Все о стройматериалах

Чтобы правильно выбрать кровельный материал, необходимо учесть уклон крыши, конструкцию дома и его архитектурные особенности. Не последнее место в этом ряду занимает материальное состояние застройщика. Выбор же материалов достаточно широк. Кровельные материалы делятся на:
1) силикатные (асбоцементные листы глиняная и глиняно-песчаная черепица;
2) органические (битуминозные, полимерные материалы, дегтевые, из древесины);
3) металлические (листовая оцинкованная и неоцинкованная сталь).
Размеры некоторых видов листовых кровельных материалов приведены в табл. 25.

Таблица 25
Размеры некоторых листовых кровельных материалов

Помимо листов, выпускаются желобчатые элементы для конька и ребер крыши. В настоящее время довольно широко распространенными являются глиняная и цементно-песчаная черепица.
Черепица классифицируется как по форме, так и по характеру соединения. По форме различаются:
1) ленточная черепица с загнутым краем;
2) ленточная черепица с двойным загнутым краем («противень» и «бобровый хвост»).
По характеру соединения выделяют следующие ее виды:
1) простая, у которой 1 ребро цепляется за желоб;
2) сложная, зацепляющаяся 2 и более ребрами.
Основу многих покровных битумных гидроизоляционных материалов составляют кровельный картон, стеклоткани и алюминиевая фольга.
К покровным материалам на картонной основе относятся рубероид с мелкой, чешуйчатой, крупнозернистой посыпкой, стеклорубероид, изол, толь с крупнозернистой песчаной посыпкой и дегтебитумные полотна.
В качестве кровельного и гидроизоляционного покрытия применяют армобитэп, выполненный на стекловолокнистой основе (стеклохолст, стеклоткань, стеклосетка). Из беспокровных рулонных материалов можно назвать пергамин, изготовленный из кровельного картона с пропиткой из битума, толь-кожу (пароизоляционный подкладочный материал) и гидроизол.
Мы перечислили традиционные кровельные материалы, но поскольку промышленность развивается, появляются новые материалы, разрабатываются новые технологии, часто основанные на давно известных материалах. Давно известные и неплохо зарекомендовавшие себя кровельные материалы вытесняются другими разработками. Остановимся на некоторых из них.
Ондулин – волнистые кровельные листы длиной 2000 мм, шириной 950 мм и массой 5,7 кг. Имеются разные цвета – красный, черный, зеленый и коричневый. В комплекте прилагаются гвозди и коньковые элементы. Срок службы – 15 лет.
Бардолин представляет собой эластичную полосную битумную черепицу, которая армирована стекловолокном и покрыта минеральным гранулятом. Срок службы – 20 лет.
Ондустил – металлочерепица, покрытая минеральным гранулятом, благодаря которому возникает эффект объемной черепичной кровли. Обладает высокими эксплуатационными характеристиками, прекрасными шумоизоляционными и пожаростойкими качествами.
Ондура – листовой материал, разработанный из целлюлозного картона и битума, покрытый снаружи особыми красками. При монтаже применяется гидроизоляция. Срок эксплуатации – 25–30 лет.
Монофлекс – битумно-полимерный материал (морозостойкость – до –50° С, теплостойкость – до 100° С при сохранении пластичности и гибкости). Материал обладает многослойной структурой и изготавливается на основе эластомера СБС. Поверхность покрыта керамической крошкой, придающей материалу декоративный вид.
Разновидности монофлекса – покрытия с внешним слоем из инертной меди или алюминия – характеризуются повышенной теплостойкостью (до 115° С) и долговечностью (до 30 лет).
Поликров – полимерно-наливная композиция, состоящая из рулонной основы, армированной стеклотканью, и верхнего наливного слоя, который позволяет выполнять бесшовное наливное покрытие. Обладает различными цветовыми оттенками. При эксплуатации обновляется только верхний слой, который не теряет своих свойств в течение 25 лет.
Изготовленная на современном оборудовании керамическая черепица обрела новые качества. Срок эксплуатации составляет 100 лет. Это экологически чистый материал, отличающийся декоративностью.
Помимо гончарной, налажен выпуск и бетонной черепицы, выполненной с применением пресс-прокатной технологии. Имеется несколько ее разновидностей – римская, венская, альпийская. Она более легкая, чем традиционная черепица, но менее долговечная. Бывает коричневого и красного цветов. Цементно-песчаная черепица отличается морозоустойчивостью и водонепроницаемостью, а также она защищена акриловым покрытием. Металлочерепица импортного производства представляет собой листы из оцинкованной стали, покрытые полимером (пластизолом, полиэстером, поливинилхлоридом) и имитирующие черепицу.
Мягкая черепица – плитки разного цвета прямоугольной или шестиугольной формы. Производится она следующим способом: на стекловолокнистую основу наносится битум, а сверху – минеральная присыпка. Это современный рулонный материал длиной 1 м, шириной 300–350 мм и толщиной 3–4 мм. Под нее укладывается сплошной настил, к которому материал крепится гвоздями и самоклеющимся слоем. Требует прокладки водоизоляционного слоя. Традиционно в отечественно строительной индустрии и частном домостроении в качестве кровельного материала использовали шифер, оцинкованную или черную сталь, реже – черепицу. При этом такая кровля требовала определенного ухода. Например, стальную крышу (оцинкованную примерно через 8–10 лет) приходилось красить, чтобы продлить срок ее службы. Шиферная крыша трескалась, что снижало качество покрытия. Черепица под воздействием отрицательных внешних факторов теряла свои качества. Поскольку читателям известно достаточно об этих материалах, мы позволили себе основное внимание уделить тем разработкам, которые появились в 1990-х гг., то есть современным и более функциональным, хотя и здесь мы отнюдь не претендуем на полноту охвата.

