Как построить дом с утеплителем из соломы

В настоящее время набирает обороты популярность строительства домов из экологически чистых материалов.

Однако при этом солома не заслуженно уходит на второй план по частоте использования после древесины.

Одним из способов применения соломы является изготовление соломобетона – легкого и теплого строительного материала, пригодного для возведения малоэтажных зданий.

По своим характеристикам и применению этот материал близок к деревобетонам и саману, однако заметно превосходит их по прочности на излом.

Где взять солому?

Этот материал является отходом выращивания различных растений, поэтому появляется после сбора урожая.

Основными поставщиками являются крупные и мелкие фермерские хозяйства, выращивающие соответствующие культуры.

Стоимость соломы напрямую зависит от того, насколько она востребована в этом самом хозяйстве.

Ведь такие растительные отходы, если их некуда применить, требуют особых условий хранения или утилизации, что для производителя оборачивается расходами. Поэтому всегда есть шанс получить ее если не бесплатно, то очень дешево.

Более подробную информацию по этому вопросу вы найдете тут.

Что такое соломобетон?

Соломобетон (другое название арболит) — это смесь, состоящая из:

• органического наполнителя (соломы);
• вяжущего вещества (цемента);
• укрепляющего компонента (песка);
• минерализаторов (известь и т. д.);
• различных добавок, меняющих свойства смеси до или после застывания.

Чем выше содержание наполнителя, тем менее прочным, зато более теплым и легким получается готовый материал, поэтому процентное содержание каждого компонента приходится подбирать индивидуально.

Увеличивая количество цемента и песка, получают стеновой арболит, который после застывания обладает хорошей несущей способностью и пригоден для возведения несущих стен.

Увеличивая количество соломы, получают хороший и прочный утепляющий материал, пригодный для наружной или внутренней отделки.

Соломобетон бывает двух видов:

• бетонная (растворная) смесь;
• готовые блоки.

Бетонную или растворную смесь применяют для возведения монолитных стен, а также создания утепляющего слоя. Блоки применяют так же, как любые другие похожие стройматериалы, то есть складывают из них несущие или утепляющие стены.

В России все параметры арболита прописаны в ГОСТ Р 54854-2011 «Бетоны легкие на органических заполнителях растительного происхождения», однако строители не всегда придерживаются этого документа.

Тем не менее, необходимо ориентироваться на него, ведь он регламентирует такие характеристики соломобетона, как:

• прочность на сжатие;
• теплопроводность;
• плотность для того или иного применения;
• паропроницаемость.

Производство своими руками

При изготовлении соломобетона своими руками приходится преодолевать все те же проблемы, которые возникают во время его промышленного изготовления, то есть:

• тщательная сушка соломы;
• измельчение растительного материала;
• нейтрализация сахаров;
• увеличение пластичности цементного и цементно-песчаного растворов при минимальном количестве воды;
• тщательное перемешивание.

Содержащаяся в растительных останках влага тоже участвует в процессе гидратации цемента, поэтому солому перед приготовлением цементобетона необходимо тщательно просушить.

Измельчать материал можно до или после сушки. Оптимальная длина фрагментов 5–10 см, тогда они будут эффективно армировать застывающий материал, но не помешают его тщательному перемешиванию.

Еще одним важным фактором является нейтрализация сахаров, которые замедляют кристаллизацию бетона, а также снижают его прочность после застывания, для этого применяют вещества-минерализаторы, например, известь или гидроксид кальция.

Некоторые мастера используют сульфат алюминия, потому что с ним легче работать, но он снижает прочность бетона после застывания на 10–15 %.

Чтобы бетон получился прочным, воды должно быть очень мало (примерно ¾ от объема бетона, то есть на 10 ведер бетона примерно 7 ведер воды). Добавление песка делает раствор еще более густым, из-за чего его сложно смешивать с измельченной соломой. Поэтому сделать смесь более подвижной можно с помощью пластификаторов, которые продают в хозяйственных и строительных магазинах.

Чтобы тщательно и быстро перемешать бетон, необходимо не только загрузить все компоненты в бетономешалку, но и сделать это в правильном порядке, то есть:

1. Подготовить водный раствор цемента и минерализатора.
2. Добавить в него песок (если необходимо) и пластификатор.
3. Загрузить в мешалку необходимый объем соломы.
4. Включить мешалку и медленно вливать в нее готовый раствор.

