В. С. Алексеев
Универсальный справочник строителя
Все права защищены. Никакая часть электронной версии этой книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами, включая размещение в сети Интернет и в корпоративных сетях, для частного и публичного использования без письменного разрешения владельца авторских прав.
Введение
Вплоть до XVIII в. не существовало общей теории строительства различных сооружений – гражданских и промышленных. В XVIII в. были созданы методы статистического расчета строительства зданий и сооружений, но они долгое время не применялись из-за своей сложности. Проведенные учеными развитых капиталистических стран мира многочисленные испытания основных строительных материалов позволили создать к концу XVIII в. определенную нормативную базу для расчета строительных конструкций. В частности, во Франции в 1809–1813 гг. был составлен и издан специальный справочник, имевший большое число таблиц с данными о прочности различных сортов древесины, стали, камня. В России в 1811 г. Инженерным департаментом при Военном министерстве был выпущен первый нормативный справочник по строительным работам под названием «Урочный реестр по части гражданской архитектуры, или описание разных работ, входящих в состав каменных зданий с показанием, какие именно при иных встречаются и сколько полагается на производство из вольнонаемных и рабочих дней». В этом справочнике были приведены нормы выработки и нормы расхода строительных материалов на единицу работ конкретного вида, поэтапно, до полной готовности и сооружения. Большая значимость этого справочника заключалась в том, что прочность возводимых строителями сооружений ставилась в полное соответствие с экономным расходованием используемых строительных материалов. Эта проблема становится особенно актуальной в нашей стране в последнее время.
В ходе рыночных реформ и демократизации всех сторон жизни, проводимых в России на основе принятой новой Конституции 1993 г., происходило заметное увеличение строительства самых различных частных, индивидуальных и кооперативных объектов, домов, коттеджей, гаражей, дач и иного, причем в больших масштабах в последнее десятилетие (1995–2005 гг.). При этом для обеспечения указанного строительства российскими предприятиями выпускаются самые разнообразные строительные материалы, инструменты, оборудование, а также импортируются различные отделочные, кровельные стройматериалы, инструменты, оборудование и т. д.
Часть I
Ты собрался строить дом…
Глава 1. Я всегда с собой беру…
Что должен уметь каждый строитель
Большинству сооружений древности при всей их художественной выразительности присуща определенная тяжеловесность (массивные фундаменты, цокольные этажи, стены, колонны и т. д.). Незнание строителями древних времен характера работы различных конструкций (даже самых простых) под действием собственного веса или приложенной нагрузки было основной причиной неэкономного расходования строительных материалов и человеческого труда. При этом строительство одного крупного здания или сооружения велось на протяжении многих лет. Лишь в XVIII–XIX и XX вв. тысячелетиями накопленный строителями опыт стал изучаться, теоретически обосновываться, при этом постепенно формировалась строительная инженерная наука. Надежность различных зданий и сооружений была одним из главных мотивов научного творчества выдающихся физиков и математиков (Г. Галилея, П. Эйлера, Ж. Л. Гранжа, Ш. Кулона, М. Фарадея, Э. Мариотта, Я. Бернулли, М. Ломоносова и многих других ученых России и Европы). Их участие в разработке строительных проектов и последующем надзоре за процессом строительства неслучайно: здания и различные промышленные сооружения должны быть прежде всего прочными. Это положение лежало также в основе древнейших строительных уставов. Один из них вырезан на колонне, хранящейся в Париже, Лувре. Этот строгий строительный кодекс был составлен в царствование Хаммурапи – царя Вавилонии в XVIII в. до н. э. Одна из надписей этого кодекса гласит: «Если строитель построил дом для человека, и работа его не крепка, и дом, построенный им, обвалился и убил владельца, то строитель сей должен быть казнен».
До наших дней также дошло несколько древнеримских строительных уставов (не менее строгих, чем устав царя Хаммурапи), которые были направлены в основном на обеспечение надежности сооружений, а не на экономию строительных материалов.