Венчает все сооружение крыша, она, как последний штрих, украшает (или нет) и подчеркивает индивидуальность дома, а также играет главную роль в архитектурном обрамлении любого здания, в том числе и дома. Чисто утилитарное назначение крыши заключается в защите внутреннего пространства от атмосферных осадков в виде дождя, снега, а также вообще от внешних воздействий – ветра и солнца.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Крыша представляет собой единство несущей конструкции, к которой относятся стропильные фермы, обрешетка и кровля. Самые распространенные формы крыш представлены на рис. 97.
Но это далеко не все. Крышу составляют многие элементы, которые, однако, могут присутствовать в каждом конкретном варианте или нет. Независимо от этого надо иметь о них представление (рис. 98).

Рис. 97. Типы крыш: а – односкатная; б – двускатная с равнозначными скатами; в – вальмовая; г – полувальмовая; д, е – шатровые; з, ж – многоскатные сложные

Рис. 97 (продолжение). Типы крыш: и – двускатная неравнозначная; к – двускатная луковично-купольная; л – полувальмовая усложненная; м – четырехскатная (палатка); н – восьмискатная; о – крещатая; п – трехскатная со светелкой; р – четырехскатная «колпак»; с – крещатая бочка; 1 – щипец; 2 – конек; 3 – скат; 4 – полувальма; 5 – ребро; 6 – ендова; 7 – светелка

Скат – плоскость, которая служит для отведения атмосферных осадков.
Конек – это угол, который образуется в том месте, где в самой верхней точке соединяются 2 ската.
Наклонные ребра – это наклонные внешние углы, которые образуются в результате пересечения вальмовых или многощипцовых крыш.

Рис. 98. Элементы крыши: 1 – скат; 2 – конек; 3 – наклонное ребро; 4 – разжелобок; 5 – карнизный свес; 6 – фронтальный свес; 7 – желоб; 8 – водосточная труба; 9 – дымоход

