Кирилл Балашов
Бани, сауны, печи, камины
Строительные материалы
Когда возводят баню, чаще всего используют древесину, камень, кирпич, цемент, глину, песок, шифер, древесно-стружечные и древесно-волокнистые плиты (ДСП и ДВП), утеплители различных видов, стекло, трубы из асбестоцемента, а также пароизолирующие пленки и листы. Некоторые основные их характеристики приведены в соответствующих разделах, касающихся строительства различных частей бани, например фундамента, стен, потолка, крыши, печки-каменки. Однако начинающим строителям нелишне ознакомиться с рядом общих сведений, чтобы у них было представление о том, с чем они имеют дело.
Наиболее важным строительным материалом для бани является древесина. Из нее можно изготовить всю конструкцию целиком, кроме фундамента. Такое решение будет наиболее подходящим.
Для постройки отдельных частей бани подойдет не всякое дерево. Например, долговечные опорные подушки, фундаментные столбы, первый венец стен и лаги для пола лучше всего возводить из древесины дуба, который должен быть высушен на специальных подставках под навесом, чтобы на него не попадала влага.
Для первых венцов, а также для пола и матицы потолка бани следует брать бревна, бруски и доски, изготовленные из древесины смолистой рудовой сосны, в которой не должно быть смоляных полостей и подтеков с внутренней стороны. Но самым лучшим для этой цели материалом является древесина лиственницы. Из нее же можно устроить и фундамент.
Для верхних венцов, а также для обшивки желательно взять пиломатериалы из легкой белой ели или липы, которые способны дышать, впитывать в себя влагу и поглощать звуки.
Для изготовления полков, скамеек и подставок необходимо взять доски и брусья из липы. Древесина этой породы приятна для тела и создает чувство теплоты и мягкости. Но далеко не всегда удается выбрать строительные материалы по породам дерева, а также по необходимым размерам. Впрочем, практически любая порода древесины, в том числе осина, тополь и даже береза, после необходимой обработки подойдет в качестве материала для стен, пола, потолка, а также для любых других частей банной конструкции.
Теперь кратко опишем строительные материалы, изготовленные из древесины, которые имеются в продаже.
Необработанные круглые материалы классифицируются по своей толщине:
– тонкие (жерди), толщина которых в верхнем конце без коры составляет от 3 до 7 см;
– мелкие (столбы) – их толщина от 6 до 13 см;
– средние (тонкие бревна) – 14–24 см;
– крупные (крупные бревна) – от 26 см и выше.
Обработанная древесина называется пиломатериалом. Сюда входят брусья, доски, бруски, шпалы, горбыли и т. д. (рис. 11).
Пластины обычно получаются при распиловке бревна по оси на две равные части, четвертины – в процессе распиловки бревна на четыре части по оси.
Брусья – это пиломатериал, толщина и ширина которого превышает 100 мм. Они бывают двух-, трех– и четырехкантными.
Толщина доски не должна превышать 100 мм, а ширина должна быть менее двойной толщины.
Горбыль – это боковая часть бревна, которая остается при распиловке. В большинстве случаев горбыль способен удачно заменить доски.
Распиленные пиломатериалы, которым с помощью рубанка придают фигурные формы сечения в зависимости от их предназначения, называют строганым погонажем. К таким строительным материалам можно отнести наличники, представляющие собой обработанные доски для отделки дверных и оконных блоков. Сюда же относятся плинтусы и галтели, с помощью которых заделывают щели в углах.
К строганому погонажу можно причислить поручни для перил, а также шпунтованные и фальцованные доски, которые предназначены для настилки чистого пола. В шпунтованных досках на одной кромке изготовлен шпунт (небольшая выемка), а на другой – гребень (выступ), который будет входить в шпунт следующей доски. У фальцованных досок в кромках сделаны выемки в противоположных углах. Такое конструктивное решение позволяет изготовить перекрытие соседних досок с помощью ввода выступа одной доски в выемку соседней.
Также в продаже встречается штакетник. Этот материал предназначен для постройки изгороди и имеет следующие параметры: длина – 500-2500 мм, ширина – 40-110 мм, толщина – 16–32 мм. Этот материал допустимо применять не только при постройке изгороди, но и для обшивки стен, потолка, сооружения полков. Штакетник с достаточной толщиной может подойти даже для настилки пола.