Строительству любых новых объектов, а также реконструкции и расширению старых или действующих на протяжении многих лет предшествует разработка проектно-сметной документации, в том числе проекта организации строительства (ПОС) и проекта производства работ (ППР). В Советском Союзе в течение первой половины ХХ в., помимо указанных проектов, разрабатывались по каждому виду строительных работ специальные единые строительные нормы и правила так называемые СНиПы. Эти СНиПы совершенствовались и дополнялись и во второй половине ХХ в., что было обусловлено индустриализацией, расширением строительства как городского, так и сельского. При этом, в частности, устанавливалось, что проект организации строительства и проект производства работ по составу, объему и форме должны отвечать требованиям, изложенным в «Инструкции по разработке проектов организации строительства и проектов производства работ» – СН 47–74.
Другое не менее важное требование предъявляется к качеству всех используемых в строительстве материалов, как основных, так и вспомогательных. Все они должны иметь сертификат качества (т. е. отвечать действующим ГОСТам, или ОСТам, или ТУ, утвержденным соответствующими высшими органами – при СССР – Госстроем СССР, совместными, отраслевыми министерствами. Многие из СНиПов, разработанные еще в годы СССР, действуют и в настоящее время. И сейчас большое внимание уделяется (и требуется органами строительного контроля) сертификации всех строительных материалов – основных и вспомогательных, а также строительного инструмента и оборудования. Перед любым строительством обязательно составляется смета, т. е. определяются все затраты на основные строительные материалы, вспомогательные расходы, инструмент, а также учитываются расходы на транспорт, услуги найма специальной строительной техники – автокрана, бульдозера, экскаватора (в качестве последних в индивидуальном строительстве в основном используется тракторы типа «Беларусь», оснащенные ковшом или скребком-ножом). Бульдозер необходим для планировки участка, на котором намечается строительство какого-либо сооружения (дома, коттеджа, гаража и т. д.). Экскаватор выполняет различные работы, например рост:
1) траншеи под фундамент;
2) яму под погреб;
3) бассейн;
4) яму под емкость для слива сточных бытовых отходов (при отсутствии подключения к городской канализационной сети);
5) смотровую яму в гараже;
6) траншеи под прокладку водопровода (при подключении к городской сети).
При строительстве сооружения повышенной сложности в архитектурном и функциональном отношении, например коттеджа или индивидуального дома в несколько этажей (2 – 3-цокольного с подвалом, погребом) обычно заказывают разработку проектов строительства и производства работ специальным проектным организациям, которые выполняют все необходимые расчеты с использованием действующих СНиПов, ГОСТов и т. д. Каждый строитель должен руководствоваться действующими СНиПами и ГОСТами при выполнении строительных работ любого вида, даже в тех случаях, когда строительство начинается без привлечения специалистов проектной строительной организации. Каждый строитель должен знать, что строительство какого-либо сооружения в городской черте недопустимо без разрешения местной администрации, а также ряда служб: пожарной, энергонадзора, архитектора и т. д. Самовольные застройки в черте города, поселка городского типа подлежат сносу (в начале 2005 г. по центральному телевидению России показывали репортаж о сносе нового частного дома, построенного без согласования с местной администрацией, хотя этот дом имел прекрасное архитектурное исполнение).
Кроме вышеперечисленного, каждый строитель должен знать правила техники безопасности при проведении определенного вида строительных работ, а также правила пожарной безопасности при выполнении кровельных малярных и отделочных работ с применением горючих материалов (масел, красок, лаков, горючих газов, легкогорючих жидкостей). В этих случаях должны иметься средства пожаротушения:
1) огнетушители порошковые;
2) асбестовая ткань или войлок размерами 1 × 1; 1,5 × 2; 2 × 2 м;
3) емкость с водой 0,23 м + ведро;
4) ящик 0,5 м3 с песком в комплекте с лопатой совковой.
