Бутовый ленточный фундамент

Фундамент — это важнейшая часть здания, обеспечивающая устойчивость и безопасную эксплуатацию. Он выполняется на начальном этапе строительства. Инженеры постоянно работают над разработкой решений, позволяющих строительство фундаментов не только надежных, но и экономически оправданных. Одно из таких решений — бутовый ленточный фундамент. Рассмотрим, в каких случаях оправдано его применение.

СП 22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83» определяет фундамент как часть сооружения, служащую для передачи нагрузки от него на основание. В свою очередь, основанием называют массив грунта, который взаимодействует с сооружением.

Верхние слои грунтов оснований имеют обычно невысокую прочность, поэтому фундамент заглубляется на определенную глубину, где прочность грунтов выше.

Задача строителя — выбрать такие решения, которые обеспечат надежность и долговечность сооружения на всем протяжении строительства и эксплуатации, но при этом будут рациональными с экономической точки зрения.

Выбору таких решений предшествуют комплексные предварительные работы.

Предпроектные работы

Проектирование фундаментов должно учитывать огромное количество различных факторов:

1. местные условия строительства;
2. уже имеющийся опыт проектирования, строительства, эксплуатации зданий и сооружений в таких природных условиях;
3. положения территориальных нормативно-методических документов.

Поэтому к началу работ по проектированию необходимо иметь сведения об инженерно-геологических, инженерно-гидрометеорологических и инженерно-экологических условиях, особенностях окружающей застройки, о наблюдавшихся деформациях оснований сооружений.

Выясняются климатические условия на период строительства, запрашиваются данные о производственных возможностях строительной организации, наличии оборудования, каких-либо местных материалов, которые могут снизить затраты на материальное обеспечение.

Для выяснения всех необходимых данных о строительном участке проводят инженерные изыскания. В соответствии с СП 22.13330.2016, они являются обязательными. На основании их результатов, с учетом производственных возможностей, выбираются тип фундамента, материалы и способ его возведения.

Результаты инженерных изысканий обеспечивают следующие сведения, необходимые для разработки проекта:

1. особенности рельефа местности;
2. климатические и сейсмические условия;
3. инженерно-геологическое строение места будущей застройки;
4. данные об особенностях грунта, происхождении и возрасте, последовательности напластований, форме и глубине залегания слоев;
5. физические и механические характеристики грунтов;
6. гидрогеологические условия (наличие, расположение, толщина водоносных слоев, химический состав вод, степень их агрессивности по отношению к тем или иным строительным материалам, амплитуда сезонных колебаний, а также высота зоны капиллярного подъема над уровнем подземных вод в пылеватых песках и глинистых грунтах);
7. возможность изменения характеристик грунтов и гидрогеологических условий.

Грунты

Грунтами называют горные породы, которые образуют верхние слои поверхности земли. Они представляют собой трехфазную систему, включающую твердые минеральные частицы, жидкость и газ.

При оценке грунтов оснований важно, прежде всего, выяснить, насколько они надежны для проектируемой конструкции. Для этого оценивают следующие их параметры:

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

ГОСТ 25100–82 подразделяет грунты оснований на две основные группы:

1. Скальные основания. Характеризуются связью между твердыми частицами более прочной, чем прочность самих частиц, поэтому породы залегают сплошным массивом. Классифицируются по прочности на семь видов. Считаются надежными основаниями.
2. Нескальные основания называют также грунтовыми. Прочность связи между твердыми частицами в них в несколько раз ниже, чем прочность частиц. Эти основания менее прочные, чем скальные.

Надежность основания — понятие относительное, оно зависит от нагрузки, которую будет оказывать на него сооружение. Для легких деревянных построек надежным будет почти любое основание, которое для кирпичного многоэтажного дома надежным являться не будет. При проектировании фундамента это необходимо учитывать.

Грунтовые воды

Водоносные слои могут залегать на различной глубине, и от этого зависят влажность на строительном участке и надежность основания:

1. Верховодка залегает на глубине 1,5–2,5 м. При капиллярном подъеме в пылеватых песках и суглинках верховодка, залегающая на глубине менее 2 м, может приводить к пучению грунта. Такие грунты называются пучинистыми и считаются ненадежными, они требуют особого подхода при выборе типа и глубины заложения фундамента. Также высокая влажность на участке способствует коррозии материалов, из которых изготовлен фундамент. Поэтому обычно такие грунты удаляют и заменяют песком либо проводят дренаж участка.
2. Безнапорные грунтовые воды располагаются ниже верховодки, на слое водонепроницаемых пород.
3. Артезианские воды залегают очень глубоко, между двумя слоями водонепрницаемых пород, и на грунт негативного влияния не оказывают.

