Блочный фундамент

Основные требования которые предъявляются к фундаментам — надежность, долговечность и экономичность.

Действительно, при строительстве двух- или трехэтажного дома затраты на фундамент могут достигать четверти, а то и трети общих затрат, поэтому выбор нужно осуществлять в пользу наиболее экономически выгодных решений, которые при этом обеспечивают достаточную, но не избыточную надежность и долговечность.

В промышленном и гражданском строительстве основными документами, на требования которых необходимо опираться, являются СП 70.13330.2012 СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции» и СП 22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83».

Проектирование фундамента

Согласно СП 22.13330.2016, основания и фундаменты должны проектироваться с учетом следующих факторов:

1. результаты инженерных изысканий;
2. инженерная цифровая модель местности, на которой отображены подземные и надземные сооружения и коммуникации;
3. данные об особенностях сооружения и условиях его эксплуатации;
4. нагрузки, которые будут воздействовать на фундамент;
5. прогноз влияния вновь строящегося сооружения на окружающую застройку;
6. экологические и санитарно-эпидемиологические требования;
7. технические условия.

Инженерные изыскания планируются на основе технического задания; к ним предъявляются требования, которые зависят от уровня ответственности и геотехнической категории сооружения. Их результаты должны содержать необходимые и достаточные сведения, на основании которых можно выбрать тип фундамента, способ его возведения, тип конструкции подземных сооружений:

1. рельеф, климатические и сейсмические условия на территории предполагаемого строительства;
2. инженерно-геологическое строение площадки с полным описанием особенностей грунта (последовательность напластований, форма залегания, глубина, возраст, происхождение грунтов);
3. гидрогеологические условия (наличие, толщина, расположение водоносных слоев, режим подземных вод, уровень и амплитуда сезонных колебаний, химический состав и агрессивность вод по отношению к материалам подземных конструкций);
4. наличие неблагоприятных геологических процессов (оползни, подтопления и пр.);
5. физико-механические характеристики грунтов;
6. возможность изменения гидрогеологических условий и характеристик грунтов.

Грунты оснований

В соответствии с ГОСТ 25100–82, грунты делятся на скальные и нескальные. Скальные грунты считаются более надежными основаниями, чем нескальные, однако прочность грунтов оснований всегда в несколько раз ниже прочности любых строительных материалов, а о надежности основания можно говорить только в контексте того, какое сооружение будет на него опираться. Одни и те же грунты могут быть надежным основанием, скажем, для легкой постройки и ненадежным — для тяжелой. Выбор типа и формы фундамента зависит, таким образом, от надежности основания и нагрузки, которая будет передаваться от сооружения.

Какие физико-механические характеристики грунтов следует учитывать при проектировании:

1. плотность грунта и его частиц (ГОСТ 5180 и ГОСТ 30416);
2. влажность грунта;
3. влажность на границах пластичности и текучести, число пластичности, показатель текучести для глинистых грунтов (ГОСТ 5180);
4. коэффициент пористости;
5. коэффициент фильтрации;
6. содержание органических веществ (ГОСТ 23740);
7. гранулометрический состав (для дисперсных грунтов) по ГОСТ 12536;
8. угол внутреннего трения, удельное сцепление, модуль деформации, коэффициент поперечной деформации грунтов (ГОСТ 12248, ГОСТ 30416, ГОСТ 20276, ГОСТ 30672);
9. временное сопротивление при одноосном сжатии по ГОСТ 12248;
10. показатели размягчаемости, растворимости и выветрелости для скальных грунтов.

Подземные воды

При проектировании фундаментов очень важен учет гидрогеологических условий на участке.

Прежде всего, выясняется уровень расположения грунтовых вод с учетом их сезонных колебаний. Различают три типа подземных вод:

1. верховодка (расположена на глубине 1,5–2,5 м);
2. безнапорные грунтовые воды, лежащие на слое водонепроницаемых пород (находятся ниже верховодки);
3. артезианские воды, расположенные между двумя водонепроницаемыми слоями пород на глубине 100 м и больше.

Верховодка может оказывать агрессивное воздействие на подземные конструкции. Из-за явлений капиллярного подъема, вода может подниматься вверх и насыщать верхние слои грунта. Некоторые типы грунтов (глины, суглинки) способны накапливать воду и набухать, а при высыхании — усыхать, что приводит к деформациям конструкций.

