Фундамент для дома из газобетона

Строительство любого здания начинается с изготовления фундамента для него. Согласно СП 22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений», фундамент является частью сооружения, которая служит для передачи нагрузки от него на основание.

Почему нельзя построить дом без фундамента

Прочность верхних слоев грунтов оснований имеет невысокую несущую способность. Под воздействием увлажнения, высыхания, промерзания, оттаивания они могут испытывать деформации. Нагрузки от этих деформаций при отсутствии фундамента будет принимать на себя конструкция самого здания, из-за чего оно быстро выйдет из строя. Поэтому здания и сооружения нельзя ставить прямо на поверхность грунта; их ставят на фундамент.

Фундаментом называют подземную часть сооружения, которая опирается на более глубоко расположенные слои грунта.

Справка

Плоскость, которой фундамент опирается на грунты оснований, называется подошвой, а противоположная ей плоскость, на которую опирается сооружение — обрезом. Слои грунта, на которые опирается подошва фундамента, называются несущими, а нижележащие — подстилающими. Несущие и подстилающие слои называются сжимаемой толщей или рабочим основанием.

Грунты оснований

При строительстве фундаментов зданий и сооружений прежде всего берут в расчет прочность и надежность грунтов оснований.

Грунт является трехфазной системой, в состав которой входят твердые частицы, газ и вода, поэтому грунты могут иметь различные физико-механические свойства.

Цель инженерно-геологических изысканий, которые должны проводиться на строительной площадке до того, как начнется работа над проектом, состоит в том, чтобы исследовать основные характеристики грунта и выяснить глубину залегания подземных вод.

Согласно ГОСТ 25100–82, грунты оснований подразделяются на скальные и нескальные. Скальные грунты имеют прочную связь между частицами. В целом, они считаются надежными основаниями, но могут быть размягчаемыми и не размягчаемыми, растворимыми и нерастворимыми; они классифицируются на несколько групп от очень прочных до грунтов весьма низкой прочности.

Нескальные грунты, наоборот, имеют прочность связи между частицами меньше, чем прочность самих частиц, поэтому такие грунты более рыхлые. Они подразделяются на крупнообломочные, песчаные, и песчано-глинистые.

При оценке надежности грунта необходимо учитывать, что надежность в данном случае — величина не абсолютная, а относительная. Она зависит от того, какая нагрузка будет воздействовать на грунты основания. Основание может быть достаточно надежным для легкого здания, а для тяжелого таковым не являться.

Как влажность влияет на надежность грунта

При проектировании дома важно учитывать уровень залегания грунтовых вод.

Некоторые типы грунтов, например глинистые, суглинки, пылеватые пески могут удерживать влагу. Если грунтовые воды располагаются менее, чем на 2 м ниже глубины промерзания, из-за капиллярного подсоса воды влага будет скапливаться в верхних слоях грунта. При замерзании эта вода будет сильно увеличиваться в объеме, вызывая пучение грунта.

Если грунт на участке пучинистый, необходимо выбрать решение, которое позволит построить надежное здание. Существует несколько вариантов решений:

1. Выбирать фундамент глубокого заложения.
2. Поставить дом на свайном фундаменте.
3. Искусственно улучшить физико-механические свойства грунтов оснований. Для этого можно провести дренирование участка, армирование или закрепления грунта, либо полностью удалить грунт на глубину промерзания.

При проектировании оснований фундаментов и подземных сооружений необходимо учитывать:

1. сезонные и многолетние естественные колебания уровня подземных вод;
2. изменение уровней подземных вод по причинам техногенного характера;
3. возможность образования верховодки;
4. высоту зоны капиллярного подъема над уровнем подземных вод, если речь идет о глинистых грунтах и пылеватых песках;
5. уровень агрессивности подземных вод к материалам подземных конструкций;
6. коррозионную агрессивность грунтов.

Результаты инженерно-геологических изысканий учитываются при проектировании дома. Необходимо выбирать проектное решение, которое обеспечивает невозможность наступления какого-либо предельного состояния. Для этого при выполнении расчетов используют коэффициенты надежности в соответствии с ГОСТ 27751, СП 20.13330.