При проектировании фундамента учитывают также, что в зависимости от сезона, грунтовые воды могут менять свой уровень.

Расчет фундамента

Согласно СП 22.13330.2016, проектирование фундамента включает обоснованный выбор таких проектных параметров, как:

1. тип основания;
2. параметры фундамента (тип, конструкция, материал, размер, глубина заложения, форма);
3. мероприятия для снижения влияния деформаций на сооружение;
4. мероприятия для снижения деформаций окружающей застройки;
5. мероприятия для снижения неблагоприятного влияния на окружающую среду.

Основания и фундаменты на этапе проектирования проверяются по двум группам предельных состояний.

К первой группе относятся состояния, которые приводят к полной непригодности сооружения и основания для эксплуатации (потеря устойчивости). Вторая группа — это состояния, которые затрудняют нормальную эксплуатацию сооружения вследствие недопустимых перемещений, таких как прогиб, крен, образование трещин.

При проектировании должны быть выбраны решения, которые обеспечивают невозможность наступления любого предельного состояния. Для этого при выполнении расчетов применяют коэффициенты надежности в соответствии с ГОСТ 27751, СП 20.13330, СП 22.13330.2016.

Типы фундаментов

Прежде чем перейти к теме бутового ленточного фундамента, следует рассмотреть, какие типы фундаментов по форме вообще используются в строительстве.

Всего этих типов четыре:

1. Плитный фундамент. Это плита толщиной 40 см и более. Плитный фундамент распределяет нагрузку от сооружения равномерно. Это очень надежный вариант даже на пучинистых грунтах. Не подходит он, пожалуй, только для участков с выраженным рельефом. Недостатками являются большая материалоемкость, приводящая к повышенным материальным издержкам, значительный объем земляных и бетонных работ, а также отсутствие возможности обустроить цокольный этаж либо подвал в здании.
2. Ленточный фундамент. Проходит только под несущими наружными и внутренними стенами, иногда также под перегородками, поэтому похож на ленту. Имеет ширину до 60 см. Ленточный фундамент обычно заглубляют ниже уровня промерзания грунта. Распределение нагрузки не такое идеальное, как у плитного фундамента, но все же достаточно равномерное, чтобы считать ленточный фундамент надежным. Благодаря экономии материалов и труда при изготовлении, а также возможности устроить цоколь либо подвал в доме, ленточные фундаменты в частном строительстве очень популярны.
3. Столбчатый фундамент. Это комплекс отдельных заглубленных в грунт опор круглого или прямоугольного сечения, расположенных под колоннами, а также под стенами здания на определенном расстоянии. Иногда они объединяются сверху железобетонным ростверком. Надежность столбчатого фундамента зависит от глубины заложения, шага расположения и площади сечения опор. В основном, они применяются для одноэтажных зданий, особенно, имеющих большие габариты. Подходят для любых типов грунтов, кроме пучинистых. Это также хороший вариант, если грунты имеют разную прочность.
4. Свайный фундамент тоже состоит из нескольких отдельных опор, соединенных ростверком, но, в отличие от столбчатого фундамента, в данном случае опоры сильно заглубляются. Поэтому свайные фундаменты очень надежны, подходят для тяжелых построек, слабых грунтов, включая вечномерзлотные и участков с большими перепадами рельефа.

Бутовый ленточный фундамент

Бутовыми называют фундаменты, которые на 40–70 % состоят из бута; если бута до 40 %, фундамент называют бутобетонным. Скрепляет бутовые камни строительный раствор. Однако в частном строительстве своими руками обычно изготавливают бутовые фундаменты, а называют их как бутовыми, так и бутобетонными.

Бут для фундамента

Бут — это строительный камень неправильной формы, который является побочным продуктом разработки горных пород.

Требования к нему раньше определялись ГОСТ 22132-76; на данный момент — ТУ предприятий, которые, однако, основываются на ГОСТ 22132-76.

