Содержание
Приняв решение строить дом и определившись с проектом, первое с чем приходится сталкиваться – это выбор строительных материалов. Причём учитывать нужно много факторов, например, надёжность, экологичность, ценовой показатель и многое другое.
Многие считают каменный дом предпочтительнее деревянного или каркасного, а кто-то готов оспаривать такое предпочтение исходя из доступности и стоимости материала.
Конечно же, кирпич и природный камень весьма дороги, поэтому приходится выбирать менее дорогостоящие аналоги – пенобетон (газобетон) и мергель. Последний вариант особенно интересен, поскольку являет собой доступный природный строительный материал, обладающий массой полезных качеств. Рассмотрим его подробнее.
Мергель – что это за материал?
Сам по себе, мергель абсолютно не знаком большинству людей, не имеющих отношение к геологии. А в регионах, имеющих его месторождения, такой строительный материал известен с давних времён. В этих местах столетние постройки из мергеля встречаются нередко.
Мергель – это древняя осадочная порода, напоминающая по структуре известняк. Казалось бы, он не годится для возведения строений, поскольку подобные породы не славятся твёрдостью и устойчивостью к разрушающим факторам, но действительность не так однозначна.
В составе мергеля присутствует глина, определяющая его основные характеристики и процентное содержание которой подразделяет мергель на несколько видов. Этот связной минерал классифицируют на:
— мергелистый известняк – массовая доля глины равна 5,5–9,8%;
— мергель известняковый – в минерале её 9,9–24,5%;
— пресноводный мергель – глинистые примеси от 29,1 до 40%;
— «чистый» глинистый мергель – содержит до 74,8% глиняных частиц.
Кроме этого, существует ещё около 17 специфичных разновидностей мергеля, применяющихся в различных производствах и строительствах.
Важно! К другим важным составляющим, влияющим на характеристики мергеля, относятся кальцит, карбонатные минералы и доломит!
Цвет материала определяется количеством и видом содержащихся примесей, поэтому гамма широко варьирует от бурого, зеленоватого оттенка до светло-жёлтого варианта.
Можно ли строить дома из мергеля?
Когда место строительства располагается вблизи мергелевых разработок или финансовые возможности невелики, то вполне актуально использовать этот минерал.
Специальные исследования продемонстрировали великолепную сохранность стеновых камней из мергеля в старинных постройках. Больше всего пострадали нижние, околоземные части стен, где материал разрушался до 3,0 см в глубину. На всех вышерасположенных уровнях выветривание не превышало 2,1–3,0 мм, отсутствовали растрескивания и потери прочностных свойств.
Внимание! В местах, где стены покрывались штукатуркой из глины, мергелевые блоки вовсе не подверглись деструкции!
По этой весомой причине, мергелю во многих регионах и странах отдаётся предпочтение. Однако нужно уточнить, что обязательным условием длительной эксплуатации является надёжная, качественная изоляция минерала от воды.
Мергель характеризуется очень низкой теплопроводностью, абсолютной безвредностью и стоит в разы дешевле обычного кирпича.
Особенности использования мергеля в строительстве
Если в качестве основного материала для строительства выбран мергель, то нужно знать важные нюансы работы с этой минеральной породой:
1. Поверхность камня не содержит поровых каверн, поэтому применение цементных растворов бессмысленно – они не смогут связать все элементы кладки. В качестве кладочного состава можно использовать глину с различными наполнителями или современные смеси на основе органических фиксаторов.
2. Разумеется, когда в строительстве используются глиняные смеси, кладочная целостность может гарантироваться только статичностью конструкции. По этой причине, стены из мергеля тонкими быть не могут. Как правило, минимальная толщина всех стен в строении равна более 1,4 метра.
3. Для возведения зданий, особенно цокольного и подвального этажа следует применять мергелевые блоки с контактной площадью для фиксации не менее аналогичного параметра 2-х стандартных силикатных кирпичей.
4. Если использовать для постройки аккуратно обработанный камень (ровные, правильные размеры), скрепляемый в кладке глиняным раствором, можно возвести надёжное здание в 4 этажа.
5. Классический штукатурный раствор не связывается с мергелевыми блоками из-за гладкой поверхности. Отделку необходимо проводить только по стенам, покрытым штукатурной сеткой, закреплённой дюбелями.
