В.А. Волков Самодельная черепица
РЕДКОЛЛЕГИЯ
работает на общественных началах
Статья из брошюры «Сделай сам» № 2, 1993 г. серии «Новое в жизни, науке, технике.» издательства «Знание».
Производство цементно-песчаной черепицы
Черепицу изготовляют двух видов. Первый вид — гончарная, или глиняная. Для ее производства требуется глина определенного состава и, главное, обжиг в громоздких печах. Крупный расход топлива, наличие сушильных помещений и т.п. затрудняют получать глиняную черепицу непосредственно на садовом участке, ферме, сельской усадьбе.
Производство второго вида черепицы, цементно-песчаной, намного проще, чем глиняной. Отпадает необходимость обжига, а значит, и печей, топлива. Исходными материалами для этого вида черепицы являются цемент марки не ниже 200, песок и вода. При этом цемент лучше иметь медленно схватывающийся. Тогда одновременно можно приготовить больше смеси. Скорость схватывания цемента тем выше, чем больше температура воды и воздуха. Применим цемент, период схватывания которого протекает от 30 мин до 1—12 часов. До смешения цемент следует хранить в сухом помещении и в полиэтиленовых мешках. От сырости вяжущие качества цемента резко падают.
Песок для смеси должен содержать мелкие, средние и крупные частицы размером не более 2 мм. Примеси глины, земли, остатков растений и т.п. в песке не допускаются. Добиваются такой консистенции песка путем просеивания его через наклонно стоящую в рамке сетку с величиной ячеек менее 2 мм. Для черепицы предпочтителен речной песок. Его подсушивают и тоже просеивают.
Воду для смеси берут при температуре 15..18 °С, чистую, без запаха и не жесткую. Быстро определить жесткость можно, смывая с рук мыльную пену, которая не так просто убирается с кожи. Смягчают воду без добавления специальных присадок в некоторой степени кипячение, после которого воду охлаждают и сливают, оставляя осадок в емкости.
Рис. 1. Деревянный формовочный станок: 1 — пуансон; 2 — опора; 3 — брус-ограничитель; 4 — станина; 5 — выталкивающий механизм; 6 — стяжная шпилька; 7 — матрица; 8 — форма
Заготовку смеси для формовки черепицы производят порциями, используемыми в течение 20...30 мин. В смесь закладывается 1 часть цемента, 3 части сухого песка и 0,5 части воды. В подходящей емкости все тщательно перемешивается металлической лопатой, пока масса не станет однородной по цвету. После этого подливают воду и перемешивают до тех пор, пока масса не достигнет одинаковой влажности.
Формовку черепицы производят на станках. Простейший деревянный станок был сконструирован в середине нашего века Г. Морозовым. Его станину (рис. 1) делают из чисто оструганного бруса сечением 80×80 мм. Форму (рис.3) изготовляют из досок толщиной 20 мм и шириной 70 мм. Она представляет собой ящик без дна. Стенки формы обшивают кровельной тонколистовой оцинкованной сталью минимальной толщины (0,35...0,45 мм). Внутренние размеры формы соответствуют размерам матрицы. Нижние края торцовых стенок формы окантовывают стальной полосой шириной 20 мм. Саму форму крепят ушками в центре станины между ножками и боковыми брусьями. Ушки длиной 70...80 мм являются продолжением стальной полосы, окантовывающей торцовые стенки формы. Эти ушки загибают под прямым углом на высоту 20 мм от верхнего обреза торцовых стенок и крепят к горизонтальным брусьям станины шурупами. Вместо шурупов можно применить винты или болты с гайками. Но как ушки, так и головки метизов следует заглубить в дерево брусьев, ибо горизонтальные верхние части последних являются направляющими при перемещении пуансона между ними. Конечно, форма будет намного долговечнее, если сварить ее при помощи газо- или электросварки из стальных листов толщиной 1,5...2,5 мм. В свою очередь, чтобы меньше расшатывать стойки станины, их стягивают самодельными болтами или шпильками диаметром 8, 10 или 12 мм, нарезая соответствующую метрическую резьбу на их концах.
Рис. 2. Формующие части под один из типов пазовой черепицы: 1 — рукоятка; 2 — пуансон; 3 — петля: 4 — направляющий щиток; 5 — металлическая окантовка; 6 — планка; 7 — основание; 8 — шуруп; 9 — матрица
Рисунки на пуансоне и матрице (рис. 2) нужно вырезать в точном соответствии с выбранным типом черепицы. На пуансоне делают зеркальное отражение лицевой стороны черепицы, на матрице — ее обратной стороны с шипом. Зазор между пуансоном и матрицей в форме определяет толщину черепицы. Но увеличение толщины черепицы приведет к утяжелению всей кровли. Следует стремиться, чтобы толщина черепицы в самых тонких местах была 12...15 мм. Поэтому очень важны, например, соразмерности выступов и впадин на пуансоне и матрице. Возникающие от этого ребра и углубления во многом определяют крепость черепицы. Вот почему большинство деталей станка требуют точного изготовления и сохранения размеров в процессе эксплуатации.
Пуансон изготовляют из древесины твердых пород, предпочтительно из сухого дуба. Плоскости основания пуансона хорошо остругивают рубанком. Наибольшая плоскость станет рабочей, когда на ней будет «возведен» рисунок. В соответствии с выбранным типом черепицы, для примера, к пуансону делают три дубовые планки. Учитывая сложность простановки размеров на сечениях «А-А» и «В-В» (см. рис. 2), приведем эти размеры в тексте. Итак, две планки в одной продольной плоскости имеют ширину 47 мм, а в другой — 35 мм, общая длина каждой планки — 380 мм, высота — 13 мм. Третья планка имеет постоянную ширину 33 мм, длину 380 мм и высоту 15 мм. В ее середине на всю длину плоскости выбирается полуовальная бороздка шириной 12 мм и глубиной 6 мм. Стороны углубления скругляются до половины глубины планки и должны в сечении напоминать равнобедренную трапецию.