Как правило, строительство любого сооружения по индивидуальному заказу (небольшого по объему и общей площади, ведется бригадой из 4–5 человек. Причем во всех действующих в настоящее время СНиПах специально оговариваются и количество работников, выполняющих определенные строительные работы, и требования по технике безопасности, и требования по соблюдению пожарной безопасности при производстве работ с применением горючих материалов. Выполнение всех требований СНиПов по каждому виду строительных работ – это не прихоть строительной бюрократии, а залог качественных результатов в процессе строительства и безопасности эксплуатации в дальнейшем сооружений, возведенных по индивидуальным заказам.
Процесс строительства любого здания, включая индивидуальные дома, коттеджи разной этажности, состоит из комплекса работ, выполняемых в определенной последовательности. Прежде всего возводят подземную часть здания (нулевой цикл): выполняют земляные работы вручную или с применением специальной строительной техники, затем монтируют (в случае использования фундаментных блоков заводского изготовления марки ФБС 3.
При установке фундаментных блоков используются автокраны небольшой грузоподъемности (до 5 т на базе автомобиля ЗИЛ. В ряде случаев (на рыхлых грунтах) фундаменты выполняют, используя каркасы из арматурной стали с последующим заполнением их бетоном (марка применяемого бетона зависит от этажности сооружения, т. е. общей нагрузки в процессе эксплуатации). Затем монтируют цокольную часть, применяя железобетонные блоки заводского изготовления или кладку из качественного красного кирпича, или выполняют, используя арматурные каркасы (при этом делается опалубка деревянная или сборная металлическая) и раствор бетона, далее монтируют перекрытия из пустотелых железобетонных плит определенных размеров заводского изготовления (при этой операции также применяются автокраны на базе ЗИЛа). Одновременно с этими работами (или в процессе выполнения нулевого цикла) прокладывают подземные коммуникации под трубы для холодной и горячей воды, отопления, канализации, подачи газа, электрокабель, телефонный кабель. Указанные коммуникации прокладываются в виде железобетонных лотков и асбоцементных труб (под кабели). После завершения нулевого цикла приступают к возведению надземной части строящегося здания: стен, междуэтажных и чердачных перекрытий, лестничных клеток (при этом монтируются (или применяются) лестничные марши заводского изготовления, соответствующий металлопрокат в виде швеллера, балок, уголков, листовой стали или используются необходимые для этих целей изделия из дерева – брус, балясины, поручни (на перила) и доски (на ступени и площадки). В тех случаях, когда заказчиком предъявляются высокие требования к экологичности жилища, применяются перекрытия и возводятся стены с использованием качественных пиломатериалов (бруса, досок разного сечения и соответствующей длины). При этом весь пиломатериал подвергают антисептированию и специальной обработке противопожарным составом.
Стены жилых зданий обычно возводят, применяя силикатный (белый) кирпич в сочетании с отделочным кирпичом красного или кремоватого цвета, при этом в ряде случаев используется пустотелый кирпич для обеспечения лучшей теплоизоляции и облегчения общего веса сооружения.
В одно-, двухэтажных домах стены не испытывают большой нагрузки, и для их возведения с успехом (и одновременно с экономией) используют строительные материалы относительно невысокой прочности. К таким материалам относятся легкие бетоны, приготовленные на основе местных заполнителей: каменноугольного или металлургического шлака, кирпичного боя, древесных опилок, камыша, соломы с применением в качестве вяжущего вещества портландцемента, извести, глины и т. д. В районах, где в избытке имеются каменноугольные или металлургические шлаки, население издавна использует их в индивидуальном строительстве. Смешивая топливный или металлургический шлак с вяжущим веществом, получают легкий и относительно прочный шлакобетон, который по своим теплозащитным качествам в 1,5 раза эффективнее полнотелого кирпича и примерно в 2 раза дешевле его. Стены из шлакобетона (как показывает многолетняя строительная практика) достаточно долговечны. При правильной кладке, хорошей влагозащите и надежном фундаменте срок их службы составляет не менее 50 лет. Чаще всего для получения шлакобетона используют топливные шлаки, которые более доступны населению, чем металлургические, причем самые прочные и стойкие из них те, что получают после сжигания антрацита (угля высокого качества). Шлаки бурых и подмосковных углей имеют в своем составе много неустойчивых примесей и малопригодны для возведения стен двухэтажных домов (и более высокой этажности). Все остальные каменные угли дают шлаки с промежуточными свойствами, которые позволяют широко применять их для получения шлакобетона.