Для этих типов грунтов в сочетании с верховодкой характерно также пучение. Суть этого явления в том, что осенью, когда температура воздуха приближается к 0° С, насыщенные влагой грунты замерзают и увеличиваются в объеме на 20–100 %, вызывая деформацию фундамента. Однако если грунтовые воды располагаются на 2 м или более ниже глубины промерзания грунта, опасности пучения нет.

Важно!

Вода при постоянном воздействии для строительных материалов является слабоагрессивной средой, поэтому СП 28.13330.2012 «Защита строительных конструкций от коррозии» предписывает защищать строительные конструкции гидроизолирующими материалами на основе полимеров, битума, цемента.

Классификация фундаментов

Фундамент — это элемент конструкции, который передает и равномерно распределяет нагрузку от здания или сооружения на основание. Поскольку верхний слой грунта имеет низкую прочность, фундамент заглубляют, чтобы его подошва опиралась на более глубоко залегающие слои грунта. Выбор глубины заложения осуществляется в зависимости от надежности грунта, глубины промерзания, типа фундамента, веса конструкции.

Итак, огромное количество факторов должно быть учтено, прежде чем дойдет дело до проектирования фундамента. Конечно, в частном строительстве все намного проще и, скажем, на надежном грунте, при глубоком залегании грунтовых вод нетяжелую деревянную постройку можно ставить на любом фундаменте. Но если речь идет о более сложных условиях и более ответственном строительстве (например, жилой дом), необходимо обратиться за разработкой проекта в соответствующую организацию.

Фундаменты классифицируют по нескольким признакам — форме, материалу, условиям изготовления.

Классификация фундаментов по форме

Всего выделяют четыре основных формы фундаментов, каждой из которых присущи свои особенности:

1. плитные,
2. ленточные,
3. столбчатые,
4. свайные.

Плитный фундамент

Представляет собой сплошную плиту толщиной от 40 см. Вокруг плиты грунт утепляют, отсекая точку промерзания. Благодаря равномерному распределению нагрузки, плитный фундамент очень надежен на любом типе грунтов оснований, включая пучинистые.

Проектирование плитного фундамента тоже очень простое.

Недостатки плитного фундамента:

1. значительные объемы земляных и бетонных работ;
2. большой расход дорогостоящих материалов;
3. высокие трудозатраты;
4. отсутствие цокольных или подвальных помещений;
5. неприменимость на участках с выраженным рельефом.

Ленточный фундамент

Представляет собой «ленту», которая проходит под всеми наружными и внутренними несущими стенами и иногда под перегородками.

Ширина ее варьирует до 60 см. Выбор ширины зависит от веса здания.

Ленточный фундамент должен быть заглублен ниже уровня промерзания грунта в регионе.

Распределение нагрузки в данном случае тоже достаточно равномерное, что обеспечивает надежность ленточного фундамента даже на слабых грунтах оснований. А экономия материалов и трудозатрат (по сравнению с плитным фундаментом) и возможность устроить в доме полноценный подвал, а то и цокольный этаж и вовсе делает этот вариант излюбленным у отечественных строителей. В частном строительстве ленточные фундаменты применяются очень широко.

Столбчатый фундамент

В этом случае фундамент состоит из нескольких отдельно стоящих опор круглого или прямоугольного сечения, которые располагаются под колоннами и под стенами на выбранном расстоянии друг от друга. Иногда они по верху соединяются железобетонными балками — ростверками.

Нагрузка распределяется не так равномерно, как при выборе ленточного фундамента, но экономичность и простота изготовления делают столбчатые фундаменты очень популярными при строительстве бань, летних домов, хозпостроек, а также для одноэтажных домов больших габаритов.

Столбчатый фундамент подходит для оснований с грунтами, разными по прочности, а также для слабых грунтов (кроме пучинистых).

Параметрами выбора являются площадь подошвы и шаг расположения опор, уровень заглубления.

Свайный фундамент

Состоит из отдельных сильно заглубленных опор, соединенных по головам ростверком.

Благодаря сильному заглублению, свайный фундамент может использоваться для тяжелых и ответственных сооружений, на слабых и пучинистых грунтах, на вечномерзлотных грунтах и на участках с перепадами рельефа.

Условия изготовления фундамента и используемые материалы

По условиям изготовления, фундаменты подразделяют на монолитные и сборные. Соответственно, от условий изготовления зависит выбор материала.

Монолитные фундаменты изготавливают прямо на строительной площадке из железобетона.

Сборные фундаменты изготавливают из отдельных элементов, которые подвозят на строительную площадку в уже готовом виде.

Рассмотрим более подробно оба варианта, их плюсы и минусы.

