1 8 BUDOWNICTWO WIEJSKIE Nr 5

Mgr inż. WŁODZIMIERZ PYĆ ITB Kraków

Zastosowanie gliny w budownictwie I

Glinę do badania można również przesyłać w wo­reczkach jutowych lub pudełkach tekturowych, ale wtedy należy ją nieco podsuszyć.

Należy oznaczyć, z jakiego miejsca i jakiej głęboko­ści została pobrana każda próbka. Jednocześnie z prze­syłką gliny do badania należy wysłać pismo z zawia­domieniem o wysyłce oraz podać: adres wysyłającego, miejscowość i miejsce pobrania próbki (województwo, powiat, poczta) oraz rodzaj budowy, do której bę­dzie użyta glina.

Podane w orzeczeniu ilości dodatków schudzających wcale nie zwalniają wykonawcy od przeprowadzenia doraźnych badań kontrolnych dla określenia skurczu gliny na budowie. Doraźne badania na budowie mają wykazać właściwe zgodne z recepturą przygotowanie mieszanki gliny z dodatkami.

W orzeczeniach podaje się wyniki badań gliny na zawartość wapna. Nadmierna ilość wapna obniża spoi­stość gliny. Wskazane jest, aby gliny o nadmiernej zawartości wapna oraz gliny tłuste były kopcowane na okres zimowy dla przemrożenia. Przemrożenie gli­ny znacznie ułatwia jej przerób.

Fundamenty pod ściany z gliny

Fundamentowanie budynków z gliny odbywa się na tych samych zasadach co z materiałów tradycyjnych. Fundamenty wykonujemy z kamienia łamanego, pol­nego, bloków glinocementowych. W żadnym razie nie można używać samej gliny do fundamentów, ścian piw­nicznych i cokołów.

Minimalna grubość zewnętrznych murów funda­mentowych powinna odpowiadać grubości ścian zew­nętrznych z gliny tj. 50 cm. Gdy inne względy wy­magają zwiększenia grubości zewnętrznych ścian fun­damentowych, wówczas wykonujemy odsadzki do wewnątrz.

Glina występuje prawie na całym obszarze kraju, a więc dla użycia jej do budowy jest całkowicie zbęd­ny transport kolejowy, a prawie z reguły obywa się bez transportu kołowego.

Dotychczasowe uprzedzenia do budownictwa z gliny spowodowane były głęboko zakorzenionym przeświad­czeniem, że z racji swoich zalet tylko cegła nadaje się do budownictwa. Nie zdawano sobie sprawy z tego, że ściany z gliny odpowiednio wykonane niczym nie ustępują ścianom z cegły, a pod względem przewod­nictwa i akumulacji ciepła czasami je nawet przewyż­szają.

W Niemczech od dawna znane jest budownictwo z gliny. W kraju tym nie należą do rzadkości budynki z gliny wzniesione przed stu a nawet dwustu laty i do dziś użytkowane. Po ostatniej wojnie w NRD budow­nictwo z gliny bardzo się rozwinęło, a nawet uzyska­ło pewne podstawy naukowe.

W Polsce budownictwo to znane jest również bar­dzo dawno,, a w ciągu ostatnich kilkunastu łat wy­konano wiele budynków z gliny, między innymi poło­żonych na podgórzu i w górach, a więc w surowych warunkach klimatycznych. Budynki te są użytkowane ku zadowoleniu ich mieszkańców do dnia dzisiejszego, a ich stan techniczny jest w pełni zadowalający. Pa­trząc na talki budynek nie można dostrzec różnicy między budynkiem z cegły i z gliny, co potwierdzają zresztą fotografie tych budynków.

Badanie przydatności gliny do budownictwa

Przed użyciem gliny do budowy należy określić jej skurcz i wytrzymałość oraz ustalić ilość dodatków schudzających. Czynności te wykonuje laboratorium Ośrodka Instruktażowego Budownictwa z Materiałów Miejscowych, placówka Instytutu Techniki Budowla­nej, mieszcząca się w Krakowie przy ul. Moniuszki 42, teł. 572-09.

Ośrodek ten rozwija działalność na terenie całej Polski. Nadsyłane przez zainteresowanych próbki gli­ny poddaje się badaniu, określa jakość i ilość dodat­ków schudzających, po czym wydaje się orzeczenie przydatności gliny do budowy. Czynności te oraz po­rady techniczne z zakresu budownictwa z materiałów miejscowych, szkolenie i instruktaż — Ośrodek wy­konuje bezpłatnie.

