Бетонирование фундаментов

Категория: Как построить дом.

Эта статья рассказывает об особенностях бетонирования монолитных железобетонных фундаментов.

Бетон

Бетон — это искусственный каменный строительный материал, получаемый в результате формования и затвердевания рационально подобранной и уплотнённой смеси, состоящей из вяжущего вещества (цемент), крупных и мелких заполнителей (песок, щебень), воды. В ряде случаев может иметь в составе специальные добавки, а также не содержать воды.

Бетон различается по прочности в кг/см², то есть сколько килограммов можно нагрузить на квадратный сантиметр бетона, чтобы он сохранил свою целостность (при превышении прочности бетон разрушается).

Таблица бетонов

• - где В7,5 — класс бетона, а М100 — марка, привязана к показателю прочности

Морозостойкость

Параметр морозостойкости обозначается символом F, этот показатель означает количество циклов заморозки и разморозки, во время которых смесь не дает деформации, то есть сколько циклов разморозки-заморозки может выдержать бетон без потери прочности. Класс морозостойкости бетона определяется введенными в него добавками при изготовлении. Как правило, в Санкт-Петербурге это F100.

Водонепроницаемость

Эта характеристика бетона обозначается буквой W. Показатель сопротивляемости проникновению влаги в толщу под действием давления — от 2 до 20, достигается с помощью специальных добавок. Водонепроницаемость важна для бетонов, заливаемых в подвальные помещения, либо при высоком уровне грунтовых вод.

Железобетон

Железобетон — композиционный материал, состоящий из бетона и стали. В качестве стали выступают, как правило, арматурные стержни разных диаметров.

Арматура

Для её производства применяется разная сталь. Кроме того, арматура имеет разные виды рёбер.

Гладкая арматура

Рифлёная арматура

Для строительства домов, от коттеджей до высоток в 25 этажей и выше, используется в основном арматура типа АIII и АI. Тип и диаметр необходимой арматуры рассчитывает проектировщик. На глаз выбирать и применять арматуру просто опасно.

В большинстве железобетонных конструкций (фундамент, стены и т. п.) применяется арматура AIII 12 мм. Но без инженерного расчета риск вы берете на себя.

Железобетонные фундаменты

Существует 3 основных вида монолитных железобетонных фундаментов:

Монолитная плита

Ленточный фундамент

Отдельно стоящие опоры

Вариантов исполнения фундаментов много. Для строительства загородных домов применяются как один, так и несколько видов вместе.

В практике чаще всего применяют:

а) для кирпичного дома: ленточный или монолитная плита

б) для блочного дома: ленточный или монолитная плита

в) для каркасного дома: монолитная плита, ленточный или отдельно стоящие опоры

Какой тип фундамента применить, определяется из общего веса дома, направления нагрузки и геологического изучения земли.

Надо пояснить, что блочные и ленточные фундаменты серьезно различаются по массивности и, вследствие этого, по стоимости возведения.

Бетонирование железобетонного фундамента

Любой фундамент надо начинать с устройства подушки под ним.

Подушка, как правило, выполняется из щебня и песка либо одного из перечисленных материалов.

Геотекстиль

Укладывается между грунтом и фундаментной подушкой.

Геотекстиль препятствует естественному перемешиванию слоев грунта с материалом подстилающей под фундаментом подушки (песком или щебнем).

Щебень

Щебень. Применяется для отвода воды из-под фундамента.

Песок

Песок применяется для выравнивания площадки под фундаментом либо используется как подушка непучинистого грунта (заменяют песком естественные грунты для предотвращения пучения).

Пучинистые грунты

В городе Санкт-Петербурге и области практически повсеместно пучинистые грунты со степенью влажности Sr>0,9, уровень подземных вод которых расположен у границы сезонного промерзания грунта.

Крупнообломочные грунты с песчаным заполнителем, а также пески гравелистые, крупные и средние, не содержащие пылевато-глинистых фракций (суглинки, супеси, глины), относятся к непучинистым грунтам при любом положении уро­вня подземных вод; при водонасыщении в условиях замкнутого объема эти грунты относятся к группе слабопучинистых.

Пучинистые грунты сильно расширяются при промерзании: грунт начинает подниматься, а при потеплении оседает.

