Фундамент для загородного дома
При строительстве современного загородного дома всегда решают множество технологических проблем. Одной из важнейших среди них является выбор и возведение фундамента. Выбор фундамента зависит от типа здания, а также от грунта.
Прежде чем выбрать конструкцию фундамента, определяют необходимую глубину его заложения в зависимости от глубины промерзания грунтов, наличия и уровня грунтовых вод. Для этого отрывают неглубокие колодцы-шурфы (глубиной 2-2,5 м), позволяющие видеть залегающие слои грунта и обнаружить грунтовые воды. В случаях, если состав воды вызывает сомнение, необходимо произвести ее лабораторный анализ на вредность. При строительстве дома в застроенном населенном пункте сведения о грунтах и принятой глубине заложения фундаментов можно получить у жителей или строителей смежных домов. При определении глубины заложения фундаментов малоэтажных домов можно руководствоваться данными таблицы.
Перед сооружением фундаментов необходимо очистить площадку, срезать растительный слой в пределах застройки, спланировать (засыпать ямы, снять бугры), разбить (разметить на месте) план дома и завести материалы. Разбивка плана дома заключается в том, что с чертежей переносят на земельный участок и закрепляют оси и основные размеры фундамента. Перед разбивкой дома устанавливают обноску, состоящую из столбов, закапываемых в грунт на расстоянии 1-2 м от здания. К столбам со стороны будущих стен дома и параллельно им прибивают по уровню деревянные доски или рейки, на которых размечают размеры отдельных деталей котлована (траншей и ям), а затем фундаментов и стен. Точность разбивки осевых линий обеспечивается точным измерением расстояний рулеткой, а взаимное расположение осей (углы) — треугольником. Складывать завозимые материалы нужно так, чтобы избежать их перекладки при строительстве дома и обеспечить удобную подачу к рабочему месту. Котлованы и траншеи глубиной до 1 м роют с вертикальными стенками и без установки креплений. Котлованы и траншеи глубиной более 1 м роют с откосами или для предупреждения осыпания грунта делают крепления из досок (горбылей) и распорок. Ширину (заложение) откосов в песчаных грунтах делают равной глубине котлована, а в глинистых грунтах — половине глубины.
От качества выполнения фундамента зависят прочность и долговечность дома. Ремонт или замена фундаментов связаны с большими техническими трудностями и материальными затратами. Все это говорит о необходимости обдуманного выбора конструкций и материалов для фундаментов. Различают столбчатые, ленточные, плитные и свайные фундаменты. Столбчатые конструкции применяют при возведении домов из легких конструкций без подвала. Они недороги, просты в эксплуатации. Если грунт просядет, такой фундамент нетрудно заменить. Конструкции из железобетонных панелей с утеплением подходят для деревянных построек с подвалом. Свайные фундаменты используют на неравномерно деформируемых слабых грунтах. Для строительства малоэтажных коттеджей обычно применяют надежный и долговечный монолитный железобетонный фундамент, лучше других обеспечивающий гидроизоляцию подземной части здания, подвала, гаража. Возведение такого фундамента — это комплекс опалубочных (установка и разборка опалубки), арматурных (изготовление и установка арматурных каркасов) и бетонных (приготовление, подача, укладка и уплотнение бетонной смеси, уход за бетоном) работ. Все работы за исключением приготовления бетонной смеси проводятся на строительной площадке.
Начинают с разбивки осей. После удаления растительного слоя экскаватором "выбирают" котлован на 10-15 см выше нижней проектной отметки и проводят геодезическую проверку. Затем грунт "добирают" вручную. Возведение фундамента начинают сразу после земляных работ, иначе дно котлована может промерзнуть или будет размыто дождями, а качество верхнего слоя грунта ухудшится. Параллельно работам в котловане по его внешнему контуру создают дренажную систему, используя перфорированные асбестоцементные или полиэтиленовые трубы. Их оборачивают или накрывают геотекстилем и монтируют с уклоном на гравийное основание; в углах котлована устанавливают смотровые колодцы, а в самой нижней точке дренажной системы — сливной колодец. Свойства песчаной отсыпки толщиной 150-200 мм, устроенной на дне колодца, улучшают посредством послойного уплотнения. Если грунт сухой, то подстилающий слой увлажняют и только через сутки приступают к уплотнению. Состояние песчаной отсыпки до, во время и после уплотнения контролируют с помощью зондов. Для уплотнения песчано-щебеночных оснований небольшой и средней площади применяют реверсивные виброплиты. Желательно, чтобы независимая строительная лаборатория поэтапно контролировала качество монолитного фундамента, возводимого подрядчиком.