Próbki gliny do badania należy pobierać z miejsca przyszłej eksploatacji gliny do budowy, z dołów prób­nych, najlepiej o wymiarach 60 X 150 cm wykonanych systemem schodkowym.

Dla budynków parterowych, po odrzuceniu ziemi ro­ślinnej, pobieramy dwie próbki, pierwszą z głębokości 60 cm), drugą z głębokości 120 cm, każda w ilości 6 li­trów gliny. Dla budynku dwu i trzykondygnacyjnego konieczna jest jeszcze trzecia próbka z głębokości l00 cm również w iloścj 6 l, Próbki najlepiej pakować

w skrzynki drewniane umieszczając je W oddzielnych przegródkach (irys. 1).

Nr 5 BUDOWNICTWO WIEJSKIE 19

Zasadą w budownictwie z gliny jest likwidacja wszelkich poziomych odsadzek w cokole na zewnątrz, dla uniknięcia gromadzenia się śniegu i lodu zawilga-cających ściany budynku z gliny. Również minimalna grubość murów fundamentowych wewnętrznych po­winna odpowiadać grubości ścian wznoszonych z gli­ny.

Zewnętrzne mury fundamentowe wyprowadzone ponad teren (cokół) muszą mieć przynajmniej 50 cm nad terenem otaczającym budynek.

Teren wokół cokołu powinien mieć spadek wypro­wadzony w kierunku na zewnątrz od budynku dla uniknięcia zawilgocenia ścian z gliny odpryskami wo­dy deszczowej (irys. 2, 3, 4).

Przed wejściem do budynku z podestu na wyso­kości cokołu musimy po obu stronach otworu wej­ściowego podnieść cokół również na wysokość 50 cm od poziomu podestu (rys. 5).

Dla zabezpieczenia ścian z gliny przed wilgocią gruntową, na wyrównanej górnej płaszczyźnie cokołu zakładamy izolację w dwóch warstwach papy na le­piku (rys. 2. 3. 4).

Ściany w budownictwie z gliny

Ściany w tym budownictwie wznosimy z gliny ubi­janej lub budujemy z bloków glinianych uprzednio wykonanych i do murowania użytych w stanie wysu­szonym.

Ściany z gliny ubijanej formuje się w deskowaniu przestawnym przez ubijanie ubijakami ręcznymi lub mechanicznymi. Glina używana do ubijania powinna mieć wilgotność zbliżoną do naturalnej, a więc ściana

taka po wybudowaniu musi wyschnąć w przeciwień­stwie do ściany z bloków glinianych, która w momen­cie wznoszenia jest sucha, za wyjątkiem zaprawy spo­rządzonej w okresie letnim z gliny, a w okresie przy­mrozków z tworzywa cementowo-glinianego.

20 BUDOWNICTWO WIEJSKIE Nr 5 Nr 5 BUDOWNICTWO WIEJSKIE 21

Mury konstrukcyjne wewnętrzne mogą mieć gru­bość od 30 do 40 cm. Ścianki działowe mogą mieć gru­bość na 1/2 'bloku, tj. około 16 cm. Ścianki takie moż­na tez budować z gotowych płyt wykonanych z gli­ny lekkiej, tj. z materiału włóknistego ciętego na dłu­gość 40 cm, a następnie wymieszanego z zawiesiną gli­ny w wodzie.

Płyty takie wykonuje się w wymiarach 100 X 50 X 3 cm i 100 X 25 X 12 cm.

Grubość płyt stosowanych do ścianek działowych zależy od tego, czy ścianka dzieli dwie sąsiednie izby jednego mieszkania, wówczas jej grubość wynosi 8 cm, czy też dzieli dwa sąsiednie mieszkania, a wtedy jej grubość wynosi 12 om.

Odsadzki w ścianach wewnętrznych powinny być obustronne dla uniknięcia mimośrodowych obciążeń.

Przygotowanie gliny do ścian ubijanych i bloków

Glina do budowy może być użyta bez dodatków i z dodatkami. Użycie gliny bez dodatków jest zależne od wielkości skurczu.

Do glin, które mają odpowiedni skurcz ale małą spoistości, np. gliny lessowe, dodajemy z reguły dodat­ki włókniste, praktyka wykazała bowiem, że wówczas wytrzymałość ich nieco wzrasta, są lżejsze i co naj­ważniejsze — wzrasta ich odporność na działanie wo­dy, a zmniejsza przewodnictwo ciepła. Ze wzrostem dodatków włóknistych maleje ciężar mieszaniny gli­ny z dodatkami.