Пропорции

Каких-то четких пропорций соломобетона не существует, потому что многое зависит от того, насколько уплотнена солома, а также от ее размера и формы.

Мы подготовили таблицу, в которую включили примерные массовые доли каждого материала, причем в роли минерализатора негашеная известь, которую сначала нужно погасить:

Все данные приблизительны, ведь, как мы уже говорили, многое зависит от параметров соломы, поэтому перед началом строительства сделайте пробные замесы и сформируйте блоки. Через 30 дней проверьте их прочность на сжатие.

Помните, вес 1 м3 спрессованной в рулон или брикет соломы для соломобетона составляет 150–450 кг, если же материал лежит насыпью, то его вес составит 40–120 кг.

Перемешивание

Для этой операции вам потребуется обычная бетономешалка, скорость вращения которой составляет 45–60 об/мин.

Из-за большого объема измельченной растительности замешивать бетон придется для небольшого количества блоков.

Кроме того, вам придется придумать систему, подающую готовый раствор в бетономешалку с такой скоростью, чтобы весь объем вошел за 3–5 минут.

Можно поставить на каком-то возвышении таз для раствора и присоединить к нему шланг подходящей толщины.

Вот порядок действий:

• с помощью весов отмерьте количество соломы, необходимое для изготовления нескольких блоков и разделите их на порционные кучки или определите объем соломы, необходимый для изготовления одного стандартного (по ГОСТ) блока;
• загрузите в бетономешалку растительный материал для одного блока, если остается много места, то еще для одного или двух, чтобы определить вместительность миксера;
• выгрузите всю солому и загрузите в мешалку остальные компоненты для изготовления требуемого количества раствора;
• вылейте раствор в емкость, из которой затем можно будет заливать в бетономешалку;
• загрузите в миксер необходимое количество соломы;
• запустите бетономешалку и постепенно заливайте туда раствор, стараясь уложиться за 3–5 минут.

Помните, лучше делать блоки стандартных размеров, потому что для них проще достать формы. Если размер блока получится отличным от рекомендованных в ГОСТ 6133-99 «Камни бетонные стеновые. Технические условия.», то придется сильно потратиться на изготовление форм по индивидуальным размерам.

Формовка

Блоки можно формировать двумя способами, то есть на:

• стене;
• станке.

На стене

При формовке на стене невозможно качественно уплотнить бетон, поэтому застывший фрагмент стены получится рыхлым и непрочным, однако для утепляющих блоков это не критично.

Для такого способа формовки необходима переставная опалубка, в которой после уплотнения одного фрагмента и заливки другого вытаскивают перемычку между ними.

Опалубку можно сделать из различных материалов, главное, чтобы внутренний размер каждого ее отделения полностью соответствовал уплотненному объему материала для одного блока.

При таком способе формовки возводите стену по одному ряду, то есть, постепенно передвигая опалубку, или сдвигая лишь поперечные перемычки, заполняйте бетоном весь ряд. Через сутки, когда цемент схватится, убирайте опалубку, а еще через сутки, когда стена наберет хоть немного прочности, возводите следующий ряд.

Нежелательно возводить следующий ряд сразу же после снятия опалубки, ведь стена еще не набрала прочности, поэтому механическое воздействие на бетон, уплотняющее его, будет одновременно разрушать нижний ряд, лишая его прочности.

Для уплотнения бетона в опалубке можно использовать различные строительные вибраторы или другой подходящий инструмент. Необходимо закончить уплотнение до окончания времени жизни раствора, иначе он начнет кристаллизоваться и любое воздействие на него лишь снизит прочность.

На станке

Станок для изготовления блоков состоит из:

• вибростола;
• форм (матриц) для блоков.

Вибростол создает вертикальные и горизонтальные вибрации, уплотняющие бетон благодаря его высокой плотности и вызванной ей инерционности. Этот механизм можно купить или сделать самостоятельно, главное, подобрать такое оборудование, производительность которого будет сопоставима с количеством единовременно производимых блоков.

Если вы за один замес делаете 3 блока, то они должны поместиться на его поверхности.

Можно взять вибростол с более крупной площадкой, однако стоимость такой техники зависит как раз от размера рабочей поверхности и способности выдерживать определенный вес, поэтому нет смысла переплачивать за слишком большие размеры.