Опалубка. С развитием технологий значительно возросли требования к качеству отливаемых форм, возникла необходимость в зимнем бетонировании, изменился состав строительных смесей, сократился срок готовности материала. Для возведения монолитного фундамента используют разборно-переставную опалубку, которую представляют на российском рынке компании Dalli, Мeva, Noe, Peri (Германия), Outinord (Франция), Doka (Австрия). "Старооскольская опалубка", НТЦ "Стройопалубка" ЦНИИОМТП (Россия).
Фирма Meva (торговая марка "Алкус") предпочитает полипропиленовые плиты, которые не впитывают влагу и остаются гладкими после многократного использования, а фирма Outinord — стальные листы толщиной 3-4 мм, выдерживающие до 8000 циклов бетонирования. В комплекте Dalli функции палубы выполняет высококачественная фанера со специальным покрытием, вмонтированным в несущую стальную раму (выдерживает до 350 циклов бетонирования). Вся опалубка устанавливается с помощью обычного молотка. И благодаря жесткости опалубочных щитов основные элементы Dalli монтируются с точностью до миллиметра, что исключает последующую утечку бетонной массы. Внутренний и внешний щиты опалубки скрепляют стяжным штырем и двумя крыльчатыми гайками. Из элементов такого разборно-переставного комплекта можно собрать практически любую форму для бетонирования конструкций фундаментов, стен, перекрытий. Никакого сравнения с обычной опалубкой, изготовленной из дешевых отходов лесопильной промышленности! О качестве опалубочных систем судят по соответствию фактической геометрии конструкции проекту, равенству внешних и внутренних бетонных поверхностей, количеству рабочих швов, легкости отрыва опалубочных щитов от бетона, стабильности системы во время укладки смеси и ее последующего уплотнения. Известно, гладкая поверхность значительно упрощает последующие отделочные работы. По готовой песчаной отсыпке в границах установленной опалубки выполняют бетонную подготовку (бетон марки В7,5-В15) толщиной 30-50 мм, на которую внахлест укладывают два слоя гидроизоляции, например, гидростеклоизол. Последний наклеивают и сваривают газовой горелкой. Для защиты гидроизоляции выполняют песчано-цементную стяжку толщиной не более 50 мм.
Сталь плюс бетон. Монолитный фундамент армируют сетками и пространственными каркасами, изготовленными на стройплощадке. Сетка — это взаимоперекрещивающиеся стержни, соединенные в местах пересечения отожженной стальной (вязальной) проволокой. Пространственные каркасы — основу несущей конструкции фундамента — составляют из плоских сеток и скрепляют монтажными стержнями. Хотя диаметр арматуры определяется проектом, при строительстве малоэтажных коттеджей обычно применяют стальной (сталь А-III) пруток диаметром от 12 до 16 мм. Сетку вяжут в соответствии с расчетным шагом, используя вязальную проволоку диаметром 0,85-1,0 мм. Нижний слой арматуры монтируют по бетонным подкладкам, в местах, где запроектированы стены, над поверхностью будущей плиты делают арматурные выпуски высотой не менее 400 мм. Для монолитных фундаментов малоэтажных сооружений подходит тяжелый бетон (классы В15-В30). Следует учесть, что максимальный размер зерен крупного заполнителя в смеси не должен превышать 3/4 от защитного слоя бетона. Качество бетонной смеси проверяют с помощью стандартного образца — куба (его испытывают на сжатие), а также температурного (для зимнего бетонирования) и выборочного контроля прочности.
