Саман. Изготовление саманного блока

Основным составляющим компонентом самана является глина, так какая же глина нужна для самана, как определить ее качество, содержание в грунте и т.п.

Состав саманного блока

Саман и опилкобетон – это композитивный материал, чтобы сделать саманный или опилкобетонный блок потребуются составляющие компоненты, для самана потребуется глина, песок, солома (волокнистый наполнитель), вода. Для опилкобетона – цемент, песок, известь, опилок, вода. Далее хочу поделиться с вами тем, как сделать такие блоки в домашних условиях, основываясь на своем практическом опыте и опыте людей которые построили свои дома, гаражи или хозблоки с использованием этих строительных материалов.

На участке, где вы собираетесь проводить добычу глины, необходимо взять несколько контрольных образцов грунта в разных местах участка, с целью проведения анализа почвы на процентное содержание глины. Как провести такой анализ в домашних условиях?

Анализ грунта на содержание глины

 Фото 1. Глина для саманного блока

Можно прибегнуть к такому варианту определения процентного содержания глины в грунте на выбранном участке:

• Вам потребуются 3-и стеклянные банки объемом 3 литра;
• Вода;
• Соль или можно использовать жидкое мыло.

С помощью садового бура в трех местах (можно и в большем количестве мест, рекомендую из личного опыта) на намеченном участке для добычи глины сделайте контрольный выем почвы с глубины не менее 100-150 см (в разных регионах глинистые пласты залегают на разной глубине). Каждую ямку идентифицируйте (поставьте вешку с номером ямки).

Примечание: Сейчас я живу в Ярославской области, три года назад копал колодец на своем участке, глубина колодца 8 метров, так вот если бы я захотел взять грунт для изготовления самана, то остался бы без сырья. При копке мне попался пласт глины, толщиной около 15 см, но содержание песка в глине, было таким, что скатать шарик в руках из такой глины я не смог – содержание песка в глине явно превышало 35%.

Но уже через четыре улице по приближению к речке, при копке колодцев уже встречаются пласты глины средней жирности на глубине около 2 – 2,5 метров и толщиной до 0,8 м.

И так, пробурив грунт, с последней выемки берете его для анализа. Измельченный грунт разложите в банки (1/2 часть от объема емкости). На банках сделайте пометки, которые соответствуют пробуренным ямкам.

Добавьте в воду 30-40 грамм соли или 200-250 мг жидкого мыла, приготовленную жидкость разлейте по банкам с образцами грунта до уровня горловины. Закройте капроновыми крышками и сильно растрясите содержимое каждой банки (примерно 10-15 минут на банку). Если куски грунта не растворяются, оставляете банки на два часа, чтобы грунт полностью размягчился, и снова встряхиваете банки.

После, поставьте банки на ровную поверхность (стол, скамья). Через 30-60 секунд грунт начнет оседать, первый слой осадка это мелкий песок с примесями (к примеру, это может быть ил), когда этот осадок устоится, сделайте заметку уровня (изолентой или скотчем) после через 10-15 минут осядет крупный песок без примесей. Глина оседает в последнюю очередь.

Когда над глиной вода уже устоялась, грунт осел полностью, можно видеть по заметкам уровня оседания грунта в какой банке содержится больше подходящих компонентов (глины и крупного песка) для изготовления саманного кирпича. Все что выше уровня заметок – это идеальный состав грунта для самана. Определяете по маркировки на банке место на участке, где больший слой полезного грунта для самана. В этом месте осуществляете выем грунта.

Этот способ кажется простым, но он позволяет максимально точно определить подходит грунт для изготовления самана или нет. Конечно, идеальным вариантом является то, если в составе грунта в месте вашего проживания есть залежи пластов красной глины (она более пластична, имеет меньше примесей мелкого песка и различных органических примесей).