Характерным для всех выпуклостей и вогнутостей пуансона является то, что все эти «ямки» и «холмы» в сечении имеют скошенные стенки и закругленные углы. Это, как и в литейных формах, облегчит изъятие готового изделия. В частности, при формовании черепицы к подобной поверхности пуансона меньше будет липнуть масса, а на матрице это обеспечит сравнительно быстрое отделение подсохшей черепицы.
Готовые планки приклеивают и прибивают к основанию пуансона согласно размерам на чертеже. Учитывая влагу массы для формования, пуансон в чисто деревянном исполнении недолго сохранит свою рабочую форму. Конечно, можно для крепости проолифить планки и промежутки между ними, что несколько удлинит жизнь пуансона. Гораздо эффективнее оббить пуансон тонколистовой отожженной медью или алюминием, а на худой конец — и самой тонкой оцинкованной кровельной сталью. Металлическое покрытие следует закрепить гвоздями или шурупами на вертикальных стенках пуансона, углубив их шляпки в основание. Соблюдение первоначально заданных размеров и гладкость обязательны! Покрытие должно плотно облегать планки и впадины, четко выделяя грани.
Рис. 3. Форма: 1, 2 — металлические полосы; 3 — стенка; 4 — металлическая окантовка
На рис. 2 показаны матрица и пуансон для черепицы с продольными ребрами. Когда же будут создаваться формующие детали для черепицы типа пазовой штампованной, то появятся и планки, которые нужно будет прибивать на основания матрицы и пуансона поперек удлиненных (но не на них!) с отступом от края на 10...20 мм (см. рис. 2). Ясно, что в этих случаях удлиненные планки укорачивают.
Грани на тыльных сторонах пуансона и матрицы следует несколько закруглить. Это сохранит и детали, и руки от повреждения. Такую же рекомендацию можно предложить и для направляющего щитка лишь с тем отличием, что здесь нужно закруглить грани по всем сторонам щитка. Для этого подойдут рашпили, напильники с грубой насечкой, пила и даже точило, когда закругление осуществляем поперек волокон доски или бруска. А для снятия угла грани вдоль волокон пригоден нож, рубанок и т.п.
Направляющий щиток составляют из досок (см. рис. 2), которые сбивают в два слоя, крест накрест. Сшитые таким образом доски с двух противоположных сторон образуют выступы в виде четвертей размером 22,5 мм. Пуансон и щиток соединяют между собой двумя самодельными петлями из полосовой стали. Можно использовать для этого и крупные дверные петли, которые, к сожалению, крепят лишь к краям пуансона и щитка, что приводит к расширению отверстий, в которые будут вкручены шурупы или винты с гайками. Дефект исправим, если к тыльной стороне пуансона и укороченной на две четверти стороне щитка присоединить шурупами металлические пластины толщиной 1...1,4 мм и лишь потом установить петлю или петли, которые позволят мгновенно отсоединить пуансон от матрицы. Чтобы это не произошло самопроизвольно, следует предусмотреть фиксацию.
К пуансону для удобства откидывания прикручивают рукоятку, а к щитку — опору для поднятого пуансона. Суженные на четверть стороны щитка вводят в направляющие станины (см. рис. 1), которые образованы брусами-ограничителями. Для беспрепятственного возвратно-поступательного движения щитка по направляющим станины его соприкасающиеся грани следует закруглить и смазать достаточно консистентной смазкой. При этом ясно, что и в брусьях-ограничителях сечением 80×65 мм также выбраны четверти, что четко видно на разрезе Г—Г (см. рис. 1), где показан и вдвинутый направляющий щиток. Крепить брусья-ограничители к продольным брусам станины предпочтительно самодельными шпильками или болтами М6, М8 или М10 с металлическими шайбами, обычными и пружинными, и гайками. Шайбы предупредят вгрызание и вдавливание головок болтов и гаек в дерево брусов и, кроме того, устранят самоотвинчивание гаек на длительный период. Этот тип соединения можно рекомендовать и для других узлов станка. Гвозди в деревянном станке допустимы только тогда, когда можно загнуть их ножку на плоскости, противоположной той, на которой находится шляпка, или когда шляпка гвоздя фиксируется от поднятия. С последним случаем встретимся, если планки пуансона и матрицы прибить гвоздями, после чего облицевать рабочую поверхность этих пуансона и матрицы металлическими листами.
Выталкивающий механизм монтируется под формой, в центре, между ножками станины, так, чтобы его пластина входила в форму не выше нижнего среза ее стенок. Принципиальная кинематическая схема крепления выталкивающего механизма к поперечным брусам станины, находящимся между ножками, показана на рис.4. Стойка совершает возвратно-поступательное движение благодаря тому, что в верхней части, под пластиной, проходит через втулку, имеющую наружную резьбу. Сама втулка продета сквозь середину металлического листа, к которому крепится четырьмя гайками. Сначала заворачиваем по гайке с каждой стороны листа, потом добавляем еще по одной. Вторая пара гаек не даст отвернуться первой паре. Успешнее это соединение осуществить сваркой, если таковая имеется. Металлический лист уже в сборе с втулкой крепится к верхним поперечным брусам станины. Причем втулку не обязательно вытачивать на токарном станке, вполне подойдет обрезок водогазопроводной трубы с подходящим внутренним диаметром к наружному диаметру стойки. Во втулку стойка должна проходить свободно, но не болтаться в ней. Зазора в 1...1,6 мм достаточно, учитывая смазку контактирующих поверхностей.
Рис. 4. Выталкивающий механизм: 1 — пластина; 2 — палец; 3 — металлический лист; 4 — втулка; 5 — рычаг; 6 — стойка; 7 — ось; 8 — скоба
Рычаг поворачивают вокруг оси (см. рис. 4), которая фиксируется на нижних поперечных брусьях двумя скобами. А чтобы ось не выдвигалась самопроизвольно из скоб, по концам ее ставят шайбы со шплинтами, для которых в оси сверлят два отверстия. Можно обойтись и без металлических шайб, если по концам оси проточкой создать заплечики. Последние будут опираться в торцы скоб. В любом случае скобы предпочтительно гнуть из стальной полосы толщиной не менее 2...3 мм.