Бетонирование. Обычно бетон укладывают сразу на высоту плиты (ее толщина — до 500 мм). К стройплощадке смесь подается бадьями, подвешенными на крюке крана, или бетонирование проводят непрерывно. Для уплотнения смеси используют глубинные вибраторы, от времени работы которых во многом зависит качество конструкции. Для пластичных бетонных смесей время уплотнения на одной позиции с помощью глубинного вибратора не превышает 40 секунд. Если бетонная масса становится однородной, прекращает проседать, на ее поверхности появляется цементное молоко, то вибратор переставляют в другую позицию на расстояние не более 0,5-0,7 м. Когда плита готова, по выпускам арматуры производят разметку, устанавливают арматурный каркас, опалубку стен фундамента и закладные изделия под отверстия для инженерных коммуникаций. Бетонированию стен предшествуют следующие измерения. Контролируют основные отметки опалубки, вертикальность установки ее элементов. Одновременно проверяют, есть ли в опалубке щели, а также закладные части и пробки, предусмотренные проектом. После оформления соответствующего акта бетонируют стены фундамента. Как правило, участок единовременного бетонирования ("захватки") составляет 30-40 м3 бетонной смеси. В малоэтажных сооружениях объем стен фундамента больше, поэтому смесь укладывают поэтапно, в результате чего на стыке "старого" и "нового" участков образуются рабочие швы (желательно, чтобы они появлялись в местах, не влияющих на прочность конструкции). Для надежного сцепления бетонных стен и плиты поверхность последней тщательно очищают с помощью проволочных щеток, уделяя особое внимание местам вокруг арматурных выпусков. Длина "захватки" в разборно-переставной опалубке при бетонировании участка высотой около 2,5 м не превышает 10 м, причем смесь подают сразу в нескольких точках. Укладка каждого слоя должна проводиться в одном направлении. На готовые стены фундамента устанавливают плоскостную опалубку, затем формуют перекрытие подвала. Чтобы защитить фундамент от грунтовых вод, его внешнюю сторону закрывают рулонными материалами, например, двумя слоями гидростеклоизола на битумной мастике, обмазывают битумно-полимерными мастиками, горячим битумом или проникающей пастообразной гидроизоляцией ("Пенетрон"). В результате реакции между активными компонентами последнего и составляющими бетона образуются нерастворимые соединения, которые плотно заполняют поры и микротрещины по всему объему материала и вытесняют воду. Вплотную к фундаменту монтируют теплоизоляционный материал, например, экструдированный пеностирол (Austrotherm, Sryrodur и др.). Неплохо зарекомендовал себя утеплитель "Пеноплэкс" (Россия). Чтобы защитить "Пеноплэкс" от механических повреждений при засыпке грунтом, монтируют прижимную стенку толщиной в полкирпича или листы ацеида. Для плит Austrotherm эта операция не нужна. В завершение работ выполняется обратная засыпка грунта, который уплотняется послойно (толщина слоя — не более 20 см) с помощью реверсивных виброплит и вибротрамбовок.
Зимнее бетонирование. В зависимости от вида конструкции и погодных условий выбирают способ зимнего бетонирования: термос, термос с противоморозными добавками и ускорителями твердения, предварительный разогрев бетонной смеси, обогрев в греющей опалубке, электродный обогрев, обогрев гибкими покрытиями, обогрев нагревательными проводами. При среднесуточной температуре +5°С щиты опалубки утепляют, оборудуют электрическими нагревателями или закладывают в бетон нагревательные провода. Правда, последний метод ненадежен: провода могут обрываться или перегорать, поэтому предусматривают аварийные альтернативные системы (электродный прогрев, обогрев тепловыми пушками) или наматывают дополнительный дублирующий провод. В противном случае уложенный бетон промораживается. Особое внимание уделяется электрообогреву мест примыкания стены к плите основания. Этот участок наиболее уязвим — именно здесь проявляется наибольшее количество дефектов, связанных с некачественным или недостаточным обогревом бетона. Определяющим фактором в использовании электропрогрева является срок оборачиваемости опалубки, на основании которого рассчитывается термопередача монолитной конструкции и определяется режим: ускоренный или щадящий.
