеи соседей переиначили по-своему и стали делать кирпичи квадратными и плоскими. К XI веку эти изделия были 38–40 см в ширину, а толщиной — 2,5–3 см. Постепенно параметры меняются, кирпич теряет форму квадрата, становится толще. Например, в смоленских постройках XII столетия он встречается размером 19х27х4 см.
На Руси кирпич называли плинфой по греческому термину «плинба» (плинт, плита). В исторических источниках той поры упоминается «специальная пещь плинбяна». По нашим понятиям это громко сказано — специальная. Все оборудование плинфоделательной мастерской состояло из деревянных рам для формовки глины, навеса, под которым подсушивались заготовки да горны для обжига кирпича. Похоже, сушили плинфу под открытым воздухом, потому что исследователям в развалинах древних строений попадались плиты с отпечатками козьих копыт, собачьих лап и детских ног.
Этой разновидностью гончарного ремесла занимались «непашенные» люди, их освобождали от работ в поле.
Редко какой князь не содержал среди челяди при своем дворе плинфоделателей, а позднее и специалистов по обжигу плинфы, укладчиков кирпича, когда они выделились в самостоятельные профессии. Негласно соперничали между собой епископские хозяйства, обзаводясь лучшими из мастеров кирпичного дела.
Сравнительная простота изготовления с годами привлекла внимание к этому удобному строительному материалу жителей даже лесистых территорий, где от века дома возводили из кругляка. В городах, обычно на окраинах, все больше появлялось мастерских и артелей плинфоделателей — кирпичников, по традиции именуемых гончарами. Гончарный рад, гончарная улица — обычная принадлежность едва ли не всякого старинного поселения. К X столетию в 25 городах на Руси были знакомы с выделкой кирпича. Более того, обследование историками полуразрушенных кирпичных построек показало, что для одного и того же здания работали артели мастеров — кирпич каждого плинфоделателя отличается и формой, и личным клеймом. А в строительстве Благовещенской церкви в Чернигове в 1186 году участвовали и княжеские и епископские мастеровые люди, которые оставили на изделиях личный знак хозяина.
Тогда же научились делать фигурные кирпичи для оформления пилястр, колонн, порталов.
Несколько столетий до самого нашествия татар строительство из кирпича непрерывно велось вблизи Киева и Чернигова. С правления Владимира церковное и светское зодчество развивается в других русских городах. Княжеские смерды легко превзошли в нем иноземцев, ставя храмы благолепнее заморских, на свой манер выполняя и выкружку сводов, и «вежи» на углах церквей, и треугольные фронтоны в подражание деревянной кровле.
Кладка из кирпича на протяжении веков считается почтенным занятием. Упоминая о Святославе Всеволодовиче, Тверская летопись 1231 года указывает, что «самъ князь бъ мастеръ». А когда вошедший в историю расчетливостью и бережливостью Иван III решил вновь строить Успенский собор, то послал за мастерами в Рим и Псков, так как псковичи «навыкши каменносечной хитрости».
На разные цели для разных частей дома со временем стали изготавливать кирпич по особым технологиям. В. И. Даль, кроме простого, перечисляет больше десятка подобных изделий — подпятный (уминаемый пятой), столовый (руками набивали глину в особой точности формы), машинный, карнизный (с выпуском по лекалу одного края), колодезный (с искривлением), клинчатый (для сводов), кабанчик (печной узкий), не считая сырца, земляного, железняка и других.
За столетия мастерами выработаны всевозможные приемы и способы кирпичной кладки. В наше время, как ни прискорбно, многие из них почти забыты, потому что каменщиков готовят для индустриального поточного строительства. И разве лишь реставраторы растолкуют сегодня, что это за кладка под лопату, в обрез, как класть кирпичи под гребок, в подбелку или располагать их в отхвáт, ставить в ёлку, в узор, вести стену в сок или в подливку.
Между тем интерес к технологиям работы с кирпичом подогревается ныне самими обстоятельствами жизни. Кто-то созрел, чтобы выстроить дом по своим задумкам, кому-то неотложно требуется гараж, дачный домик или любая другая прочная хозяйственная постройка, в предлагаемом материале описаны традиционные, отчасти забытые приемы, но все они доступны новичку и по исполнению и по затратам. Рекомендации дадут пользу и тому, кто всё же не решится сам взять в руки кельму, а призовет помощников — он сумеет проконтролировать качество их работы и уберечься от халтуры.
Основание. Сам по себе кирпич еще не гарантирует зданию прочности и долгого века. Тут всё главным образом зависит от устойчивости стен, которую обеспечит лишь тщательное устройство основания и фундамента. Как раз неудачный выбор основания и просчеты с фундаментом чаще всего выходят хозяину боком: надеясь на выносливость кирпича, он даже не в двухэтажном доме, а в обычном сарае ставит столбы редко и небольшой толщины. Вот и давит на них крыша своим весом, подчас вызывая разрушения стен. Самое типичное из повреждений здесь — трещина. Заделать ее в кирпичной стене и стоит дорого, и труда отнимет порядочно. Как минимум, понадобится выламывать кладку вокруг трещины и закрывать ее снова на цементе, а то и укреплять, сверх того, железными связями. Иной раз и вовсе ремонт оканчивается новым фундаментом.
Так или иначе, чтобы стена держалась незыблемо, лучше сразу быть уверенным, что основание, или слой грунта под фундаментом, крепко настолько, что не деформируется под весом постройки, не «поплывет» со временем от влаги и морозов.
Если строение поставлено на слабый грунт, дом начнет выдавливать землю из-под себя и уйдет вниз, сильно осядет. Когда же грунт окажется неодинаковой крепости, строение оседает неравномерно и в конце концов воспоследует разрыв между отдельными частями сооружения. На грунтах сжимаемых, вроде глины, осадка неизбежна, но тогда уж пусть она получится возможно меньшей и поравномернее по всей подошве фундамента.
В любом случае строящему дом предстоит подсчитать, какой вес выдержит данный грунт. Нередко крепость основания определяют совсем просто на дно фундаментной канавы помещают груз, соответствующий весу будущих стен. Грузу нужно полежать долго, не меньше месяца, за который он не должен уйти в землю более чем на полсантиметра. Такой способ, конечно, неудобен, и его заменяют другим — испытывают грунт ударами тяжелым телом.
В небольших постройках — одно-, двухэтажных домах подобная предусмотрительность лишняя, вес дома будет давить на основание, практически не сжимая грунта. По опыту известно, что подошва фундамента выдерживает давление на 1 кв. см на грунте глинистом, песчаном, хрящеватом (хрящ — крупный песок с мелкой галькой) 6,5 кг, на грунте с меловыми вкраплениями — более 7,5 кг, на скалистом грунте крепости бетона — 17,6 кг, на скалистом каменном грунте — почти 25 кг. Иными словами, на глине безопасно простоит кирпичный столб высотой до 15 м, на меловом грунте — до 19, на скалистых грунтах — свыше 40–60 м.
Тем не менее случается, что невысокие постройки изборождены трещинами — грунт среагировал на вес даже сравнительно легких стен: или он оказался неоднородным, или фундамент был заложен очень неглубоко. Слой земли под ним промерзает и теряет присущую ему крепость. Нет спору, почти любой грунт испытывает влияние грунтовых вод, дождя, снега. Однако такой, что не выдержал бы напряжения от веса одноэтажной постройки, попадается исключительно редко. И всё же при закладке дома благоразумнее сделать проверку качества основания. Для этого роют яму на глубину промерзания. Если на дне окажется чистая или перемешанная с песком плотная глина, сухой мелкий песок, крупный песок, гравий либо хрящ, можно смело возводить фундамент. Кроме того, весьма важно, чтобы на этой глубине грунт ничем не был разрыхлен никакими легко загнивающими материалами, наподобие корней деревьев, щепок, и никогда не промерзал. В средней и южной России это обычно наблюдается в метре — полутора от поверхности почвы, севернее — почти в двух метрах и глубже. Канаву под фундамент роют ниже точки промерзания хотя бы на 20 см.
Сейчас вовсю применяют различные способы искусственного укрепления грунта под фундамент, но это обходится так дорого, что, по сути, удваивает стоимость постройки. Вряд ли такое целесообразно для обычного жилого дома или дачи.
Фундамент. Из различных материалов, годных на него, выбирают, естественно, тот, что способен вынести тяжесть здания и по карману строящему дом. Фундамент делают вровень с толщиной стен, шире их или расширяющимся книзу в зависимости от крепости основания и веса постройки. Всегда хорошо иметь запас прочности, то есть быть спокойным, что дом опирается на такую конструкцию, которую не поколеблет никакая стихия. Тем не менее хозяин порой излишне перестраховывается и стремится положить фундамент шире стен, закапывая, что называется, деньги в землю. Ведь уширение фундамента не спасет стены от растрескивания, если, повторимся, подошва основания окажется на замерзающем материке.
Учитывая свойства грунта, нетрудно рассчитать давление на него веса постройки и фундамента. Даже на обыкновенной глине основание фундамента получается вдвое мощнее необходимого. На глинистом, песчаном, хрящеватом грунте достаточно одинаковой со стенами толщины: при кладке стен в 2 кирпича в двухэтажном доме на основание придется нагрузка немногим более 3 кг на 1 кв. см.
Особо вычисляют ширину фундамента под столбы, на которые ложатся самые тяжелые части здания, потому что тогда возникает необходимость в уширении фундамента. Но и при этом стоит хорошо посчитать, дабы не заузить подошву фундамента или не увеличить ее бесполезно. Столб может принимать на себя вес прогона, укрепленных на нем балок, пола и предметов, находящихся в помещении, а в двухэтажном здании — деталей второго этажа и крыши. Плюс, разумеется, вес самого столба. В сумме получается давление на фундамент и грунт. Если давление превысит сопротивление грунта, фундаменту придают более устойчивую подошву, чем в первоначальном расчете. Чаще же ограничиваются песчаной засыпкой, заполнив ею яму, расширенную у подошвы фундамента (рис. 1).
Рис. 1
Смысл в том, чтобы распределить вес столба на большую площадь грунта. Достигается это так. Дно ямы расширяют во все стороны по сравнению с фундаментом на 18–20 см, на столько же углубляют яму и засыпают в нее песок слоем не меньше тех же 18–20 см.
Из природных материалов нет ничего лучше на фундамент, чем гранит, известняк или песчаник. Гранитные камни надо уложить поплотнее, промежутки заполнить камнем помельче, щебенкой и связующим раствором, необязательно цементным. Ради дешевизны на сухих грунтах сгодится и жирная глина — конструкция устоит и против влаги и против морозов. Однако ширину канавы придется рассчитать по крепости грунта, стараясь стенки сделать как можно отвеснее, насколько позволит основание. Внизу и по краям канаву (рис. 2 и 3) заполняют камнем покрупнее, в промежутки набивая более мелкие камни, щебень и заливая глинистым раствором из жирной глины и песка, хорошо перемешанных.