К строительным материалам из древесины можно отнести и некоторые листовые материалы. В первую очередь это фанера, а также древесно-волокнистые (ДВП) и древесно-стружечные плиты (ДСП). Если в вашем распоряжении не окажется досок, то в этом случае фанеру повышенной водостойкости или ДВП можно использовать для обшивки стен и потолка, только предварительно их необходимо тщательно пропитать высыхающими маслами, например олифой или масляным лаком.
Для строительства фундамента и стен бани, помимо древесины, можно использовать и другие строительные материалы. К ним относится бутовый камень, который представляет собой куски известняка неправильной формы, а также камни из бетона и шлакобетона, кирпич. Для изготовления перегородок предназначены гипсовые плиты. Из всех вышеперечисленных строительных материалов доступнее других является кирпич (рис. 12).
Стандартный глиняный кирпич имеет следующие размеры – 250 × 120 × 65 мм. Однако даже у него есть разновидности – с гладкими сторонами и с углублением на одной стороне. Один такой кирпич весит 3,3–3,8 кг. Обжиг глиняного кирпича должен быть нормальным. Недожженный кирпич можно определить легко – его цвет алый, прочность невысокая, к тому же он быстро разрушается. Пережженный кирпич обычно называют железняком. Его прочность достаточно высока, уровень теплопроводности повышен, однако его форма зачастую бывает искажена. Цвет пережженного кирпича фиолетово-бурый.
Из обыкновенного кирпича можно строить не только стены бани, но и ее фундамент, а также печи и дымовые трубы. Размеры пустотелого глиняного кирпича могут быть следующими: 250 × 120 × 65, 250 × 120 × 88 и 250 × 120 × 103 мм. Пустоты в этом кирпиче бывают разной формы – круглые, щелевые, сквозные и несквозные. Его можно использовать для тех же целей, что и обыкновенный кирпич, однако он не годится для строительства фундаментов и печей. Масса 1 м3 кладки из пустотелого кирпича не превышает 1300 кг. Стены такой кладки меньше весят и при этом лучше удерживают в себе тепло.
Силикатный кирпич можно использовать лишь для кладки стен, которые при этом должны быть защищены от влаги. Его размеры – 250 × 120 × 65 и 250 × 120 × 88 мм.
Керамические пустотелые кирпичи отличаются от обыкновенных большими размерами:
– рядовые – 250 × 120 × 138 мм;
– модульные – 250 × 138 × 138 мм;
– укрупненные – 250 × 250 × 138.
Шамотный кирпич делают из огнеупорной глины. Прочность его невысока, но он способен выдержать достаточно высокую температуру – свыше 1580 °С. Его можно использовать для кладки печи-каменки, обмуровки топок и их сводов.
При использовании кирпича применяют растворы, способные затвердевать. Их делают с помощью затворения водой различных вяжущих материалов. Если раствор отвердевает прямо на воздухе, то такой материал называется воздушным. Сюда относятся известь воздушная, гипс и глина.
Если раствор отвердевает на воздухе и в воде, то в таком случае вяжущие материалы называют гидравлическими. К этой группе можно отнести известь гидравлическую, портландцемент, а также различные составы, в которые он входит.
При работе с кирпичом вам придется воспользоваться определенными строительными инструментами (рис. 13).
Строительная воздушная известь бывает трех основных разновидностей: комовая (негашеная), пушонка (продукт гашения комовой извести), а также карбонатная (в ней смешана молотая комовая известь и карбонатные породы).
Комовую известь необходимо гасить в специальном творильном ящике. Для этого процесса ящик надо на 1/3 заполнить комовой известью, а затем залить водой из расчета 10 кг извести на 3–4 ведра воды. В результате этого образуется жидкая смесь гашеной извести в виде известкового молока, которая должна стечь через боковые отверстия ящика, после того как будет открыт шибер, в творильную яму с деревянными стенками. После выдерживания смеси в яме в течение 15 суток все частицы извести полностью испарятся, а вода частично уйдет в почву, частично испарится. Останется лишь жидкая тонкодисперсная масса, меньше чем наполовину состоящая из воды. Это так называемое известковое тесто с плотностью 1300–1400 кг/м3. Общий объем теста должен быть примерно в 2–3 раза больше по сравнению с сухой комовой известью. Гашеная известь высыхает и затвердевает не только за счет испарения воды, но и за счет взаимодействия с углекислым газом, находящимся в окружающей среде.
