Введение
К тому же прочностные и эксплуатационные характеристики блоков не зависят от их укладки в жаркое, дождливое или морозное время года, хотя в целом немного уступают монолитному железобетонному фундаменту, залитому в теплые дни.
Прежде чем рассмотреть виды блочного фундамента для дома, необходимо отметить, что бетонные блоки и полублоки, облегченные, пустотелые и многие другие, уложенные под основание дома вручную (рис. а), относят к кладочному фундаменту. Соответственно, и их устройство осуществляется по технологии, рекомендованной для кирпичного кладочного фундамента. В то же время тяжелые железобетонные блоки, образующие ленту или разнесенные столбы, смонтированные с привлечением грузоподъемной техники (рис. б), принято называть блочными — о них и пойдет речь.
Устройство блочного фундамента:
- а — кладочным способом вручную;
- б — механизированным способом.
Устройство блочного фундамента на сухих и плотных грунтах (гравелистых, песчаных, скальных, глинистых) обладает целым рядом преимуществ благодаря тому, что отсутствуют работы по опалубке (распалубке), армированию, приготовлению бетонной смеси, в сравнении с монолитными конструкциями. Что касается экономичности, то блочный фундамент уступает всем другим видам, кроме свайного. При этом может быть соразмерен и даже дешевле монолитного в случаях закладки фундамента под просторный дом и устройство подвалов, цокольных этажей.
На влажных грунтах с высокими показателями пучинистости блочный фундамент отличается только высокой скоростью закладки. И несмотря на то, что его подошва закладывается на уровень ниже глубины промерзания (на 15–25 см), он все же уступает монолитному ленточному и столбчатому фундаменту в противостоянии нагрузкам пучения и веса дома.
На слабых грунтах, подверженных усадке, оползням, эрозии почвы и др., не способных обеспечить устойчивость и статичность блоков, устраивать блочный фундамент не рекомендуется.
В остальном для закладки фундамента под любые виды домов разработано множество конструкций блоков, различающихся не только размером, но и формой, армированием, составом бетонной смеси. Однако в частном строительстве популярны только две разновидности: и .
Вид и типоразмеры стенового блока ФБС
Вид и типоразмеры ленточного блока ФЛ
Разобраться в типоразмерах блоков не так сложно: тип блока и его габариты указываются в маркировке. Например, ФБС 12-4-6: ФБС — Фундаментный Блок Стеновой; 12 — 12 дм (1200 мм) длиной; 4 — 4 дм (400 мм) шириной и 6 — 6 дм (5800 мм) высотой. Аналогичным образом расшифровывается маркировка для блоков-подошв, например ФЛ 12-8-3: ФЛ — Фундаментный Ленточный; 12 — 12 дм (1200 мм) длиной; 8 — 8 дм (около 780 мм) шириной; 3 — 3 дм (300 мм) высотой. В некоторых случаях приводятся округленные значения (6 дм — 580 мм, 8 дм — 780 мм).
Подушка − гарант надежности
Прочность плитного основания также тесно взаимосвязана с качественно обустроенной подушкой. Два слоя, из которых она состоит, то есть, гравий и песок работают по-разному.
Верхний слой – гравий. В силу своих особенностей, материал пропускает влагу, не давая ей собираться непосредственно под плитой. Таким образом, вода попадает в нижний слой – песок. Его задачи – отвести воду в низлежащие слои и равномерно распределить давление, компенсируя силы пучения.
После определения основных требований к обустройству оснований, можно перейти к более конкретным примерам заложений фундаментного оснований под различные типы сооружений.
Виды фундаментных блоков
Чаще всего на практике применяются фундаментные блоки типов ФБС и ФЛ:
- Требования к производству блоков ФЛ определены в ГОСТ 13580 85 на ленточный фундамент. Они используются для монтажа оснований под ленточные фундаменты, отличаются трапециевидным сечением, что позволяет получить большую площадь опоры конструкции на грунт.
- Блоки ФБС используются для монтажа основной конструкции фундамента. Они позволяют ускорить строительство, но для монтажа потребуется применение подъемной техники.
Все фундаментные блоки изготавливаются из тяжелых бетонов, при этом предусмотрено обязательное армирование конструкции. Соблюдение всех технологических нюансов технологии возможно только в заводских условиях.