Разжелобок – внутренний угол, который образуется 2 скатами кровли.
Карнизный свес – горизонтальный край кровли над стеной дома.
Фронтонный свес – наклонный край кровли над стеной дома.
Желоб – приспособление с углублением, предназначенное для отвода воды.
Форму крыши определяют назначение постройки и ее размеры. Гараж, хозблок и навес постройки чаще всего кроются односкатной крышей. Обычными для жилых домов являются двухскатные и мансардного типа. Их изготовление не вызывает затруднений, кроме того, для них подходят любые кровельные материалы. На юге чаще строят вальмовые (шатровые) крыши, которые хорошо выдерживают порывы ветра.
Из кровельных материалов уже традиционным является шифер. Малоэтажные дома неплохо смотрятся под черепичной крышей, но для нее необходимо усиливать стропила, чтобы они были в состоянии выдержать вес черепицы. Кровельная сталь востребована при сооружении крыши сложной конфигурации. Хозяйственные постройки обычно кроют рулонными материалами.
В одноэтажных домах, в которой несущей является средняя стена, применяют наклонные стропила, которые одним концом лежат на наружной стене, а другим – на стойке, установленной на средней стене. Стропила соединяются стропильными гвоздями, а к стенам сруба они крепятся скобами. Крепление стропил к каменным стенам осуществляется следующим образом: в стену вбивается металлический костыль (ерш), к которому проволочными скрутками в виде 2 петель крепятся стропила. Ерш должен находиться на 250–300 мм ниже обреза стены. Концы стропил каменного дома лежат на брусе, который укладывается вдоль всей стены и служит для распределения нагрузки, идущей от стропил, на стену.
Между стропилами и в обрешетке (там, где пройдет дымовая труба) предусматривают противопожарный разрыв, оставляя между стропилами, обрешеткой и трубой зазор (примерно 13 см).
Стропила испытывают как постоянную, так и временную нагрузку. К первой относится собственный вес стропил, а к последней – снег, ветер и полезная нагрузка. В качестве расчетной снеговой нагрузки принимают 180 кг/м -------, однако за счет значительного количества выпавшего снега этот показатель может увеличиться до 400–500 кг/м --- В зависимости от конструктивных особенностей крыши стропильные фермы имеют свои особенности. Но в основе каждой из них лежит треугольник, который признается жесткой и экономичной конструкцией. Его составляют из 2 стропильных ног (что составляет верхний пояс фермы) и затяжки (нижнего пояса). Верхние концы стропильных ног соединяются с коньковым прогоном (горизонтальной балкой), а нижние концы стропильных ног и концы нижнего пояса лежат на наружных стенах.
Поскольку конструкция, которую образуют только верхний и нижний пояса, выдерживает только очень легкую кровлю, фермы дополнительно опираются на внутренние подпорки (стойки). Стропильные фермы предназначены для того, чтобы придать крыше необходимый уклон. Градус уклона зависит от ряда факторов, главными из которых являются следующие:
1) количество осадков. При большом количестве атмосферных осадков угол уклона равен 45° и более;
2) ветровая нагрузка. При значительных показателях угол уклона снижается;
3) вид кровли:
– для штучных материалов предусмотрен уклон не менее 22 °;
– для рулонных – от 5 до 25°;
4) для асбоцементных листов и черепицы – 25–35° и более.
С возрастанием уклона крыши увеличиваются количество используемых кровельных материалов и расходы на них. Стропильные фермы могут по-разному крепиться к стенам, поэтому различают конструкции с висячими и наклонными стропилами. Висячие стропила (рис. 99) лежат в одной плоскости, жестко связаны и имеют 2 точки опоры – на наружные стены. Нижние концы стропил опираются на мауэрлаты (опорные брусья), обтесанные на 2 канта. В срубах и каркасных конструкциях в их качестве выступают верхний венец сруба либо верхняя балка каркаса. В домах из кирпича мауэрлат представляет собой деревянный брус, установленный заподлицо с внутренней стороны кладки. Мауэрлаты обычно выполняют из бревен, но в целях экономии для него используют обрезки досок длиной 60–70 см.
Обычные висячие фермы состоят из стропильных ног, то есть имеют только 2 точки опоры. Но при этом они работают на сжатие и изгиб. В результате под тяжестью конструкции создается горизонтальная распирающая нагрузка, которая передается на стены. Для компенсации этого усилия стропильные ноги стягивают затяжками, которые представляют собой горизонтальные балки, расположенные как у основания стропил, так и выше. Правильный расчет затяжек очень важен, так как мощность балки и надежность соединения определяются высотой их расположения. Если сечения стропил недостаточно, между ними вставляют решетку из стойки, подкосов и ригеля, что существенно увеличивает жесткость всей конструкции. Стропильные ноги укрепляют скобами и привязывают проволокой толщиной 4–6 мм к ершам.
Предварительно подготовленные стропила поднимают на чердачное перекрытие и собирают, используя вспомогательные раскосы и распиловки из досок, которые должны временно поддерживать фермы. Узлы стропильной фермы из висячих стропил с ригелем или без него устанавливают на пролеты 6–8 м.