Рис. 2
Рис. 3
Надо иметь в виду, что камни, которые соприкасаются с краями фундаментной ямы, могут осесть и опуститься, если земля размякнет от дождей. Поэтому верх фундамента делают сантиметров на 25–30 шире подошвы стены, защитив его от размыва водой откосом из жирной глины. А там, где вода с поверхности земли может попасть на верхний ряд каменной кладки, глину лучше заменить известковым или цементным раствором.
Для устройства фундамента считается очень удобным в работе слоистый известняк: из его плит легко сложить фундаментную стену, не опирающуюся на края ямы. При этом нет нужды в увеличении размера фундамента против расчетной. Правда, из необтесанного камня при самой аккуратной кладке получается неровное ребро у верхнего края фундамента, так что сверху фундамент приходится делать шире подошвы стены и очень внимательно следить за тем, чтобы нигде кирпич не оказался на весу. Весь фундамент можно сложить на глинистом растворе, лишь у поверхности укрепив его цементом или известью.
Фундамент из кирпича удается еще более точным по расчету, чем из известняковых плит. Тут необходим кирпич сильно обожженный, известняк (при обжиге песчинки в нем расплавляются), который не разрушает вода. Часто на фундамент неразумно используют кирпич по той же схеме, что и булыжник, заполняя канаву целым и битым кирпичом, входя в лишние расходы.
Пространство между фундаментом и стенками канавы непременно следует плотно затрамбовать жирной глиной, иначе сток воды с поверхности и грунтовые воды в буквальном смысле слова будут точить камень. Проникая на дно фундаментной канавы, влага начнет разжижать само основание, что чревато неравномерной осадкой строения, трещинами.
Песок признан едва ли не лучшим основанием под фундамент. Если он совершенно сух, а уровень подземных вод не выше границы промерзания грунта, в таком случае можно было бы вообще ставить дом без фундамента, кабы не ветры и вода на поверхности почвы. Вот почему стены все же заглубляют настолько, чтобы песок не выпирало из-под фундамента. Для одно-двухэтажных построек на сухом песке, если грунтовые воды не подходят к поверхности земли ближе точки промерзания 35–40 см, когда песок крупный и чистый, на мелком же яму доводят до 50–60 см.
Когда грунт сухой, на фундамент годен разный материал, лишь бы снаружи защитить сооружение от влаги, а внешнюю сторону фундамента выложить из отборного железняка. В глинистых грунтах создают искусственное песчаное основание, канаву роют (рис. 3) на 20–25 см глубже уровня промерзания и засыпают ее песком. Чтобы он в дальнейшем не садился, сыплют понемногу, смачивают водой и трамбуют легкими деревянными трамбовками по доскам, уложенным на свеженасыпанный и чуть разровненный слой. На расстоянии 40–60 см от поверхности фундамент делают одной толщины со стенами или заполняют ров доверху не чистым песком, а пусть и не очень жирным, но гидравлическим раствором, предохраняющим конструкцию от разрушительной силы воды (о растворах см. ниже). Форму канавы определяют по крепости грунта. В жирном глинистом песок можно сэкономить, выкопав в ширину основания совершенно отвесные стенки канавы.
Когда необходимо устроить песчаный фундамент при грунтовых водах выше уровня промерзания, ту его часть, которая определенно будет насыщаться водой, заполняют не чистым песком, а тощим гидравлическим раствором, хотя целесообразнее в этих условиях было бы остановиться на сплошном бетонном фундаменте. В нашем российском климате всякий фундамент стоит дорого. И все же надо постараться удешевить его без потерь в качестве. Глубину, понятно, уменьшать опасно, но вот на ширине удастся сэкономить при аккуратном рытье канав, особенно под фундамент из гравия, булыжника и песка. Ширина нужна близкая к расчетной, и она должна совпадать с расположением стен, что не всегда случается. Как часто уже во время кладки вынуждены уширять фундамент, сознавая, что новая его часть плохо скрепляется со старой, часть фундаментной площади остается без употребления.
До рытья канав стоит поэтому перенести контуры будущей постройки на поверхность почвы, вбив колышки по наружным краям стен (рис. 4) и обозначив перегородки, двери, окна, крыльцо.
Рис. 4
На глаз разбивка воспринимается неправильно, кажется меньше, чем на самом деле, так что нужно верить метру. Не вынимая колышков, невдалеке от них ставят так называемую обноску ребром (рис. 5) или плашмя (рис. 6) приколачивают доску.
Рис. 5
Рис. 6
Такие скамейки располагают около каждого угла и натягивают веревку от скамьи к скамье как раз над колышками, указывающими на наружный край стены. Зарубкой или карандашом отмечают положение веревок на скамьях и в последующем сверяют по этим знакам соответствие деталей постройки плану. По зарубкам же определяют место наружных и внутренних краев стен, под которые делается фундамент. Роют его как можно с более отвесными стенами в канавах. Когда требуется расширение подошвы фундамента, начинают с самого дна. При слабом грунте канаву, разумеется, сразу роют расширенной. В других случаях пользуются деревянными распорками, которые удерживают грунт от осыпания (рис. 7): к стенкам канавы палками-распорками прижимают доски одну против другой. Чтобы доски не мешали кладке фундамента, на их толщину увеличивают ширину канавы. Даже если распорка вылетела и часть стенки обвалилась, порок исправляется тем, что разрушенное место заполняют материалом фундамента.
Рис. 7
Защита стен от грунтовой сырости. Периодически в грунт проникает влага от дождей и снега. Когда грунтовые воды расположены высоко, фундамент окажется влажным большую часть года. Мало того, сырость будет переходить в стены, а сырые холоднее сухих делают нездоровым воздух в помещении, от них отсыревают деревянные детали дома. Сырые стены сильнее выветриваются от морозов и оттепелей, при них плохо работают печи, штукатурка отваливаемся, обои выцветают и покрываются черными пятнами. Стены отсыревают и при промерзании, если они слишком теплопроводны, тонки или плохо сложены. Но очень часто они начинают сыреть именно от сырого фундамента. Поэтому до начала кладки стен следует положить слой материала, уберегающего от сырости. Исстари известна для этих целей береста в два слоя, швы которой перекрыты целым куском. Еще чаще применяют смолу, сварив ее с песком, и густоватой смесью смазывают фундамент слоем 2–3 см. Иногда ту же роль отводят смоченным в горячей смоле рогоже, мешочной или другой подобной ткани. Хороши и толь и рубероид в два слоя, оба промазанные горячей смолой. Для пропитки тканей предпочтительна древесная, а не каменноугольная смола.
Кое-где для защиты стен от сырости больше доверяют жирному цементному раствору, но это заблуждение. Хотя он и не пропускает водной струи, влагу впитывает, как кирпич, и может передать сырость стенам.
Цоколь. Нижнюю часть стены нередко называют фундаментом, смешивая с цоколем — надземным его продолжением. Этой части постройки больше всего достается от ветра, мороза и солнечного жара. Цоколь как нижняя часть стены не получает притока тепла изнутри дома, как лежащие над поверхностью земли части постройки, и промерзает насквозь. Как раз в цоколе кирпич в первую очередь раскрашивается, вываливается, покрывается зеленью. Надо ли говорить, что цоколь способен передавать сырость стенам, поэтому между ним и стенами надлежит прокладывать влагоустойчивый материал. И хотя, как ничто другое, он промерзает, пропускает холод, цоколь из природного камня часто применяют из-за прочности материала (рис. 8,а).
Рис. 8
Только делают его толще стен, например кирпичных, на одну четвертую кладки. Считается выгодной облицовка цоколя изнутри кирпичом, материалом менее теплопроводным, что заведомо неизбежно, если пол жилого помещения ниже верхнего края каменного цоколя.
Цоколи выкладывают и из сильно обожженного кирпича, из известняковых плит (рис. 8,б). Но тут всегда пол в доме придется настилать выше цоколя, в противном случае не оберешься хлопот с сырыми нижними углами стен. Определяя высоту цоколя, надо держать ухо востро с постройками, примыкающими к скотному двору, он делается таким, чтобы стен не касался навоз. А вот особо прочного материала наподобие камня или железняка достаточно тут лишь на облицовку внешней части стены, скрепив булыжник или сильно обожженный кирпич известковым либо цементным раствором.
Ни один хозяин, кажется, не удерживается от того, чтобы цоколь, то есть завалинку своего дома, украсить поясками или иной богатой отделкой (рис. 8.б, 9, 10, 11).
Рис. 9
Рис. 10
Рис. 11
Кирпич и раствор. О них у каменщика болит душа в первую очередь. Хороший кирпич должен быть шероховатым. На 5 дней погруженный в воду он не прибавит в весе больше чем на 1/15 (а чем сильнее набухнет, тем, стало быть, хуже обожжен). У качественного экземпляра форма правильная, ребра не перекошены и грани ровные, в изломе не обнаружится разноцветных полос, мелких трещин, песка, камешков, пустот и белесоватых пятен. Такой кирпич одинаково поддается теске по всем направлениям — в каждой точке каменщик с одинаковой силой отколет одинаковый кусок.
Обыкновенный стенной кирпич в России разделяли на три сорта. Железняк — сплавившийся, со стекловидной поверхностью и высоким звуком, с трудом разбивается молотком. Влаги почти не вбирает, отчего плохо соединяется с известковым раствором. Ставят его в сырых местах — в фундаменты, цоколи, в стены погребов и ледников, им выстилают полы в скотных дворах и в сенях. Красный кирпич, нормально обожженный и звенящий, хорош на любые цели, но для сухих мест. Алый или бледно-красный звучит глухо и толку от него немного. Он совсем размокает в воде, используется лишь для внутренних, защищенных от атмосферного влияния частей дома или на прокладку под полом, в потолках.
Каменщик придирчив к правильной форме кирпича, ведь она позволяет делать швы тоньше и экономить раствор. К тому же кирпич в кладке первое время крепче раствора и стены с тонкими швами выходят прочнее. Чем больше раствора в стене, тем дольше в ней сохранится сырость.
Машинной выделки кирпич обычно более правильной формы, чем кустарный. Каменщики же любят изделия ручной работы: сырец перед обжигом выдерживается трое суток на юру, на ветру и легче, податливее машинного, острые ребра которого, по словам мастеров, режут руки.
При закупке кирпича допускается, что лишь один из 20 сломан пополам. На воздухе, под дождем и на морозе от кирпича остается годным половина, поэтому лучше употреблять свежеобожженные изделия. При необходимости кирпич хранят в сухом месте — в сарае или под навесом.