Монолитные фундаменты

Монолитным способом можно изготовить фундамент любого типа. Для этого в подготовленные котлованы устанавливают опалубку (для столбчатого фундамента — отдельные опалубки для каждой опоры, причем, они могут быть несъемными, например, трубы), производят армирование и заливают бетонную смесь, имеющую заданные характеристики. Сваи, которые заливают прямо на площадке, называют буронабивыми.

Бетон твердеет в течение 28 суток с применением тепловой обработки или без таковой, в зависимости от условий и от требований проекта.

Плюсами монолитных фундаментов являются:

1. Непревзойденная прочность. Монолитный фундамент прочнее и долговечнее сборного, служит в 3–4 раза дольше.
2. Отсутствие швов, из-за которых могут возникать протечки, что особенно важно на влажных участках.
3. Широкий выбор конфигураций (фундамент может иметь любую, даже криволинейную форму).
4. Особенности процесса изготовления (можно залить самостоятельно, не нужна спецтехника для разгрузки и установки тяжелых элементов).

Но есть и минусы:

1. Трудоемкое армирование.
2. Работы по монтажу и демонтажу опалубки.
3. Длительность работ и необходимость выдерживать бетон для набора прочности.

Сборные фундаменты

Сборным может быть плитный, ленточный или столбчатый фундамент. Свайные фундаменты могут изготавливаться из готовых свай заводского изготовления. Для сборных фундаментов применяют такие материалы, как кирпич, камень, блоки ФБС.

Их плюсами являются быстрый монтаж, стандартизированные по качеству элементы, отсутствие необходимости монтажа опалубки.

Фундамент из блоков

Минусом блочного фундамента является необходимость привлечения спецтехники для погрузки, транспортировки, разгрузки и установки блоков. Зато блочный фундамент для дома будет готов в кратчайшие сроки.

ФБС или фундаментные блоки сборные являются монолитными железобетонными изделиями заводского изготовления, а значит, соответствующими стандартам.

Их изготавливают из тяжелого бетона (Т), керамзитобетона (П) или силикатного бетона (С), что обеспечивает их высокую прочность, водонепроницаемость и морозостойкость. Эксплуатационный ресурс изделий составляет 100 лет; их можно использовать повторно.

Блоки могут иметь следующие размеры:

1. толщина — 200, 300, 400, 500, 600 мм;
2. длина — 880, 1180, 1780, 2380 мм;
3. высота — 580 или 280 мм.

Блоки бывают различных видов:

1. сплошные (ФБС);
2. с пустотами для снижения нагрузки на основание (ФБП);
3. с пустотами для проведения коммуникаций (ФБВ);
4. трапециевидные для нижнего ряда (ФЛ).

Блоки имеют монтажные петли и пазы для упрощения укладки.

Плюсы блочного фундамента:

1. Готовые материалы стандартизированного качества.
2. Высокая скорость работ, однако замоноличивать швы и выдерживать раствор все равно придется.
3. Отсутствие опалубки. Но на сыпучих грунтах, при изготовлении блочного фундамента для тяжелого сооружения блочный фундамент изготавливают с монолитными деталями — подошвой и армопоясом, для которых нужна опалубка.
4. Возможность строить на пучинистом грунте.
5. Возможность применять блоки, бывшие в употреблении (экономия).

Стандартизированные размеры блоков, с одной стороны — плюс, поскольку упрощают проектирование, с другой — минус, поскольку накладывают определенные ограничения.

Минусы блочного фундамента:

1. Необходимость привлекать спецтехнику и связанные с этим дополнительные расходы.
2. Сложность в достижении идеальной геометрии фундамента.
3. Меньшая, чем у монолитного фундамента, несущая способность, особенно, по отношению к горизонтальным нагрузкам.
4. Невозможность изготовить фундамент криволинейной формы.

Блочный фундамент для дома своими руками

В частном строительстве из блоков чаще всего изготавливают ленточные фундаменты; также блоки могут служить опорами столбчатого фундамента.

Строительство фундамента начинается с проведения инженерных изысканий и разработки проекта, о чем было рассказано выше.

Выбор типа и размера блоков производится в соответствии с проектом. Все работы подразделяются на несколько этапов.

Подготовительные работы

Этот этап включает разметку и земляные работы.

Разметку производят при помощи колышков и не растягивающегося прочного шнура. Фундамент сложной формы вписывают в прямоугольник и размечают сначала его. Затем уточняют конфигурацию фундамента, размечают ширину ленты или места расположения опор столбчатого фундамента.