Пооперационная работа станка начинается с отведения пуансона и укладки его на опору (см. рис. 1). Затем на пластину выталкивающего механизма, заменяющего дно формы, укладывают матрицу тыльной стороной. Рисунок матрицы смазывают жирным составом, который не допустит сцепления массы в процессе подсыхания с поверхностью рисунка. В прошлом таким составом была нефть. На производство 1000 шт. черепицы тратили 6...8 кг. Важно иметь такой состав смазки, который отталкивал бы воду, содержащуюся в формующейся массе.
Затем в форму закладывают заранее приготовленную массу. Опыт покажет, сколько приблизительно ее следует опустить в форму, чтобы осталось место для опускаемого с силой пуансона. И тут не следует забывать, что хоть и есть у пуансона направляющий щиток, но и сам пуансон верно встанет в форме только тогда, когда углубится в нее на высоту рисунка.
За рукоятку на пуансоне протягиваем его до переднего конца формы. Это протягивание допустимо, когда на черепице нет поперечных ребер и впадин и когда пуансон короче формы. Причем обычно возвратно-поступательное протягивание повторяют два-три раза и, убедившись в четкости рисунка, возвращают пуансон на опору. В случае производства черепицы с поперечными и продольными ребрами и впадинами можно оказывать лишь вертикальное давление на пуансон, длина которого должна совпадать с длиной формы. Вот когда существенна правильная доза массы в форме. Пуансон еще называют кареткой-матрицей именно за способность не только выжимать рисунок, но и как бы простругивать его при возможности возвратно-поступательного движения. Этим перемещением, кстати, пользуются для железнения лицевой поверхности черепицы.
Это железнение заключается в том, что лицевую поверхность отформованной черепицы после поднятия пуансона посыпают сухим цементом или смесью цемента с охрой, мумие или другими щелочестойкими пигментами. Здесь же в форме «сдобренную» поверхность обрызгивают водой. Потом опускают пуансон и возвратно-поступательным его движением заглаживают порошкообразное покрытие. Нажатием на рычаг приводится в движение выталкивающий механизм. Его пластина на пальцах приподнимает и извлекает из формы матрицу с отформованной черепицей. В таком виде черепицу (ОБЯЗАТЕЛЬНО С МАТРИЦЕЙ!) относят на стеллаж для сушки в закрытое и без сквозняков помещение. Здесь черепицу периодически (3—4 раза в день) поливают чистой водой. Понятно, что если черепица еще не застыла и мягкая, то размывать ее водой не следует. Чтобы уменьшить количество поливок, черепицу иногда посыпают, например, влажными опилками.
Рис. 5. Готовая черепица: а — из цемента марки 400 и песка средней крупности; б — складирование перед отправкой черепицы
Эти поливки в основном совершают по истечении двух-трех суток, когда отформованная черепица снята с матрицы и поставлена на стеллаж на малое боковое ребро. В таком положении черепица находится еще 5...8 суток. Затем ее выносят из помещения и складывают в тени на большое ребро (рис. 5). По истечении 2...3 недель со времени изготовления черепицей можно покрывать крыши.
Производительность описанного станка 200...300 черепиц в день. А это означает, что на время сушки черепицы с матрицей в течение двух-трех суток потребуется еще по 200...300 матриц в день. Очевидно, что чем проще будет рисунок на матрице, тем проще будет ее изготовить.
А можно ли обойтись вообще без станка для производства черепицы? Конечно, если требуется малое ее количество. Для этого достаточно иметь один пуансон, несколько матриц и разборную форму, которая представляет собой ящик без дна и крышки, но стенки по одной из оси симметрии должны разбираться для освобождения матрицы с отформованной черепицей. Есть и другой вариант выдачи матрицы с черепицей без разъятия формы. Для этого делают прямую четырехугольную призму из дерева или другого материала. Перпендикулярное сечение призмы должно равняться или быть несколько меньше прямоугольника основания матрицы. Выталкивающий механизм готов. Форму вместе с матрицей и черепицей приподнимают и ставят на призму. Затем форму опускают, а черепица с матрицей остается на призме. Ясно, что высота призмы превосходит высоту формы. Саму призму можно заменить, скажем, металлической конструкцией, состоящей из металлического листа толщиной 3...5 мм в основании, стойки и пластины у верхушки.
Описанный деревянный станок сделан по образу и подобию металлического (рис. 6), который серийно выпускался ранее мелкими партиями, что и заставило умельцев мастерить собственные станки. На металлическом станке за месяц изготавливали 10—12 тыс. штук черепицы. Эти станки вполне можно использовать для индивидуальной трудовой деятельности. При наличии металла, сварочного оборудования и токарного станка наладить производство станков для изготовления черепицы не представляет особого труда.
Рис. 6. Металлический формовочный станок: 1 — ящик-обрезчик; 2 — каретка-пуансон; 3 — матрица; 4 — ящик с ситом для цемента с красителем или без него; 5 — станина; 6 — форма; 7 — выталкивающий механизм; а — станок; б — работа на станке; в — черепица
Рис. 7. Дома под черепичными крышами: а — в Германии; б — в Таллинне; в — в Японии; г — в Венеции; 1 — водосточная труба; 2 — желоб; 3 — черепица; 4 — ребро; 5 — примыкание черепицы к стене; 6 — карниз; 7 — слуховое окно; 8 — дымовая труба; 9 — конек; 10 — ветровая доска
Черепицу как кровельный материал применяли уже в глубокой древности. Дома под гончарными и мраморными крышами строили еще в древности греки и римляне. В XII веке эти крыши появились в Германии и близлежащих странах. В настоящее время в Западной Европе (рис. 7) широко используют черепицу. Наша страна о черепице забыла. Кровля 50...70-летней давности иногда напоминает о черепице. Хотя любой хозяин фермы и даже садового участка может самостоятельно изготовить черепицу цементно-песчаного типа на своей территории.