Следует проверить основание и фундамент по двум группам предельных состояний.

СП 22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений» к первой группе предельных состояний относит состояния, которые приводят сооружение к непригодности в эксплуатации, а ко второй — предельные состояния, которые затрудняют нормальную эксплуатацию сооружения и снижают его долговечность.

Целью проверок является выбор такого технического решения, которое обеспечивает невозможность достижения предельных состояний. Учитывают не только нагрузку от сооружения, но и неблагоприятное воздействие внешней среды, которое может привести к изменению физико-механических свойств (например, воздействие поверхностных или подземных вод, техногенные воздействия и т.д.) Также учитывается наличие сопоставимого геотехнического опыта.

Особенности дома из газобетона

Газобетон — это популярный для строительства частных домов материал облегченного типа на основе цемента. Он имеет давнюю историю применения в нашей стране. Производство ячеистых бетонов, к которым относится газобетон, в СССР активно развивалось с 1930-х годов и во многом опередило разработки европейских стран в этой сфере. Осуществлялись научно-производственно-технические программы, предусматривавшие не только строительство новых заводов и наращивание объемов производства бетона, но и повышение их характеристик, а также снижение средней плотности ячеистых бетонов в два раза.

Преимущества строительства из газобетона

Основной особенностью газобетона является его пористая структура.

Для изготовления блоков газобетона используют следующие компоненты:

1. цемент;
2. кварцевый песок;
3. газообразователи (как правило, мелкодисперсный металлический алюминий в виде пасты или суспензии).

Также могут добавлять в состав известь, гипс, шлаки, золы металлургических производств.

При добавлении воды запускается химическая реакция, продуктами которой являются газообразный водород и алюминаты кальция. Газ разрыхляет структуру бетона, алюминаты кальция работают как ускорители твердения, поэтому застывая, газобетон приобретает вспененную, как у губки, структуру.

Наличие большого количества крупных пор кардинально меняет характеристики материала по сравнению с обычным бетоном.

Малая плотность

Если плотность тяжелого бетона составляет от 1800 до 2500 кг/м³, плотность газобетона составляет от 200 до 1200 кг/м³:

1. газобетоны средней плотности от 200 до 350 кг/м³ называют теплоизоляционными;
2. от 400 до 600 кг/м³ — конструкционно-теплоизоляционными;
3. от 700 кг/м³ — конструкционными.

Чем меньше плотность бетона, тем выше его теплоизолирующие свойства, но при этом снижается прочность материала. Для малоэтажного строительства рекомендуются конструкционно-теплоизоляционные газобетоны.

Газобетон по своей плотности сравним с древесиной. Обычно для строительства малоэтажного дома выбирают газобетон плотностью от 400 до 600 кг/м³; плотность древесины составляет от 500 до 750 кг/м³. Таким образом, дом из газобетона будет иметь вес, примерно сопоставимый с весом дома из бревна или бруса.

Теплоизолирующие характеристики

Благодаря низкой теплопроводности материала, дом будет теплым, если правильно выбрать толщину стен. Обычно для условий средней полосы России рекомендуется толщина наружных стен из газобетона 40 см, однако если учитывать поправочные коэффициенты (на уровень влажности, потери тепла из-за мостиков холода и др.), этот показатель увеличивается до 65 см. В этом случае дом будет действительно теплым.

Низкая стоимость материала

Газобетон — это самый дешевый материал для строительства дома, кроме древесины.

К примеру, для строительства одноэтажного дома 10 x 14 м высотой 3 м с толщиной несущих стен 400 мм и толщиной внутренних перегородок 100 мм необходимо потратить на блоки газобетона и специальный клей около 200 тысяч рублей.

Но на покупке материала для стен экономия не заканчивается. Сэкономить можно на кладочном растворе, который в данном случае заменяют на специальный клей (его приобретение обойдется примерно в 5 раз дешевле, чем раствор). Также для легкого дома из газобетона можно не делать массивный фундамент, а ведь на обустройство фундамента может быть потрачено 25–40 % всего бюджета на строительство.