В тех районах, где имеются отходы лесоперерабатывающей промышленности, в качестве заполнителя легких бетонов используются древесные опилки, получаемые при переработке древесины хвойных и твердых пород. В качестве вяжущего вещества применяется цемент с добавлением глины или извести. Опилкобетон по теплозащитным свойствам значительно эффективнее полнотелого кирпича, а по санитарно-гигиеническим качествам из всех бетонных материалов для жилых домов он самый комфортный. Вместе с тем, имея в своем составе органический заполнитель в виде опилок, опилкобетон нуждается в надежной влагозащите как снаружи, так и изнутри. С наружной стороны стены из опилкобетона обычно оштукатуривают цементно-песчаным раствором или облицовывают специальным декоративным кирпичом; а с внутренней оштукатуривают или обшивают досками, фанерой, древесно-волокнистыми ламинированными плитами и иным с прокладкой пароизоляции в виде пергамента, пленки ПВХ и пр. Главное требование при изготовлении опилкобетона: количество вяжущих должно быть не меньше сухой массы заполнителей, т. е. если используется 50 кг (сухих) опилок, то и всех вяжущих веществ (цемента и глины (извести)) должно быть не менее 50 кг. Для повышения прочности опилкобетона и уменьшения его усадки в смесь добавляют горный песок: примерно две-три части (по весу) и одну часть вяжущего вещества в виде цемента + небольшое количество глины или извести. Для повышения прочности в портландцементный раствор (при приготовлении шлакобетона или опилкобетона непосредственно на стройплощадке) добавляют небольшое количество поливинилацетатной эмульсии (ПВА) или латекса на 1 ведро раствора (1 л на 5 кг ПВА). В результате таких добавок в растворе увеличивается не только прочность шлакобетона и опилкобетона, но и стойкость к ударным нагрузкам. Опилкобетон и шлакобетон применяют при возведении стен в виде блоков размером 30 × 40 см или заливают, применяя арматурные металлические каркасы и разъемную металлическую (или деревянную) опалубку. Аналогично шлакобетону и опилкобетону при возведении стен применяется керамзитобетон и пемзобетон (последний редко используется, так как пемза добывается только в горных районах). В строительстве с давних пор существует неписанное правило: прежде чем начинать какие-либо строительные работы, необходимо хорошо знать, какие материалы нужны, какой инструмент применяется. Умение и мастерство строителя вырабатывается в течение многолетней практики.
Наборы инструментов, применяемых в строительстве
Наборы инструментов, применяемых в строительстве, зависят в первую очередь от выполняемых работ. Самый простой набор инструментов используется при выполнении земляных работ и кирпичной кладки.
При выполнении земляных работ небольшого объема применяются следующие инструменты:
1) лом, кирка, лопаты штыковые и совковые для рытья траншеи под фундамент или котлована (ямы) под погреб, печь, смотровую яму;
2) рулетка, металлическая линейка, шнур для разметки траншеи и котлованов (траншеи выполняются также под прокладку трубопроводов и кабелей (коммуникаций)). В тех случаях, когда земляные работы выполняются в больших объемах, обычно привлекается специальная строительная землеройная техника (бульдозеры, экскаваторы на базе тракторов типа «Беларусь»).