Залежи глины можно найти около рек или прудов, а так же по приметам:

• Легкая заболоченность местности, так как вода не проходит полностью через грунт, потому что глина не пропускает воду, что образует заболоченность поверхности грунта;
• Если есть рядом колодцы, то можно определить по уровню воды в колодце, при наличии залежей глины вода в колодце имеет низкий уровень от уровня поверхности грунта;
• По растения, обильное произрастание, к примеру, осоки или мяты указывает, что под поверхностью грунта находятся залежи глины;
• Лучший способ определения залежей глины – это, конечно же, спросить у тех людей, которые или строили саманные постройки, или клали печь, они вам точно укажут места в которых грунт изобилует глиной (строя саманный хозблок мы воспользовались этим способом).

Выбор соломы

Фото 2. Солома для саманного блока

Следующим компонентом после глины идет солома (или волокнистый наполнитель). Для самана оптимальным вариантом является выбор соломы от озимой пшеницы*, а так же яровых культур, таких как рожь или ячмень. Солома должна быть свежей, если нет, свежей соломы, то прошлогодняя солома должна быть сухой и не гнилой. А если нет соломы, то можно использовать сено, желательно грубые травы, а не сено из клевера или мышиного горошка, например. Так же можно использовать в качестве наполнителя льняной шпагат, веревки (только не синтетического происхождения). Но все же солома (длинная) является самым идеальным вариантом для приготовления смеси для саманного кирпича, так же в саман примешивают и полову.

* - солома от яровой пшеницы содержит меньше воскового вещества обволакивающего стебель и подвержена гниению в отличие от озимой пшеницы.

Выбор песка

Песок для самана должен быть крупнозернистым (1,8 – 2,2 Мкр), грубым, многогранным, а не округлых форм. Оптимальным решением для этого использование карьерного песка. Морской песок для приготовления смеси для самана не подходит, речной песок хоть и не рекомендуют для приготовления смеси для самана, но за неимением крупного (карьерного песка) может быть использован в данной ситуации.

Примечание: При строительстве хозблока проживая в Украине, для приготовления смеси для саманных блоков мы использовали речной песок, на качестве саманных блоков использование речного песка не отразилось, блоки получились крепкими, не рассыпались и не трескались.

Заготовка глины

Рис.3 Бурт глины

Глину для самана, лучше всего заготавливать с осени, чтобы глина под воздействием мороза распалась на мелкие частицы (большие комья после «заморозки» легко разбиваются).

Глина укладывается в бурт размерами – высота 100 см, ширина 150 см, длина 200 см. бурт таких размеров содержит примерно 3м³ глины (что необходимо для изготовления 600 штук саманных блоков размерами 200х200х400 см).

Глину укладывать нужно пластами по 20-30 см и обильно проливать водой, сверху глину укрыть соломой смоченной водой. До наступления морозов в теплую сухую осень солома, смоченная водой, не даст пересыхать глине. Поверх соломы бурт укрывается кровельным рулонным материалом (к примеру, рубероидом), так же можно укрыть бурт глины поверх соломы и полиэтиленовой пленкой.

Бурт необходимо оставлять на улице. При таком способе хранения глина теряет влагу не пересыхая, не становится сухой и лучше вымерзнет, что в дальнейшем улучшит ее переработку при изготовлении саманной смеси.

Ранней весной, когда морозы отступили и дневная температура превышает нулевую отметку на термометре, необходимо раскрыть бурт, убрать всю солому и укрыть бурт снова только полиэтиленовой пленкой, создать что-то вроде парника, так глина быстрее отойдет от мороза и в тоже время не пересохнет, не покроется коркой ее верхний слой. Глина при таком хранении прекрасно сохраняет свою эластичность и клейкость.