Если это монолитный фундамент, то дом просто сезонно поднимается и опускается, целостность здания при этом сохраняется.

Но вот если здание состоит из нескольких фундаментов (например, дом и пристройка), то начинают всплывать проблемы: дом накреняется, появляются трещины по фасаду, окна перестают открываться и т. п.

Даже если дом двигается с цельной конструкцией фундамента, это тоже не очень хорошо. Механика грунтов может быть нестабильна: например, с одного угла дома залегают суглинки, с другого супеси пылеватые и т.д. В итоге дом может подниматься и опускаться неравномерно, что тоже приводит к неприятным последствиям.

Решение по пучинистым грунтам

Что делают, чтобы обезопасить себя от подобных проблем? Есть 2 способа:

• Замена пучинистых грунтов на непучинистые, например, суглинков на песок. Однако это не самый экономичный способ: глубина промерзания в Ленинградской области 1,6 м. Стандартный дом 10 х 10 потребует 160 м3 песка, а это уже обойдется в недешево.

• Утепление грунтов вокруг дома или под домом в зависимости от фундамента. Фундамент утепляют под землёй и получают защитную от промерзания зону, тем самым добиваются обездвиживания здания. Этот способ пользуется таким явлением, как линза промерзания грунта, и дает хороший результат.

Как правило, подушка под железобетонным фундаментом выглядит следующим образом: щебень от 100–200 мм, песок 100 мм, пеноплекс 50 мм. Есть ещё утеплённые плиты, там 150 мм пеноплекса, но об этом позже.

Подстилающий слой

Это следующий этап монтажа железобетонного фундамента. Выполняют его из:

 а) тощего бетона В 7.5 толщиной 100 мм

б) специальной профилированной мембраны

в) полиэтиленовой пленки

Задача подстилающего слоя — не допустить просачивания бетонного молочка в подушку под фундаментом. Проблема не в том, что подушка испортится, а в том, что бетон без бетонного молочка — не бетон, а просто наполнитель.

Все три способа применимы и работают. Удобнее всего использовать схватившийся тощий бетон. Сложней всего с полиэтиленом, так как он рвется. Но по цене все с точностью да наоборот.

Опалубка

Переходим к следующему этапу бетонных работ. Опалубка — это, грубо говоря, стенка, не дающая жидкому бетону растечься вокруг до застывания.

Опалубки делают из разных материалов. В коттеджном строительстве применяют в основном доску толщиной 30–50 мм, лучше 50 мм — она меньше прогибается, и фундамент получается ровным.

Саму опалубку раскрепляют укосинами, либо проваривают с внутренней арматурой, либо забивают вдоль опалубки столбики. А обычно все способы применяют скопом, и тогда все проходит отлично.

Армирование

Армирование фундаментов — самое увлекательное занятие.

Арматурные стержни располагаются в шаге 100 х 100 или 200 х 200 (все это должно быть в проекте после расчета), вяжутся проволокой 1–2 мм между собой через один перехлест стержня.

Вяжется так:

Арматура не доходит до опалубки 3–4 см, так называемый защитный слой. Делается для того, чтобы арматура не сгнила раньше времени. Когда арматура находится в теле бетона, она дольше окисляется, чем на открытом воздухе.

Армирование фундамента, как правило, выполняется из двух арматурных матриц, т. е. армирование выполняется двумя каркасами.  

Между матрицами подставки — «лягушки», как называют их строители.

Они в 4–5 см от подушки опирания.

 Чтобы этого добиться, ставятся специальные пластиковые столики. Второй не доходит до верха бетона тоже на 4 см.

В итоге арматура со всех сторон имеет защитный слой.

Электродуговая сварка допускается только от 12-го диаметра арматуры, и то с ограничениями, такими, как недопущение уменьшения диаметра арматурного стержня и т. п. Для частного домостроения не используется.

Нахлест арматуры

Арматуру в местах разрыва (если, например, не хватает стержня арматуры до конца фундамента) кладут внахлёст на 40 диаметров. То есть для 12-й арматуры требуется 480 мм нахлёста одного стрежня на другой.