Удобство в работе

Газобетонные блоки имеют стандартизированные размеры, поэтому стены из них можно возводить с минимальными отклонениями и с очень высокой скоростью. Блоки легко обрабатывать даже обычным инструментом (пилить, сверлить, забивать гвозди), благодаря небольшому весу, их легко поднимать на высоту.

Скорость выполнения работ

В отличие от монолитных бетонных стен, стены из газобетона возводятся быстро. Не требуется время на набор прочности, нет зависимости от температуры воздуха.

Морозостойкость

Газобетонные блоки имеют уровень морозостойкости примерно 50 циклов замораживания/размораживания. Чтобы повысить их морозостойкость, применяют водоотталкивающие пропитки.

Биологическая стойкость

Газобетон не повреждают грызуны, насекомые и микроорганизмы. В случае постоянной влажности может появиться только зеленый налет.

Экологическая чистота

Блоки из газобетона считаются экологически чистым строительным материалом, уступая по этому показателю только древесине. Они имеют сниженный радиационный фон из-за того, что в отличие от бетона, не имеют в своем составе крупных заполнителей.

Комфортный микроклимат во внутренних помещениях

Поскольку газобетонные стены имеют высокий уровень паропроницаемости, как у древесины, в доме естественным образом поддерживается благоприятный микроклимат внутренних помещений.

Минусы зданий из газобетона

Идеальных материалов не существует; каждому присущи свои недостатки. У газобетона тоже есть определенные минусы.

Высокая гигроскопичность

Поскольку газобетон — материал пористый, он может впитывать в большом количестве влагу, что снижает его теплоизолирующие характеристики, а также приводит к линейным деформациям, поэтому его необходимо обрабатывать пропитками.

Трещины

Газобетон менее прочный материал, чем тяжелый бетон или кирпич. Он достаточно хрупкий, поэтому чувствителен к усадке фундамента, из-за которой на газобетоне могут появляться трещины. Поэтому фундамент под дом из газобетона должен быть достаточно надежным.

Сложность внутренней отделки помещений

При оштукатуривании стен внутренних помещений во избежание появления трещин необходимо использовать под штукатурку монтажную сетку, что повышает стоимость и сложность отделочных работ.

Какой фундамент выбрать для дома из газоблоков

Фундаменты для зданий и сооружений по своей форме бывают четырех основных типов:

1. Плитные. Представляют собой сплошную плиту, на которую ставят сооружение. Идеально распределяют нагрузку.
2. Ленточные. Представляют собой «ленту», которая проходит под всеми несущими стенами по всей их длине и иногда под перегородками.
3. Столбчатые. Это отдельные опоры, которые располагаются на определенном расстоянии под колоннами, стенами и их пересечениями; сверху они соединяются ростверком.
4. Свайные фундаменты — это отдельные опоры, сильно заглубленные в грунт. Бывают буронабивные (изготавливаются на месте) или готовые. В частном строительстве сейчас популярны сваи винтовые. Изготовлением фундамента на винтовых сваях занимаются специализирующиеся на этом виде деятельности организации.

Поскольку частный дом из газобетона — это строение, сопоставимое по своему весу с деревянным домом, практически любые грунты, кроме вечномерзлотных, болотистых или склонных к пучению, будут для него надежным основанием. Выбор лучшего фундамента для дома из газобетона зависит от индивидуальной ситуации:

1. если необходимо здание с цокольным этажом или подвалом, подойдет только ленточный фундамент;
2. для участков с высоким уровнем залегания грунтовых вод, не склонных к пучению, болотистых, вечномерзлотных грунтов оснований выбирают свайный фундамент (можно поставить и другие типы фундаментов после искусственного увеличения несущей способности основания);
3. для двухэтажного дома из газобетона рекомендуется плитный или ленточный фундамент;
4. на надежном грунте можно поставить дом из газобетона на столбчатом фундаменте;
5. если есть желание сделать фундамент для дома из газобетона своими руками, выбирают ленточный, плитный или столбчатый.

Чаще всего под малоэтажный дом из газобетона делают ленточный фундамент. Это достаточно надежный вариант практически для любого типа грунтов оснований. Он позволяет обустроить подвальный или цокольные этаж, увеличив полезную площадь дома. Опора, проходящая под стенами на всю длину, позволяет избежать деформации. В отличие от плитного, ленточный фундамент экономичен.