Кровли из черепицы огнестойки, долговечность достигает 100 лет и более. Однако черепица хрупка и имеет большой вес по сравнению с другими кровельными материалами. Поэтому к прочности стропил и обрешетки предъявляют повышенные требования. Это необходимо еще и потому, что черепицы с грубым рельефом (S-образная, желобчатая...) задерживают снег.
Укладка черепицы на кровле
Стропила, как правило, имеют дополнительные элементы (рис. 8 г). В этом случае по поперечному сечению подкосы и стойки равны стропилу, схватки изготовляют из доски 4×18 см или из пластины 14/2 см. Поперечное сечение прогона зависит от расстояния между стойками.
Таблица 1. Стропила под кровлю из черепицы (см)
Шаг стропил Материал Наибольшее расстояние между опорами 300 350 400 425 450 475 500 50 Бревно 13 14 16 17 17 18 19 Пластина 16/2 17/2 19/2 20/2 21/2 22/2 22/2 Доска 4×18 4×18 5×20 6×20 6×22 6×22 7×22 60 Бревно 14 15 17 18 18 19 20 Пластина 16/2 18/2 20/2 21/2 22/2 — — Доска 4×18 5×18 6×20 6×22 6×22 7×22 — 70 Бревно 14 16 17 18 19 20 21 Пластина 17/2 19/2 21/2 22/2 — — — Доска 4×18 5×20 6×20 7×22 7×22 — — 90 Бревно 15 17 18 19 20 21 22 100 Бревно 15 17 19 20 21 22 22ПРИМЕЧАНИЕ. 1. Опорами стропила считается мауэрлат, подкос (рис. 8), прогон и противоположное стропило. 2. Пластина — это распиленное по длине на две части бревно. 3. Шаг стропил выбран для самой весомой черепицы (табл. 2).
Если это расстояние до 3 м, то схватку делают из бревна диаметром 18 см, если до 4 м — из бревна диаметром 22 см. Расстояние между стойками более чем 4 м выбирать не рекомендуется.
В зависимости от типа черепицы выбирают шаг обрешетки по стропилам (рис. 8 г). Причем если обрешетка выполнена из жердей, то каждая жердь должна обладать не менее чем тремя гранями под прямым углом по отношению друг к другу. Сторону жерди без грани, имеющую округлость, обращают туда, где к жерди ничего не примыкает. Понятно, что на обрешетку, как и на стропила, идет только хорошо просушенный материал.
Таблица 2. Обрешетка под кровлю из черепицы (см)
Материал Шаг стропил До 100 110 120 130 140 150 До 200 Бруски 5×5 5×5 5×6 5×6 6×6 6×6 Запрещается Жерди 6 6 6 7 7 8 ЗапрещаетсяРис. 8. Основания крыш: а — односкатные наслонные стропила с одним рядом стоек и подкосами жесткости; б — односкатные наслонные стропила без подкоса; в — односкатные наслонные стропила с подкосами; г, д — наслонные стропила двухскатных крыш; е — заделка прогона в стену фронтона; ж — прирубка стропильной ноги к прогону и стык на консоли; з — шаблон для прикрепления брусьев обрешетки к стропилам; и — опора дощатого стропила на нижний мауэрлат; к — стык стропила на прогоне; л — опора стропила на верхний мауэрлат; м — опора стропила на нижний мауэрлат
Верхние грани брусков или жердей обрешетки, после того как будут прибиты к стропилам, должны находиться в одной плоскости. Проверяется это бруском или рейкой длиной 1...2 м, накладываемыми перпендикулярно элементам обрешетки. Возникающие зазоры допускаются в пределах 6...10 мм. Бруски или жерди при закреплении на стропилах располагают параллельно коньку на равном расстоянии друг от друга так, чтобы под каждым стыком рядов черепицы находился элемент обрешетки. Для устранения ошибок проводят пробную укладку черепицы. Это можно делать на ровном участке почвы, «подгоняя» несколько рядов черепицы к параллельно положенным брускам. Шаблоны вырезают (рис. 8 л) после этого. По ним и ведут укладку обрешетки непосредственно на стропилах. Такая укладка позволит разместить целое число рядов черепицы как по уклону, так и по горизонтали кровли.
Самый нижний брусок, жердь или доску у карниза (рис. 8 е) приподнимают над плоскостью всей обрешетки на 25...35 мм. Вызвано это тем, что здесь черепицы своим нижним краем опираются прямо на элемент обрешетки, а не на часть каждой черепицы в ряду. Такой элемент обрешетки называют уравнительным или дополнительным.
Таблица 3 как раз и учитывает, что все последующие ряды, после карнизного, своими нижними частями покрывают верхние части черепиц предыдущего ряда.
Таблица 3. Глиняная и цементно-песчаная черепица
Тип черепицы Размеры, мм Количество на 1 м2, шт. Масса 1 м2 в насыщенном водой состоянии, кг кроющие/полезные/ габаритные длина, а ширина, б длина, в ширина, г Пазовая штампованная 310-8+24 190+10-6 Не нормируются 18 50 333+14-8 190+10-6 — — — — 347+24-8 208+10-6 — — — — Пазовая ленточная 333 ± 5 200 ± 3 400 ± 5 220 ± 3 15 50 333 ± 5 180 ± 3 400 ± 5 200 ± 3 — — 333 ± 5 140 ± 3 400 ± 5 165 ± 3 — — Плоская ленточная 160 ± 5 155 ± 3 365 ± 5 155 ± 3 34 65 Волнистая ленточная 290 ± 5 200 ± 3 350 ± 5 240 ± 3 — — S-образная ленточная 333 ± 5 175 ± 3 360 ± 5 245 ± 3 — — Коньковая 333 ± 5 Не нормируется 365 ± 4 200 ± 3 3 6 Желобчатая -340 -115/140 400 125/210 — 70...80ПРИМЕЧАНИЕ: 1) Масса и количество коньковой черепицы рассчитаны на 1 пог. м конька; 2) масса 1 шт. черепицы 2...2,3 кг; 3) допускается производство и не глиняной черепицы, но ее масса должна быть в указанных пределах на 1 м.