Они относятся к самым экономически выгодным, так как на их сооружение уходит в 1,5–2 раза меньше леса, чем на бревенчатые и брусчатые. Другими преимуществами каркасных стен являются следующие: они не дают усадку, долговечные (сохраняются не менее 40 лет), теплые, обладают хорошей звукоизоляцией и отличаются малым весом по сравнению, например, с рублеными.
Возведение каркасных стен обычно не вызывает затруднений и доступно даже непрофессионалу.
Чтобы защитить стены от влаги, при выполнении внешней обшивки предусматривают перекрываемые вертикальные и горизонтальные стыки, необходимы также сливы с выступающих элементов стен. Изнутри дом следует защитить от водяных паров, для чего прокладывают пароизоляцию из пергамина или синтетической пленки. Для оптимальной защиты их помещают между слоем утеплителем и внутренней обшивкой.
Каркас под наружные и внутренние несущие стены подходят доски толщиной 50 мм, из такого же материала делают балки и стропила (рис. 96).
Поперечное сечение стоек несущих стен – не менее 50 см -------, следовательно, при толщине досок 50 мм они должны быть шириной 100 мм.
Ширина стоек каркаса для наружных стен зависит от толщины утеплителя, которая может быть различной и определяться качеством используемого материала и температурой воздуха.
Стойки каркаса ставят на нижнюю обвязку, которая, в свою очередь, устанавливается на балки цокольного перекрытия или цоколь с проложенной гидроизоляцией. Верхняя обвязка соединяет верх стоек.
Расстояние между несущими стойками составляет 50 см. Это объясняется тем, что впоследствии можно будет использовать любой материал (листовой или погонажный) как для внутренней, так и для внешней обшивки. При этом несущая способность стен является оптимальной. Расположив таким же образом балки цокольного и чердачного перекрытий, можно создать конструкцию, обладающей четкой передачей нагрузок на несущие элементы стоек и перекрытий.
Как следствие, сечение нижней и верхней обвязок может быть минимальным и рассчитанным только на передачу горизонтальных усилий.
Кроме того, 50 см – это наилучшее расстояние, оно соответствует техническим требованиям, соблюдаемым при настилке дощатого пола из шпунтованных досок толщиной 28 мм.
Внутренняя обшивка каркаса может быть выполнена из любого материала – фанеры, ДВП, гипсокартонных листов и др.

Рис. 96. Дом каркасной конструкции: 1 – стенка; 2 – столб фундамента; 3 – нижняя обвязка; 4 – стойка; 5 – обрешетка; 6 – балка чердачного перекрытия; 7 – стропильная нога; 8 – верхняя обвязка; 9 – раскос

Для отделки ванной подбираются влагостойкие материалы, а при их отсутствии можно использовать влагостойкие пленочные покрытия.
Наружная обшивка должна защищать строение от продувания и увлажнения, а также поддерживать внутри комфортные условия. Этим требованиям отвечает создание экрана, который устанавливают на расстоянии 3–5 см от поверхности стены. В результате остается воздушная прослойка, которая будет выполнять функции вентиляции. Для этого снаружи каркас обшивают древесноволокнистыми плитами толщиной 3–4 мм, по которым набивают вертикальные рейки, на которые и крепят наружную обшивку. В результате слой утеплителя надежно защищается от влаги, а древесина – от разрушения.
Подходят для этого и профилированные доски типа вагонки. Их набивают вплотную по горизонтали, а непрофилированные доски – внахлест, чтобы образовывался свес над каждой из них. Такой способ обшивки не только защищает стену от осадков, но и создает вертикальную систему вентиляции заэкранного пространства, функционирующую весьма эффективно.
Каркасные стены нуждаются в утеплителе, в качестве которого применяют минеральные и органические материалы, имеющие объемную массу до 500 кг/м -------. Оптимальный вариант – минеральные плиты, так как они отличаются легкостью, огнестойки, устойчивы к гниению и не портятся грызунами.
Возможно также применение керамзита, металлургического шлака и других сыпучих утеплителей, но они уступают минеральной вате по своим свойствам. Кроме того, постепенно они оседают и уплотняются, создавая пустоты, что ухудшает теплоизоляционные свойства стен. В последнее время в качестве утеплителей применяют пенопласты.
Если предпочтение отдано органическим утеплителям (например, опилкам, стружке и др.), следует знать, что они нуждаются в асептической обработке, после которой их смешивают с минеральными вяжущими веществами – такими, как цемент и известь. Влажную массу, слегка утрамбовывая, слоями (примерно по 20 см) заливают в пространство между стенами каркаса и оставляют для высыхания на несколько недель.
Неплохо зарекомендовала себя облицовка стен кирпичом, что, разумеется, сказывается на их стоимости, однако, учитывая улучшение теплотехнических характеристик дома, на это можно пойти. Такое решение должно быть принято заранее, чтобы предусмотреть расширение фундамента еще на стадии его укладки.
Кирпичную облицовку осуществляют, отступив от стен примерно на 5–6 см и связывая ее с каркасом кляммерами через 50–80 см (по высоте и периметру), располагая их в шахматном порядке.