Нередко бетонные блоки небольшого размера применяются при монтаже столбчатых фундаментов. При этом могут применяться элементы из различных типов бетона, и требования к ним определяются соответствующими нормативными документами.
Блоки ФЛ
Данные блоки еще называют фундаментными подушками, а все основные конструктивные требования (в части габаритов, устойчивости к нагрузке) определяет ГОСТ на размеры на ленточный фундамент, ведь во многом от габаритов и зависит работоспособность всей конструкции.
Блок имеет расширенное основание, существующий ГОСТ предполагает выпуск элементов со следующими типовыми размерами:
- Длина — 780; 1180 и 2380 мм, благодаря этому существует возможность монтажа, не прибегая к подгонке по этому размеру.
- Ширина — данный ряд более обширен, в него входит 10 значений от 600 до 3200 мм. На выбор плиты по данному параметру оказывают влияние конструктивные особенности фундамента и предполагаемая нагрузка.
- Высота — 300 и 500 мм, эти размеры считаются основными типовыми.
Фундаментные подушки или плиты используются при строительстве загородных домов, коттеджей, других типов помещений. Они незаменимы при устройстве цокольных помещений и подвалов.
Блоки ФБС
Существует несколько модификаций фундаментных блоков.
Сплошные обладают большей несущей способностью, элементы с вырезом на торце позволяют получить более надежное соединение (путем заливки раствором), пустотелые используют в местах, где необходима прокладка различных коммуникаций.
Все блоки данного класса изготовлены из тяжелых марок бетона, они должны отвечать требованиям ГОСТ на основания и фундаменты.
Существует целый ряд типоразмеров, позволяющих возвести конструкцию с различной несущей способностью:
- По высоте отличают два основных стандарта — 280 и 580 мм.
- По ширине блоки делят на следующие виды — от 300 до 600 мм (с шагом 100 мм).
- По длине так же разделяются на целые и доборные элементы (880; 1180 и 2380 мм).
Зачем фундаменту нужна подушка
Здание прослужит максимально долго, если его подземная часть выполнена правильно. Подушка позволяет:
- Получить качественное, ровное дно котлована.
- Соблюсти условия равномерного распределения веса строения и нагрузок на грунт вследствие противостояния сжатию почвы.
- Минимизировать вероятность промерзания фундамента.
- Обеспечить стабильность положения всего строения.
- Свести к минимуму усадки различного происхождения.
- Избежать попадания из почвы влаги в основание строения.
Устойчивость основания обеспечивается правильными размерами, достаточным уплотнением и выравниванием поверхности подушки. Она должна иметь ширину большую, чем ширина плиты, а высоту выбирают, учитывая:
- Глубину, на которую промерзает грунт;
- Высоту подъема грунтовых вод в месте постройки;
- Примерную величину нагрузок на будущий фундамент;
- Геологические и сейсмические данные местности.
Если под монолитную плиту не устроить подушку, в условиях промерзания грунта она может подвергнуться значительным деформациям. Замерзающая вода расширяется и увеличивает объемы грунта, из-за чего в основании дома появляются трещины, приводящие к нарушениям в гидроизоляции здания.
Плитный фундамент подразумевает использование в качестве основания всей площади под домом. Поэтому под него, для большей устойчивости здания, обычно засыпают две подушки – нижнюю из песка и верхнюю щебневую. Песок уменьшает приток влаги к основанию, а щебень делает его более устойчивым; оба материала снижают вероятность усадки фундамента в процессе эксплуатации.
Особенности монтажа фундаментных ФБС блоков
Монтаж фундаментных блоков достаточно прост и особой квалификации не требует, но предполагает привлечение спецтехники.
Основные этапы монтажа ФБС:
- Выполнение расчетов числа и размеров фундаментных блоков, которые понадобятся для создания фундамента. Сначала определяют объем конструкции, значение делят на объем отдельного блока.
- Подготовка основания – вначале засыпают подушку из слоя песка толщиной 5-10 сантиметров, потом ее тщательно выравнивают и трамбуют. Ширина/длина основания должны на 25-30 сантиметров превышать значения планируемой постройки.
- Правильная разбивка участка выполняется по осям с применением строительных отвесов, уровня.