На заметку!
Главный минус использования известкового теста при строительстве – его слишком большая усадка. Чтобы хоть немного уменьшить ее, к тесту следует добавить песок.
Гидравлическая строительная известь представляет собой продукт обжига мергелистых известняков, в которых содержится от 8 до 20 % глины. Если смочить эту известь водой, то она полностью погасится и сможет образовать пластичное тесто. Гидравлическая известь твердеет гораздо быстрее воздушной и со временем приобретает водостойкость. Используют этот материал для изготовления раствора или бетона с невысоким уровнем прочности.
Чтобы раствор был более пластичным и сильнее удерживал в себе воду, в различные цементные растворы можно добавлять глину, которая из всех вяжущих материалов, используемых при строительстве для связки элементов, является наиболее доступной. Когда глиняное тесто твердеет, его прочность достигает показателя 100 кгс/см2. Она так же, как и известь, дает большую усадку, для уменьшения которой в раствор добавляют крупнозернистые материалы – песок или опилки.
Главным вяжущим материалом является портландцемент. Если его смешать с водой, он начинает постепенно затвердевать. В итоге получается вещество, которое в воде практически не растворяется. Схватывание начинается лишь через 45 минут после затворения, а заканчивается через 10 часов. Чтобы раствор быстрее отвердел, можно использовать теплую воду. Если раствор будет отвердевать на воздухе, то он даст небольшую усадку. Во влажной среде он немного набухает. Для того чтобы в монолите не образовалось трещин, необходимо время от времени увлажнять бетон, сделанный на цементном растворе.
У портландцемента имеется большое количество видов:
– быстротвердеющий (БТЦ);
– пластифицированный. Этот вид более экономичен и лучше выдерживает низкие температуры по сравнению с обычным цементом;
– гидрофобный. Он не комкуется, используя его, можно получить водонепроницаемый и морозоустойчивый монолит;
– сульфатостойкий;
– белый – для получения цветного цемента;
– расширяющийся. Этот вид вообще не дает усадки;
– пуццолановый. Образует монолит с повышенной водонепроницаемостью, но плохо выдерживает отрицательную температуру воздуха.
– шлакопортландцемент. Последние два вида цемента при твердении необходимо часто увлажнять.
Для приготовления растворов для кирпичной кладки и для оштукатуривания используют цементы марки 150 с добавкой 70–80 %-ных активных и инертных компонентов.
На заметку!
Наиболее хорошим вяжущим веществом для бани будет гипсо-цементно-пуццолановое вяжущее (ГЦПВ), однако у этого строительного материала есть один существенный недостаток – он очень быстро схватывается и твердеет.
Для того чтобы получить наиболее экономичный и качественный раствор, вяжущие материалы смешивают с водой, мелким заполнителем и различными добавками. В смешанные растворы обычно входит сразу два вяжущих – цемент и известь, цемент и глина, цемент и гипс и т. д. Следует отметить, что известь и глина способны придать раствору определенную пластичность, но при этом, добавленные в правильной пропорции, они не снижают его прочности, морозо– и водостойкости.
Нужно сказать, что прочность самого раствора очень слабо влияет на прочность кладки из камней правильной формы или из кирпичей, а штукатурка на себе практически не несет нагрузки. В связи с этим при строительстве хозяйственно-бытовых строений раствор для стенной кладки можно из готовить из цемента марки 100, известкового или глиняного теста и песка, взятых в пропорции 1: 0,5: 5 соответственно.
На заметку!
При строительстве фундамента не следует использовать глину, а лучше всего взять гидравлическую известь.