Укладывая бревна или брусья, между ними прокладывают утеплитель (пеньку, сухой мох, паклю и др.). После того как закончится усадка, между брусьями (бревнами) появятся отверстия, поэтому требуется конопачение. Данное мероприятие осуществляют с помощью особых приспособлений, которые называют конопатками (рис. 94).

Рис. 94. Конопатки

Происходит это следующим образом: подготовленный утеплитель расстилают ровным слоем поперек паза и с помощью конопатки вталкивают в пазы. При этом волокна, как минимум, на 5 см должны выступать с обеих сторон. Если применяется войлок, то его предварительно надо пропитать битумом или смолой и высушить.
Различают 2 способа конопачения – «врастяжку» и «внабор» (рис. 95).
Первый способ применяют при заделке пазов и щелей. Для этого паклю распластывают и вталкивают в паз, пока он не заполнится. После этого ее уплотняют наборной конопаткой, скручивают валиком и с силой вбивают в паз, одновременно захватывая выступающие волокна.
Способ «внабор» удобен в том случае, если пазы и щели очень широкие. Последовательность действий такова: из пакли вытягивают пряди толщиной до 2 см и сматывают ее в клубки, потом из образовавшейся «нитки» делают петли и плотно забивают в паз. Закончив вбивать, паклю уплотняют по верхней и нижней кромкам. Конопатить начинают с нижних венцов, проходят по периметру дома, а затем переходят на следующий уровень. Такой порядок необходим для того, чтобы не допустить перекоса стен, причем первоначально проводят наружное конопачение, а потом внутреннее. Поскольку в процессе конопачения высота смен возрастает примерно на 15 см, вокруг печной трубы убирают засыпку и смазку. По окончании работ зазор заполняют вновь.

Рис. 95. Конопачение: а – «врастяжку»; б – «внабор»

Углы при конопачении надо обработать особенно тщательно, так как именно сквозь них дует особенно сильно. Чтобы утеплитель не выпадал из углов, их окрашивают масляной краской.
К новым технологиям относится дом из клееного бруса. В нашей стране он еще только начинает использоваться, поскольку материал, применяемый при его строительстве очень дорогой (обходится дороже кирпича), так как он поставляется на рынок зарубежными фирмами. Клееный брус обладает всеми преимуществами струганного бревна, но превосходит его в плане долговечности и прочности. Благодаря особой технологии изготовления стены из этого материала не дают усадки.
Для индивидуального строительства применяют брус толщиной 250 мм. Дома из клееного бруса, выполненного из кедровых досок, относятся к элитному домостроению. Такой брус имеет толщину 500 мм.

Стены из брусьев менее трудоемки, чем рубленые, так как все необходимые подготовительные операции осуществляются на комбинатах (выполняются врубки, изготавливаются нагели и шпонки). Толщина брусьев зависит от климатического пояса и составляет 150 мм при температуре –30° С, 180 мм при температуре –40° С, а для внутренних брусьев она составляет 100 мм. Высота брусьев, предназначенных для внутренних и наружных стен, одинаковая – 150 или 180 мм. Детали стен из брусьев и способы их соединения проиллюстрированы на рис. 92.

Рис. 92. Детали брусчатых стен: а – угловое соединение наружных стен на шпонках; б – соединение наружной и внутренней стены; в – соединение брусьев «вполдерева»; г – заделка проема; д – соединение угла коренным шипом; 1 – брус наружной стены; 2 – нагель; 3 – шпонка; 4 – брус внутренней стены; 5 – рейка по высоте проема; 6 – оконная коробка; 7 – фаска; 8 – коренной шип

Брусчатые стены отличаются от бревенчатых тем, что они сразу собираются на предназначенных для них фундаментах (рис. 93).