Размер и форма матрицы могут быть любыми, но мы рекомендуем придерживаться параметров, изложенных в ГОСТ 6133-99, тогда в случае поломки одной или нескольких матриц можно будет купить аналоги им на замену.

Готовые блоки могут быть цельными или пустотелыми, первые более крепкие, вторые заметно теплей.

Если вы предпочитаете готовый станок, то недорогие модели можно купить за 10–40 тысяч рублей. Они состоят из вибростола и нескольких матриц, причем их размеры указаны в документации к станку. Вот один из возможных вариантов.

Матрицы можно заказывать как у изготовителей станка, так и других производителей, главное, чтобы они подходили по размерам и форме.

Используйте только металлические формы, потому что деревянные плохо переносят вибрацию, а без виброуплотнения невозможно сделать прочный блок. Помните, чем меньше цемента в блоке, тем дольше его нужно держать в матрице, чтобы он успел набрать достаточно прочности.

Стеновые блоки можно вытаскивать сразу после уплотнения, если вы правильно подобрали количество воды и смесь выглядит почти сухой. Утепляющие блоки лучше оставить на 2–3 часа, чтобы они успели набрать хоть немного прочности.

Как применять блоки?

Помните, что после застывания прочность подвергшегося уплотнению на вибростоле бетона гораздо выше, чем того, который засыпали в опалубку на стене и обработали вибратором или колотушками.

Готовые изделия укладывают так же, как обычные кирпичи или стеновые блоки, то есть на песчано-цементный раствор.

Изделия, не содержащие песка, можно резать ножовкой по дереву. Готовую стену необходимо снаружи защитить от влаги, потому что этот материал очень гигроскопичен, а попавшая внутрь вода разрушает его.

Когда вы будете формировать проемы под окна и двери, поверх них либо заливайте железобетонную перемычку, либо укладывайте деревянный брус, по сечению аналогичный блокам. Не забудьте обработать брус препаратами, защищающими от гниения и воды.

Первый ряд стены обязательно отделяйте от фундамента слоем надежной гидроизоляции, это защитит его от разрушения. Последний ряд стены накрывайте железобетонным поясом с вмонтированными в него элементами фиксации кровли.

Не крепите мауэрлат к соломобетонным блокам, при сильном ветре крыша разрушит стену и дому потребуется капитальный ремонт.

Бетонный пояс легко выдержит такие нагрузки и равномерно распределит их по всей стене, благодаря чему даже сильный ветер не навредит дому.

Для наружной отделки используйте материалы, отталкивающие воду, но пропускающие водяной пар. Паропроницаемость соломобетона гораздо выше, чем у большинства строительных материалов, поэтому если правильно отделать стену снаружи, то внутри всегда будет умеренно сухой и комфортный микроклимат.

С шагом 3–4 ряда укрепляйте стену поясом из арматуры, она придаст дому необходимую жесткость и прочность.

Если приходится изготавливать блоки зимой, то делайте следующее:

• выполняйте все работы в отапливаемом помещении;
• подогревайте воду;
• добавляйте в воду поташ и хлористый кальций, которые снижают температуру замерзания бетонной смеси и ускоряют ее застывание;
• оставляйте готовые блоки в теплом помещении хотя бы на неделю.

Плюсы и минусы арболита из соломы

Чтобы определить преимущества и недостатки соломобетона, мы будем сравнивать его со следующими материалами:

• традиционными бетонами;
• вспененными бетонами;
• деревобетонами, то есть другими видами арболита;
• саманом.

Традиционный цемент

По сравнению с традиционными, то есть тяжелыми бетонами, у этого материала есть следующие преимущества:

• низкая теплопроводность, благодаря которой сокращаются расходы на отопление;
• невысокая цена (если растительные отходы удалось получить бесплатно);
• небольшой вес даже блоков для несущих стен, благодаря их невысокой плотности;
• высокое звукопоглощение;
• хорошая паропроницаемость.

Соломеннобетонные стены даже с минимальным содержанием растительных материалов в 1,5–3 раза лучше по уровню теплопотерь. Поэтому по данному параметру стена толщиной даже в половину блока (19–20 см) сопоставима с такой же стеной из кирпича или бетона толщиной 40–60 см.