Подготовил Вячеслав ГИЛЕВИЧ
Прежде чем выбрать конструкцию фундамента, определяют необходимую глубину его заложения в зависимости от глубины промерзания грунтов, наличия и уровня грунтовых вод. Для этого отрывают неглубокие колодцы-шурфы (глубиной 2-2,5 м), позволяющие видеть залегающие слои грунта и обнаружить грунтовые воды. В случаях, если состав воды вызывает сомнение, необходимо произвести ее лабораторный анализ на вредность. При строительстве дома в застроенном населенном пункте сведения о грунтах и принятой глубине заложения фундаментов можно получить у жителей или строителей смежных домов. При определении глубины заложения фундаментов малоэтажных домов можно руководствоваться данными таблицы.
Перед сооружением фундаментов необходимо очистить площадку, срезать растительный слой в пределах застройки, спланировать (засыпать ямы, снять бугры), разбить (разметить на месте) план дома и завести материалы. Разбивка плана дома заключается в том, что с чертежей переносят на земельный участок и закрепляют оси и основные размеры фундамента. Перед разбивкой дома устанавливают обноску, состоящую из столбов, закапываемых в грунт на расстоянии 1-2 м от здания. К столбам со стороны будущих стен дома и параллельно им прибивают по уровню деревянные доски или рейки, на которых размечают размеры отдельных деталей котлована (траншей и ям), а затем фундаментов и стен. Точность разбивки осевых линий обеспечивается точным измерением расстояний рулеткой, а взаимное расположение осей (углы) — треугольником. Складывать завозимые материалы нужно так, чтобы избежать их перекладки при строительстве дома и обеспечить удобную подачу к рабочему месту. Котлованы и траншеи глубиной до 1 м роют с вертикальными стенками и без установки креплений. Котлованы и траншеи глубиной более 1 м роют с откосами или для предупреждения осыпания грунта делают крепления из досок (горбылей) и распорок. Ширину (заложение) откосов в песчаных грунтах делают равной глубине котлована, а в глинистых грунтах — половине глубины.
От качества выполнения фундамента зависят прочность и долговечность дома. Ремонт или замена фундаментов связаны с большими техническими трудностями и материальными затратами. Все это говорит о необходимости обдуманного выбора конструкций и материалов для фундаментов. Различают столбчатые, ленточные, плитные и свайные фундаменты. Столбчатые конструкции применяют при возведении домов из легких конструкций без подвала. Они недороги, просты в эксплуатации. Если грунт просядет, такой фундамент нетрудно заменить. Конструкции из железобетонных панелей с утеплением подходят для деревянных построек с подвалом. Свайные фундаменты используют на неравномерно деформируемых слабых грунтах. Для строительства малоэтажных коттеджей обычно применяют надежный и долговечный монолитный железобетонный фундамент, лучше других обеспечивающий гидроизоляцию подземной части здания, подвала, гаража. Возведение такого фундамента — это комплекс опалубочных (установка и разборка опалубки), арматурных (изготовление и установка арматурных каркасов) и бетонных (приготовление, подача, укладка и уплотнение бетонной смеси, уход за бетоном) работ. Все работы за исключением приготовления бетонной смеси проводятся на строительной площадке.
Начинают с разбивки осей. После удаления растительного слоя экскаватором "выбирают" котлован на 10-15 см выше нижней проектной отметки и проводят геодезическую проверку. Затем грунт "добирают" вручную. Возведение фундамента начинают сразу после земляных работ, иначе дно котлована может промерзнуть или будет размыто дождями, а качество верхнего слоя грунта ухудшится. Параллельно работам в котловане по его внешнему контуру создают дренажную систему, используя перфорированные асбестоцементные или полиэтиленовые трубы. Их оборачивают или накрывают геотекстилем и монтируют с уклоном на гравийное основание; в углах котлована устанавливают смотровые колодцы, а в самой нижней точке дренажной системы — сливной колодец. Свойства песчаной отсыпки толщиной 150-200 мм, устроенной на дне колодца, улучшают посредством послойного уплотнения. Если грунт сухой, то подстилающий слой увлажняют и только через сутки приступают к уплотнению. Состояние песчаной отсыпки до, во время и после уплотнения контролируют с помощью зондов. Для уплотнения песчано-щебеночных оснований небольшой и средней площади применяют реверсивные виброплиты. Желательно, чтобы независимая строительная лаборатория поэтапно контролировала качество монолитного фундамента, возводимого подрядчиком.