Ciężar objętościowy samej gliny w stanie powietrzno-suchym można przyjąć średnio w wys. 1800 kg/m3; Ciężar ten można obniżyć nawet do 600 kg/m3 przez dodanie dodatków włóknistych.

Nomenklatura glin w zależności od ilości dodatków schudzających:

Glina ciężka, Ciężar objętościowy wynosi około 1 800 kg/m3. Glina ta jest bez dodatków lub z dodat­kami mineralnymi względnie włóknistymi, albo zawie-ra dodatki obu rodzajów

Dodatki włókniste są cięte na długość 5 do 7 cm. Gliny te używa się do ścian ubijanych i do wyrobu bloków konstrukcyjnych. Glina przygotowana do wy­robu ma stan zbliżony do naturalnej wilgotności.

Glina włóknista. Ciężar objętościowy wynosi 1 200 do 1 700 kgłmS, dodatki włókniste i żużel. Masa z gli­ny i dodatków używana jest do wykonywania elemen­tów konstrukcyjnych, w chwili formowania ma stan plastyczny.

Glina lekka. Ciężar objętościowy 600 do 1 200 lkg/m3. Jest to materiał włóknisty cięty na długość około 40 cm zmieszany z zawiesiną gliny w wodzie. Glinę lekką używa się do wyrobu elementów wypełniających. Do przygotowania gliny lekkiej używa się glin tłustych 0 spoistości powyżej 750 ©r/5 cm2.

Elementy z gliny ciężkiej wykonuje się przez ubi­janie,, natomiast z, gliny włóknistej i lekkiej przez ugniatanie lub przez wrzucanie jej do formy i ugnia­tanie, jak to ma miejsce przy wyrobie bloków z gli­ny włóknistej.

Dodatki do gliny mogą być mineralne i włókniste. Dodatki mineralne: żużel, gruboziarnisty piasek, żwir, grys kamienny, grys ceglany. Wielkości zia.rn dodat­ków mineralnych wynoszą dla glinobiitki do 5 cm, dla bloków do 1 cm, dla gliny włóknistej do Q2 cm. Do­datki włókniste: słoma, wrzos, plewy, paździerze lnia­ne, igliwie ltp. Długość włókien dla glin ciężkiej 1 Włóknistej 3 do 8 cm,, dla gliny lekkiej około 40 cm.

Dodatki mineralne przed zmieszaniem z gliną nale­ży powlec szlamem glinianym przez polanie dodatków lub ich dołowanie w szlamie. Dodalki włókniste przed zmieszaniem z gliną należy zwilżyć wodą. W przypad­ku glin chudych dodatki włókniste należy powlec szlamem glinianym.

Glinę powinno ukopać się w okresie jesiennym w celu przemrożenia jej, co wpływa na łatwość prze­mieszania z dodatkami. Glina ukopana przed przy­stąpieniem do budowy w danym sezonie budowlanym

Grubość ścian zewnętrznych, tak z gliny ubijanej jak i z bloków, ze względów statycznych może wy­nosić 40 cm, ze względów termicznych no całym ob­szarze kraju, wznosimy mury zewnętrzne o grubości 50 cm, bez względu na kondygnację.

powinna być kopcowana. Kopce powinny mieć mo­żliwie strome ściany, aby deszcz łatwo spływał i nie wymywał części ilastych. Dla ochrany utraty wilgoci w upalne lato kopce należy częściowo przykrywać papą łub matami słomianymi. Ważne to jest dla glin tłustych, gdyż po wyschnięciu tworzą się grudy, trud­ne clo rozbicia i nawilgocenia.

W razie wznoszenia ścian z gliny ubijanej wskaza­ne jest kopcować ją w odległości 3 do 4 m od wyko­pu pod budynek. A gdy ściany wznosimy z bloków, glinę kopcujemy w miejscu jej wydobycia i zarazem wyrobu bloków. W razie pobierania gliny dla ścian ubi­janych z miejsc odległych (nie dalej jak 4 km), glinę tę kopcujemy również przy budowie.

Przygotowanie gliny ciężkiej

A. Ręczne. Stosownie do orzeczenia przydatności gliny do budowy odmierzamy odpowiednie ilości gli­ny i dodatków w odpowiednich proporcjach. Wpierw rozsypujemy odmierzoną ilość gliny w warstwę gru­bości 10 do 12 cm na pomost drewniany o powierz­chni 20 do 30 m 2. Odwrotną stroną łopaty rozkrusza-my bryłki gliny. Jeżeli glina jest sucha, zwilżarny ją lekko wodą. Z kolei rozścielamy odmierzoną porcję dodatków włóknistych, następnie mineralnych i zno­wu warstwę gliny, itd. Czynność tę powtarzamy aż warstwy uzyskają w sumie grubość około 60 do 80 cm.