В соответствии с этим документом, бутовый камень характеризуется следующими параметрами:

1. крупность кусков;
2. форма кусков;
3. содержание кусков, имеющих размеры менее наименьшей крупности и более наибольшей крупности;
4. содержание глины в комках;
5. марки по прочности;
6. морозостойкость;
7. петрографический состав.

Куски бутового камня могут иметь размер от 150 до 500 мм; по соглашению сторон — от 70 до 1000 мм. При этом куски размером менее наименьшей крупности и более наибольшей крупности должны составлять не более 15 % по массе.

Важно!

Для фундамента наибольшая крупность кусков должна быть не более 1/3 от толщины его стенки.

Содержание глины в комках должно быть не более 2 % по массе.

По прочности на сжатие бутовый камень подразделяется на марки от М100 до М1400.

По сферам применения различают:

1. Промышленный бут — для дорог, фундаментов, инженерных сооружений, дамб.
2. Кладочный — для декоративных целей. Он отличается более плоской и ровной формой.

Таким образом, бутобетон — это, по сути, бетон, в котором роль крупного заполнителя выполняет бутовый камень.

Из бутобетона изготавливают мосты, дамбы, ограды, дороги, фундаменты и стены домов.

Особенности фундамента из бутового камня

Чаще всего, выбор фундамента из бута бывает обусловлен соображениями экономического характера при условии доступности бутового камня. Действительно, если 40–70 % объема составляет бут, экономия цемента будет значительной. Но только в том случае, если бут добывается где-то поблизости. Это недорогой материал, если не требуется длительная транспортировка.

Интересно!

Бутобетонный ленточный фундамент по материалам обходится примерно на 30 % дешевле, чем железобетонный.

Также фундамент из бутобетона имеет и другие плюсы:

1. интересный внешний вид, благодаря чему можно обойтись без облицовки;
2. долговечность, прочность;
3. стойкость к отрицательным температурам, что даже позволяет замораживание при наборе 50 % проектной прочности раствора.

Ну а для «частников» важно, что фундамент из бутового камня можно изготовить своими руками. Хотя, конечно, профессиональный каменщик справится с кладкой фундамента из бутового камня быстрее.

Необходимо упомянуть, что бутовый камень имеет прочность ниже, чем бетон. Поэтому бутовый фундамент будет менее прочным, чем монолитный железобетонный. При использовании пористых видов бутового камня, изделие может быть чувствительным к влажности, поэтому потребуется дополнительная обработка.

Однако его прочности вполне достаточно для бани, гаража, хозпостройки или летнего дома, поэтому бутовый фундамент часто выбирают при строительстве таких сооружений своими руками.

Бутовый фундамент своими руками

Легкие одноэтажные деревянные дома, хозяйственные постройки, бани и гаражи не являются ответственным строительством, поэтому при наличии на участке не пучинистого грунта их можно возводить на ленточных фундаментах без строгих расчетов. Прочность основания и материалов будет в данном случае априори достаточной, чтобы выдержать нагрузку от сооружения.

Если на участке есть верховодка, в любом случае придется с этим что-то делать: менять грунт или устраивать дренаж. Решение выбирается индивидуально и темой данной статьи не является.

Разметка фундамента и выполнение земляных работ

Важный параметр ленточного фундамента — глубина заложения. Она должна быть больше, чем глубина промерзания грунта зимой. Соответствующие значения нужно уточнить для своего региона. Однако для легких построек на надежном грунте возможен вариант малозаглубленного фундамента (глубина заложения — 30–50 см).

В таблице указана глубина промерзания различных типов грунтов в разных регионах России.

К полученному значению рекомендуется прибавить толщину песчаной подушки. Таким образом получаем глубину траншеи. Для определения ширины траншеи к толщине стены добавляют толщину опалубки. Для бутового фундамента рекомендуется ширину подошвы делать на 5–8 см шире, чем верхняя часть, это нужно учесть при изготовлении траншеи.

Для разметки фундамента используют колышки и прочный, не растягивающийся шнур.

После изготовления траншеи, дно ее проливают водой, уплотняют трамбовкой и расстилают геотекстиль, чтобы предотвратить вымывание песка и связанное с ним проседание фундамента в процессе эксплуатации.

Подушку выполняют из слоев пгс либо песка и гравия. Каждый слой трамбуют, чтобы получить ровную поверхность.

Справка!