Ленточные фундаменты бывают монолитными или сборными из готовых элементов.

Монолитные фундаменты в частном строительстве выбираются чаще, а сборные больше характерны для городской застройки.

Монолитный фундамент заливают в опалубку, поэтому не нужна специальная техника для подъема и монтажа блоков. Это основной момент, из-за которого своими руками чаще делают монолитные фундаменты.

Ленточные монолитные фундаменты прочнее сборных, служат в 3–4 раза дольше, не имеют швов, в которые могла бы поступать вода. Можно сделать фундамент любого размера и любой формы.

У сборных фундаментов тоже есть свои плюсы. Для них не нужно собирать и разбирать опалубку, ждать, пока бетон наберет прочность, что сокращает сроки строительства.

Как сделать ленточный фундамент для дома из газобетона

Изготовление фундамента начинается с земляных работ. Их объем меньше, чем для плитного фундамента.

Сначала удаляют плодородный слой и растительные остатки. Если грунтовые воды расположены близко к поверхности, устраивают дренажную систему на всем участке либо только под зданием. После этого можно приступать к разметке.

Разметив фундамент, приступают к изготовлению котлована.

Для ленточного фундамента котлованы выкапывают в форме траншей. Ширина траншеи должна учитывать ширину фундамента и толщину опалубки. Обычно ширина ленточного фундамента составляет не более 60 см. Для средней полосы России рекомендуемая толщина наружных стен из газобетона составляет 65 см. Допускается нависание стены над фундаментом на 25 % от толщины стены.

Глубина траншеи котлована зависит от того, насколько будет заглублен фундамент. Обычно это не менее глубины промерзания грунта, которая отличается в разных регионах, плюс толщина подушки.

Для малоэтажных домов из дерева и газобетона может применяться мелкозаглубленный ленточный фундамент. Глубина котлована для него обычно составляет от 70 до 100 см. Рассчитывается она следующим образом: от глубины промерзания отнимают 20 % и добавляют толщину подушки.

Плюсами мелкозаглубленного фундамента для дома из газобетона являются быстрое изготовление, невысокая стоимость (всего около 15 % от всех затрат на постройку дома), срок службы до 100 лет и возможность применения на пучинистых грунтах. Однако в этом случае нельзя будет устроить подвал или цокольный этаж в доме.

При глубине котлована более 1 м устраивают откосы, чтобы грунт не осыпался.

Дно котлована трамбуют, расстилают геотекстиль во избежание вымывания песка и подсыпают песчано-гравийную подушку толщиной не менее 20 см. Подушку насыпают слоями, каждый из которых трамбуют.

Вместо подушки из песка иногда выполняют подбетонку толщиной от 10 см из бетона класса по прочности В7,5. Для монолитного фундамента в любых подстилающих грунтах, кроме скальных, подбетонка лучше, чем песчано-гравийная подушка; последнюю выбирают в данном случае скорее из соображений экономии. Бетонную подготовку выполняют на слой песка или щебня, уложенного на геотекстиль.

Бетонирование ленточного фундамента

Для изготовления ленточного фундамента необходимо изготовить опалубку на 10–15 см выше будущей конструкции. Ее монтируют из досок, щитов либо применяют инвентарную металлическую опалубку.

Следующий этап — армирование. Конструкцию арматурного каркаса должен разрабатывать специалист, поскольку фундамент является ответственной частью здания. Для горизонтальной части каркаса используют арматуру периодического профиля диаметром от 12 мм; хомуты диаметром 8 мм могут быть гладкими; защитный слой бетона вокруг арматуры должен иметь толщину не менее 20 мм. Одновременно устанавливают закладные детали либо оставляют технологические окна для их последующей установки.

Когда каркас готов, заливают бетон и проводят виброобработку для его уплотнения.

Бетон должен набрать прочность. Для этого ему требуется 28 суток в нормальных условиях (температура воздуха 18–22° С, высокая влажность воздуха), однако скорость твердения бетона не линейная: первые 2–3 дня его необходимо проливать водой и накрывать пленкой, а примерно через неделю можно снимать опалубку, но нагружать фундамент можно только по достижении расчетной прочности.