Первые бруски обрешетки от конька крыши по обеим сторонам скатов закрепляют на стропилах так, чтобы верхние края завершающих рядов черепицы не мешали друг другу. Раскладку и закрепление на стропилах остальных брусков ведут от первого у конька. Но следующий брусок после нижнего карнизного располагают так, чтобы самый последний ряд черепиц перекрывал стену на 60...70 мм.
Для стока воды черепичная кровля должна иметь скат под углом не менее 30°. На участках кровель сложной формы (рис. 7) применение черепицы затруднено. Ее заменяют, например, кровельной листовой сталью. Преимущественное распространение получила глиняная черепица.
Минимально допустимые размеры любого вида черепицы следующие: толщина — 8...10 мм, глубина пазов (фальцев) — 5 мм, высота шипов для подвески — 10 мм. В пазовой штампованной черепице (рис. 9 а) на тыльной стороне имеется ушко с отверстием, в ленточной (рис. 9 б) — отверстие находится в средней части ушка. У волнистой ленточной черепицы (рис. 9 г) отверстие диаметром 5 мм делают на расстоянии 5 мм от края.
Перед укладкой на обрешетку черепицу следует отсортировать по форме, цвету, наличию трещин и т.п. Калибром для этого может служить контрольная обрешетка (рис. 10 а). Резко отличные по цвету черепицы обычно отбирают и располагают в обрамляющих скаты местах. Причем для каждого элемента обрамления (карнизы, конек и т.п.) стараются подобрать близкую по цвету, но отличную от рядового покрытия черепицу.
Рис. 9. Глиняная и цементнопесчаная черепица: а — пазовая штампованная; б — пазовая ленточная; в — плоская ленточная; г — волнистая ленточная; д — S-образная ленточная; е — коньковая; ж — желобчатая
Проволоку для привязывания черепицы берут стальную или из цветного металла. Если стальная или медная проволока слишком жестка, то ее отжигают в печи, на костре или над газовой горелкой. Стальную проволоку обычно берут диаметром до 1 мм, медную — до 2 мм, алюминиевую — до 2,5 мм. На контрольной обрешетке замеряют по лежащим черепицам нужную длину одной проволоки, по которой разрезают остальную проволоку.
Здесь удобно применить кусачки, ножницы для кровельных работ или ребро стальной пластины (или уголка) и молоток. Стальную проволоку после крепления черепиц хорошо бы прокрасить масляной краской.
Гвозди, за которые зацепляется проволока, должны иметь диаметр не менее 3...4 мм и длину 40...50 мм. В обрешетку забивайте гвоздь приблизительно на 2/3 его длины, с тем чтобы в оставшемся интервале до головки не менее 2 раз обернуть проволоку и сразу же ее перекрутить хотя бы 2...3 раза. Это устранит соскальзывание проволоки с гвоздя даже при малой шляпке. По мере эксплуатации выступающая из дерева часть гвоздя особенно ржавеет и со временем под действием ветровых и осадочных усилий на черепицу, передаваемых проволокой, вообще может отвалиться. Поэтому гвозди до забивания следует прокрасить масляной краской и высушить. Но еще лучше применить оцинкованные гвозди.
Перед укладкой черепицы на обрешетку следует провести ряд подготовительных операций. Первая и самая трудоемкая касается самой черепицы. Если отверстия в шипах черепицы не получены проколом в «сыром» виде, то эти отверстия диаметром 3...4 мм на расстоянии 20...40 мм от края нужно просверлить. Тогда не обойтись хотя бы без деревянного кондуктора, в который будет закладываться каждая черепица. Металлическая трубка в кондукторе обеспечит перпендикулярное положение сверла по отношению к поверхности. Это сверло обязательно должно иметь твердосплавную пластину. Сам процесс сверления лучше сопровождать струйкой воды для охлаждения сверла и осуществлять его на вертикально-сверлильном станке или при помощи вертикально закрепленной электродрели. При этом не забывайте о технике безопасности!
РАБОТАЙТЕ В РЕЗИНОВЫХ ПЕРЧАТКАХ!
СТОЙТЕ НА СУХОЙ НЕЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩЕЙ ПЛОЩАДКЕ!
ЗАЗЕМЛЯЙТЕ КОРПУС ЭЛЕКТРОИНСТРУМЕНТА!
На четырехскатной крыше черепицы, выходящие на ребра, придется окалывать.
Рис.10. Инструмент и приспособления для покрытия крыши черепицей: а — контрольная обрешетка; б, в — молотки; г — кирочка-топорик; д — кирочка-молоток; е — молоток-ножовка-топорик; ж — развертка; з — трехгранное шило; и — рашпиль; к — клещи; л — гвоздодер; м, н, о, п — кельмы; р — ведро; с — отвес; т — самодельный уровень; у — заводской уровень; ф — деревянный угольник; х — метр складной; ц — рулетка; ч — рейка
Делают это кирочкой (см. рис. 10) и клещами по предварительно сделанному ножовкой надпилу. Хорошо вымоченная черепица более податлива для обработки. Околотые края черепиц желательно загладить обломком кирпича или на абразивном круге, учитывая, что на них ляжет коньковая черепица, которая закроет зазоры на ребрах.
Пазовые штампованные ленточные черепицы, чтобы не получить смежных вертикальных швов, укладывают в каждом ряду со смещением на полчерепицы (рис. 11, 12). Следовательно, если один ряд состоит из целых черепиц, то предыдущий и последующий начинаются и заканчиваются половинками черепиц. Поэтому эти половинки получают или заранее формовкой, или путем разрезки целых черепиц.
Таблица 4. Компоненты раствора
Составы, № Количество частей известь цемент песок 1 1 — 3 2 1 1 5 3 1 1 6 4 1 1 7 5 1 1 9Раствор для укладки и промазки швов между черепицами может состоять по объему из нескольких компонентов,приведенных в табл. 4. Каждый из компонентов перед смешиванием следует просеять. Воду добавляют в раствор в таком количестве, чтобы соблюсти определенную консистентность. Например, раствор для укладки коньковой черепицы должен не расползаться и в то же время охватывать без труда внутреннюю вогнутую поверхность этой черепицы. Есть растворы, составленные и по массе: 1 кг цемента; 3 кг сухого песка; 0,5 кг воды.