В кладке приметают известковый, цементный, сложный и глинистый растворы. Из извести в смеси с песком приготавливают так называемую кипелку. Кипелка гасится в воде, распадается в порошок, называемый гашеной известью, или пушенкой. Добавив побольше воды, получишь известковое тесто, а прилив еще — известковое молоко. Чем чище известь, тем сильнее она набухает, нагревается и увеличивается в объеме втрое или четырехкратно. Тесто на ощупь нежное, словно жирное. Бывает известь тощая — она менее жадно поглощает воду и ее объем в лучшем случае удваивается. Самая тощая известь вообще не увеличивает массы и не распадается в порошок. Понятны преимущества жирной извести, из нее выйдет до четырех объемов теста для связывания соответственно четырех порций песка.
Свежая негашеная известь на воздухе портится, поэтому ее спешно следует погасить. На месте постройки известь лучше всего перевести в тесто, покрыв слоем влажного песка толщиной 18–20 см. Так она сохранится на много лет и станет жирнее, потому что в свежепогашенной остаются частицы, не прореагировавшие на влагу, и процесс со временем довершится в тесте. Неудивительно, что в старину известковое тесто делали загодя — с осени к будущему лету.
Проще всего перевести известь в тесто в творилах — ямах, выложенных досками (рис. 12,а). Сюда обязательно сначала наливают воду и тогда ссыпают кипелку, размешивая деревянным веслом до однородной массы. Потом дают извести осесть на дно ямы, а лишняя вола уйдет в землю. Хорошо обожженная известь без недожогов и пережогов распадается вся, камней в твориле не остается. Когда комков много, их удаляют, но вначале известь гасят в ящиках (рис. 12,б) и в виде известкового молока спускают сквозь решетку (рис. 12,в) в яму, где оно отстаивается.
Рис. 12
Тесто, предназначенное на зимовку, важно укрыть слоем песка и землей, а также досками, если состав хватит мороз, известь в кладке рассыплется в порошок.
Бывает, приходится в кладку брать свежепогашенную известь, однако не раньше как спустя две недели после гашения. В порошок известь загашивают для перевозки на большие расстояния и для хранения в деревянном складе, негашеная самопроизвольно может вызвать огонь. Пушенку получают, поливая кучу негашеной извести под слоем песка. Очень тонкий порошок, образующийся при этом, удобен для смеси в небольшом количестве с сухим песком, давая равномерную массу.
При покупке бракуют известь, покрытую белой пылью, она несвежая, от атмосферной влаги частично погасившаяся и уже не образует хорошего теста.
Раствор из песка и жирной извести называется воздушным, так как крепнет только на воздухе. Под водой или там, куда воздух не проникает, такой раствор сохраняется неизменным, примером чему служит известковое тесто в творильнях. На воздухе же эта смесь высыхает и постепенно твердеет — схватывается. Заметным это становится года через два-три после окончания стройки, процесс длится еще несколько десятков лет. Свежий непросохший раствор боится мороза, замерзнув, крошится и потом никогда не окрепнет. Поэтому кладку на воздушном растворе в сильные холода не ведут, а непросохшую в неоконченной стене укрывают на зиму соломой и досками. И потом, возобновляя работы, верхний ряд кладки приходится снимать, несмотря на укрытие.
Затвердевая, воздушный раствор дает сырость, в первый год особенно чувствительную.
Если в известковом камне, идущем на обжиг, содержится глина, из него выйдет пушенка особого сорта, с крупным зерном. Подобная известь гасится медленно, не прирастая объемом, мало нагревается и превращается в тесто, твердеющее в воде, тогда как с жирной известью под водой этого не происходит. В отличие от обыкновенной воздушной, жирной и тощей, такая известь называется гидравлической, слабая превращается в твердую массу через 15–20 дней, средняя — за 6-10, самая сильная и лучшая — через 2–6 дней.
Там, где добывается известняк, гидравлическая известь недорога и ею надо пользоваться в строительном деле, памятуя о том, что она тощая и кладка возьмет ее два-три объема против жирной извести. Особенно полезна гидравлическая известь в постройках известково-песчаных и в фундаментах на сырых местах, ведь она сохнет и крепнет быстрее воздушной, в ряде случаев способна заменить портландский цемент.
Качественная гидравлическая известь с 8 частями песка за сутки уже обретает некоторую твердость, не замутив воды. Это тесто высохнет при комнатной температуре без трещин и слоев. В тех же условиях не потрескается и лепешка размером в ладонь из одной гидравлической извести. Лепешку делают на пробу сырья толщиной в маленький палец.
Портландский цемент (название пошло от английского города Портленда) — искусственная смесь, состоящая преимущественно из силикатов кальция в известняке и глине, схватывается под водой надежнее и быстрее гидравлической извести. Чем мельче порошок, тем цемент лучше. Хороший твердеет медленно, не ранее как за четверть часа, и, застывая, не пучится, не прибавляет в объеме, чем отличаются цементы недоброкачественные, изделия из которых разрушаются сами собой.
Испытывают цемент, замесив с пресной и на вид чистой водой густую кашу, слепив из нее на стекле лепешку. Проба готова, если на ней от ногтя не остается следа, на поверхности не выступает вода. Первоклассный цемент не покоробится и не даст трещин по краям, аналогично поведет себя и под водой, пробыв там 27 дней при комнатной температуре. Обращают внимание на дату выпуска при покупке потому, что лучшие свои качества этот материал показывает в год изготовления. Со слишком свежим, моложе двух недель, работать сущее мучение — он схватывается моментально.
Свои особенности существуют в приготовлении разного вида растворов.
Песок с известью обычно смешивают прямо перед употреблением. Каменщик соединяет известковое тесто с двойной или тройной порцией песка и пробует, как раствор сваливается с лопаточки: сползает медленно и пачкает её — песка недостаточно, слетает кусками, не оставляя следа, — песок положен в меру. На 1 объем известкового теста для жирной извести вносят от двух с половиной до 4 объемов песка, в раствор средней жирности — от полутора до двух, а в тощую известь насыпают всего один объем или того меньше.
Иными словами, наиболее экономически выгодна известь жирная, раствор с ней поглотит значительное количество песка и этого хватит на большее число кирпичей в сравнении с другими известковыми растворами. Песок отбирают чистый, без ила и прочих землистых примесей — известь не пристанет к песчинкам, запачканным глиной или илом. На кладку кирпичных стен лучше другого подойдет песок со среднего размера зерном, а в штукатурку — песок помельче.
На цементных растворах возводят те стены, которые примут на себя тяжелый вес, предположим, длинные балки, мощные перекрытия, или когда заинтересованы, чтобы кладка скорее просохла. По преимуществу на цементе выкладывают столбы, цоколи, карнизы, перемычки и подоконники. Раствор из портландского цемента и песка начинает твердеть сразу же, как в него вливают воду, а через 12 часов становится твердым как камень. В куске такой застывшей массы видно, что песчинки крепче цемента. Следовательно, будь в смеси цемента больше, состав не стал бы прочнее. И те, кто стремится подсыпать портланда погуще, просто-напросто тратят дорогой материал без толку. Цемента нужно брать ровно столько, сколько его достаточно для сцепления песчинок друг с другом и заполнения пустот между ними. Но сколько пустот в куче песка? В ведро с песком вливают воду мерным сосудом до полного насыщения песка. Вола займет промежутки между крупинками, что, как правило, равно одной трети объема песка. Теоретически цемента понадобится даже более этой величины, но на деле для плотного раствора на 1 объем цемента хватит 2–21/2 порций песка. Правда, столь крепкий раствор применяется лишь для водонепроницаемого слоя. В кладке вполне можно довольствоваться пропорциями 1:3, 4, 5, 6 и даже 15 частей песка. Прибавка песка удешевит раствор, который, бесспорно, станет более пористым, однако и такой достаточен для крепкой стены.
В чистом виде, как тесто, цемент употребляют, только когда нужна очень гладкая и совершенно недоступная для воды поверхность — в верхнем слое внутренней штукатурки сырых подвалов, колодцев. Крайне редко пользуются раствором из 1 объема цемента и 2 объемов песка — в основном на подводных сооружениях или в кладке, которая должна выдерживать большой напор воды. Для фундаментов, стен и сводов в сырых местах, а также заливки полов и штукатурки стен придерживаются соотношения 1:3–6. Еще более тощим готовят раствор для рядовой кирпичной кладки — на 1 часть цемента расходуют 6-12 частей песка. Песок тут необходим с возможно одинаковой фракцией зерна, без глинистых примесей и совсем сухой. До составления раствора его тщательно промывают от глины и ила. В противном случае затраты на цемент могут не оправдать себя.
Разводят раствора ровно столько, сколько можно израсходовать до его застывания. Быстротвердеющий схватывается за 10–15 минут, более слабый держится от половины до 3/4 часа. Несколько замедляет завязывание раствора холодная вода, почему в жару состав стараются смачивать водой похолоднее. Пустыми будут хлопоты с начавшим твердеть раствором и вновь перемешанным. Такой не даст ожидаемой крепости никогда. По возможности цементный раствор стоит защищать от солнечных лучей, ускоряющих его созревание, а на открытых местах работать с цементным составом желательно в пасмурную и прохладную погоду.
При приготовлении раствора следят за тем, чтобы в цемент не попала земля, чтобы он не подмок и получился равномерно размешанным. Дня этого на сухой деревянный помост ссыпают цемент, необходимое количество песка, железной лопатой всё смешивают и уж затем из лейки понемногу льют воду, безостановочно перемешивая состав. Помост большей частью ладят под навесом от дождя. Приготовленный раствор тотчас запускают в работу и не останавливаются, пока он не закончится. Через 2 недели окрепший в кладке состав не боится ни мороза, ни жары.
Тощему цементному раствору, в котором много песка, каменщик предпочтет известковый и еще охотнее выберет сложный раствор.
В тощем цементном растворе прибудет вязкости, если положить в него известь. При этом он твердеет не так быстро, как обычно, и цемента уйдет поменьше. Такие растворы называются сложными. В них сначала насухо соединяют песок с цементом и следом подливают известковое молоко. Состав удобнее готовить, смешав без воды половину песка с цементом и половину с известью, загашенной в порошок. Пропорции допускают всевозможные, для кладки берут на 1 часть цемента по 2 части извести и по 6 частей песка или даже так: 1/2 часть цемента на 2 части извести и 8-10 частей песка.
Из самого лучшего материала можно сложить никуда не годные стены, неплотные и холодные, извести на них сверх всякой меры дорогой раствор. Заказчику и тому, кто сам думает справиться с подобной работой, полезно знать, что значит грамотно выполненная кладка из кирпича.
Прежде всего кирпичи располагают так, чтобы их края не оказывались один над другим в смежных рядах, чтобы каждый шов, особенно на поверхности стен, сверху был перекрыт целым кирпичом. Это правило в первую очередь касается кладки на известковом или глинистом растворах, которые, как мы знаем, набирают крепости постепенно. Через много лет стена, выложенная на известковом растворе, будет похожа прочностью на сплошной камень, и если ее придется разбирать, ломаться будет кирпич. Пока же во время стройки известь такой силы еще не приобрела, поэтому стену надо выводить так, будто она кладется насухо. Раствор служит кирпичу подстилкой, без которой раздробился бы от веса вышележащих частей здания. Само собой разумеется, что швы, заполняя промежутки между кирпичами и стеной, делают ее непроницаемой для ветра.