6. Перед обустройством кровли необходимо по верхнему поясу стен сделать монолитный армпояс из бетона. С этой целью в каждом камне пробуривается в нескольких местах 0,7–1,3 см каналы, куда вбиваются металлические арматурные прутья. Выступающие концы густо обвязываются проволокой и заливаются бетонным раствором.
Рекомендация! Армированный пояс следует делать максимально аккуратно и качественно, потому что он необходим для равномерного распределения общей нагрузки, формируемой кровлей, по каждой стене!
7. Поскольку мергель разрушается потоками воды, необходимо организовать защиту стен от струй, стекающих с крыши во время природных осадков или таяния снега. Поэтому, специалисты советуют обустраивать на мергелевых домах вальмовую кровлю, имеющую водосточные свесы по всем сторонам.
8. Для строений из мергеля оптимальным вариантом является четырёхскатная крыша вместо двух- и одноплоскостных вариантов. Такая кровля обеспечит равномерную нагрузку на все стены в отличие от других аналогов.
9. Максимально пролонгировать эксплуатацию постройки из мергеля можно путём полной изоляции стен от окружающей атмосферы. Как вариант – создание системного комплекса «мокрый фасад», при которой производится:
— крепление к стенам минераловатных плит посредством дюбелей;
— нанесение достаточного слоя армирующего клеевого состава;
— погружение в клей специальной металлической сетки;
Таким путём получается красивое декоративное оформление, дополнительное утепление и надёжная защита от природных воздействий.
Заключение
Мергель – это вполне приемлемый для строительства материал, который при точном соблюдении технологических норм и условий строительства может простоять минимум пару десятилетий. При адекватном, правильном содержании и своевременном уходе дом простоит ощутимо дольше. Кроме того, всё строительство обойдётся дешевле, нежели из других строительных материалов.
Мергель природный материал знаком каждому, В районах, где имеются месторождения мергеля можно увидеть строения из мергеля, которым более ста лет. Причем при экспертизе построек нередко обнаруживается просто отличная сохранность мергелевых стен. Разрушаются по большей части цокольные части зданий – до 30 мм в глубину материала. Выше – стены, покрытые глиняными штукатурками, целые и крепкие, без следов растрескивания.
Обязательное условие для стен из мергеля – надежно защитить его от воды. Строить из мергеля – возможно, но это вариант из тех, что называют головной болью строителя. И все же сразу отказываться от дома из мергеля не стоит, не оценив всех перспектив. По теплопроводности мергель – рекордсмен среди стеновых стройматериалов, абсолютно природен и безвреден, а стоит в несколько раз меньше кирпича глиняного обыкновенного. Из мергеля строят везде — в тех странах и регионах, где рядом мергелевые разработки.
Мергель, свойства и характеристики
Мергель относится к осадочным горным породам, наиболее часто встречается мергель известняковый и доломитовый, а всего разновидностей мергеля более двенадцати. Цвета – от зеленовато-бурого до светло-желтых, в зависимости от содержания примесей. Мергель залегает в разных формах – и как порошкообразная масса с большим содержанием глинистых частиц, и плотными сплошными слоями. Процент глины в мергеле есть всегда, а также мел и известь. Но еще в его составе имеются кальцит, карбонаты и доломиты – то есть одни из самых «прочных» минералов. Широко применяется мергель для производства портландцемента.
Мергель как материал для строительства крайне специфичен, требует особого подхода для технологии при устройстве стен и далее, в эксплуатации. Толщина стены из мергеля должна быть значительная, называют габариты около одного метра и более. Тонкие стены из мергеля – невозможны. Все это вызывает законный вопрос – а зачем это надо в наше индустриальное время, когда высокотехнологичных материалов на рынке предостаточно? Аргумент, пожалуй, только один – экономический эффект. Мергель дешевле любого из стеновых стройматериалов, и при правильной технологии постройки и создании условий дом из мергеля будет служить не менее двадцати лет. Природность и полная экологичность материала также немаловажный фактор.
Особенность применения мергеля для кладки стен
Для кладки стен годится мергель в виде крупных камней – с футбольный мяч, и валуны раза в три-четыре больше, естественных пластинчатых или слегка окатанных форм. Обеспечить целостную кладку можно только за счет статической массы, то есть увеличением толщины стен. Перевязку угла необработанными камнями делать невозможно, и пятьдесят — сто лет назад углы делали из блоков или кирпича. На плоскости контакта камни подравнивались киркой.