Цемент в растворе ведет к излишнему упрочнению смеси, что, в частности, препятствует отделению черепицы при ремонте. Кроме того, в таком растворе после высыхания появляются волосяные трещины, которые вызывают выкрашивание промазки. Для устранения данного дефекта в раствор добавляют волокнистый материал (шерсть домашних животных, сечку тонкой и мягкой соломы, размельченные пеньку, лен и т.п.). Побелка не предохраняет шов от выкрашивания, другое дело промазка его масляной краской.
Рис. 11. Укладка пазовой штампованной черепицы: а — от карниза; б — закрепление на обрешетке; в — стандартной; г — со ступенчатым фальцем; д — у конька; е — у фронтона; 1 — стропило; 2 — брусок обрешетки; 3 — проволока; 4 — дополнительная доска; 5 — гвоздь; 6 — прижимная планка; 7 — ветровая доска
В некоторых книгах по кровельному делу рекомендуется промазывать швы между черепицами со стороны чердака. А если это касается вновь построенного дома из бревен, то не ранее чем через 3...4 месяца после покрытия крыши черепицей, чтобы успела произойти осадка стен. Но это ведет к нарушению естественной вентиляции чердака, ибо специальные трубы для проветривания, учитывая характер кровли, обычно не устанавливают (рис. 13 а). Возникающий на поверхности черепицы со стороны чердака конденсат стекает на обрешетку и способствует ее разрушению (рис. 13 б).
Иногда при укладке черепицы ее продольные ребра окунают в раствор. Между смежными черепицами закрывается щель, что ведет к вышеизложенному дефекту. Введение дополнительного раствора в рядовую черепицу ко всему еще увеличивает общий вес кровли.
Рис. 12. Укладка пазовой ленточной черепицы: а — от карниза; б — закрепление на обрешетке; в — у фронтона; г — у конька;
1 — стропило; 2 — брусок; 3 — проволока; 4 — дополнительная доска; 5 — гвоздь; б — прижимная планка; 7 — ветровая доска
Во всяком правиле есть исключение. В данном случае оно касается плоской ленточной черепицы, названной «бобровый хвост» (рис. 14). Если эту черепицу на кровле укладывают в один слой, то вода, стекая по закруглению «бобрового хвоста», как раз попадает в щель между двумя низлежащими черепицами. Поэтому здесь без промазки швов нельзя обойтись (рис. 13 б). Намного менее вероятно проникновение воды, когда плоскую черепицу укладывают в два слоя (рис. 14 к, л) или чешуйчато (рис. 14 и). Хотя один из способов двойного покрытия плохо противостоит ветровому давлению (рис. 14 а). Этот способ именуется венечным, и при нем снова не избежать применения раствора для склеивания черепиц. Это приклеивание может заменить использование кляммер (рис. 14), которые представляют собой полоски, нарезанные из тонколистовой кровельной стали. Кляммеру перегибают пополам и прибивают гвоздем к обрешетке.
Рис. 13. Вентиляция чердака: а — тугое прокрашенное соединение обоймы и воротника; б — промазка швов раствором; в — пропайка или проклейка стыка воротника и обоймы; г — соединение обоймы и воротника одинарным лежачим фальцем; 1 — уплотнение; 2 — стропило; 3 — доска-фиксатор; 4 — черепица; 5 — обойма; 6 — воротник; 7 — вентиляционная труба; 8 — брусок обрешетки; 9 — раствор; 10 — конденсация паров; 11 — пропайка
Один отворот кляммеры кладется на черепицу после отгиба, второй — на смежную черепицу. Верхний ряд черепиц прижимает отгибы кляммер. Приблизительное перекрытие черепиц друг другом при уклоне до 35° можно рекомендовать в пределах 100 мм, при уклоне свыше 30° — 80 мм.
Укладку любого типа черепицы начинают, находясь на чердаке дома. Первый ряд черепицы должен образовать карнизный свес. Этот ряд ложится своими нижними половинами на приподнятый край обрешетки (рис. 8, 11, 12). Высота приподнятия по отношению ко всей плоскости обрешетки данного ската равна толщине черепицы. Верхние половины первого ряда черепиц, зацепленные за шип, оказываются на брусе, находящемся в общей плоскости обрешетки. Так как ряды черепицы укладывают по направлению от карниза к коньку, то нижние половины черепиц в рядах будут уложены на верхние половины черепиц предыдущего ряда. Чтобы каждая черепица не стала по отношению к другим черепицам «сикось-на-кось», ее устанавливают по шнуру, ватерпасу или угольнику (рис. 10). Тогда горизонтальные щели или швы будут параллельны коньку и карнизному свесу. Если окажется, что черепица не становится по этому правилу «в строй», то ее подтесывают кирочкой или заменяют на другую. Щели вдоль каждого ската тоже должны быть параллельны друг другу и фронтонному свесу, если он есть.
Рис. 14. Укладка плоской ленточной черепицы: а — однослойная; б, в — проволочные кляммеры; г — кляммера из металлического листа; д — комбинированная кляммера; е, ж — установка комбинированных кляммер; з, и — проволочная кляммера и ее установка; к, л — двухслойная укладка черепицы: м — зубчатая укладка; н — чешуйчатая укладка; о — венечная укладка; п — действие ветра на венечную укладку; р — стопорение черепицы по фронтонному свесу; 1 — кобылка; 2 — уравнительный брус; 3 — кляммера; 4 — ветровая доска
Вот почему так важно, чтобы после формовки черепица сохранила заданные размеры.
Для укладки следующих рядов после ряда карнизного свеса приходится выбираться на обрешетку и садиться на нее. С чердака или извне черепицу подает помощник (рис. 15).