В то же время швы не могут быть очень толстыми не только потому, что будет большой расход раствора. От толстых швов стена проседает заметно сильнее. Ряды кладки выравнивают по ватерпасу (рис. 13), а углы, внутреннюю и наружную стороны стен — по отвесу.
Рис. 13
Перед укладкой кирпич смачивают, не то он впитает много влаги из раствора, отчего тот станет жестким и плохо свяжется. На лицевую сторону стены берут целый кирпич, половинки сгодятся внутрь, на пустоты пойдет кирпичный щебень (рис. 14).
Рис. 14
Ради экономии раствора из извести полости в стене закладывают кусками кирпича, подобрав подходящие по форме и величине. Если кладка на глинистом растворе и стены относительно невысокие, это правило не столь обязательно. Но во всяком случае через два ряда ломаного кирпича один делают только из целого. Опять же не из соображений лишь экономии излишки известкового раствора в стене лучше не допускать — затянется сушка. Это на глинистом растворе стена высыхает, как кирпич. Тут тоже увлекаться толстыми швами нельзя: стены на глинистом растворе обычно штукатурят и снаружи и внутри, часть швов вообще поэтому оставляют полыми с пустотами глубиной до 4–5 см (рис. 15). В готовых стенах их замазывают потом известковым или цементным раствором.
Рис. 15
Порядок расположения кирпичей в стене опробован веками. Так как от обтески они становятся менее прочными, без большой необходимости их не обкалывают и выкладывают стены из целого кирпича, измеряя размерами кирпичей толщину стен. Когда говорят, что стена в 2 кирпича, значит, поперек толщины положены 2 кирпича длинной стороной. Кирпич кладут плашмя или на ребро, длинной стороной вдоль стены — ложком, поперек стены — тычком. То или другое положение зависит, как увидим ниже, от толщины стены, характера украшений и формы плоскости.
Гладкие стены удобнее складывать из кирпича плашмя — так он лежит устойчиво и швы при этом недлинные, вертикальные, пересекать их горизонтальными довольно удобно. К тому же кирпичи редко одинакового размера даже в одной партии, и разница по большей части в длине и ширине. Поэтому из кирпича, положенного на ребро, стена получается волнистой, чего нет при кладке плашмя, ведь по толщине кирпичи отличаются очень редко. Ставят кирпич и на ребро в перемычках, в арках и сводах, в украшениях типа карнизов и поясков, но занимает такая кладка лишь небольшую часть обшей площади.
Подчас приходится применять и не целый кирпич, хотя и гладко обтесанный — стандартный размер укорачивают на 3/4. Бывало, их просто заказывали нужное количество на заводе. А вот четвертинки или самые замысловатые детали вытесывали вручную, например, в украшении выступов из угла вырубали четверть круга.
Кладка ложковая — из одних ложков — подходит лишь для стен в полкирпича (рис. 16).
Рис. 16
Более толстая стена из ложков в кирпич, полтора, два выглядела бы как 2, 3, 4 тонкие стены, прилегающие друг к другу и ничем, кроме раствора, не связанные. А известковый да и глинистый раствор твердеет не сразу, он может не удержать стену, и та расслоится. Но и в пол кирпича стене нужна достаточная прочность. Для надежной перевязки и чтобы швы не совпадали по вертикали, верхний ряд отодвигают на полкирпича от нижнего (рис. 16).
Тычковая кладка, когда по всей толщине стены кирпич положен длинной стороной, встречается в толстых стенах не менее как в кирпич. Однако в чистом виде она тоже редкость, в один кирпич стены кладут из ложков и тычков, перевязка вдоль и поперек, несомненно, прочнее (рис. 17).
Рис. 17
В такой стене один ряд составляют из тычков, начиная край целым кирпичом, а второй для перевязки делают ложковым, начиная его с края трехчетверками. Тогда вертикальные швы каждого верхнего ряда приходятся на середину кирпича нижнего рада. Можно сложить стену и так, что тычки с ложками будут чередоваться в каждом ряду (рис. 18). Этот способ несколько сложнее, но зато кирпич сидит крепче и лучше зажат, что очень важно, когда на раствор полагаться нельзя.
Рис. 18
Примерно так же кладут стену любой другой толщины. Отличие лишь в том, что рад образуется не из одних ложков и тычков, а из тех и других вместе, как на рис. 19, где показана кладка в полтора кирпича.
Рис. 19
Здесь в одном раду с лицевой стороны стены идут ложки, а за ложками — тычки. Затем в смежном верхнем ряду налицо уложены тычки и на внутреннюю поверхность — ложки. Большей частью ложковый ряд ведут с трехчетверок, для правильной перевязки рад тычковый начинают с кирпича целого, хотя не всегда. Трехчетверки понадобятся на начало тычкового рада, когда конец уже начатой стены или слишком длинный или слишком короткий, если в следующем ложковом ряду завершать кладку трехчетверками.
По тем же принципам выкладывают стены в 2 кирпича и толще.
В конструкции дома нередко выкладывают столбы, способные выдерживать большой вес. Чтобы они действительно получились прочными, весьма важно точно соблюдать перевязку, осуществляя ее теми же приемами, какие рекомендуются для стен. На рис. 20 и 21, где изображена кладка квадратных столбов в 11/2 и 2 кирпича, видно, что здесь применили довольно много трехчетверочных кирпичей, обтеска которых и трудоемка, и дает изрядное количество ломаного кирпича и кирпичного щебня.
Рис. 20
Рис. 21
При возможности лучше заказать такой размер кирпича, тем более что фабричный прочнее. Если столбу не грозят большие нагрузки, например заборному, к которому предполагается приделывать деревянные звенья, его вообще можно складывать без кирпичей в 3/4. На рис. 22,а дан план двух смежных рядов столба в 2 и 11/2 кирпича. Правда, получаются сквозные швы сверху донизу, что при значительных нагрузках небезопасно для столба — он может расслоиться. Спасет дело перекрытие целых рядов кладки прочными плитами. Когда в стене несколько столбов, в пазы которых горизонтально уложены доски или пластины, кирпич располагают по схеме, данной на рис. 22,б для двух смежных рядов.
Рис. 22
Стены под прямым углом. В ремесле каменщика заводить угол всегда считалось знаком мастерства: перевязка кирпичей в углах, где сходятся стены, должна быть выполнена безукоризненно, потому что при неправильной осадке стена может отклониться от своего отвесного положения, в углу появится разрыв. При значительной деформации не удержит и самая лучшая перевязка. Чтобы избежать неожиданностей, угол выкладывают по плану на рис. 23.
Рис. 23
Наружные стены А и В сходятся с наружно поперечной стеной С. В одном ряду кладка стены А идет от угла, как будто бы другой стены совсем нет, а стены В и С получают продолжение от внутренней грани стены А, начатой с целых кирпичей. Во втором ряду, наоборот, таким же образом выкладывают стены В и С, словно не существует стены А. Выходит, что ряды стен в углах перекрывают друг друга, перевязываются, одна врезается в другую зубьями. Но такая перевязка лишь тогда реально придаст углу прочность, когда в углах не пройдут сквозные вертикальные швы, то есть если каждый нижний шов будет перекрыт сверху целым кирпичом. Для этого кирпичи располагают по схеме на рис. 24,а и 24,б.
Рис. 24
Очевидно, что в сквозной ряд ставят столько трехчетвертных кирпичей в конце стены, сколько их поместится по толщине стены. Оттого в этом ряду кирпич придется серединой как раз на линию соединения двух стен и сквозного шва опасаться нечего. Через ряд кирпич всегда будет входить и в одну и в другую стену.
По этим правилам можно строить перевязку в углах стен какой угодно толщины. Для ясности показаны две поперечные стены, в задней уложено на ряд больше, чтобы было видно, как кирпичи перевязываются с продольной стеной.
Иногда по той или иной причине приходится временно приостанавливать кладку какой-нибудь части стены. Край тогда оставляют неровный, в виде зубьев, называемых штрабами (рис. 24,в и 24,г). Однако при высоких стенах действуют по-другому. Если почему-либо можно ожидать значительно большей осадки под новой частью стены, чем под старой, надо дать возможность новой кладке садиться свободно. И штрабы тут ни к чему. Взамен этого в старой стене оставляют отвесный паз (рис. 24,д), а новую выделывают в виде гребня, входящего в этот паз. При таком сопряжении не будет сквозной щели, шов пройдет тонкий, едва заметный, не угрожающий крепости постройки. При штукатурке сопряженных так стен предстоит дождаться полной осадки вновь построенной части. В другом случае на штукатурке появится заметная трещина. Если всё же со штукатуркой медлить невозможно, оставляют неоштукатуренной вертикальную полосу стены, прилегающую к трещине, и заделывают ее позднее.
Оконные и дверные отверстия. Оконный переплет не приделаешь непосредственно к кирпичной кладке, он плотно и неподвижно крепится к деревянной раме, установленной в оконном отверстии. На деревянную раму навешиваются и полотна дверей. Оконные рамы, которые во время кладки заделывают в стену, называются закладными. Сплошь и рядом их применяли в старину, когда лес был толще и лучше. Позднее рамы предпочли не ставить в сырую, еще не осевшую стену и стали крепить к оконным откосам. Такие рамы получили название прислонных. Отверстиям прислонных рам нужны выступы (рис. 25,а) такой величины, чтобы рама прижималась плотно и немного вдавалась внутрь.
Рис. 25
Так как в российском климате в основном приходится делать окна двойными, то и отверстия устраивают подобающие для удержания обеих рам. Причем рама для летнего переплета делается чуть меньше, чтобы он мог свободно открываться внутрь. По числу рам на откосе оконного отверстия должно быть два выступа, каждый не менее 7 см и на расстоянии до 40–45 см между ними, что принято как наивыгоднейшее для самого незначительного охлаждения окон.
Чтобы оконные проемы получились одинаковыми, применяют шаблон из досок и по нему (рис. 25,б) в стене выкладывают отверстие. У простенков (рис. 26,а и 26,б) в первом ряду на подоконнике делается выступ ложками, который служит упором нижнему краю зимней рамы. Для летней рамы в таком выступе надобности нет. Если по каким-то соображениям можно обойтись одной рамой, у откоса оставляют один выступ (рис. 26,б, на нем, кстати, видно, как обтесывается кирпич, если оконное отверстие расширено внутрь комнаты).