Затем приступают к земляным работам.

Траншеи под фундамент выкапывают с учетом глубины заложения, которая регламентируется СП 22.13330.211 «Основания зданий и сооружений».

Для ленточного фундамента глубина заложения не менее глубины промерзания грунта.

Столбчатый фундамент:

1. на надежном грунте может быть незаглубленным (траншею выкапывают только на высоту песчано-гравийной подушки — 20–60 см) или мелкозаглубленным в случае, если уровень грунтовых вод расположен ниже точки промерзания грунта (глубина траншеи 40–70 см);
2. на слабом грунте — заглубленный на 10–20 см ниже уровня промерзания грунта в регионе.

Шаг расположения опор столбчатого фундамента для незаглубленного — 1,5–3 м, для мелкозаглубленного — 2–4 м, для заглубленного 3–6 м.

Песчаная подушка

Дно траншеи проливают водой и трамбуют. Затем укладывают геотекстиль и песчано-гравийную подушку толщиной не менее 5 см (СП 70.13330.2012 СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции»). Слои песка и гравия трамбуют до получения ровной горизонтальной поверхности.

Для тяжелых зданий и сооружений, для двух- и более этажей на слабых грунтах заливают монолитную подошву. Она заливается в опалубку (обычно инвентарную) и армируется стержневой арматурой периодического профиля диаметром сечения 12–16 мм, которая сваривается или связывается в сетку с ячейкой 100*100 или 150*150 мм.

На плотных грунтах подошву изготавливают из блоков типа ФЛ.

Монтаж фундамента

Блоки укладывают с помощью крана и фиксируют на цементно-песчаный раствор. Установку блоков ленточных фундаментов начинают с установки маячных блоков в углах и на пересечениях осей. После выверки положения маячных блоков в плане и по высоте приступают к установке рядовых блоков.

Вертикальные и горизонтальные швы заполняют раствором и расшивают с двух сторон.

Замоноличивание швов и стыков

Замоноличивание выполняется после того, как проверена правильность установки конструкций.

Класс бетона или марка раствора для замоноличивания указывается в проектной документации.

Раствор заказывают на растворном узле либо смешивают с применением строительного миксера или бетономешалки.

Для приготовления бетонных смесей и растворов применяют быстротвердеющие портландцементы от ЦЕМ I 32,5Н и выше, крупные и мелкие заполнители и воду. Наибольший размер зерен крупного заполнителя не должен превышать 1/3 от наименьшего размера сечения стыка и 3/4 наименьшего расстояния между стержнями арматуры.

Согласно СП 70.13330.2012 СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции», для интенсификации твердения раствора в стыках необходимо применять химические добавки, ускоряющие твердение, а для улучшения удобоукладываемости — пластифицирующие добавки (ГОСТ 24211).

Высокоэффективный ускоритель CemFix от CEMMIX — это добавка комплексного действия для бетонов и растворных смесей, требующих высокой ранней прочности. Добавка также имеет пластифицирующее воздействие на бетонные растворы.

Добавление в растворы от 0,7 до 1,2 л добавки CemFix обеспечивает:

1. повышение удобоукладываемости раствора;
2. увеличение ранней прочности на 20–40 %, а марочной — на 15–20 %;
3. снижение водопотребности на 10–12 %;
4. защиту арматуры от коррозии;
5. получение растворных швов высокой прочности, водонепроницаемости, морозостойкости.

Также экономится цемент в замесе — на 5–10 % без снижения прочности.

Добавка совместима с любыми типами цементов и заполнителей отечественного производства. Проста в применении — имеет жидкую форму и добавляется непосредственно в раствор при замешивании.

Армопояс

Армопояс изготавливают только для тяжелых домов. Это монолитная деталь в верхней части фундамента, которую армируют металлической стержневой арматурой, так и подошву, а затем заливают бетон в опалубку. И здесь тоже не обойтись без добавки CemFix, которая позволяет выполнять работы быстро, качественно и с экономией цемента.

Сборный фундамент из блоков — одно из популярных решений. Чтобы сделать его прочным и долговечным, ориентируйтесь на требования нормативных документов и применяйте рекомендованную ими химическую добавку-ускоритель. Компания CEMMIX производит широкий спектр добавок для бетонных смесей, а также другие необходимые строителю материалы. Купить их можно оптом от производителя или в розничных сетях и на маркетплейсах. Также мы предлагаем взаимовыгодное сотрудничество региональным дистрибьюторам.