Мергель можно опиливать, формируя из него полноценный стеновой блок, обрабатывают мергель в заводских условиях. На сегодняшний день существуют здания из мергеля привычной геометрии, с прямыми углами.
Прочность мергеля сравнима с пенобетоном и газобетоном средних и высоких марок. Камни легко сверлятся, обиваются стальным инструментом, буквально можно чертить гвоздем. Рыхлость объясняется присутствием немалого количества мела и извести в составе.
В качестве кладочного раствора возможен глиняный. Но никак не цементный, поскольку поровые каверны в мергеле отсутствуют, и цементный камень не сможет сцепить камни, составляющие кладку. Глина с природными наполнителями (древесные опилки и стружка, резаная солома) или применение современных смесей с органическими вяжущими, что намного дороже – единственные виды растворов, применяемых для мергелевой кладки. Пылеватая и беспористая поверхность мергеля не дает возможности цементным растворам даже удержаться на поверхности камней. Глиняные растворы имеют невысокую прочность, сцепление камней в кладке слабое, в результате сделать кладку прочной и устойчивой можно лишь одним способом – за счет толщины. Минимум толщины мергелевых стен – полметра, есть дома с толщиной стен 1,0 -1,4 м. Стены из мергеля на глине имеют хороший показатель по теплозащите – коэффициент теплопроводности до 0,1 Вт/м*град С.
Ремонт, реставрация и отделка домов из мергеля затруднена особенностями их кладки – рыхлые глиняные швы и беспористый камень. Но часто даже старые мергелевые дома очень крепкие и вполне пригодны для эксплуатации.
Отделка и новых и старых стен из мергеля сложна из-за того, что на них не держатся цементно-песчаные растворы. Глина в слоях швов слишком слабая, чтобы «привязывать» на нее отделочные растворы, а у камня практически нет адгезии. Решение – армирующие сетки с сухим креплением к камню, на дюбелях. Штукатурный слой будет держаться только на этих дюбелях, вместе с сеткой, поэтому дюбели устанавливают с малым шагом. По сетке наносят торкрет или набрызг-бетон. Штукатурка–шуба с наполнителями, например, из котельного шлака, хорошо защищает стены от влаги.
Природный мергель обладает хорошей паропроницаемостью. Но вода и влага в мергелевых стенах недопустима. Если стены размочит дождем, глиняный раствор может растаять и камни будут скользить, в итоге возможны самые неприятные последствия, вплоть до разрушений. С другой стороны, герметизировать полностью мергелевые стены тоже нельзя, они могут аккумулировать влагу, с тем же итогом. Пенополистиролы и пенопласты для мергеля не годятся, поскольку паронепроницаемый слой в пироге стены приведет к образованию точки росы внутри этой стены. Выход – теплоизоляция дышащими, паропроницаемыми утеплителями, например, каменной ватой или напылением эковаты, а снаружи, как уже сказано, «шуба» из слоя раствора по сетке. Отделка "мокрый фасад" также хороший вариант для мергелевых стен, при условии применения паропроницаемого утеплителя и качественного крепления армирующей сетки.
Для стен из мергеля обязательны армопояса, цокольные – в зависимости от конструкции фундамента, междуэтажные и мауэрлатные в любом случае. Старая технология укрепления стен под мауэрлат состояла в том, что по верху стен выкладывали несколько рядов кирпичной кладки на цементном растворе. Такой пояс жесткости выполнял только задачу распределения нагрузок от крыши на стены дома, но контур стен не удерживался ничем. Армопояс из монолитного армированного бетона увеличивает срок службы стен на 10-15 лет, обеспечивая жесткость стен по периметру. Для устройства армопояса стены по верху зачищают, максимально обеспыливают, а затем пробуривают в валунах отверстия диаметром 8-12 мм на глубину 50-70 мм. Арматурные стержни соответственных диаметров забивают с аккуратностью, чтобы не расколоть камни. В монолитном поясе эти стержни следует связать с несущими стержнями армокаркаса.