В соответствии со СП 70.13330.2012 СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции», толщина песчано-гравийной подушки под ленточный фундамент должна составлять не менее 5 см.

Опалубка

Опалубка выставляется с учетом высоты цоколя из бутового камня на ленточном фундаменте — от 20 до 40 см. Используется инвентарная опалубка либо обрезные доски толщиной 20 мм. По верхнему краю делают перемычки, по бокам опалубку усиливают, чтобы она противостояла тяжести бутового камня.

Армирование для бутового фундамента не выполняется, его роль играет камень.

Подбетонка

Под подошву бутового фундамента рекомендуется выполнить подбетонку. Это слой бетона класса по прочности на сжатие В7,5. Толщина бетонной подушки составляет 5 см.

Кладка фундамента

Бутовый камень — это не кирпич, имеющий строго заданные параметры. Куски имеют разные размеры и неправильную форму.

Задача каменщика — уложить их максимально плотно, без больших пустот, подбирая подходящие по размеру и форме куски. Кладка производится следующим образом:

1. Раствор заливают в опалубку слоем толщиной 20 см или меньше, если камни мелкие.
2. Сразу укладывают первый слой камней на расстоянии около 5 см друг от друга. Они должны быть примерно на половину высоты утоплены в раствор.
3. Заливают раствор с расчетом, чтобы он наполовину закрыл следующий ряд камней.
4. Снова укладывают камни.
5. Уплотняют раствор при помощи штыкования стержнем арматуры.

Уход за бутобетоном

Бутобетон — это тоже бетон. Ему необходима высокая влажность и подходящая температура воздуха для твердения.

Влажность обеспечивают, проливая его первые несколько дней водой и укрывая пленкой. Для твердения бетона температура воздуха должна быть не ниже +5° С, оптимально — 18–22° С.

Если температура воздуха ниже, или ожидается похолодание до того, как раствор наберет 50 % прочности, согласно СП 70.13330.2012 СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции», рекомендуется применять в растворах противоморозные добавки, позволяющие вести бетонирование даже в условиях отрицательных температур. К таким добавкам относятся CemFrio и HotIce производства CEMMIX.

Состав цементного раствора для бутовой кладки

Для бутовой кладки применяют растворы на основе цемента марки ЦЕМ I 42,5Н (старое обозначение М500) или ЦЕМ I 32,5Н (старое обозначение М400). В состав раствора также входит песок крупностью зерна до 2,5 мм, из расчета 4 объемных части песка на 1 часть цемента. Водоцементное соотношение раствора составляет от 0,64 и выше.

Также можно использовать готовые смеси сухих компонентов. Растворы из них приготавливают в соответствии с инструкцией на упаковке.

Кроме того, в раствор добавляют известь в качестве пластификатора. Пластификатор в данном случае необходим, поскольку смесь должна быть подвижной, качественно заполняющей все промежутки между кусками бута. Добиться этих характеристик простым разбавлением смеси водой, означает снизить прочность раствора.

Однако известь снижает прочность раствора, замедляет твердение, снижает водонепроницаемость готового изделия.

Каталог продукции CEMMIX

Plastix 10л

Пластификатор для бетонов и строительных растворов.

Современному строителю, желающему достичь профессионального результата при снижении затрат времени, сил и материалов, подойдет добавка Plastix. Это многофункциональная пластифицирующая и водоредуцирующая добавка для бетонов:

1. повышает активность цемента;
2. уменьшает водопотребность раствора;
3. позволяет получить высокоподвижные бетонные смеси;
4. препятствует расслоению раствора;
5. снижает трудоемкость кладочных работ;
6. повышает прочность и долговечность изделия.

Рекомендуется добавить от 1,7 до 2,3 л пластификатора на 100 кг цемента в зависимости от требуемого уровня подвижности смеси. Это жидкая добавка, она вводится непосредственно при замешивании раствора.

Строительство и ремонт — сложные комплексные виды работ, при производстве которых нет мелочей. Достичь профессионального результата помогут добавки для бетонов и растворов CEMMIX, разработанные специально для цементов и заполнителей отечественного производства. Они широко представлены в розничных строительных сетях и на маркетплейсах, а оптовикам будет выгодно купить их непосредственно у производителя. Также мы приглашаем к взаимовыгодному и комфортному сотрудничеству региональных дистрибьюторов.