Następnie glinę przerabiamy motyką (najlepiej o trzech zębach) w ten sposób, że staramy się motyką odrywać kolejno pionowe cienkie warstwy gliny aż do zupełnego przemieszania^ wszystkich warstw. Przy

użyciu glin lessowych wystarczy jednokrotne prze­mieszanie, przy glinach innych należy przemieszać 3-a nawet 4-krotnie.

Przemieszaną masę kopcujemy na okres minimum 12 godzin. Skopcowaną, przemieszaną masę należy pieczołowicie chronić przed opadami deszczowymi i słońcem przez przykrycie papą, słomą lub lekkim daszkiem.

Przed użyciem gliny do budowy sprawdzamy jej Wilgotność w sposób następujący: bierzemy do ręki nieco gliny i formujemy kulkę, następnie wskazują-

Odmierzanie proporcji składników oraz kolejność układania jest taka sama, jak przy mieszaniu ręcz­nym. Przy mieszaniu mechanicznym glinę rozściela się w warstwę o grubości około 20 cm, a szerokość warstwy powinna wynosić 3 do 4 m, długość 10 da 15 m, lufo nawet więcej, o ile warunki lokalne na ta pozwolą. Im większa jest, długość rozścielanej warstwy tym mniej mamy nawrotów frezarki. Długość ta nit może być jednak zbyt wielka z uwagi na późniejszy przerzut masy dla skopcowania.

W czasie mieszania frezarkę prowadzi się wzdłuż pasa przygotowanej gliny. Wystarczy 2-krotne prze-

cym palcem uderzamy kulkę, która pod uderzeniem powinna się rozsypać. Zbyt wilgotna masa nie roz­padnie się, natomiast masa sucha nie uformuje kulki.

Masa o właściwej wilgotności nie powinna w cza­sie ubijania przylepiać się do ubijaka, fałdować ani pę­kać pod ubijakiem.

B. Mechaniczne. Glinę z dodatkami mieszać moż­na mechanicznie przy użyciu frezarki ogrodniczej o napędzie spalinowym lub elektrycznym. Użycie fre­zarki do mieszania gliny skraca czas mieszania, a ma­sa jest znacznie lepiej wymieszana, jak przy miesza­niu ręcznym.

Przygotowanie gliny lekkiej

Do przygotowania gliny lekkiej mogą być użyte tylko gliny o spoistości powyżej 750 gr/5 cm2. Wska­zane jest, aby gliny zawierały jak najmniej piasku.

Glinę z wodą rozrabia się gracą w foli do konsysten­cji gęstej śmietany, tak aby spływała z szufli.

Do tak wykonanej zawiesiny dodaje się słomę po­ciętą na długość 40 cm, równocześnie mieszając gracą. Po dokładnym przemieszaniu zawiesiny z przewidzia­ną ilością dodatków włóknistych, robotnik w butach gumowych wchodzi do skrzyni i depce nogami masę tak, aby wszystkie włókna otulone były zawiesiną.

Przerobioną masę wydobywa się ze skrzyni widła­mi i układa w kopiec na 12 godzin dla dobrego prze-macerowania.

Ręczny wyrób gliny jest czynnością najbardziej pracochłonną w budownictwie z gliny. Maszyn prze­

znaczonych do wyrobu glin lekkich właściwie nie ma w kraju. Sporadycznie do wyrobu, tych glin lub mie­szania zawiesiny ze słomą stosowano mieszarki ko­rytkowe, z większym lub mniejszym powodzeniem. Jedną z zasadniczych trudności jest mieszanie zawie­siny z długą słomą (40 cm), np. mieszanie zawiesiny z paździerzami lnianymi jest łatwiejsze.

Wyrób lej gliny można częściowo zmechanizować przez wytwarzanie zawiesiny w betoniarkach, co też nastręcza wiele trudności, zwłaszcza gdy gliny są bar­dzo tłuste i o małej zawartości piasku. Gliny te przed mieszaniem wymagają długiego moczenia w wodzie.

Próby mieszania zawiesiny glinianej ze słomą w mie­szarkach kielichowych nie dały rezultatu.

W następnych artykułach omówię wznoszenie ścian i wyrób, elementów z glin: ciężkiej, włóknistej i lek­kiej.

czy bloków, w wypadku gliny włóknistej po skopco-waniu przerabiamy glinę ponownie motykami w ten sposób, że około 1/4 masy kopca (około 250 1) rozście­lamy na pomoście i po przerobieniu motykami ugnia­tamy ją nogami, następnie rozścielamy ponownie oko­ło 250 1 i jak poprzednio przerabiamy motykami i ugniatamy itd. Warstwy rozścielamy jedną na dru­giej.