Изготовление саманных блоков

Для приготовления смеси для самана, вначале смешивается глина с песком, вода доливается из расчета, чтобы смесь получилась густой. Из полученной смеси берете небольшой кусок смеси и скатываете его в шарик величиной с куриное яйцо. Когда шарик скатываете в ладонях, сразу обращайте внимание, на то прилипает ли он к рукам или нет. Если прилипает к ладоням то в смеси много глины и требуется добавка песка, если шарик не скатывается, то смесь содержит много песка – следует добавить глины.

Примечание: Глина – как сырье для строительства, конечно, самый дешевый вариант, но ее поведение при усушке не имеет определенных параметров, разбег между степенями сжатия составляет от 5 до 20%, так же и определение ее жирности имеет большой разрыв в процентном соотношении от 5 до 35% содержания песка. Так что при работе с глиной хоть и существуют различные таблицы и методы, но самый надежный способ определения качества глины, ее структуры, ее степени сжатия – это практический, опытный метод.

Скатав шарик, дайте ему подсохнуть примерно около часа и, подкинув шарик выше человеческого роста и уронить на землю, посмотрите, что стало с шариком, если шарик не изменил форму, не рассыпался, и практически нет трещин – пропорции для компонентов смеси для самана выдержаны, если шарик немного сплюснут – мало песка, если рассыпался – добавьте глины.

Фото 4 Замес и формовка самана

Место для смешивания саманной смеси

Когда практическая работа по проверке правильной пропорции двух компонентов самана завершена, Можно приступать к замесу основной массы саманной смеси. Для смешивания компонентов саманной смеси, необходимо выкопать небольшой котлован, глубиной 45-50 см, ширина и длина зависят от того, насколько позволяет место на участке где осуществляется изготовление самана.

Оптимальным решением будет котлован шириной 150 см и длинной около 250 см. В таком котловане можно приготовить за один замес готовой смеси примерно 1м³ или около 60-65 блоков.

При этом толщина слоя для одного замеса должна быть в таком варианте приготовления смеси не более 30-35 см, в противном случае компоненты плохо смешаются и смесь получится низкого качества.

Прежде чем начать закладку глины, песка и соломы в котлован, необходимо проложить его, к примеру, полиэтиленовой пленкой (фото 4 под литерой А), так же можно использовать брезент. Если почва на участке где осуществляется замес плотная (глина, шлаковые породы и т.д.), то дно и бока котлована достаточно просто утрамбовать лопатой и подстилать пленку или брезент необязательно.

Вначале в подготовленный котлован укладывается слой глины толщиной 20-25 см и заливается водой, так чтобы глина была полностью скрыта под водой, так глина остается «ночевать». За ночь глина как следует, размокнет, комки растворяться и глина станет более податливой для смешивания с песком и соломой.

Прежде чем в подготовленную глину добавлять песок необходимо сделать предварительный замес, ходя по глине ногами, вы тем самым разомнете раскисшие в воде комки и выберете попавшие в глину крупные камни.

Обычно смесь для самана замешивают ходя по ней ногами. Но если требуется большой объем смеси на более чем 2000 саманных блоков, то прибегают к замесу с помощью одной лошади или двух-трех лошадей. Все зависит от объема работы.

Можно отобразить этот процесс схематично: 

Рис.5 Схема направления замеса самана с помощью лошади

_{Вариант I (для котлована диаметром от 2-х метров)}

_{А – место расположения человека}

_{Б – место смешивания саманной смеси}

_{В – направление движения лошади}

_{Вариант II (для котлована диаметром более 5 метров)}

_{А – место расположения людей}

_{Б – место смешивания саманной смеси}

_{В – направление движения лошадей (одна лошадь движется по большому кругу, вторая – по малому кругу).}

Конечно на первый взгляд, такой способ кажется наиболее привлекательным, чем осуществлять смешивание компонентов самана ногами. Но тут стоит обратить внимание на следующее:

• При смешивании саманной смеси, лошадь всегда будет стараться вставать в уже оставленный ею след, чтобы облегчить передвижение по смеси, придется постоянно выправлять траекторию движения лошади, укорачивая поводья и передвигаться вместе с ней (получается, вам все равно придется в какой-то степени смешивать саманную смесь своими ногами!).