Монтаж ФБС грузоподъемным механизмом. Раньше желательно установить по углам, на перемычках и пересечениях фундамента блоки-маяки. С помощью нивелира проверяют совпадение маяков (между которыми натянут шнур) по верхним плоскостям. По шнуру выставляют оставшиеся элементы первого ряда. Для проведения инженерных коммуникаций между блоками оставляют зазоры (ориентируясь на проект).
Правильность монтажа первого ряда напрямую влияет на геометрию всего основания. А точность укладки обязательно нужно контролировать нивелиром. Все элементы конструкции при необходимости поправляют ломом. Далее ряд возводят по принципу выполнения кладки из кирпича. Между рядами желательно предусмотреть слой раствора бетона, уплотненный штыковой лопатой.
Высота стандартного фундамента составляет обычно 5 рядов элементов. Для небольших сооружений вполне подойдут блоки 40х60х20 сантиметров.
Высота, толщина и гидроизоляция
При закладке подошвы под фундамент ленточного типа, общая высота в зависимости от грунта, может быть до 60 см. (ширина фундамента 3м). Для грунтов, подверженных сильному морозному пучению, этот показатель несколько выше, и составит 80см. Непосредственно ширина самой подушки, должна превосходить фундамент по обе стороны на 10 −15 см.
Также возможна бетонная подготовка для возведения ленточного фундамента. Выбор этого варианта имеет относительное преимущество и обуславливается характеристиками почв:
- забетонированная плоскость предоставляет возможность выполнить армирование каркасов или сеток с хорошими показателями жесткости;
- на такой поверхности легче выполнять опалубку и армирование в холодное время года.
После того, как определены размеры периметра будущего строения, проводится подсыпка песчаной подушки на 10 −15 см при ширине, превышающей основание фундамента на 30 и более сантиметров.
Далее выполняют бетонную подготовку из бетона низкой марки или цементного раствора.
Независимо от выбранного типа (песчаной подушки или бетонной подготовки), размеры готового фундамента должны в точности соответствовать проектным отметкам по горизонтали. То есть, на этапе рытья траншеи, принимаются в расчет размеры подушки и высота фундамента.
Еще одно преимущество укладки бетонного основания – возможность уменьшить защитный слой над армированным каркасом. Если подсыпка песка требует слоя в 5−7см, то при втором варианте его толщина уменьшается почти вдвое – до 3− 4см.
Кроме того, чем больше толщина засыпки под основание и пол подвального помещения, тем меньшее фундамент будет подвержен силам пучения. Отсыпка щебня, песка и гравия хорошо защитит фундамент и пол.
Ленточный тип основания с устроенной подушкой обязательно должен быть защищен от вредного влияния почвенных вод. Для этих целей могут применяться гидроизоляционные рулонные материалы. Они наклеиваются в один или два слоя. Верх фундамента также обрабатывается гидроизоляционными материалами, чтобы не допустить проникновения влаги из бетона.
Армирование
Укладка арматуры под будущее основание прибавляет укладываемому бетону прочности, превращая его в железобетон. Обычный бетон отлично переносит сжатие, но плохо выдерживает растяжение и изгибание.
Этот минус корректируется усилением стержнями и сваренными стальными каркасами. Такое основание не реагирует на усадку грунта, и прочно удерживает строение.
Арматурная сталь 12 мм – легкая арматура, поставляемая в бутах. Арматура большей толщины (тяжелая) поставляется в прутах. До заливки выполняется обрешетка: два вида арматуры соединяются сваркой или проволочной скруткой.
Пруты укладываются параллельно с шагом в 10см. Аналогично им, но перпендикулярно, укладывается следующий уровень прутов. Каждый стык арматуры перевязывается оцинкованной проволокой. Для этого понадобится автоматический пистолет и крюк для ручной перевязки. Отрезок проволоки в 20см выравнивается о прут, перегибается пополам и перевязывается. Затем концы продеваются в петлю и плотно затягиваются с помощью крючка.
Нужна ли?
На самом деле она является обязательным элементом ленточного фундамента, т.к.:
- Обеспечивает равномерное распределение воздействия от постройки почве.
- Предотвращает проседание фундамента.
- Выступает дополнительным барьером между основанием здания и грунтовыми водами.