Если же растительных отходов в них около половины, то по уровню теплопроводности материал приближается к пенобетонам и газобетонам, но превосходит их по прочности.

Стоимость строительства дома включает в себя затраты на покупку основных материалов, поэтому если получится достать бесплатную или крайне дешевую солому, то можно будет существенно сэкономить.

Благодаря невысокой плотности и вызванному ей относительно малому весу, работать с опилкобетонными блоками гораздо легче, чем с тем же шлакоблоком.

Благодаря высокому звукопоглощению, стены из этого материала, особенно если содержание соломы в них ≥50%, хорошо глушат звук, поэтому затраты на звукоизоляцию будут гораздо ниже, чем в доме с бетонными или кирпичными стенами.

Высокая паропроницаемость обеспечивает постоянный комфортный микроклимат в помещениях дома, поэтому жить в нем почти так же комфортно, как и в строениях из бревна или натурального бруса.

Есть у этого материала и существенные минусы, которые ограничивают его применение:

• малая несущая способность;
• высокая гигроскопичность;
• уязвимость перед гнилью и различными вредителями;
• низкая огнестойкость.

Из-за невысокой прочности соломы блоки даже с незначительным ее содержанием по несущей способности сильно уступают традиционным бетонам, поэтому такие блоки можно применять только для возведения малоэтажных конструкций.

Растительные отходы обладают пористой структурой, поэтому легко впитывают воду даже находясь внутри бетонного камня. Это приводит к разрушению камня, которое резко усиливается во время морозов.

Солома даже после обработки известью в условиях высокой влажности может стать кормом для различных вредителей, в том числе гнили и плесени. Если это произойдет, то материал начнет постепенно терять прочность.

Несмотря на то, что соломобетон не горит, под воздействием высокой температуры в растительных фрагментах начинается процесс пиролиза, они теряют прочность и выделяют пиролизный газ, однако из-за недостаточной скорости выделения это не влияет на интенсивность пожара.

Но пиролизный газ, окисляясь, увеличивает содержание ядовитых веществ в дыме, что затрудняет эвакуацию людей и тушение пожара. Однако из-за того, что процесс пиролиза начинается лишь через 1,5–3 часа после возгорания, он редко оказывает реальное влияние на пожар.

Вспененные бетоны

Несущая способность обоих материалов зависит от количества цемента и песка, а значит, по этому параметру они идентичны.

Существенными плюсами пенобетонов являются низкая гигроскопичность и неуязвимость для вредителей, поражающих растительные отходы.

По способности удерживать тепло и гасить звуки они тоже сопоставимы, исключение составляет лишь полистиролбетон, который заметно их превосходит.

Основным преимуществом соломобетона является высокая паропроницаемость, благодаря чему в таком доме, даже при не слишком эффективной вентиляции, всегда сухо.

Деревобетоны

Сравнивать этот материал и соломобетон бессмысленно, потому что многое зависит от характеристик растительных компонентов, но в среднем последний немного превосходит по прочности на изгиб и несколько уступает по гигроскопичности.

Остальные параметры, при одинаковой плотности и равном массовом содержании растительного наполнителя, примерно одинаковы.

Саман

Саман очень близок по своим параметрам к соломобетону, но заметно уступает ему в несущей способности, поэтому его используют только для возведения невысоких одноэтажных домов и хозпостроек.

Кроме того, под воздействием высокой влажности он теряет свою прочность, поэтому, если стены не защищены от влаги, то дом может обрушиться. Основным плюсом самана является его крайне невысокая теплопроводность, благодаря чему саманный дом всегда кажется более теплым, чем даже построенный из арболита.

Видео по теме

Предлагаем вашему вниманию видео ролик о соломобетоне, в котором автор, в том числе, тестирует стены из данного материала на прочность:

О том, как сделать вибростол своими руками:

Заключение

Соломобетон – это современный строительный материал, подходящий для возведения хозяйственных построек и малоэтажных зданий. По своим параметрам он сопоставим с другими видами арболита (деревобетона), поэтому имеет как преимущества по сравнению с тяжелыми бетонами или изделиями из них, так и недостатки.

Кроме того, это хороший способ утилизации избытков соломы, ведь она эффективно заменяет такие компоненты стеновых блоков, как керамзит или полистирольные шарики.