Так же смешивание компонентов самана осуществляют и с помощью спецтехники (трактор, мотоблок). Смешивание компонентов смеси для саманных блоков, механизированным способом требует большую площадь для замеса и сушки блоков, что во дворе дома не представляется возможным. Для этого нужно выбирать открытый участок, на котором возможно такое производство саманных блоков.

Но больший по площади участок это не один из недостатков такого способа смешивания саманной смеси. При передвижении техники по смеси, она будет налипать на колеса или гусеницы, при выезде трактора из котлована смесь на колесах будет смешиваться с землей. Когда трактор будет вновь заезжать в котлован, то земля на колесах будет попадать в смесь, а это может отрицательно сказаться на качестве саманных блоков.

Фрезы роторного культиватора будут забиваться соломой и их придется регулярно чистить, то же касается и фрез мотоблока.

Если вы хотите использовать для смешивания глины, песка и соломы бетономешалку, то вам следует положить в приемник бетономешалки для саманной смеси три- четыре камня средней величины (до 10 кг), чтобы глина лучше размешивалась. В противном случае глина плохо перемешивается с песком в таком варианте замеса. При этом солома не добавляется в бетономешалку – добавление наполнителя осуществляется после того, как глина и песок перемешаны, и смесь вынута на специально подготовленное место для продолжения приготовления саманной смеси. Так что, как видно из описания, такой процесс более трудоемкий, и все равно требуется замес ногами.

И так отметим способы смешивания саманной смеси:

• ногами;
• лошадью;
• трактором или мотоблоком;
• бетономешалкой.

Какой из способов более приемлем для приготовления саманной смеси, конечно, каждый определяет для себя сам.

Формовка саманных блоков

Для формирования саманных блоков необходимо сделать формы (желательно размерами не больше сем 20х20х40 см, так как даже при таких размерах саманный блок имеет довольно длительный срок высыхания до полной готовности, примерно 10-15 дней).

В одной форме (см. фото 4 под литерой Г) можно сделать от двух до четырех ячеек для формирования саманных блоков, большее количество ячеек усложнит съем формы с готовых блоков.

Для изготовления формы потребуется обрезная доска толщиной 0,3 см и шириной 20 см, доска должна иметь гладкую (строганную) внутреннюю боковую поверхность, чтобы было легче снимать форму с саманного блока. Доски обрезаем по необходимым размерам. На одну форму, имеющую две формовочные ячейки (с учетом сжатия глины 10%):

Рис.6 Форма для саманных блоков

• торцевая доска Y имеет длину 88-90 см (2шт.);
• боковые доски Х (2шт.) и средняя разделительная доска Х1 (1 шт.) имеют длину 22-23 см, высота – 22-23 см.

К торцевым доскам Y с помощью саморезов (а) крепятся доски Х и Х1, с боков формы нужно прикрепить ручки (б) к доскам Х. Ручки можно сделать из брусков сечением 50х50 мм.

Внимание! Чтобы получить саманный блок размерами 20х20х40см нужно учесть то, что глина при высыхании сжимается от 5 до 20% по линейным размерам. Значит, прежде чем приступать к изготовлению форм, нужно сделать контрольный образец саманного блока, сделать сам блок и дать ему подсохнуть примерно дней семь. По истечении этого срока сделайте обмер саманного блока – его линейные размеры уменьшаться. 

На пример, если образец саманного блока имел размеры при его изготовлении 20х20х40 см и степень сжатия глины, составила 8%, то высушенный на 80% саманный блок будет иметь примерно следующие размеры - высота = 18,4 см, ширина 18,7 см, длина 36,8 см. Почему длина и ширина имеют не одинаковое значение? Глина сжимается по линейности не равномерно, поэтому значения имеют отличия.