Соблюдайте при работе на кровле ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ! Привязывайтесь! Используйте накладные Лестницы. Черепицы вдоль карнизного и фронтонных свесов крепятся все, как одна, проволокой через шипы к гвоздям, специально забитым (рис. 12 б) в удобных местах обрешетки. Остальную рядовую черепицу фиксируют в зависимости от уклона крыши обычно под углом более 45°.
Укладку коньковой черепицы начинают не на крыше, а предварительно на ровной площадке почвы или на доске. Подогнав черепицы друг к другу, натягивают над ними шнур, натертый мелом, так, чтобы отбить продольную линию по серединам всех черепиц. Причем длина ряда черепиц должна совпадать с длиной места, где производится установка коньковых черепиц. И здесь тоже натягивают шнур, по которому и ведут укладку. Чтобы не спутать взаимно подогнанные черепицы, их пронумеровывают перед «рассыпанием» ряда.
Если коньковую черепицу начинают устанавливать с ребер четырехскатной крыши, то в таком же положении по отношению к раструбу черепицы ее продолжают «гнать» и по коньку (рис. 16 а, б). Эту черепицу обязательно фиксируют на предназначенном месте раствором и проволокой за шип (рис. 16 в, г, д). Но стандартизованная отечественная коньковая черепица не имеет шипа. Это приводит к сдвигу черепиц на коньке и ребрах (рис. 16 е) в процессе эксплуатации крыши. Поэтому при самодельном изготовлении коньковой черепицы в матрицах предусмотрите углубление для формовки шипа на внутренней вогнутой поверхности этой черепицы.
Рис. 15. Леса
У конька, да и на ребрах коньковая черепица должна стать так (рис. 16 в, г, ж, и), чтобы перекрыть ряды черепиц на смежных скатах не менее чем на 40...60 мм. На ребрах для этого придется окалывать выступающие углы крайних в рядах черепиц. И здесь все придется делать в основном по месту, не забывая, что в каждый раструб коньковой черепицы должен попасть выступ предыдущей коньковой черепицы.
Рис. 16. Укладка коньковой черепицы: а, б — направление; в, г, д — крепление; е — сдвиг не закрепленных проволокой черепиц; ж — перекрытие коньковой черепицы в рядах; з — «спинка» из раствора для «приклеивания» черепицы; и — основание для раствора под коньковой черепицей; к — разделка растворного шва между коньковыми и рядовыми черепицами; л — замена коньковой черепицы; м — металлический зонт; 1 — раствор; 2 — шип черепицы; 3 — проволока; 4 — коньковый брус; 5 — болт; 6 — стропило; 7 — скоба для укрепления накладной лестницы; 8 — дополнительный брусок; 9 — металлическая полоса; 10 — доски
Раствор для коньковой черепицы выполняет две функции. Первая, но не непременная заключается в том, чтобы создать такую форму «спинки», с которой черепице будет трудно соскользнуть. Ведь черепица еще и приклеивается раствором. На это и рассчитывают, когда коньковую черепицу не прикручивают за шип к обрешетке (рис. 16 з). Чтобы эта масса раствора частично не вытекла на чердак, между крайними к коньку брусьями обрешетки прибивают две доски (рис. 16 и) под углом 90° друг к другу. Вторая функция раствора — закрыть щели между коньковой черепицей и черепицей верхних рядов скатов (рис. 16 к). Здесь раствора должно быть столько, чтобы вода его не омывала. То есть растворный шов следует делать с вогнутостью, а не с выпуклостью, которую можно увидеть между кирпичами кладки стен дома.
Нередко отсутствует даже самодельная коньковая черепица. Ее заменяют двумя досками, сбитыми у торцов под углом 90°. Понятно, что эти доски должны перекрывать оба крайних ряда черепицы. А также их прибивают или прикрепляют к прогону (рис. 16 л) или брусьям обрешетки. Поверху доски перекрывают полосой листовой кровельной стали, согнутой также под углом 90°. Полосу кладут на щель между досками и делают с напуском над продольными нижними краями этих досок. Саму полосу прибивают к доскам прокрашенными или оцинкованными гвоздями, под шляпки которых кладут резиновые или кожаные шайбы. Эту полосу можно также делать из алюминиевого, медного или латунного листа и даже из линолеума. Доски перед покрытием нелишне проолифить. По продольным краям полосы желательно отогнуть капельники (рис. 16 л), которые устранят проникновение влаги к доскам.
На четырехскатных крышах четыре ребра подступают к коньку. В месте сопряжения каждого из концов конька с двумя ребрами на растворе ставят металлический зонт, напоминающий треугольную пирамиду (рис. 16 м). Чтобы зонт не свалился, к нему или приклепывают лапки, или прикрепляют проволоку. Эти элементы крепления замоноличивают в раствор. При отсутствии зонта места сопряжения черепиц заливают раствором.
Разжелобки, называемые еще ендовами, на черепичных крышах, например, пятискатных домов выкладывают из картин, изготовленных из листовой кровельной стали. Если листы не оцинкованные, то перед соединением в картины их следует окрасить масляной краской.
Обрешетку в разжелобке делают сплошной (рис. 17 а) и перед укладкой стальных листов, сведенных в картины, проолифливают. В сечении разжелобок должен представлять как бы корыто. Конечно, вместо листового металла, особенно когда уклон превосходит 40 , можно конструировать разжелобок и из черепиц, подложив рубероид. Но это слишком трудоемкое дело, ибо на металлический разжелобок крайние черепицы рядов выходят углами. Натягивают шнур параллельно оси разжелобка и по шнуру намечают излишние части черепиц. Окалывают эти излишки из расчета, чтобы черепицы перекрывали металлическую границу разжелобка на 135...200 мм. При этом ширина свободного от черепицы лотка должна находиться в пределах 150...300 мм. Чем величественнее скаты крыши по сторонам разжелобка, тем просторнее необходим и лоток.
Нельзя поверхность разжелобка по обрешетке даже с подкладкой рубероида покрывать одним раствором. Этот раствор зимой промерзает, и при оттаивании на нем возникают трещины.