Арматура перед бетонированием должна быть отчищена от ржавчины. Но не допускается использовать для этого химию, так как оставшийся микроскопический слой не дает арматуре полноценно связаться с бетоном. Как правило, счищают основные очаги ржавчины корщеткой. Полностью убрать окисление невозможно.

Бетонирование

Как правило, сейчас бетон на объекты привозится с завода, редко кто делает его сам.

И вот приехал наш миксер с бетоном и спустил свое корыто в опалубку. Бетонная смесь раскидывается равномерно по всему фундаменту. Тут есть нюанс: если невозможно залить за один раз, то лучше не начинать, — 2–3 слоя бетона не работают.

Глубинное вибрирование бетона

Строительным вибратором начинаем вибрировать смесь.

Вибрирование очень важно: от этого зависит качество будущего фундамента, его несущая способность. Вибратор погружают каждые 15–20 см и держат от 30 секунд до минуты. Делают это для того, чтобы удалить пузырьки воздуха, иначе в бетоне не будет хватать раковин от пузырьков воздуха.

В итоге это влияет на конструкцию: бетон и арматура начинают работать отдельно, в связи с чем могут быть и трещины, и многие другие проблемы с домом.

Выравнивание бетона при заливке

Поверхность бетона до застывания нужно подровнять, например, правилом.

Уход за бетоном

Теперь начинается самое интересное.

Для того чтобы бетон набрал необходимую прочность, необходимо поддерживать температурно-влажностный режим: температуру воздуха от 15 до 25 °С, бетон увлажнять (поливать сверху) в течение 3–4 дней. Как правило, делают опалубку выше на 3–4 см и заливают бетон водой на 2 см. При таких условиях бетон будет отличным.

Чтобы уменьшить скорость испарения воды с тела бетона, его накрывают пленкой или брезентом.

Летом снимать опалубку можно через 4 дня.

При качественном уходе бетон станет ровным и чистым и по истечении 7 суток и наберет 70 % прочности, а после 28 суток — полную марочную прочность.

Бетонирование зимой

Если бетон замерзнет, то не наберет своей прочности, а значит, он просто треснет и дом вместе с ним.

Мероприятия для сохранения бетона:

• Противоморозные добавки.

Все заводы делают эти добавки в бетон при наступлении холодов. Можно попросить добавить дополнительно. Это обойдется дороже, но оно того стоит, особенно если на улице –5° и вы льете большую плиту, где-нибудь 10 х 10 и высотой полметра. Тогда плита наберет неплохую прочность.

Проблема противоморозных добавок в том, что они работают ограниченное количество времени и все равно требуется выполнять дополнительные мероприятия по утеплению фундамента. Но без них зимой фундамент лить вообще не стоит.

• Обогрев бетона греющим кабелем.

Способ часто и повсеместно применяется на больших стройках. Многие удивляются: как льют высотные дома и днем и ночью, и зимой и летом? Вся тайна в трансформаторах, которые стоят на корпусах. Бетон греют электричеством. Способ проверенный, но неподходящий для малоэтажного строительства из-за стоимости.

• Тепляк над фундаментом.

Тоже часто применяемый способ. Над фундаментом строится теплица, которую греют дизельными или электрическими пушками. Способ не сильно затратный, но занимает много времени.

• Утепление фундамента.

После того как бетон уложили в опалубку, бетонную плиту утепляют. Как правило, это происходит через 2–3 часа после укладки бетона.

Чем утеплить бетон? Оптимальный способ — опилки, слой 40–50 см с добавлением воды, и фундамент через 28 суток набирает прочность.

Бывает, утепляют минеральной ватой или пеноплексом. Тут главное —добиться накрытия всех сторон фундамента, иначе где-то он может замерзнуть (например, угол), и это плохо.

Проверка фундамента на набор прочности

Многие и не знают, что бетон можно проверить на прочность после заливки. Есть 2 способа:

• Сделать кубики и потом отвезти в лабораторию для анализа (учтите, кубики должны находится все время непосредственно на фундаменте, который заливался вместе с ними. Это требуется для того, чтобы не было расхождений в прочности с основным бетоном).

• Сделать контроль неразрушимым методом.

Вот, в общем-то, и все про бетонирование фундаментов. Надеюсь, эта статья была полезна для вас. В следующих статьях коснемся вопроса гидроизоляции фундаментов — это очень важная часть работ.