Перед закладкой в форму готовой смеси, внутренние стенки формы смачиваются водой и обсыпаются сечкой или половой, чтобы смесь не прилипала к стенкам и форму можно было легко снять. Готовую смесь укладывают в подготовленную форму (объем смеси должен превышать объем формы на 15-20%), смесь плотно утрамбовываете, после чего излишки смеси удаляете с помощь специально подготовленной доски.

Когда форма заполнена и саманная смесь утрамбована, можете снимать форму. Саманные блоки оставляете на два- три дня для подсушки, укрыв их от солнца и дождя брезентом, шифером или рубероидом. Блоки не должны касаться друг друга, между ними должен оставаться промежуток для притока воздуха, чтобы блоки лучше подсыхали (см. фото 4 под литерой Б).

По истечении двух или трех дней блоки переносите на место, где они находятся до полного высыхания. Это может быть на пример, навес или сарай (хорошо проветриваемый), так же саманные блоки можно уложить на открытом месте, укрыв их водонепроницаемым материалом (см. фото 4 под литерой В).

Но прежде чем вы приступите к изготовлению всего количества саманных блоков для возведения стен, необходимо сделать контрольные образцы блоков сделанных из смеси с различным соотношением компонентов (глины, песка и наполнителя).

Пропорциональность компонентов для самана

Примерное пропорциональное соотношение компонентов для приготовления смеси для саманных блоков:

^{Таблица компонентов в пропорциях на 1м³ саманной смеси} 

Но данная таблица не отражает точности пропорций компонентов для смеси, глина + песок + солома. Более точно определить пропорциональность компонентов можно только опытным путем – контрольные образцы саманных блоков. Для контрольных образцов саманных блоков сделайте замесы в следующих пропорциях – глина + песок:

3:1,2:1,1:1,1:2,1:3, солома составляет обычно 2-4 части (из расчета на 1 м³ смеси).

Практическое определение качества смеси для саманных блоков еще вызвано и тем, что можно ошибиться и с определением жирности глины – к примеру, пропорции компонентов взяты из расчета для глины средней жирности, но что такое определение жирности глины с процентным содержанием песка, как указано в таблице?

Процент содержания песка имеет относительное, усредненное число, глина может содержать, к примеру, не 15% песка, а 8-10% - а это уже глина не средней жирности, но еще и не жирная глина. Так что, для получения качественных саманных блоков и рекомендуется сделать контрольные образцы.

Примечание: При постройке хозблока мы проверяли саман на прочность, скидывая блок с крыши гаража (высота примерно 2,5 м, односкатная крыша). Сделать прочный, качественный блок удалось только с третьего раза.

К примеру, вы определили что глина, взятая для приготовления смеси для самана имеет среднюю жирность. Для первого образца делаете замес с пропорциями указанными в таблице для глины средней жирности и оставляете блок до полного высыхания. Как потом определять качество блока, правильно ли выдержаны пропорции?

Причины низкого качества саманного блока:

• Саманный блок получился не прочным и крошится – необходимо в смесь добавить еще глины и уменьшить объем добавляемой соломы;
• Образец саманного блока после высыхания покрыт трещинами – смесь самана содержит не пропорциональное соотношение глины и песка, требуется добавить в смесь еще 1 часть песка от объема глины (это как раз тот случай, о котором написано ранее – ошибка с определением жирности глины);
• Образец саманного блока легко сломался – требуется добавить соломы.

Еще вариант проверки готового блока – это вбить в блок гвоздь 120-150 мм, при этом гвоздь должен входить в блок примерно как в плотную древесину (дуб, граб) и плотно держаться в нем. Блок не должен растрескиваться.

Примечание: Когда мы вбивали гвозди в стену при устройстве обрешетки, то гвоздь смачивали в воде, перед тем как его вбивать, это снижает трение гвоздя при проходе через дерево и непосредственно саман.