Проемы в мергелевых стенах нужно укреплять. Лучший метод конструктивного укрепления, хотя и затратный, это усиление стальными обоймами. Металлопрокат применяют также в тех случаях, когда есть необходимость сделать проем в готовой стене. Эта работа ведется с большой осторожностью, так как мергелевая кладка держится на статике, за счет своей массы. Нельзя допускать, чтобы камни стронулись с места, это может привести к разрушениям. Стену постепенно прорезают диском по камню, предварительно установив верхнюю перемычку с запасом длины не менее, чем на 30 см в обе стороны. Перемычку ставят в прорезь стены, выполненную по разметке, по предварительно набуренным отверстиям.
Все работы по устройству проема следует вести, находясь снаружи дома. После установки перемычки стену прорезают по контуру на часть глубины, размечают на квадраты, и постепенно слоями сбивают эти клетки с помощью зубила. Для обоймы применяют стальной швеллер или уголки, сваривая их между собой. К обойме закрепляют стальную сетку. Слой торкрет-бетона по сетке завершает устройство проема.
Для дома из мергеля целесообразна четырехсторонняя вальмовая крыша, поскольку ее стропильная система равномернее распределяет нагрузки по стенам. Крышу делают с большим вылетом, для защиты стен от дождя. Атмосферная вода – для мергелевых стен враг. В мергеле слишком много мела и извести, которая вступает в реакцию с кислородом воздуха, а в присутствии воды эта реакция идет еще быстрее. Под действием солнечной радиации мергель подвергается окислению, теряет прочность и может рассыпаться за пару лет. Но надежно закрытый от воды, влаги и солнца, мергель отлично сохраняет прочность.
Мергель – материал особый, и требует особого к себе отношения. Очень сложный материал. Необходимость делать стены толщиной от полуметра и более — около метра — уже слегка обескураживает. И все же дома из мергеля строят, ведь экономический фактор при выборе стройматериала далеко не самый последний. Если обеспечить стенам из мергеля качественную защиту от воды и солнца, дом будет прочным, теплым и надежным как минимум несколько десятков лет, а по затратам – такой дом выйдет в несколько раз дешевле кирпичного.
Мергель – это горная порода, в которую может входить множество различных компонентов. Ее внешний вид очень непрезентабельный. Тусклый цвет, отсутствие красивого блеска делают породу непривлекательной для декора, отделки или коллекционирования, зато другие ее свойства очень полезны в строительстве.
Полезное ископаемое мергель
Название "мергель" происходит из немецкого языка. По-другому его называют "рухляк" и "глинистый известняк". Мергель очень похож на сланец, аргеллит, алевролит. В зависимости от соотношения главных компонентов и состава дополнительных примесей он обладает различными свойствами и характеристиками. Так, выделяют более двадцати его видов: гипсовый, глинистый, мелоподобный, известковый, цементный, пресноводный и другие.
Мергель – это не минерал. Он представляет собой именно горную породу, сложенную в основном глинистыми частицами и карбонатом кальция в любых минеральных формах. В большинстве случаев он состоит из смеси глин, доломитов и гипсов в различных пропорциях, иногда – из глины и силикатов.
В зависимости от минерального состава карбонатов, которые входят в мергель, его разделяют на известняковый, доломитовый или гипсово-доломитовый. По составу примесей он бывает углистый, песчанистый, кремнеземистый, слюдистый и т. д.
Физические и химические свойства
Горная порода мергель окрашена в светлые оттенки. Обычно она имеет бурый, красноватый или бело-желтый цвет. Гораздо реже встречаются черные, темно-серые и пестрые оттенки. Структура породы тонкозернистая или скрытокристаллическая, по своей структуре она может быть однородной цельной или же слоистой.
Так же как известняк и мел, мергель реагирует с соляной кислотой. При этом на его поверхности появляется темное глинистое пятно, что отличает его от других пород. Мергель хорошо размокает в воде, приобретая запах глины. Слегка намокая, он может немного прилипать к языку. В большом количестве жидкости теряет прочность и растворяется в ней, как и мел. Однако это происходит только при высоком содержании глины. Если в мергеле много кремния или карбоната, то влиянию воды он поддается гораздо хуже.
Кроме основных составляющих полезное ископаемое может содержать соединения железа, которые придают ему красноватый оттенок. Частыми компонентами породы являются фракции кварца, песчано-алевритовых частиц, а также окаменелые останки древних растительных и животных организмов.
Все виды мергеля обладают разными свойствами, которые зависят от состава породы. Основные характеристики, по которым их сравнивают и классифицируют:
- Пластичность.
- Плотность.
- Пористость.
- Влажность.