Вяжущие материалы необходимы не только в процессе приготовления раствора для кладки или оштукатуривания, но и для бетонов. Бетон же представляет собой искусственный камень, полученный в результате отвердения бетонной смеси, включающей в себя вяжущее вещество, воду, заполнители и другие добавки. Бетоны отличаются в зависимости от составляющих, их объемного соотношения и условий приготовления.
При возведении хозяйственных построек небольших размеров интерес для вас будут представлять лишь некоторые из них:
– конструктивные (для строительства фундамента). Прочность составляет 50 кгс/см2;
– конструктивно-теплоизоляционные (для возведения стен). Прочность около 35 кгс/см2;
– теплоизоляционные (для строительства и утепления стен и потолка). Плотность должна быть не слишком большой – 500 кг/м3 или даже меньше.
Для приготовления конструктивного бетона в виде заполнителя можно взять песок, содержащий глину не больше 3 %, гравий, щебень, битый кирпич, камень. Чтобы сделать раствор, отвечающий требованиям конструктивно-теплоизоляционного или теплоизоляционного бетона, можно использовать измельченную пемзу, вулканический туф, известняк-ракушечник, а также различные другие легкие породы невысокой плотности. Вместо них допускаются искусственные материалы, например керамзитовый гравий, вспученный перлит, вспученный вермикулит, аглопорит, шлаковая пемза и некоторые другие. Их марки определяются исходя из плотности, которая обычно колеблется в пределах от 150 до 800 кг/м3. С повышением марки увеличивается плотность и понижаются теплоизоляционные характеристики.
При изготовлении бетонных частей конструкции необходимо выполнить целый ряд операций: соорудить опалубку или форму, изготовить арматурный каркас, после этого уложить и утрамбовать бетонную смесь, наконец произвести температурно-влажностную обработку поверхности.
Поверхность бетона можно отделать с помощью декоративного раствора или же облицевать керамическими или стеклянными плитками. Чтобы увеличить теплоизоляцию бетона уже во время укладки и формовки, в нем можно разместить теплоизолирующие материалы, но об этом подробнее мы поговорим в соответствующем разделе.
Из производимых нашей промышленностью и имеющихся в продаже теплоизоляционных материалов наиболее эффективными являются керамзит, минераловатные плиты и строительный войлок.
Керамзит представляет собой вспученный пористый материал, чем-то похожий на гравий, но получаемый с помощью ускоренного обжига легкоплавкой глины. Его насыпная масса составляет от 150 до 800 кг/м3. Керамзит служит заполнителем для легких бетонов, однако часто используется и в качестве насыпного теплоизолирующего материала.
Минераловатные плиты встречаются мягкие и полужесткие. Их длина бывает от 500 до 2000 мм, ширина – от 450 до 1000 мм, а толщина – от 50 до 100 мм. Они используются для утепления стен и потолков.
Строительный шерстяной войлок производится в форме полотнища длиной 1–2 м, шириной 0,5–2 м и толщиной 12 мм. Он нашел применение в качестве утеплителя для стен, потолков, дверей, оконных и дверных коробок. Иногда на него накладывают слой штукатурки.
На заметку!
Массовое использование бетона во всем мире началось только во второй половине XIX века, начали применяться жесткие и малоподвижные бетонные смеси, уплотнявшиеся трамбованием.
Кровельные материалы встречаются жесткие и мягкие. К жестким можно отнести глиняную черепицу, черепицу, изготовленную из цементно-песчаной смеси или металла, асбестоцементные листы (шифер), а также листовую сталь или кровельное железо. К мягким кровлям обычно относят пергамин и рубероид.
При строительстве бани лучше всего воспользоваться оцинкованной кровельной сталью. Следует отметить, что более доступна черная кровельная сталь, однако под воздействием пара она достаточно быстро придет в негодность даже при условии, что ее регулярно будут обрабатывать краской для наружных работ. Толщина стальных листов должна составлять 0,5–0,8 мм, а размеры – 710-1420 мм.