Нужна ли песчаная подушка под, к примеру, ленточный фундамент на глине? Песчаная или щебневая подушка нужна при строительстве любого объекта, независимо от:
- качества грунта,
- габаритов постройки,
- глубины фундамента,
- других факторов.
Обычно подушку обустраивают из песка. При выравнивании дна траншеи тоже используется песок, но это не подушка, а просто вспомогательный слой в 2-3 сантиметра. Кроме песка при насыпи используется щебень или бетонный раствор.
Песчаные подушки наиболее экономичны. Их применяют при бюджетном строительстве небольших зданий. Закупать нужно крупнозернистый песок, иначе подоснова получится не достаточно жесткой.
Насыпать песок необходимо послойно, тщательно утрамбовывая каждый слой 10 см с применением воды. Песчаные насыпи делают высотой от 20 до 40 см. Поверхность должна быть идеально выровнена.
Под дом на слабом грунте подушка из одного песка может оказаться неэффективной. К нему добавляют щебень, который делает основу устойчивой к усадкам.
Смешанное основание крепче, выносливее, лучше защищает от влаги. При строительстве частных коттеджей рекомендуется применять такие комбинированные подушки.
Другой вариант – вместо наливного слоя бетона укладываются готовые бетонные плиты. Бетонная подоснова довольно затратная. Применяется в малоэтажном строительстве редко. Но в некоторых случаях становится единственным способом обустройства основания.
Основные характеристики
Главным документом, регламентирующим изготовление, приемку и использование этих конструкций является ГОСТ 13580 85. Во время создания чертежа здания учитывают некоторые ограничения. В госте на фундаментные подушки указано, что:
- Уровень расчетной сейсмичности региона, где планируют применять допустим в 9 баллов.
- Подземная вода или почва может содержать химические компоненты, оказывающие разрушающее действие на структуру бетона.
- Использовать бетонные подушки при показателях температуры ниже 40°С разрешено, если были применены дополнительные меры для их защиты.
Фундаментные подушки ЖБИ, изготовленные согласно государственному стандарту, отличаются трапецеидальным сечением. Верхняя часть более узкая, на нее опираются стены фундамента, например, под ФБС блоки.
Во время установки блоков на фундаментную плиту желательно предусмотреть перевязку вертикальных швов. Допустимо смещение элементов не больше, чем на 250 мм.
Во время покупки изделий под фундаментную плиту, необходимо проверять, насколько они соответствуют требованиям:
Класс бетона плит должен составлять В10-В25, где последнее значение – максимальное.
Для изготовления арматурной сетки использовали сталь классов А400 и Bpl.
На каждом изделии находятся монтажные петли, расположенные в соответствии с государственным стандартом.
Размеры подушек ФЛ могут отклоняться от нормы не более, чем на 5-10 мм.
Во время отгрузки блоков из завода важно, чтобы прочность бетона уже достигла 70%.
Также ведется учет несущей способности изделий. Ее точную величину при необходимости может сообщить производитель.
Без этих блоков не обойтись, если:
- Необходимо создать большую конструкцию с обширным подвалом.
- Плотность несущих стен на высоком уровне. Подушку устанавливают под фундаментные блоки большого веса.
- Если дом содержит перегородки из железобетона большого размера и массы и необходима надежная опора для них.
После производства подушки проходят технический контроль. Для проверки характеристик применяют лабораторные и визуальные методики контроля. Выполняют выборочную проверку категорий поверхности, измеряют ширину и точность. Также осматривают, насколько правильно нанесено обозначение, присутствуют ли закладные элементы и страховочные проушины.
Контроль проводится для проверки габаритов, прочности, наличия слоя защиты, состояния арматуры и закладных деталей, водонепроницаемости.
Производители фундаментных подушек серии ЖБИ наносят маркировку. В ней зашифрованы размеры, максимально допустимое давление и уровень влажности.
Делать или не делать подсыпку?
Несмотря на все аргументы, приведенные выше, бывают случаи, когда она абсолютно не нужна. Поэтому, следует перечислить случаи, когда отсыпка песка и формирование подушки, скорее навредят, чем помогут:
- Если отсыпка песка выполняется в плотные почвы, например, глины или суглинки, то в сравнении с окружающими почвами, песок будет менее плотным заполнителем, который втянет всю воду в себя. Как следствие этого, подушка защитит от поднятия влаги к основе фундамента, но будет накапливать воду от атмосферных осадков. В результате, почва под основанием будет менее прочной, что снизит характеристики фундамента. Чтобы избежать такой ошибки, выполняется укладка дренажной системы для отвода дождевой и талой воды.