Рис. 26
При кладке простенков необходимо внимательно следить за правильностью их формы и размеров, дабы края отверстия вышли строго отвесными и образовывали в плане прямые углы. Ошибки повлекут за собой дополнительные работы, понадобится или состругивать рамы, или стесывать выступающие кромки кирпичей. А при подгонке рамы она утончается, от подтески кирпича расшатывается кладка иной раз настолько, что ее мелкие части вываливаются.
Перемычки. Дойдя в простенках от порога дверей или подоконника до самого верха, надо перекрыть отверстие и вести над окнами и дверями кладку сплошных тяжелых стен. Такое перекрытие носит название перемычки (рис. 21а,б,в,г) и довольно часто приобретает вид арки (рис. 27,а). Арки делают из кирпича, уложенного на ребро. Смотря по ширине отверстия, арки выкладывают более или менее широкие по числу кирпичей в толщине арки, если считать вверх. На рис. 27,а показана арка в 11/2 кирпича. Так как кирпичи в перемычке находятся на весу, их положение должно быть особенно правильным, для чего устраивают временную опору — опалубку сверху — по форме нижней поверхности перемычки и настолько крепкую, чтобы не осела под весом кладки. Эту опору ставят на деревянных кружалах. Для небольших перемычек кружала ладят так. С лицевой стороны окна укрепляется на ребро доска, верх ее обрезан соответственно дуге арки (рис. 27.а, 28).
Рис. 27
Рис. 28
С внутренней поверхности стены ставятся два или три таких же ребра из досок на уступах откосов. Острые концы доски кладут иногда просто на верх простенков (рис. 28), причем сразу же под них подводят деревянные брусочки, чтобы потом легче было выколачивать кружала. Впрочем, лучше подпирать концы досок-кружал стойками, которые надо прижать к кладке распорками, положенными поперек окна (рис. 27,а). Сверху рёбра покрывают поперечинами из тонких досок — во время работы они служат опорой — палубой для кирпича перемычек.
Перемычки с дугообразным низом делают весьма пологими, потому что дугообразный верх рам и переплетов обходится тем дороже, чем круче кривизна дуги. Бывает, что и при дугообразных перемычках оставляют рамы с прямым верхом, а щель заделывают досками, наподобие кружал, паклей и заштукатуривают. Чаще всего центр дуги приходится на середину подоконника. Практичнее все же совсем плоские перемычки, их возводят не на вышеуказанных кружалах, а на доске толщиной 4,5–7 см, укрепленной плашмя, края которой заложены в стену (рис. 29). Тонкие доски при широком окне поддерживают снизу подпоркой.
Рис. 29
Кружала оставляют на месте как можно дольше и убирают только перед установкой рам
Перемычки выкладывают, начиная с обеих сторон от пят, то есть от косо срезанных простенков, чтобы швы между кирпичами направлялись к центру дуги арки. Число кирпичей должно быть нечетное, чтобы как раз на середине арки оказался целый кирпич. Когда кладка перемычки дойдет до середины арки, здесь должно остаться место для одного кирпича, не более. Его забивают плотно, чтобы он не дал осесть опирающимся на него половинкам перемычки. Этот так называемый замковый камень приходится точно подгонять притеской. Кирпич для такого замка выбирают из числа самых плотных и крепких. Благодаря общему направлению кирпичей к центру арки швы получаются расширяющимися кверху, так что если нижними концами кирпичи соприкасаются между собой, швы вверху непременно будут слишком широкими. Нужны же для прочности швы тонкие. В теории арки перемычек следовало бы выводить из кирпичей в форме клина, на практике находят выгоднее заменять известковый раствор цементным, который позволяет делать широкие швы, схватываясь и накрепко соединяясь с кладкой в сплошной камень в форме арки. Если нет цемента, избегая дорогостоящей тески, допускается класть арку из неподтесанного кирпича, и только средние у замка 3 или 5 рядов обтесывают в виде клина. Перемычки арок вообще строить гораздо труднее, чем саму стену. И потому, не полагаясь на умение каменщика, стоит воспользоваться цементным раствором, который покроет все неточности в кладке арки.
Кирпичи в перемычке кладут с соблюдением условий правильной перевязки, как в столбах, с тем отличием, что в данном случае этот «столб» будет изгибаться дугой. На рис. 30,а и 30,б обозначено расположение кирпичей в двух смежных рядах арки, причем на рис. 30,а перемычка с одним уступом для прислонной рамы из бруса, а на рис. 30,б — для двух прислонных рам.
Рис. 30
Понятно, что независимо от своей высоты перемычка складывается так, будто состоит из постепенно загибающихся плит или слоев. Схема правильной кладки перемычки в 11/2 кирпича, чаще всего применяющаяся в небольших постройках, приведена на рис. 31,а. На рис. 31,б дан план кладки в 2 кирпича перемычки, изображенной на рис. 30,б.
Рис. 31
Трехчетверочные кирпичи помечены крестом, а тесаный кирпич заштрихован. По чертежу легко понять, что для соблюдения строгой перевязки приходится использовать преимущественно трехчетверочные кирпичи, половинки. Кроме того, требуется вытесывать особые крючки, что дорого, отнимает много времени и хорошего материала, так что на практике, особенно при цементном растворе, не применяется. Вместо крючков вставляют два куска кирпича, в общем напоминающих форму крючка.
Толщину перемычки определяет ширина окна; так, перемычки, перекрывающие отверстия в полтора метра, делают от 11/2 до 2 кирпичей и с выносом на 7-10 см. Перемычкой в 21/2 кирпича допустимо перекрывать оконные и дверные отверстия шириной до 4 м, однако подъем перемычек не может быть менее 1/8 пролета. Глубина четвертей получается около 7 см, что позволяет установку прислонных рам толщиной не более 10 см. Когда эти рамы изготавливают из более толстых брусьев, вместо двух в оконном отверстии оставляют одну, только более глубокую четверть. Перемычка тогда выкладывается по схеме на рис. 30,а и 31,в. Кладка перемычек с одной четвертью удобнее, чем с двумя, но зато тут понадобятся более толстые, а стало быть, и более дорогие рамы.
Каналы в стенах. С разными целями в стенах часто оставляют вертикальные каналы — дымоходы для пропуска воздуха, иногда для ускорения просушки стен кладки. Случается, что соседствует несколько дымовых каналов. Для облегчения кладки сечение каналов считают по размерам кирпича: 1/2х1/2 (рис. 32,а), 1/2x1 (рис. 32,б), 3/4x3/4, 1x1 и т. д.
Рис. 32
Чтобы каналы не ослабляли стен и не затрудняли размещение балок, стараются дать им поменьше места, сближают возможно теснее, оставляя промежутки в 1/2 кирпича, а то и меньше. Кроме того, каналы по возможности должны иметь гладкие ровные стены, быть строго отвесными и не нарушать правильной перевязки кирпичей в стене. Главным же образом необходимо позаботиться о том, чтобы в углах каналов кирпичи были хорошо скреплены с основной стеной. Наиболее распространенный вариант в жилых зданиях показан на рис. 32,б. При увеличении дымовых каналов кладка в принципе остается той же.
Удешевленные типы кирпичных стен. Рыночные цены никогда еще не совпадали с домашними. Памятуя о российских морозах, хозяин хочет возвести стены потолще, но при дороговизне строительных материалов ему надо обойтись как можно меньшим количеством кирпича. Выход в большинстве случаев находится в том, чтобы строить стены с пустотами в виде каналов или прослоек. Такие стены называют пустотелыми.
В этих конструкциях слой воздуха как плохого проводника тепла может частично заменять кирпич. Стена общей толщиной в 2 кирпича с двумя рядами прослойки такая же теплая, как кладка в 21/2 кирпича, выполненная как сплошная поверхность. Этот расчет верен, когда воздух в пустотах пронизывает какой-либо заполнитель и находится в неподвижном состоянии. В свободное пространство в кладке засыпают золу, торф, древесные опилки, песок и другие материалы. В стене на рис. 33,а воздушная прослойка занимает 1/4 кирпича, одна сторона кладки выложена в 1/2 кирпича, а другая — в полтора. Внешнюю и внутреннюю части стены связывают тычки, по 4 в каждом ряду, они повторяются по высоте через 5 рядов.
Рис. 33
Чтобы сделать стену потеплее, в ней располагают две прослойки с утепляющим материалом (рис. 33, б и 34).
Рис. 34
Издавна подобными стенами выкладывали дома в пермском климате, и они обеспечивали тепло в суровые холода Северного Урала. В данном варианте связь сторон также осуществляется тычковой кладкой. Тот же результат дает и толстая проволока, загнутая как двусторонний крючок, концы которого заделывают в каждую из противолежащих стенок. В кирпиче для этого еще выдалбливают узкие и глубокие ямки под эти крючки (рис. 35,а). Потом канительную работу с долбежкой заменили способом попроще (рис. 35,б) — в швы на цементном растворе прокладывают проволоку вдоль всей стены, как и крючки, на расстоянии через 70 см.
Рис. 35
Проволока при этом еще удерживает стену от выпучивания. Некоторые хозяева применяют одновременно и крючки и проволоку, чтобы сомнений в прочности стены не оставалось совсем (рис. 35,в). В незаполненных пустотах между стенами происходит процесс, аналогичный с оконными стеклами, — наружная стена охлаждается, промерзает, отпотевает. Крючки ржавеют быстро, если полость ничем не забита. Заполнители полезны для сохранения наружной стены, чтобы кирпич не отмокал и досрочно не выкрашивался.
В эксплуатации традиционная кладка не выдерживает сравнения со стеной, пустоты которой заполнены пористым материалом. При одинаковой их толщине сплошная стена оказывается холоднее. Слой в 7 см утрамбованного торфа, древесных опилок, соломенной резки, а также смеси этих материалов с сухой порошкообразной глиной или песком сохраняет тепло наподобие стены в половину или в целый кирпич (рис. 36,а, 36,б).
Рис. 36
Две пустоты общей шириной в 1/4 кирпича дают тепло как сплошная стена в 1 кирпич. А стена с пустотами при обшей толщине в 2 кирпича наверняка не уступит выложенной из сплошного кирпича в две с половиной его длины.
Если в пустотелой конструкции одна стена тоньше другой, толстую обращают наружу. Стена с двумя пустотами теплее, чем с одной, хотя кладка первой сложнее в исполнении. Как показывает схема на рис. 36,б, стена с двойной прослойкой по 1/4 кирпича каждая — по сути, 3 тонкие полустенки в 1/2 кирпича, связанные между собой тычковым кирпичом, а не проволокой. Чтобы вся стена получилась совершенно устойчивой, промежуточные полустенки должны быть сложены из качественного целого кирпича, потому что тычковые связки считаются не особенно надежными: они держатся в соседней стенке лишь одной четвертью и, конечно, не в состоянии помешать одной стенке отойти от другой при малейшей неравномерной осадке фундамента.
Кладка гладких стен из хорошего кирпича для каменщика не сложна и требует лишь его аккуратности.