В прошлом изготавливали специальные черепицы для устройства разжелобков (рис. 18 д, е).
Тяга в трубе во многом зависит от расположения ее на крыше. Высота оголовка трубы по отношению к коньку крыши должна быть не менее, чем показано на рис. 18 а. Тогда задувание в печь будет исключено при использовании допустимого топлива. Листва, дровяная крошка и т.п. препятствуют полному сгоранию топлива.
Бруски обрешетки в месте прохода дымовой трубы вырезаются (рис. 18 б) так, чтобы между ними и наружными стенками трубы оставался зазор не менее 100 мм. Несмотря на этот зазор, все примыкающие к дымовой трубе бруски обматываются вымоченными в глине полосами войлока или мешковины. Проволокой или вбитыми в обрешетку гвоздями их закрепляют. При этом под шляпки гвоздей подкладывают металлические шайбы, которые исключают покрытия прорыв шляпкой гвоздя.
На ослабленные вырезкой бруски ляжет значительная нагрузка черепиц. Поэтому консольно выступающие концы брусков более чем на 180...220 мм соединяют дополнительными брусками или планками так, чтобы последние были присоединены к цельным брускам обрешетки (рис. 18 б).
Когда дымовую трубу выводят над поверхностью ската кровли, то в ее кладке устраивают ступеньки в 1/4 кирпича. Прямая линия, проведенная по уступам ступеней, должна быть параллельна уклону ската крыши. Возникшие полости под уступами ступенек, а также в местах, параллельных коньку кровли, позволяют вдвинуть черепицы в «тело» дымовой трубы, да еще и опереть на ее нижнее утолщение. Остается перекрыть лишь щели, возникшие между черепицей и стволом дымовой трубы в полости, обычно называемой выдрой (рис. 18 в, д).
Эти щели могут быть предварительно заслонены подворотниками из кровельной стали, на которые кельмой набрасывают раствор. Этому раствору придается форма воротника, улегшегося на черепицу уширенной частью. Часть воротника, обращенная к коньку, должна принять форму плуга, что исключит застаивание воды (рис. 18 г).
Рис. 17. Разжелобки черепичных кровель: а — сечение разжелобка из листовой кровельной стали; б, в — сечение и вид сверху разжелобков, выложенных плоской черепицей; г — расположение разжелобков на стыке двух коньков крыши; д, е — выложены специальными черепицами для разжелобков; 1 — брусок обрешетки; 2 — доски толщиной 40—45 мм; 3 — черепица; 4 — кляммера; 5 — кровельная листовая сталь; 6 — доска толщиной 25 мм; 7 — стропило; 8 — черепица для разжелобков; 9 — разжелобок; 10 — конек крыши; 11 — рубероид
В местах примыкания черепичной кровли пристройки к вертикальным стенам для создания герметичных соединений возможно несколько вариантов. Пер вый и, пожалуй, самый простой — это оставить в кладке узкую полость (рис. 19 а), в которую можно бы было вдвинуть верхние края подступающего к стене ряда черепиц. То же допустимо, когда скат кровли не начинается у стены, а обращен к ней перпендикулярно. Не излишне напомнить, что каждую из черепиц, входящих в полость, следует привязать проволокой за шип к гвоздю, вбитому в брусок. Возникшую в полости щель замазывают раствором таким образом, чтобы текущая по стене вода попадала не на раствор, а прямо на плоскость черепицы. То есть раствор должен быть скрыт в полости. Для чего ее придется делать глубиной, скажем, 30...50 мм и такой ширины, в которую вошел бы конец, например, подходящей кельмы.
При втором варианте уплотнения между стеной и черепичной кровлей также оставляют в кладке полость. Но в нее заводят и закрепляют брусок со скошенным углом (рис. 19 б). К нему прибивают верх фартука. Низ фартука будет зависеть по форме от того, как ряд или ряды черепиц будут подходить к стене. Кляммеру с фартуком соединяют одинарным лежачим фальцем.
Бревенчатая стена (рис. 19 в) сама создает продольные впадины. В одну из них заводят верх фартука. Его прибивают гвоздями. Для лучшего уплотнения зазор между бревном и фартуком прокрашивают или до вбивания гвоздей в зазор закладывают полоску резины или линолеума. Если эта полоска из картона, то после забивания гвоздей возникший торец следует прокрасить масляной краской.
Еще один вариант (рис. 19 г) характерен тем, что загнутый верх фартука вводят между кирпичами еще в период кладки. Кровлю пристройки уже подгоняют под имеющийся фартук. Его иногда загибают вверх на время формирования кровли. Потом фартук возвращают в исходное положение и закрепляют гвоздями, забивая их в швы кладки. Чтобы избежать операций загиба, в кладке оставляют полость. В эту полость задвигают фартук после устройства кровли. Возникшую щель в полости заполняют раствором.
Рис. 18. Детали обделки черепицей дымовых труб: а — высота дымовой трубы в зависимости от расстояния до конька крыши; б — обрешетка вокруг кирпичной трубы; в, г — труба на скате крыши; д — труба проходит через конек крыши; 1 — дополнительный брусок; 2 — проволока; 3 — мешковина; 4 — раствор; 5 труба; 6 — конек крыши; 7 — «плуг»; 8 — колпак, крытый черепицей
Рис. 19. Премыкание черепичной кровли к вертикальной стене: а — когда в кладке оставлена полость; б — когда в кладку введена закладная рейка; в — когда имеется бревенчатая стена; г — когда в кладку заложен и замоноличен фартук; д — когда в стене козырек; 1 — раствор; 2 — пазовая штампованная черепица; 3 — закладная рейка; 4 — гвоздь; 5 — фартук; 6 — кляммера; 7 — шип плоской черепицы; 8 — брусок
Последний вариант герметизации черепичной кровли требует козырька, в вертикальной стене. Под козырьком и располагают конечный ряд черепицы. Возникший острый угол между козырьком и черепицей заделывают раствором № 4 или № 5 согласно табл. 4.
Комментарии к книге «Самодельная черепица», Валентин Александрович Волков
Всего 0 комментариев