- Влага в почве присутствует как в виде воды, так и в виде пара. Пар легко преодолевает песчаную преграду и приводит к конденсату влаги непосредственно на фундаменте. Для того чтобы не допустить образование конденсата, применяют влагостойкий бетон или выполняют гидроизоляцию.
- Выравнивание грунта и равномерное распределение нагрузки по всей поверхности необходимы для сборных конструкций, например, из ФБС блоков. При их установке на неровную поверхность, под блоками образуются пустоты, которые могут располагаться в разных местах. В итоге после окончания работ и неравномерной усадки, возможны деформации. Поэтому отсыпка песчаной подушки под такое основание устранит перепады и равномерно распределит вес каждого элемента.
Подсыпка песка не нужна в случае заливки монолитной ленты. Пластичный бетон заполнит возможные перепады, и не допустит образования пустот. Монолитная конструкция будет передавать нагрузку, и распределять ее всей поверхностью.
Виды фундаментных подушек
Фундаментная подушка представляет собой своеобразную прокладку между грунтом и самой основой. Чтобы правильно выбрать материал для ее изготовления, необходимо тщательно изучить особенности грунта на участке строительства и знать предполагаемый вес будущего строения.
В качестве материала для изготовления подушки чаще всего используют песок, щебень и бетон.
Песчаная подушка
Песок является одним из доступных строительных материалов, поэтому его используют при минимальном бюджете на строительство. Он обладает свойствами, дающими возможность применения в мероприятиях подобного рода.
Песчаная подушка используется в следующих случаях:
- Основное строение имеет небольшую высоту, оптимальным вариантом считается одноэтажная конструкция.
- Дом или другое сооружение выполнен из облегченных материалов.
- Грунтовые воды залегают достаточно глубоко. Если грунтовые воды располагаются близко, то можно обустроить дренажную систему.
Фундаментная подушка из песка
Сооружать фундаментную подушку можно только из крупнозернистого песка, материал с мелкими частицами запрещен к использованию для таких целей.
В процессе засыпки песчаной подушки следует обратить внимание на такие моменты:
- Поверхность подушки должна быть максимально ровной.
- Слой песка следует тщательно утрамбовать.
- Высота подушки может составлять от 20 до 40 см.
Подушка из щебня
Необходимость использования подушки из щебня возникает в том случае, когда требуется поверхность, способная противостоять высоким нагрузкам.
Щебень для подушки под фундамент может быть разных фракций из различных каменных пород. Самым прочным материалом считается щебень средней фракции из гранита.
При обустройстве щебенчатой подошвы придерживаются следующей схемы:
- Поверхность засыпают небольшим слоем песка, чтобы щебень более плотно прилегал к почве.
- Песок выравнивают и утрамбовывают.
- Засыпают щебень, выбрав оптимальную фракцию. Толщина слоя должна примерно составлять 0,2 метра.
- Используя специальное оборудование необходимо тщательно утрамбовать засыпку.
Создавая подушку для фундамента из песка или щебня, важно помнить, что она должна быть шире самого основания примерно на 0,3 метра. Это необходимо для сооружения устойчивой конструкции, способной выдерживать вес сооружения
Бетонная подушка
Подушки выполняются из железобетона на специализированных предприятиях и имеют форму трапеции. Они считаются наиболее надежной основой для фундамента под тяжелые каменные дома, однако стоимость таких изделий довольно высокая.
Укладка фундаментных подушек выполняется следующим образом:
Подушка из бетона
- Грунт тщательно выравнивают.
- Укладывают песок слоем до полуметра в зависимости от особенностей почвы на строительном участке.
- Устанавливают фундаментные подушки из железобетона.
Разновидности подушек
Подсыпки и ленты ФЛ жби относят к технически правильным методам устройства искусственных подложек под фундаменты. В сложных случаях используют прокладки из каменных элементов, например при возведении гидртехнических строений.