Каким должен быть бетон для фундамента

Монолитный ленточный фундамент выполняется из бетона, который должен обладать определенными характеристиками.

Основная характеристика бетона — это его прочность на сжатие. По этому параметру тяжелые бетоны подразделяются на классы.

Выбор класса бетона зависит от того, какую нагрузку будет испытывать изделие из него. Для изготовления фундамента дома из газобетона достаточно бетона класса по прочности В20. Его можно заказать на растворном узле либо самостоятельно приготовить в бетономешалке.

Для приготовления куба бетонной смеси класса В20 потребуется:

1. портландцемент высокой прочности ЦЕМ I 32,5Н ГОСТ 31108-2016 — ЦЕМ I 42,5Н ГОСТ 31108-2016 (М400—М500) — от 310 кг;
2. песок средних фракций — 860 кг;
3. гравий или щебень — 1040 кг;
4. вода — 165 л.

Полученная бетонная смесь имеет следующие характеристики:

1. подвижность П3—П4;
2. морозостойкость F150;
3. водонепроницаемость W6.

Что добавить в бетонную смесь

При изготовлении фундамента для дома своими руками не стоит игнорировать достижения современной химической промышленности. Специальные добавки для бетонных смесей позволяют получить бетон с желаемыми характеристиками.

Поскольку фундамент контактирует с грунтом, его плотность, минимальное количество и минимальный диаметр пор имеют важное значение. Достигнуть этого можно тщательной виброобработкой либо применением суперпластификатора CemBase, предназначенного для фундаментов.

CemBase повышает подвижность и удобоукладываемость бетонной смеси без добавления лишней воды, благодаря чему бетон:

1. хорошо уплотняется, что особенно важно для армированных конструкций;
2. не требует дополнительной виброобработки, что позволяет снизить трудоемкость работ.

Добавление CemBase позволяет увеличить раннюю и марочную прочность бетона, повысить его водостойкость. В работе бетон с добавкой более удобен: он не расслаивается, повышается «живучесть» раствора.

С CemBase можно сэкономить, поскольку добавка позволяет уменьшить количество цемента в смеси без снижения прочности бетона.

Читайте также: Для фундаментов

Гидрофобизатор CemAqua — это, пожалуй обязательная добавка в бетон для фундамента. Фундамент напрямую контактирует с грунтом, он постоянно подвергается воздействию влажности. Грунтовая вода содержит химические соединения, которые агрессивно действуют на бетон, да и сама вода при постоянном воздействии является агрессивной средой для бетона. Если его не защитить, вода будет постепенно разрушать фундамент. Добавление CemAqua позволяет получить водоотталкивающий во всем объеме бетон, благодаря чему фундамент не намокает, дольше служит и имеет более низкую теплопроводность.

Читайте также: Гидрофобизаторы

Добавки CemBase и CemAqua можно применять одновременно, распределив общее количество добавок в определенной пропорции, например, 30 и 70 %.

Для повышения ударной вязкости бетона, снижения усадки, предотвращения образования трещин, увеличения прочности и долговечности бетона применяют полипропиленовую или базальтовую фибру Cemmix. Это волокно, нарезанное из полипропиленового или базальтового волокна небольшими отрезками. Они добавляются в бетонную смесь, легко распределяются в ней и образуют трехмерный каркас. Фибра не заменяет в данном случае металлическую арматуру, но дополняет ее.

Читайте также: Для замены арматуры

При необходимости произвести строительные работы быстро, важно сократить время твердения бетона, чтобы быстрее нагрузить фундамент. С этой целью применяют эффективный ускоритель твердения бетона CemFix. Комплексная добавка имеет дополнительное пластифицирующее действие. Увеличивает раннюю прочность бетона на 20–40 %, марочную — на 15–20 %, защищает арматуру от коррозии, сокращает расход цемента на 5–10 %.

Читайте также: Для ускорения набора прочности

Ленточный фундамент для дома из газобетона можно изготовить своими руками. Специальные химические добавки для бетонных смесей позволят сэкономить средства и повысить качество строительства. Купить добавки и фибру Cemmix можно оптом, в розницу и онлайн.