Из кровельных материалов наиболее интересен шифер, который можно использовать не только для кровельных работ, но в качестве стенового материала. Его прочность достаточно высока, он легок, не горит и при этом слабо проводит тепло. В продаже в наши дни имеется шифер марки ВО (волнистые обыкновенного профиля) и УВ (волнистые унифицированного профиля). Длина его листов составляет 1200 и 1750 мм, а толщина 5,5 и 6,0 мм соответственно. Их ширина зависит прежде всего от числа волн и находится в промежутке 448–678 мм и 725-1125 мм соответственно.
Вместе с шиферными листами в продаже имеются коньковые детали, выполненные также из асбестоцемента. Этот строительный материал реализуют поштучно. Считается, что шифер следует резать пилой, однако это крайне неудобно и приводит к очень быстрому затуплению пилы. Гораздо проще и намного быстрее разрубать лист с помощью стальной пластинки толщиной 2–3 мм. Для этого на листе наметьте линию, по которой должен пройти разруб, после чего установите эту пластинку (ее форма должна быть прямоугольной, а кромку затачивать не следует). Сила ударов молотком по ней должна быть сопоставима с толщиной шиферного листа и самой пластины. Под шифер необходимо подложить доски с небольшим зазором под линией резания.
Кровельный пергамин П-350 является кровельным картоном, который пропитан нефтяным битумом. Однако на его поверхности нет битумного слоя и посыпочного материала. Его реализуют в рулонах по 20 м2.
Кровельный толь получают в результате пропитки кровельного картона каменноугольными или сланцево-дегтевыми продуктами, но при этом в нем нет посыпки (толь-кожа ТК-350 и гидроизоляционный толь ТГ-350). Однако встречается толь с песчаной (ТП-350) и крупнозернистой посыпкой (ТВК-420). В одном рулоне находится 30 м2.
Рубероид производят путем пропитывания кровельного картона нефтяным битумом, а после этого покрытого с обеих сторон тугоплавкой посыпкой:
– кровельный рубероид РК-420. Производят с крупнозернистой посыпкой с одной стороны, общая площадь одного рулона составляет 10 м2;
– кровельный рубероид РЧ-350 имеет в своем составе чешуйчатую посыпку с одной стороны. Площадь рулона – 15 м2;
– подкладочный рубероид РП-250. Имеет мелкую посыпку с обеих сторон. Площадь рулона – 20 м2. Ширина рубероида в рулоне составляет 750, 1000 и 1025 мм. Этот материал обладает гидроизоляционными свойствами, поэтому используется в качестве прокладки и прослойки, а также при строительстве фундаментов и стен.
Выбирая строительный материал для отдельных частей бани, следует учитывать их прочность и способность удерживать тепло (коэффициент теплопроводности), которые прямо зависят от плотности и пористости материала. Чем меньше показатель теплопроводности, тем меньше пористость и больше плотность.
Значения всех этих показателей для наиболее часто встречающихся материалов приведены в таблице 3.
Кроме того, тепловой режим в бане находится в прямой зависимости не только от удерживающей способности отдельных частей банной конструкции – потолка, пола, стен, – но и от способности поглощать и излучать тепловую энергию, которая передается с помощью конвекции и тепловых лучей.
В таблице 4 указаны коэффициенты излучения некоторых материалов.
В банных условиях материалы достаточно сильно увлажняются, а это сильно сказывается на их теплозащитных характеристиках. Если материал сухой, то поры в нем заполнены воздухом, который очень плохо проводит тепло. Если материал увлажнить, то поры забиваются водой, которая проводит тепло в 20 раз лучше воздух. Если же вода замерзнет, то ее теплопроводность возрастет еще в 4 раза.
На заметку!
Слой пароизоляции укладывается под внутреннюю деревянную обшивку поверх теплоизоляционных материалов.
Следует отметить, что при снижении температуры лед увеличивается в объеме, распирает материал изнутри, и тот начинает разрушаться. Именно поэтому стены и потолки банных помещений должны быть оборудованы надежной защитой от пара. Лучше остальных материалов задерживает пар и очень плохо пропускает тепло алюминиевая фольга, бумага на фольге, а также фольга со стекловолокном, полиэтиленовая пленка и пергамин. Можно, конечно, использовать рубероид или толь, однако при высокой температуре толь будет источать неприятный запах, поэтому в парильне и в помещениях с достаточно высокой температурой его применять не стоит.