Трудности встретятся при устройстве окон, углов, с укладкой потолочных балок и в сооружении крыши. Чтобы угол вышел поустойчивее и достаточно теплым, необходимо доводить стенки до взаимного пересечения (рис. 36,в). При такой кладке угла ни в каком направлении не получится сплошного кирпича толщиной менее 70 см, из-за которого угол стены мог бы промерзнуть.
Оконные наличники из кирпича должны выступать настолько, чтобы толщина оконных откосов получилась по крайней мере 70 см. Наличники могут быть и наружные и внутренние, под ними можно и не расширять фундамент, если под окном сделать не сплошную, а трехслойную стенку. Кладка оконного отверстия похожа на кладку дверного. Небрежная кладка у окон исключается, потому что щели очень опасны при пустотелых стенах (рис. 36,г). Кому эти правила трудны, лучше воспользоваться для оконного отверстия деревянной коробкой (рис, 37,а). Сама коробка может быть сделана из 6—7-сантиметровой доски, как и стена, в ширину 2 кирпичей. С внешней стороны к коробке прибивают из 7-сантиметровых досок две рамы шириной по 20 см. Рамы следует подогнать так, чтобы они плотно входили в обе пустоты между стенками (рис. 37,б).
Рис. 37
Такая коробка упрощает устройство перемычки, которую в данном случае вовсе не обязательно делать арочной. Просто продолжают кладку стены по верхней доске коробки. Чтобы края стенок у оконного отверстия не расшатывались, снаружи и изнутри к коробке прибивают по наличнику из доски не тоньше 4 см и шириной хотя бы 18–20 см.
В сооружении с пустотелы ми стенами балки своими концами должны опираться по крайней мере на две полустенки. Для этого на высоте потолка оканчиваем две внутренние полустенки и перекрываем их доской толщиной в 4 см или горбылем (рис. 38,а и 38,б).
Рис. 38
Эта доска прилегает к верху стены совершенно плотно. Так как ширина обеих стенок вместе с прослойками составляет 32 см, а доски обычно шириной 22–25 см, их хватит перекрыть обе стены с прослойками. Но доска должна непременно одинаково лежать на обеих стенках, чтобы давление от балок, которые обопрутся на эти доски, распределялось бы между ними возможно равномернее. Доски желательно взять подлиннее, тогда одна доска послужит опорой нескольким балкам, станет и продольной связью для слабых стен.
Если балки будут подшиваться под штукатурку, потолок непосредственно перейдет в стены. Если балки останутся открытыми, промежутки между ними потребуется зашить досками.
Стропила крыши врубаются в затяжку или шпалу, а та — в обвязку, уложенную на концы балок (рис. 38,а). Если нет шпал или затяжек, концы стропильных ног укрепляют иначе (рис. 38,б). Балку берут несколько длиннее, чтобы она выступала из-за наружной стены на 15–20 см, в нее врубают обвязку (мауэрлат) и в мауэрлат — конец стропильной ноги. Бальсу и стропильную ногу обрезают так, чтобы, сбив их 25-миллиметровыми досками, получить карниз. И в то же время пространство над крышей у карниза будет закрыто от ветра и снега. Можно обойтись и без мауэрлата, концы стропил врубив в концы балок, но тогда стропила пришлось бы делать реже, чем нужно, потому что балки укладываются через метр-полтора и притом, что увидим ниже, неравномерно, между тем как стропила расставляют на одинаковом расстоянии.
Как бы ни был устроен верх стен, стоит предусмотреть возможность время от времени подсыпать свежий пористый материал, после того как прежний осядет в пустотах. Пополнению помешают доски, служащие опорой для балок. Поэтому в них высверливают отверстия по 4–5 см приблизительно в метре друг от друга и засыпают утеплитель, разравнивая его палкой. Осадка пористых материалов возможна и под подоконниками, почему и здесь оставляют отверстия с деревянными пробками.
Герардовские стены. В свое время их конструкция была весьма известной и популярной в немалой степени из-за простоты исполнения. Обычно эти стены имели общую толщину 40 см, наружная полустенка выкладывалась всего в 1/4 кирпича. Ясно, что эти стены были холоднее двухпустотных и при повреждении или от небрежности в кладке сразу становились очень холодными. Инженер Герард разработал схему строительства дома, в стенах которого устраивалась одна пустотная прослойка. Стены состояли из двух полустенок и прослойки (рис. 39,а и 39,б).
Рис. 39
Полустенки выкладывали в 1/2 кирпича — 1 кирпич. На пустоты здесь отводилось 10–30 см. Пустотелыми делали не только стены, но и наружные фундамент, цоколь. Однако наружные полустенки фундамента и цоколя всегда ставили не тоньше чем в 1 кирпич. Стена выше цоколя выглядела как полустенка в 1/2 кирпича с прослойкой. Внутренние полустенки фундамента и цоколя при известных условиях, то есть когда не мешали устройству пола, также выкладывали толщиной в 1/2 кирпича. Если на засыпку шел дурной проводник тепла, то для жилой постройки достаточно бывало слоя пустоты в 10 см.
Такой же воздушный слой оставляли в фундаменте и в цоколе. Причем пустоты не закладывали пористым материалом, он здесь намокал и быстро терял теплозащитные свойства. Да и после осадки заполнять новые пустоты оказывалось затруднительно. В этой конструкции стен из-за толщины прослойки не годится в утеплители каменистый материал вроде песка, щебня, гальки, лучше пойдет измельченный уголь, зола, измельченный шлак, торф, древесные опилки, мох, корье, резаная солома как материалы менее теплопроводные. Впрочем, некоторые из них легко отсыревают, гниют, древесные опилки, солома, мох подвергаются грызущей критике мышей. Со всем этим нельзя не считаться.
В герардовских стенах полустенки соединяются железными скобами 1—5-миллиметрового диаметра. Их ставят через 4–5 рядов кладки ив 1–1,5 м друг от друга. Фундамент начинают поплотнее: через 3–4 ряда кладки, в ряду на расстоянии 70-100 см. В обоих случаях скобы предпочтительнее располагать в шахматном порядке. Форма скобы, знакомая нам (рис. 35,а), не универсальная, годится лишь тогда, когда засыпка производится одновременно с кладкой. При других обстоятельствах концы скоб можно ненароком выдернуть из шва, особенно если они не заглублены в отверстия, специально выдолбленные коловоротом. Если засыпка осуществляется после окончания кладки и стена сложена на цементном или сложном растворе, в тщательной заделке концов скоб нет нужды — достаточно края погрузить в раствор шва, проследив, чтобы они не выступили наружу и не проржавели. Плоское железо на подобные сцепления не рекомендуется, так как оно значительно дороже.
Не допускается перевязка полустенок кирпичом, хотя она устойчива и не боится ржавчины: сплошной сквозной слой кирпича неминуемо промерзнет в этих местах стены. Кирпичные связи допускают лишь при трех полустенках (рис. 36,б), когда соединительные тычки идут в перебивку или же при толстых наружных полустенках (рис. 33,а).
При описании отдельных частей герардовских стен разговор по существу идет об особенностях пустотелых стен вообще.
Итак, фундамент возводится либо массивный (рис. 40,а и 40,б), как под сплошные стены, либо пустотелый и отличается устойчивостью.
Рис. 40
Его ширина из бутового камня (рис. 40,а) составит по верху по меньшей мере 80 см. Сплошной кирпичный цоколь обычно делают толщиной 70 см. Прибавка в ширине верха фундамента необходима для удобства кладки на неровной поверхности бутового камня. При устройстве кирпичного фундамента, массивного или пустотелого, его ширина может равняться цокольной или быть даже уже (рис. 39,а и 39,б).
Цоколь, как пустотелый, так и сплошной, располагают с расчетом, что стена над ним пройдет как раз нал средней линией подошвы фундамента, чтобы давление на грунт передавалось равномерно. Для этого, если надо, уширяют кладку нижней части фундамента. Необходимой принадлежностью цоколя остается изолирующий от грунтовой сырости слой водонепроницаемого материала, располагают изоляцию в кладке цоколя на высоте двух рядов от поверхности грунта. Для защиты этого слоя от повреждений цокольная кладка под и над ним делается сплошной (рис. 40,а и 40,б). Так как цоколь иногда шире стены, образовавшимися с каждой стороны уступами следует воспользоваться: наружным — как карнизом, внутренним — в качестве опоры досок пола. Причем в месте соприкосновения дерева с кирпичом кладут изоляционный материал, например ту же полоску рубероида, просмоленный картон, чтобы, паче чаяния, от сырости в кирпиче доски не загнили бы. Наружному выступу карниза цоколя следует придать некоторый напуск (рис. 39,б) над нижней частью и сделать отчетливый скат, чтобы отводить воду со стены от наружной поверхности цоколя. Внутренний выступ цоколя, опору для досок пола иногда предусматривают специально (рис. 39,б), так устраняется щель между подпольем и комнатой. Но этот прием имеет большое значение, лишь когда настилают черный пол (рис. 39,б и 40,б) — здесь подполье совершенно не сообщается с комнатой. При полах на лагах (рис. 39,а и 40,а) все равно приходится снабжать пол решетками для лучшей циркуляции воздуха под досками чистого пола и нарочно выступ устраивать не стоит. Когда фундамент тоньше 70 см, цоколь расширяют до этой величины, выпуская кирпичи или на наружную поверхность цоколя, или на внутреннюю в виде карниза (рис. 39,а).
На рис. 41,а и 41,б дан план перевязи кладок в 1/2 кирпича (например, цокольных стенок с полукирпичными полустенками), показана кладка пустотелых углов в виде утолщений, которые придают стене большую устойчивость. На рис. 41,в угловое утолщение выполнено сплошной кладкой.
Рис. 41
Обработка оконного и дверного отверстий в герардовских стенах мало отличается от двухслойных. Разница в том, что рамы снабжают одним гребнем, а не двумя (рис. 42,а и 42,б).
Рис. 42
Поверх рамы выводятся перемычки в каждой полустенке самостоятельно той же толщины, что и полустенки. Между собой перемычки связываются скобами, их здесь надо ставить почаще, как и вокруг дверного и оконного отверстий, а именно через каждые 2 ряда кладки.
Пол настилают, как и во всякой кирпичной постройке, на лагах по бетонному основанию (рис. 39,а и 40,а) или на балках (рис. 39,б и 40,б) с теплым полом над более или менее глубоким подпольем. Некоторые сложности возникают лишь при заделке балок в пустотелом цоколе. Дело в том, что внутренняя полустенка цоколя толщиной всего в 1/2 кирпича — очень слабая опора для нагруженной и подвергающейся сотрясениям балки. Поэтому под концы балок подкладывают прогон (рис. 39,б), а прогон ставят на особые пилястры, выложенные с внутренней стороны фундамента. Когда же внутренняя полустенка пустотелого фундамента толщиной в 1 кирпич (рис. 40,б), балки можно просто помещать на эту стенку, как в обычных кирпичных.