В условиях частного и промышленного строительства применяют виды материалов:
- крупнообломочные породы (щебень, гравий);
- песок;
- монолитный или сборный железобетон.
Выбирают разновидность с учетом этажности, бюджета здания, вида почвы, отметки стояния грунтовой влаги и уровня промерзания. Песок и щебень доступны в любых регионах, эти материалы снижают отток тепла в землю и образуют прочное и надежное основание.
Если подземные воды имею большой напор, появляется опасность всплывания опор здания, поэтому землю под подошвой искусственно утяжеляют бетонным слоем. Используют готовые ФЛ фундаменты из заводских блоков или заливают монолит.
Из песка
Песок укладывают слоями, каждый слой трамбуют
Такое основание используется для домов, высота которых не превышает 1 этаж. Для эффективного уплотнения грунта берут материал с зернистостью 1 – 2 мм, лучше работает речные виды или мытые из карьеров.
Достоинства песчаной подложки:
- хорошая теплоизоляция от холода;
- возможность тщательного уплотнения;
- доступность и низкая стоимость.
Если уровень влаги поднимается высоко, то ставят искусственную ткань. Иногда пучинистые слои убирают полностью и меняют их песком. Толщину прослойки выбирают индивидуально, чаще принимают по расчету. Песок укладывают слоями, каждый трамбуют, при этом промежуточная толщина пласта больше при механическом уплотнении, чем при ручном способе.
Из щебня
Подушка из щебня
Щебень получают при дроблении горных пород, валунов и гравия, материал отличается большим весом (1,8 – 2,8 т/м3). Подложка под опору дома получается прочной и устойчивой после трамбовки. Такие слои легко укладываются самостоятельно. Щебеночная подсыпка требует устройства крупнозернистого песчаного слоя перед укладкой.
Крупность зерен 20 – 40 мм наиболее подходит для укрепляющей прослойки. Подушка из щебня под фундамент используется под зданиями небольшой этажности из камня и кирпича с железобетонными перекрытиями и покрытиями.
Толщину слоя выбирают так, чтобы отметка верха совпадала с уровнем подошвы фундаментной опоры под строение. Верх подсыпки разравнивают и выверяют с помощью нивелира. Это делают, чтобы сохранить проектную высоту фундамента и не уменьшить ее. Если верх щебня будет ниже требуемой отметки, то произойдет перерасход бетона на монолитную ленту.
Бетонная
Блок ФЛ
Основа из бетона является самой прочной, но ее стоимость превышает предыдущие разновидности. Подушка под блоки ФБС делается монолитной или сборной. Блоки-подушки производят трапециевидного или прямоугольного сечения.
Их параметры:
- высота 300 – 500 мм;
- длина 800 – 2800 мм.
Блоки укладывают на землю, если грунт относится к категории песчаных оснований, или под них делают песчаную прослойку толщиной 100 – 170 мм. Элементы ставят сплошной лентой или располагают с промежутками, в которые закладывается песок.
В обоих случаях требуется перекрытие швов последующим слоем из фундаментных блоков. Есть ребристые, пустотелые варианты сборных подушек, но широкого применения они не нашли. Размеры ФЛ блоков принимают по конструктивным типоразмерам и по расчету в проекте.
Что прописано в нормативных актах?
В ГОСТе изложены требования, согласно пунктам:
- сфера применения;
- температурный режим;
- конструктивные параметры;
- габаритные размеры;
- уровень допустимой сейсмичности;
- установка арматуры;
- обозначение плиты, ее маркировка;
- технические особенности;
- методика приема;
- способы проверки качества;
- доставка, хранение, консервация.
Согласно нормативному документу, плиты фундаментные с обозначением «ФЛ» применяются при фундаменте и основаниях ленточных конструкций, которые распложены ниже о. Основное предназначение — расширение основания за счет увеличения ширины фундаментной опоры.
Плиты можно использовать в сухих грунтах, а также во влажных породах, где нет агрессивных составляющих, которые могут воздействовать на железобетонные конструкции.
В стандарте прописан рабочий температурный диапазон изделий, а также уровень воспринимаемой и переносимой без повреждений сейсмических нагрузок:
- плиты могут быть использованы в климате, где температура внешней среды не опускается ниже -400С;
- изделия могут подвергаться сейсмическому воздействию до 9 б.