Опалубка. С развитием технологий значительно возросли требования к качеству отливаемых форм, возникла необходимость в зимнем бетонировании, изменился состав строительных смесей, сократился срок готовности материала. Для возведения монолитного фундамента используют разборно-переставную опалубку, которую представляют на российском рынке компании Dalli, Мeva, Noe, Peri (Германия), Outinord (Франция), Doka (Австрия). "Старооскольская опалубка", НТЦ "Стройопалубка" ЦНИИОМТП (Россия).
Фирма Meva (торговая марка "Алкус") предпочитает полипропиленовые плиты, которые не впитывают влагу и остаются гладкими после многократного использования, а фирма Outinord — стальные листы толщиной 3-4 мм, выдерживающие до 8000 циклов бетонирования. В комплекте Dalli функции палубы выполняет высококачественная фанера со специальным покрытием, вмонтированным в несущую стальную раму (выдерживает до 350 циклов бетонирования). Вся опалубка устанавливается с помощью обычного молотка. И благодаря жесткости опалубочных щитов основные элементы Dalli монтируются с точностью до миллиметра, что исключает последующую утечку бетонной массы. Внутренний и внешний щиты опалубки скрепляют стяжным штырем и двумя крыльчатыми гайками. Из элементов такого разборно-переставного комплекта можно собрать практически любую форму для бетонирования конструкций фундаментов, стен, перекрытий. Никакого сравнения с обычной опалубкой, изготовленной из дешевых отходов лесопильной промышленности! О качестве опалубочных систем судят по соответствию фактической геометрии конструкции проекту, равенству внешних и внутренних бетонных поверхностей, количеству рабочих швов, легкости отрыва опалубочных щитов от бетона, стабильности системы во время укладки смеси и ее последующего уплотнения. Известно, гладкая поверхность значительно упрощает последующие отделочные работы. По готовой песчаной отсыпке в границах установленной опалубки выполняют бетонную подготовку (бетон марки В7,5-В15) толщиной 30-50 мм, на которую внахлест укладывают два слоя гидроизоляции, например, гидростеклоизол. Последний наклеивают и сваривают газовой горелкой. Для защиты гидроизоляции выполняют песчано-цементную стяжку толщиной не более 50 мм.
Сталь плюс бетон. Монолитный фундамент армируют сетками и пространственными каркасами, изготовленными на стройплощадке. Сетка — это взаимоперекрещивающиеся стержни, соединенные в местах пересечения отожженной стальной (вязальной) проволокой. Пространственные каркасы — основу несущей конструкции фундамента — составляют из плоских сеток и скрепляют монтажными стержнями. Хотя диаметр арматуры определяется проектом, при строительстве малоэтажных коттеджей обычно применяют стальной (сталь А-III) пруток диаметром от 12 до 16 мм. Сетку вяжут в соответствии с расчетным шагом, используя вязальную проволоку диаметром 0,85-1,0 мм. Нижний слой арматуры монтируют по бетонным подкладкам, в местах, где запроектированы стены, над поверхностью будущей плиты делают арматурные выпуски высотой не менее 400 мм. Для монолитных фундаментов малоэтажных сооружений подходит тяжелый бетон (классы В15-В30). Следует учесть, что максимальный размер зерен крупного заполнителя в смеси не должен превышать 3/4 от защитного слоя бетона. Качество бетонной смеси проверяют с помощью стандартного образца — куба (его испытывают на сжатие), а также температурного (для зимнего бетонирования) и выборочного контроля прочности.