Перечислим инструмент, который применяется в процессе выполнения кладочных работ с использованием кирпича, шлакобетона, керамзитобетона и пр.:
1) лопата совковая – для приготовления цементно-песчаной смеси и кладочного раствора;
2) ножовка и молоток – для изготовления опалубки фундамента (или стен с применением бетона любого вида);
3) металлическая емкость или деревянный ящик с плотно пригнанными досками – для приготовления растворов (там, где имеется временное электроснабжение, чаще применяются специальные растворобетономешалки, оснащенные электродвигателем и имеющие емкость в виде полубочки с миксером);
4) металлический лист (бойка) размером 150 × 150 – для приготовления замеса в небольшом количестве;
5) металлическое ведро – для воды и переноски, в случае необходимости небольшого количества приготовленного раствора;
6) металлическое сито с ячейками 1 × 1 мм – для просеивания цемента;
7) металлическое сито с ячейками 2 × 2 мм – для просеивания песка;
8) молоток-кирочка (его называют также печным молотком) – для околки и отески кирпича, а также для постукивания по кирпичу после укладки его на раствор;
9) мастерок (или кельма) – для укладки и распределения раствора на кладке (его применяют еще для подрезки – удаления лишнего раствора, выступившего из швов);
10) уровень строительный универсальный – для контроля горизонтальности кладки;
11) отвес – для контроля вертикальности кладки;
12) мочальная кисть (или волосяная маховая) – для затирки внутренних швов кладки;
13) правило (представляет собой ровную, тщательно оструганную деревянную рейку длиной около 150 см) – для контроля лицевой поверхности кладки;
14) угольник деревянный или металлический – для контроля правильности углов кладки;
15) расшивки металлические для придания (при желании) наружным кладочным швам определенной формы;
16) рулетка, угольник, металлическая линейка, мел или маркер – для разметки;
17) строительный шнур.
Для выполнения штукатурных работ применяется следующий инструмент (см. рис. 1, 2):
1) штукатурная лопатка – для набрасывания, намазывания, разравнивания, заглаживания раствора, который наносят на стены. Делается из стального листа толщиной 1–1,5 мм, имеет черенок с коленом высотой 50 мм и деревянную ручку (насаживается на черенок);
2) отрезовки – для разрезки трещин в нанесенной штукатурке, подмазки, разрезки и подправки раствора при разделке углов в тягах, железнения штукатурки; представляют собой небольшие стальные лопаточки (выполняются из тонкого стального листа), имеют длину 100, 125 и 140 мм, ширину 25, 35 и 56 мм, для некоторых работ отрезовки укорачивают до 50 мм, а ширину уменьшают до 10–50 мм;
Рис. 1. Инструменты для нанесения и разравнивания раствора: а) штукатурная лопатка; б) отрезовка; в) ковш; г) совок с качающейся ручкой; д) совок-ковш; е) прямоугольный сокол; ж) тарельчатый сокол; з) полутерки
3) ковши стальные с деревянной ручкой и рабочей емкостью 0,8 л – для нанесения раствора на разные поверхности и дозирования материалов;
4) сокол из дерева или дюралюминия размером 400–450 мм на 380–420 мм в виде щита с ручкой в середине. С сокола раствор наносят на поверхность стены лопаткой или непосредственно соколом, намазывают и разравнивают по поверхности; для удерживания большой порции декоративных или жидких обычных растворов изготавливают тарельчатые соколы, а также квадратные или круглые, с ручкой в середине или сборку;
Рис. 2. Инструменты для отделки штукатурки: а) деревянная терка; б) универсальная терка для крепления войлока; в) универсальная металлическая терка для крепления деревянного полотна; г) гладилка; д) кисть (окамелок); е) бучарда; ж) зубило; з) троянка и зубчатка; и) фасонные полутерки; к) стальная щетка; л) цикля; м) гвоздевая щетка; и) штукатурная линейка; о) рустовка