Концы потолочных балок опираются на внутреннюю полустенку, под них нужен деревянный прогон вдоль всей стенки, на которую балка ляжет своими концами. Стенку, принимающую давление прогона, утолщают до 1 кирпича (рис. 42,а). Кирпичи утолщения связывают с внешней полустенкой скобами — по 2 на балку. Концы балок не должны входить в пространство прослойки, иначе под ними при осадке пористого материала могут образоваться пустоты, заполнить которые будет трудно. Таким образом, под самым потолком у балки окажется холодный участок стены, легко промерзающий, отчего концы балок скоро загнивают.
Потолок выгодно делать с накатом. И предпочтительнее не простильный пол, а накат между балками, так хорошо прикроется то место стенки, где проходят балки и где по необходимости будет много щелей. Промежутки между концами балок поверх прогона, на котором они лежат, закладывают кирпичом до самого верха балок и смазки. Эти короткие участки стены должны быть густо стянуты скобами с передней стороной.
Прослойку перекрывают на уровне смазки потолка 2–3 рядами кирпича. Кладут его без перевязки с полу стенками, чтобы во всякое время легко было разобрать и пополнить засыпку. Наружную полустенку можно вывести и выше, однако не более чем на 1 ряд, и то, если обвязка, на которую опираются стропила, кладется на верх этой наружной стены: высокая, в 1/2 кирпича стена, нагруженная крышей, не связанная скобами с внутренней полустенкой, — опора крайне ненадежная. Если предполагается фронтон, его делают в 1/2 кирпича, придав жесткость вертикальными утолщениями — пилястрами, выступающими внутрь. Стропила возводят обычные для кирпичных построек. Карниз же целесообразнее всего избрать подшивной.
Удешевленные стены с кирпичной облицовкой. На разного типа пустотелые стены, фундаменты и цоколи к ним уходит меньше кирпича, чем на стены сплошные, но вот сама кладка требует и большего внимания, и аккуратности, и опыта. Без сведущего надзора это, вообще говоря, трудноосуществимо. Зато вероятность неудачного сооружения вполне реальная. Словом, лучше бы не обольщаться крайней дешевизной конструкции с пустотелыми стенами. Порой больше сэкономишь, предпочтя несложный в исполнении проект и простые материалы для него. Тем более что многое в такой постройке хозяин в состоянии сделать сам качественно и добросовестно. Вот почему есть смысл поискать другие способы сократить затраты. Заведено, допустим, что стены дома надо делать в 2–21/2 кирпича — столько материала расходуется ради тепла в помещении. Между тем это же тепло дает стена значительно более тонкая, она способна вынести вес потолков, крыши, свой собственный при небольшой высоте одно-двухэтажных строений. Наконец, только наружный слой кирпичной стенки подвержен действию дождя, мороза, ветра и солнца, то есть опасности выветриться. Внутренняя же часть стены находится при довольно постоянной температуре, в сухости, и на эту сторону необязательно тратить дорогие и очень прочные материалы. Так, на внутреннюю сторону стен в 21/2 кирпича пойдут и необожженный кирпич, половинки, кирпичный бой вплоть до щебня. Все это укладывают на раствор из глины с песком. Может, один из 10 рядов надо будет класть из целого кирпича на всякий случай, для прочности стены.
На несортовом кирпиче на внутренние стороны стен получается изрядная экономия, большая, чем при устройстве стен двухслойных. Кроме того, сами стены выходят капитальные, массивные, и, что немаловажно, с их кладкой справляется либо сам хозяин, либо каменщик-новичок — настолько простая работа. Да еще кирпич соединяют глиняным раствором, что устраняет и хлопоты и расходы на приобретение извести и цемента. Хорошо бы, конечно, в такой кладке швы снаружи замазать известковым раствором, но и без этого беды большой не будет. При тонких швах глина вымывается медленно, во всяком случае, неглубоко, а вымытый шов всегда можно замазать глиной вновь.
Поверхность стены, обращенная к жилью, может быть деревянной или оштукатуренной по дранке или хворосту. Фактически на наружную сторону будет достаточной кирпичная кладка в 1/2 кирпича (рис. 43,а и 43,б).
Рис. 43
Для опоры крыши и балок предусматривают утолщения в стене, своего рода столбы (рис. 43,а). Промежутки между кирпичной и деревянной стеной заполняют одним из вышеупомянутых пористых материалов. Деревянная внутренняя поверхность стены крепится к брускам или доскам, прибитым к столбам, причем в углах доски внутренней стены должны быть врезаны одна в другую в 1/4 ширины, отчего стенка приобретает значительную устойчивость в углах.
Обив доски планками или клинцами, можно наносить штукатурку. За неимением или при дороговизне к тем же брускам приколачивают жерди (рис. 43,б) и оплетают их хворостом, штукатурят глиной как плетневую перегородку.
При таком устройстве стен большая экономия появится и на фундаменте, потому что его можно будет сделать всего 30–55 см шириной и только под столбами расширить вдвое.
Все вместе — тонкая кирпичная стена, оштукатуренные деревянные стены, довольно теплые сами по себе, 30-сантиметровый слой теплосберегающего пористого материала — сделают дом вполне пригодным для жизни.
Стены из смешанной кладки. Натуральный камень — известняк, песчаник, гранит — в России встречается нередко. В некоторых местах он дешевле кирпича, и потому тут им выгодно пользоваться для удешевления кирпичных стен. По качеству природный камень очень разнообразен, посему вначале образец лучше испытать самым простым образом, продержав обломок на открытом воздухе год.
На постройку, особенно в стены дома, такой камень пускают в дело только спустя год после извлечения из грунта, чтобы материал хорошо просох. Сырые булыжники на глинистом, а тем более на известковом растворе остаются сырыми очень долго, их часто разрушают морозы.
Булыжный камень с полей для строительного дела имеет тот недостаток, что у него нет ровных граней, но зато он очень прочен. Чтобы булыжный, или ломовой, неровный камень плотнее лег в стену, его несколько обкалывают. На лицевую сторону стены камень обрабатывают не только с боков, но и с лицевой стороны, чтобы поверхность стены получилась ровная. Чем тверже камень, тем, понятно, такая работа обходится дороже. Потому большие булыжники кладут лишь в самых важных частях постройки — в углах цоколя, в самом цоколе, в фундаменте (рис. 44) — там обкалывать не нужно — в углах наружных стен. В остальные части закладывают более мелкий булыжник, который тоже не обтесывается.
Рис. 44
Стены и фундаменты кладут на известковом, цементном или глиняном растворе. Так как в отличие от фундаментов стены не покрыты землей и лишены боковой опоры, для получения правильной и ровной кладки берут настоящие строительные растворы — известковый, цементный.
На отделку углов, оконных и дверных проемов может быть применен кирпич. Булыжник иногда заменяют рваным камнем, еще чаще — плитняком. В нашей схеме (рис. 44,а) весь фундамент сложен из неколотого булыжника, цоколь — из слегка сколотого, а верх перекрыт рядом кирпича, положенного на ребро. Угол дома и оконное отверстие облицованы кирпичом, булыжник как бы заключен в кирпичную рамку. Горизонтальные пояса из кирпича сверху и снизу окон облегчают укладку мелкого булыжного камня, который нужно лишь слегка обколоть.
Стены из булыжника очень прочны, но холодны и годятся главным образом для холодных построек. Теплыми, пригодными для жилья они станут, если изнутри облицевать их кирпичом, оставляя слой воздуха между булыжной и кирпичной стеной. Последняя может быть очень тонкой, всего в 1/2 кирпича (рис. 44,а). Она соединяется с каменной стеной при помощи тычков (рис. 44,б и 44,в).
Карниз в таком здании также делают кирпичным.
При укладке камней, не имеющих формы плиты, бруска или кирпича, непременно следят за тем, чтобы верхние камни не входили клином в нижние и не распирали их, чтобы по возможности каждый стык двух рядом лежащих камней перекрывался камнем сверху. Большие и длинные камни надо класть вниз. Камни должны быть зажаты между собой так хорошо, чтобы держались без раствора. Раствор, как известно, вообще плохо связывается с натуральным камнем, много хуже, чем с кирпичом, и потому плотная пригонка камня на место еще важнее, чем в кирпичной кладке.
Кирпичная стена с бетонным наполнителем. Если хозяин располагает большим количеством песка и мелкого камня, их выгодно применить для заполнения кирпичных стен (рис. 45).
Рис. 45
Просто бетонная стена из этих материалов станет дороже, потому что понадобится или обработанный камень, или ящики, чтобы его трамбовать. И раствор тут допускается только довольно жирный, известковый или цементный, то есть дорогой, тогда поверхность стены получается твердой и способна противостоять выветриванию.
Для камня и песка, как заполнителей середины кирпичной стены, подойдет очень тощий бетон, лишь бы, затвердевая, он не давал заметной осадки, не рассыпался сам собой и не распирал оболочки кирпичных стен. Поэтому связующим здесь станет известково-песчаная смесь из 1 части гашеной извести и 12 частей песка. В такой раствор можно подсыпать кирпичный, каменный щебень, гравий, булыжник до 4 объемов на 1 часть раствора.
После того как на фундамент настелят водонепроницаемый слой, на высоту цоколя укладывают ряд железняка попеременно ложками и тычками, а с внутренней стороны выводят такую же стенку из обычного кирпича. Середину заливают тощим бетоном слоями приблизительно в толщину кирпича, 7–8 см. Каждый слой следует осторожно утрамбовать, чтобы не задеть и не сдвинуть кирпичей. Так доходят до самого верха стены. Оконные отверстия выкладывают по общему правилу. Кладку этих стен вообще нужно вести постепенно, давая высохнуть свежему слою во избежание разной осадки кирпича и бетона. Выстроенная по этому способу стена теплее бетонной и дешевле сложенной из одного кирпича и одного бетона. Еще дешевле кладка при замене на внутренних стенах красного кирпича на менее качественный, а также благодаря добавкам обрезков жердей, затрамбовываемых в массу бетона в вертикальном положении. Дерево, кстати, сделает стену и более теплой. Если же со временем оно и разрушится, это не повредит постройке, потому что полости будут вертикальными, а тощий бетон успеет приобрести крепость. Если при возведении стен применяют растворы более прочных составов, древесные добавки можно размещать и горизонтально.
Кладка выступов на стенах. В холодной постройке или в пристройке, стены которой могут быть тонкими, предположим, всего в 11/2 кирпича, в ряде случаев для устойчивости кладки необходимо время от времени делать вертикальные утолщения, как бы ребра. Чтобы такое утолщение на самом деле укрепляло стену, важно правильно перевязать кирпичи выступа с основной стеной. На рис. 46,а основная стена толщиной в 11/2 кирпича, а выступ — в четвертушку. Для амбаров и кладовых большей частью выступ доводят до 3/4 кирпича при стене в 1 кирпич (рис. 46,б).