- Способность к набуханию.
- Консистенция.
- Способность к сжатию.
Глинистый мергель
Глинистый тип породы, как правило, рыхлый и очень неустойчивый. Он легко поддается растрескиванию, разламыванию и выветриванию. Хорошо впитывает в себя влагу и размокает. Глинистых частиц в такой породе может содержаться от 45 до 75 %, остальное приходится на карбонат и различные примеси.
Мелоподобный мергель
Мелоподобная порода обычно окрашена в светлые оттенки, обладает высокой рыхлостью, слабой прочностью и плотностью. Она легко растирается и крошится, очень мягкая наощупь. Мергель этого типа содержит до 30 % глины и около 30-90 % кальцита. В больших количествах в нем представлены известковые останки скелетов организмов.
Опока
Опока также называется кремнистым или пламенным мергелем. Это порода, которая сложена преимущественно минералом опалом. Его содержание может достигать от 50 % до 90 %. В отличие от мергеля глинистого и мелоподобного вида, опока является довольно прочным материалом. Он обладает большой пористостью, окрашен в серые оттенки и звенит, подобно камням, при падении. В его состав нередко входят частички скелетов древних организмов, а также фракции шпата, кварца, глауконита и глины.
Образование породы
Мергель – это осадочная порода, на формирование которой уходят миллиарды лет. Он образуется при осаждении частиц глины, минеральных остатков карбонатов, а также при истирании раковин и наружных скелетов морских обитателей.
Порода залегает слоями или в виде монолитных каменных блоков. Она не очень стойкая и долговечная, относительно легко поддается трансформациям под действием различных климатических, геологических и эрозионных процессов.
Глинистый мергель образуется на морском дне благодаря наслоению донных осаждений. За счет этого они более рыхлые и несвязанные. Известковые и каменные виды породы более плотные и цельные. Они формируются под действием разрушительных сил воды, а также прессования слоями, которые залегают выше.
Месторождения
Ископаемое мергель широко распространено на планете и всегда сопровождается залежами известняка и глины. Породу добывают в Беларуси, России, Украине, различных странах Европы, а также на Американском континенте.
Горная порода образуется в лагунах, на дне морей, соленых и пресноводных озер. Именно поэтому ее находят в местах, где когда-то располагались водоемы. Основное количество мергеля на международном рынке поставляют Англия, Греция и Турция. Крупные месторождения полезного ископаемого находятся также в Италии и Соединенных Штатах Америки. Кроме того, породу добывают на Кавказе, в Крыму, в Амвросиевском районе Донецкого бассейна, в Тацинском районе Ростовской области, в Крымске Краснодарского края, в Белорецком, Тюльменском, Инзерском районах Республики Башкортостан и других месторождениях.
Добыча мергеля
Для продажи мергель готовят в виде цельных камней или в виде крупной каменной крошки. Из-за распространенности материала его стоимость совсем не высокая. Один кубический метр мергеля стоит примерно 7-10 долларов.
Как правило, горную породу добывают открытым способом при помощи специальных машин для резки камня. Карьеры мергеля представляют собой огромные горизонтальные ступенчатые террасы, каждый уступ которых составляет 15-20 метров в высоту. Машины раскалывают несколько слоев породы, которую затем грузят на транспорт и вывозят для дальнейшей обработки.
Для превращения мергеля в щебень применяют роторные или щековые дробильные машины. Чаще всего его превращают в портландцемент, который потом используют в качестве строительного материала. Для этого мергель перемалывают на мельницах и обжигают в печах.
Где его применяют?
Горная порода не обладает никакой декоративной ценностью, да и широким спектром применения тоже. Тем не менее люди знают и используют ее с древних времен. Так, в античности мергель служил в качестве удобрения для почв. Насыщенный им грунт избавляется от лишней кислотности и отлично впитывает влагу. На таком фундаменте замечательно растут травы, злаки и виноград, поэтому это простую технологию применяют и в наши дни.
Кроме того, мергель – это распространенный строительный материал. В основном его применяют не самостоятельно, а в качестве компонента для цементных растворов. В некоторых странах его применяют как кирпич для возведения различных конструкций. Однако материал не является очень прочным и надежным, со временем он может слегка осыпаться или откалываться от воздействия ветра и осадков. Из-за этих особенностей высоких домов из него не сооружают, а строят лишь здания до двух этажей максимум.