5) терки из древесины хвойных пород или из дюралюминия, или из оцинкованной стали с размером полотна 130 × 190 мм, с деревянной ручкой – для затирки нанесенного штукатурного слоя. У таких терок рабочую поверхность покрывают фетром или плотным войлоком, при этом затирку выполняют теркой без покрытия, а затем теркой с покрытием с целью получения качественной поверхности (оштукатуренной);
6) гладилки стальные или деревянные (деревянные гладилки – это полутерки, полотно которых обтянуто резиной); длина и ширина полотен гладилок бывают разными;
7) бучарды – металлические молотки массой до 1,5 кг. Имеют на торцовой поверхности (рабочей части) зубчики пирамидальной формы (от 16 до 36 штук) или прямые «лезвия» треугольного профиля; при обработке поверхностей (каменных, кирпичных, бетонных) этими молотками на них остаются ямки (от зубчиков) или полоски – штрихи (от «лезвий»). Бучарды применяются для подготовки вышеуказанных поверхностей под штукатурку, а также для наковки декоративной штукатурки на цементном вяжущем веществе;
8) зубила – для выборки швов в каменной кладке, насечки декоративной штукатурки, подготовки различных твердых поверхностей;
9) троянки и зубчатки – применяются для той же цели, что и зубила; у троянки на рабочей части три зубчика, у зубчатки – несколько; изготовляют зубила троянки и зубчатки из инструментальной стали;
10) фасонные полутерки – металлические, длиной 800 мм; деревянные – до 2000 мм. Используют при штукатурных работах для натирки фасок, лузгов и усенков. Недостаток деревянных полутерок в том, что, намокая и высыхая, они коробятся;
11) стальные щетки – предназначаются для очистки различных поверхностей, прочистки некоторых видов декоративной штукатурки; представляют собой деревянные брусочки, в которые вставлена стальная проволока, причем брусочек плавно переходит в ручку, т. о. составляя одно целое изделие;
12) цикли – для циклевания декоративных штукатурок, особенно терразитовых, представляют собой стальные пластинки длиной до 200 мм с зубчиками разной высоты и ширины;
13) гвоздевая щетка – для обработки терразитовых (декоративных) штукатурок; представляет собой кусок доски или вышеупомянутую терку с набитыми в полотно гвоздями, концы которых выступают из-за плоскости полотна на 3 – 10 мм, что зависит от того, какой крупности фактуру необходимо получить.
Гвозди набивают на расстоянии от 5 до 10 мм рядами или в шахматном порядке;
14) штукатурная линейка – для разделки углов, раскреповок, т. е. срезания раствора, нанесенного выше уровня тяги (это профилированные полосы, выполняемые из штукатурного раствора с помощью шаблонов, путем поступательного прямолинейного или криволинейного движения, тягами оформляют внутренние помещения и фасады). Линейки изготавливают из дерева, причем длина, толщина и ширина их могут быть различными;
15) рустовки – деревянные или металлические полутерки длиной 300–400 мм с вырезом на конце и стальной полоской, прикрепленной в виде полуокружности, которая является резцом и служит для разрезки раствора между плитами перекрытия;
16) штукатурный молоток – на одном конце имеет обушок размером 25 × 25 мм, на другом – изогнутые рожки с прорезями для вытаскивания гвоздей, насаживается на деревянную ручку длиной 300 мм. Масса молотка составляет 450–475 г, и ручки рассчитаны на то, чтобы можно было за два удара забивать штукатурные гвозди;
17) кулачок – молоток с широким обушком массой от 1 до 1,5 кг. Применяется для нанесения ударов по зубилу, троянке, зубчатке;
18) отвес строительный – выполнен в виде цилиндра с заостренным концом массой не менее 200 г; диаметром 10–20 мм, крепится на шнуре длиной 20 м. Применяют для провешивания поверхностей под штукатурку. При штукатурных работах применяются также уровни нескольких видов, рейки, отвесы-угольники (деревянные и металлические), метры, ножи штукатурные и т. д.