Бетонирование. Обычно бетон укладывают сразу на высоту плиты (ее толщина — до 500 мм). К стройплощадке смесь подается бадьями, подвешенными на крюке крана, или бетонирование проводят непрерывно. Для уплотнения смеси используют глубинные вибраторы, от времени работы которых во многом зависит качество конструкции. Для пластичных бетонных смесей время уплотнения на одной позиции с помощью глубинного вибратора не превышает 40 секунд. Если бетонная масса становится однородной, прекращает проседать, на ее поверхности появляется цементное молоко, то вибратор переставляют в другую позицию на расстояние не более 0,5-0,7 м. Когда плита готова, по выпускам арматуры производят разметку, устанавливают арматурный каркас, опалубку стен фундамента и закладные изделия под отверстия для инженерных коммуникаций. Бетонированию стен предшествуют следующие измерения. Контролируют основные отметки опалубки, вертикальность установки ее элементов. Одновременно проверяют, есть ли в опалубке щели, а также закладные части и пробки, предусмотренные проектом. После оформления соответствующего акта бетонируют стены фундамента. Как правило, участок единовременного бетонирования ("захватки") составляет 30-40 м3 бетонной смеси. В малоэтажных сооружениях объем стен фундамента больше, поэтому смесь укладывают поэтапно, в результате чего на стыке "старого" и "нового" участков образуются рабочие швы (желательно, чтобы они появлялись в местах, не влияющих на прочность конструкции). Для надежного сцепления бетонных стен и плиты поверхность последней тщательно очищают с помощью проволочных щеток, уделяя особое внимание местам вокруг арматурных выпусков. Длина "захватки" в разборно-переставной опалубке при бетонировании участка высотой около 2,5 м не превышает 10 м, причем смесь подают сразу в нескольких точках. Укладка каждого слоя должна проводиться в одном направлении. На готовые стены фундамента устанавливают плоскостную опалубку, затем формуют перекрытие подвала. Чтобы защитить фундамент от грунтовых вод, его внешнюю сторону закрывают рулонными материалами, например, двумя слоями гидростеклоизола на битумной мастике, обмазывают битумно-полимерными мастиками, горячим битумом или проникающей пастообразной гидроизоляцией ("Пенетрон"). В результате реакции между активными компонентами последнего и составляющими бетона образуются нерастворимые соединения, которые плотно заполняют поры и микротрещины по всему объему материала и вытесняют воду. Вплотную к фундаменту монтируют теплоизоляционный материал, например, экструдированный пеностирол (Austrotherm, Sryrodur и др.). Неплохо зарекомендовал себя утеплитель "Пеноплэкс" (Россия). Чтобы защитить "Пеноплэкс" от механических повреждений при засыпке грунтом, монтируют прижимную стенку толщиной в полкирпича или листы ацеида. Для плит Austrotherm эта операция не нужна. В завершение работ выполняется обратная засыпка грунта, который уплотняется послойно (толщина слоя — не более 20 см) с помощью реверсивных виброплит и вибротрамбовок.
Зимнее бетонирование. В зависимости от вида конструкции и погодных условий выбирают способ зимнего бетонирования: термос, термос с противоморозными добавками и ускорителями твердения, предварительный разогрев бетонной смеси, обогрев в греющей опалубке, электродный обогрев, обогрев гибкими покрытиями, обогрев нагревательными проводами. При среднесуточной температуре +5°С щиты опалубки утепляют, оборудуют электрическими нагревателями или закладывают в бетон нагревательные провода. Правда, последний метод ненадежен: провода могут обрываться или перегорать, поэтому предусматривают аварийные альтернативные системы (электродный прогрев, обогрев тепловыми пушками) или наматывают дополнительный дублирующий провод. В противном случае уложенный бетон промораживается. Особое внимание уделяется электрообогреву мест примыкания стены к плите основания. Этот участок наиболее уязвим — именно здесь проявляется наибольшее количество дефектов, связанных с некачественным или недостаточным обогревом бетона. Определяющим фактором в использовании электропрогрева является срок оборачиваемости опалубки, на основании которого рассчитывается термопередача монолитной конструкции и определяется режим: ускоренный или щадящий.
Подготовил Вячеслав ГИЛЕВИЧ
Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 47 за 2004 год в рубрике материалы и технологии