На рис. 46,в в стене в 11/2 кирпича выступ сложен в 1/2 кирпича. Иногда находят, что двухсторонний выступ надежнее: в стене в 11/2 кирпича он занимает по 1/4 кирпича (рис. 46,г). На внутренней стене в 11/2 кирпича снаружи и внутри пришлось сделать выступы из-за дымовых каналов 3/4x3/4 кирпича (рис. 46,д).
Рис. 46
Карнизы. Горизонтальные выступы, карнизы (рис. 47,а, 48, 49, 50,а) появились для защиты стен от дождя и в строительной практике стали со временем неотъемлемым декоративным элементом дома.
Рис. 47
Рис. 48
Рис. 49
Рис. 50
В одноэтажных постройках устраивают обычно только карниз под крышей, в кирпичных их делают из камня, кирпича, дерева. Карниз образуется, когда вышележащие кирпичи уложены над нижележащими с напуском. Если он не больше 1/4 кирпича, а в общем верхний край кирпича выдвинут из стены не более как на 3/4 кирпича, такой карниз можно считать устойчивым. Цементный раствор и особенно проволока в швах позволяют выкладывать и более выступающие карнизы, лишь бы они хорошо лежали на стене и не могли упасть. Поэтому, между прочим, не следует упирать стропила в концы карнизов. В сомнительных случаях, когда кирпичи сильно свешиваются, под ними прокладывают полосовое железо или каменную плиту. Деревянные карнизы как свешивающаяся крыша наименее практичны в силу того, что части стропил, выступающие перед стеной, быстро загнивают, ремонт затруднителен, сопряжен с переделкой крыши, а иной раз и кладкой стены.
Гораздо лучше деревянные карнизы, обшитые досками или кровельным железом (рис. 50,б). Обшивку крепят или к концам стропил, или к доскам, заделываемым в кладку. И те и другие должны быть аккуратно обрезаны, чтобы вышла ровная обшивка. Железо окрашивают масляной краской для кровли. Иногда вместо железа концы стропил обшивают досками, которые оштукатуривают известковым раствором. Такие карнизы, однако, то и дело требуют ремонта — штукатурка на дереве держится плохо. Кроме того, в дерево сквозь штукатурку проникает сырость, и оно загнивает довольно быстро. Единственным достоинством оштукатуренных карнизов можно считать их относительную стойкость к огню.
Украшение кирпичных стен. По старой «екатерининской» трассе из Петербурга в Поволжье на нижегородских землях лежит в одну улицу деревня Анатольевка, приметная тем, что дома в ней кирпичные и ни один не похож на остальные. В местностях, где производство кирпича составляло традиционный промысел, с незапамятных времен умельцы изощрялись в искусстве строить из кирпича, изобретая свои приемы и способы кладки, выводя свои узоры и мелодии. Какие-то постройки вошли в атласы российского зодчества, безвестным же несть числа (рис. 51,а, б; 52,а, б).
Рис. 51
Рис. 52
Назовем лишь несколько заветных правил украшения кирпичных домов. Располагая кирпич по узору, стараются обходиться без его тески — так он прочнее (рис. 52,а,б,в). На облицовку стены без штукатурки отбирают самые качественные, самые обожженные экземпляры, недопек быстро разрушится сам и испортит вид стены. Любая замысловатая вязь из выступающих и западающих кирпичей изуродует стену, коли она будет сложена неаккуратно. Это же касается и стен, в которых по рисунку часть кирпичей ставят на ребро, широкой стороной на лицо (рис. 53,а).
Рис. 53
При облицовке деталей дома мастеру нужно быть филигранно точным, обкладывая перемычки и подоконники, карнизы и фронтоны (рис. 53,б). Порой стена красива и без вычуров, если мастер умело обыграет разницу в окраске кирпича, который, как известно, не бывает одинакового цвета даже в одной партии (рис. 53,в). Эту особенность материала давно используют в российских деревнях, исправляя цвет, — или белят кирпичи, или обмакивают в известку и укладывают по узору.
Штукатурка кирпичных стен. Она предохраняет стены от выветривания. Неизбежна, если кирпич обожжен недостаточно хорошо или попалась некачественная глина. Тогда разрушения от непогоды идут еще интенсивнее. Штукатурка делает стену более теплой, сглаживает неровности кладки. Изнутри стены штукатурят ради чистоты и красоты. Растворы берут на наружные работы цементный и известковый, для отделки внутренних поверхностей — глинистый, привлекательный тем, что быстро сохнет и дешев.
Во избежание растрескивания штукатурки в известковом растворе известь смешивают с песком, количество примеси зависит от качества извести. Но в принципе на штукатурку песка расходуют больше, чем в растворе на кладку, соотношение извести и песка в штукатурном составе, как 1:3–5. Меньше извести — тоньше ее оболочка, окружающая отдельные песчинки, быстрее затвердевает и высыхает штукатурка. Песок сверх этой пропорции ослабляет слой штукатурки и делает его пористым. Состав с крупными песчинками при высыхании становится очень плотным, но от мелкого песка поверхность штукатурки глаже.
Известь на штукатурный раствор должна быть хорошо погашена. Жирную можно применять не раньше чем через 2 недели после погашения, тощую надо выдержать в твориле месяц-другой. Комки недогашенной извести, оказавшиеся в растворе, будут гаситься на стене, образуя пузыри и воронкообразные углубления.
На кирпич, материал пористый, соединенный большим количеством швов, штукатурка ложится отлично, особенно на нормально обожженный кирпич. Вообще, чем шероховатей поверхность стены, тем на ней штукатурка держится крепче. Поэтому во время кладки стен, предназначенных под штукатурные работы, между кирпичами с лица кладки оставляют не заполненные раствором швы глубиной на 2–3 см, или, как говорят, ведут кладку пустошевкой. Если пустых швов не сделано, раствор кое-где выковыривают из швов. В стенах старых, где швы основательно затвердели, их уже не расцарапать, поэтому на кирпичах молотком нарубают насечки.
Слой штукатурки не должен быть толще 2,5 см, иначе она просто отваливается, и не должен быть тоньше 0,2 см, потому что такое покрытие, собственно, не выполнит своих защитных функций. Одинаковая толщина слоя — главное условие качественной штукатурки. Толстый слой высыхает неравномерно, вызывает трещины, плохо лежит. Сложности возникают и тогда, когда от усердия швы зачищены слишком глубоко. Штукатуру приходится исправлять неровности кладки, — заравнивая поверхность стены толстыми наметами штукатурки. Тут тоже большой проблемой становится просыхание площадей. Чтобы уменьшить объем и вес раствора, в толстый слой штукатурки вдавливают древесный уголь, куски черепицы, битый кирпич.
Большое значение для качества штукатурных работ имеет то обстоятельство, что стены до работы освобождают от пыли, обмывая их водой особыми кистями, именуемыми мóкрами. Смачивание полезно и тем, что кирпич после этого не так жадно впитывает воду из раствора и затвердевание идет равномернее. Но излишняя влага на стене штукатурке во вред.
Штукатурку выполняют так. Сначала на поверхность наносят первый слой с крупным песком. Он при высыхании становится похожим на крупнозернистый неровный камень. Этот слой носит название намета. Как он подсохнет — на поверхности выступят мелкие трещины, — накладывают второй слой штукатурки, в которую, кроме крупного, примешан мелкий песок. Этот слой сглаживают лопаткой; высохший, он напоминает песчаник, довольно ровный. Третий слой — отделка начисто. Он должен быть совершенно гладким, в раствор кладут только мелкий песок, а по поверхности, обрызгивая ее кистью, проходят теркой.
Отличают 3 способа штукатурки: под сокол, под правило и по маякам. В первом случае плоскость не проверяется инструментами, лишь сглаживается теркой. Во втором при нанесении окончательного слоя прикладывают в различных направлениях линейки, так называемые правила, и выявляют, насколько поверхность вышла ровной. По маякам работают, если нужна идеально прямая стена.
На стены, подвергающиеся сырости, обычный известковый раствор не годится, применяют гидравлическую известь, которая от сырости твердеет и крепнет. Но штукатурке с гидравлической известью крайне вредно быстрое высыхание, стены во время работ необходимо сильно смачивать и защищать от солнца. Некоторые сорта гидравлической извести при затвердевании увеличивают слой штукатурки в объеме, что дает трещины. Если нет извести качественнее, лучше воспользоваться портландским цементом.
Хорошо противостоит выветриванию раствор штукатурки из 1 объема цемента на 3–4 порции песка. Состав, в котором песка 2–3 части, не пропускает воду, его применяют для покрытия поверхностей в водохранилище. Порой в слое чистого цемента вскоре, после того как им покроют поверхность цементной штукатурки, от сухого воздуха и жары появляются мелкие трещинки. Чтобы этого не происходило, в раствор штукатурки из 1 части цемента и 3 частей песка вводят 1/2 часть известкового теста, а в чисто цементный состав для наружной окончательной затирки прибавляют жирную известь, замешивая цемент на известковом молоке.
На деле штукатурка часто недолговечна, трескается, отстает от стен и расслаивается. Отстает — значит, их недостаточно смачивали при работе или не очистили до конца от пыли и грязи. Осыпается штукатурка пересушенная, когда небрежный или неопытный штукатур, заготовив сразу много раствора, кладет последние порции состава уже твердеющими. Пучится, идет пузырями штукатурка из старого цемента или плохой гидравлической извести. При штукатурке цементным раствором больших плоскостей надо делать швы, как при каменной кладке, потому что от перемен температуры этот состав будет расширяться иначе, чем кирпичная стена, без швов начнет трескаться. Чтобы цементная штукатурка хорошо твердела, ее необходимо защищать во время работы от жара и мороза, периодически смачивать первые две недели, ориентируясь на сухость воздуха. Полезно свежую цементную поверхность покрывать мокрыми тряпками или рогожами, не давая им высыхать.
Известковый раствор плохо пристает к стенам из сырца и некачественного кирпича, который употребляется во внутренних частях стен. Внутренние стены опрятнее всего выглядят при глинистой обмазке. Если почему-либо такие стены желательно оштукатурить известковым раствором, то для его прочности следует заделывать в кладку красный кирпич по 2 через 3–4 ряда сырца или через 5–6 рядов несортового кирпича. Увеличивает сцепление также добавка в известковый раствор древесных опилок. Самое же лучшее — смочить сырцовые стены водой и, обсыпав их загашенной в порошок известью, протереть теркой.
Стены можно штукатурить только после полной просушки, потому что штукатурка затрудняет и замедляет просыхание. К тому же не надо будет остерегаться осадки стен, от которой штукатурка деформируется. Благоприятнейшее для штукатурных работ время — весна и осень, когда воздух сырой и не слишком теплый, не слишком холодный. Правда, надо убедиться, что стены отогрелись.