Często zdarza się, że masa jest za rzadka, wówczas dla stężenia należy ją skopcować i przykryć słomą.

Ręczny wyrób gliny włóknistej jest wybitnie pra­cochłonny i raczej staramy się przerabiać glinę me­chanicznie.

B. Przerób mechaniczny. Mechaniczne mieszanie gliny odbywa się w mieszadle. Najprostszym miesza­dłem, które zyskało sobie prawo obywatelstwa w na­szym budownictwie z gliny, jest „Sznajder", mieszadło o napędzie konnym.

Glinę przed przemieszaniem trzeba odpowiednio przygotować. W tym celu wykonujemy w pobliżu mie­szadła trzy doły, każdy o pojemności dziennej produk­cji gliny, nie większej jak wydajność samego miesza­dła. Przeważnie mają one wymiar 4 X 3 X 1 m. Jeden dół załadowujemy na przemian gliną i dodatkami włóknistymi polewając wodą. Po załadowaniu dołu mieszanką zalewamy go wodą w ilości zależnej od tlu-stości gliny. Po 24 godzinach możemy pobierać namo­czoną mieszankę z dołów, opróżniając je kolejno, po czym wrzucamy ją do mieszadła, w którym ulega przemieszaniu.

O ile produkcja ma potrwać dłużej, wtedy opłaci się doły obudować deskami i wykonać w kształcie wielościanu podzielonego na 4 części w ten sposób, że 3 części są sobie równe i odpowiadają podanym wyżej pojemnościom, czwarty dół zaś jest znacznie mniejszy i do niego uchodzi ze sznajdra wyciskana i przemieszana glina. W środku wielościanu umiesz­czone jest mieszadło, odpowiednio umocowane kilko­ma wbitymi w ziemię słupami lub wkopane w zie­mię. Przy wkopaniu mieszadła w ziemię należy pamię­tać;, aby otwór, przez który wyciska się glinę, był wolny.

przeznaczonych na ten cel, a to w celu uniknięcia przestojów w ubijaniu ścian.

Teoretyczna wydajność frezarki wynosi 1 000 do 2 000 m3/8 godz. przemieszanej masy, jednak sze­reg czynności ubocznych takich jak załadowanie, roz­ładowanie, przewóz, rozścielenie gliny i dodatków powoduje, że faktyczna wydajność frezarki wynosi 50 do 60 m3/8 godz. Użycie frezarki opłaca się przy więk­szych ilościach mieszanej gliny (ponad 300 m3).

Z masy tak przerobionej wykonujemy mury z gliny ubijanej lub bloki ubijane w formach.

Przygotowanie gliny włóknistej

Teren, na którym mamy przygotować glinę włók­nistą, powinien znajdować się możliwie na pokła­dach gliny, gdyż przewożenie elementów gotowych jest bardziej ekonomiczne od przewożenia gliny cho­ciażby z tego powodu, że przewożone elementy są wysuszona, a glina zawiera wodę i przewóz wody jest niczym nie uzasadniony. Na terenie powinna znajdo­wać się woda, gdyż zużycie jej na 1 m 3 przerobione! masy wynosi około 200 litrów.

W zasadzie do wyrobu gliny włóknistej używamy glin tłustych. Można też użyć gliny chudej przez wzbo­gacenie ich domieszkami iłu lub gliny tłustej. Wzbo­gacenie samym iłem jest. bardzo pracochłonne i na­stręcza znaczne trudności.

Najchętniej do produkcji używamy gliny o spoistości 600 do 1 800 gr/5 om2. Gliny te wymagają przemroże­nia w pryzmach o podstawie szerokości 1,5 m, wyso­kości 1 m, a długości w zależności od warunków lo­kalnych.

A. Ręczny przerób. Przebieg ręcznego wyrobu gli­ny włóknistej jest analogiczny jak przebieg wyrobu gliny ciężkiej z tym, że każdą warstwę obficie .pole­wamy wodą. Przy wyrobie gliny ciężkiej, po skopco-waniu jej mogliśmy glinę użyć do wznoszenia ścian

mieszanie glin chudych i prawie tłustych, natomiast gliny tłuste należy przemieszać nawet 4-krotnie.

Zarówno przy mieszaniu ręcznym jak i mechanicz­nym wskazane jes przygotowanie dwóch miejsc