Устройство железобетонных фундаментов

Железобетон — это монолитный бетон марки не ниже 200, внутри которого находятся металлические прутья арматуры с сечением не меньше 12 мм, связанные в каркас, повторяющий форму изделия. Сам по себе бетон материал хрупкий и не способен равномерно распределять нагрузку по всей длине конструкции. Но, когда мы помещаем в монолит металлический каркас, нагрузка, оказываемая в точке, распределяется по этому каркасу по всему изделию, делая его более пластичным и устойчивым к нагрузкам. Устройство железобетонных фундаментов всецело зависит от типа самого фундамента, который будет использоваться в строительстве.

Особенности железобетонных фундаментов

Устройство монолитного фундамента может представлять собой мелкозаглубленный вариант или глубокого заложения. Мелкозаглубленный применяется, если грунт имеет хорошие показатели несущей способности, не склонен к осадкам и вспучиванию, а вес конструкции не очень велик. На практике это означает возведение деревянных домов или построек из легких металлических конструкций.

Мелкозаглубленный представляет собой залитую армированным бетоном траншею, заглубленную в почву на 30—50 см ниже уровня пола здания. Если же грунт имеет свойство вспучиваться, склонен к просадкам и деформациям или здание обладает значительной массой, следует применять заглубленные монолитные основания, которые подразумевают глубину заложения ниже уровня промерзания грунта, с выполнением расширяющейся подошвы основания специфической формы.

Кроме того, устройство монолитного фундамента может отличаться по форме. Монолитный может представлять собой ленточный, столбчатый или сплошной фундамент. Ленточный фундамент — это сплошная железобетонная узкая лента, проложенная по всему периметру строения и под его несущими стенами. Такой фундамент является самым распространенным в строительной практике благодаря универсальности, практичности и относительной дешевизне возведения.

Столбчатый представляет собой облегченный вариант ленточного и годится только для самых легких построек. Суть столбчатого фундамента заключается в том, что железобетонные блоки заливаются только в ключевых узлах постройки: в точках пересечения стен и по углам. Наконец, сплошное монолитное основание — это бетонная подушка, выстилающаяся под всю площадь здания. Такое основание применяется, если почва имеет плохие показатели по несущей способности и склонна к просадкам или деформациям.

Применение железобетона в строительстве

Из железобетона может изготавливаться все что угодно, так как материал универсален. Возможно как изготовление заводских блоков, так и непосредственная заливка монолитов на строительной площадке. Рассмотрим варианты применения железобетона в контексте заложения фундаментов.

• Формирование основания из готовых железобетонных элементов, изготовленных на заводе. Из таких элементов может формироваться ленточный, сплошной и свайный фундамент. Строительство заключается в рытье котлованов, траншей и скважин соответствующей глубины с последующей укладкой туда готовых железобетонных конструкций.
• Формирование основания на стройплощадке путем установки опалубок, вставки в них арматуры и заливки бетоном. Таким образом формируется монолитный ленточный, сплошной и столбчатый фундамент. Главное отличие в данном случае — гибкость решения. Если заводские блоки и плиты имеют стандартные габариты, то непосредственно на строительной площадке можно установить опалубки любой конфигурации и сформировать железобетонные конструкции любой формы. Это делает технологию заливки монолитного железобетона непосредственно на стройплощадке крайне популярной и распространённой.
• Формирование буронабивных свай. С помощью специального оборудования производится бурение скважин в местах установки свай. Потом в скважины вставляются рубероидные опалубки и арматура, после чего с помощью бетононасоса в скважины подается бетон. В результате без применения сваебойной техники и дорогостоящих свай достигается заложение основания на сваях.

Такой тип основания является крайне универсальным средством, применяемым повсеместно благодаря гибкости использования и надежности в эксплуатации. Кроме того, железобетон является экономически выгодным благодаря довольно умеренным ценам на песчано-цементный раствор по сравнению с другими строительными материалами.

Сборный железобетонный фундамент

Сборный железобетонный фундамент относится к ленточному виду фундамента. Сооружается из армированного бетона или железобетона в виде блоков, которые скрепляются между собой строительным раствором и (или) толстой строительной проволокой. Устраивается под стены здания или ряд отдельных опор. Достоинствами данного вида фундамента являются:

• быстрота возведения конструкции по сравнению с монолитным фундаментом (не требуется время для отвердевания и набора прочности бетона);
• блоки изготавливаются в заводских условиях, что гарантирует их качество и соответствие ГОСТам.

Ранее существовавший недостаток сборного основания, проявлявшийся в виде негерметичных стыков между блоками, сейчас сведён на нет применением специальных добавок в строительные растворы.

Также ушло в прошлое мнение о трудностях при строительстве сборного основания сложной конфигурации. В настоящее время заводами-изготовителями осуществляется выпуск железобетонных блоков различной конфигурации (вплоть до разработки блоков по индивидуальным заказам). Использование сборного основания предполагает применение строительной техники, что удорожает строительство. Но и тут все зависит от поставленных задач, назначения основания, так как на данный момент выпускаются блоки массой от 30 кг, что делает возможным их укладку без дорогостоящей техники.

В настоящее время для экономии строительных материалов (что немаловажно) допускается устройство прерывистых сборных фундаментов. В таком случае между блоками устраивают промежутки 0.3—0.9 м, в зависимости от типа блоков. Следует указать, что минимальная толщина основания должна составлять 200 мм. Для данного типа допускается устройство стен такой же толщины, что и у самого основания, так как конструктивно в ленточном фундаменте заложен 3-кратный запас прочности (в среднем).

Сборный железобетонный фундамент принято использовать в тех ситуациях, когда необходимо:

• возвести здание в максимально короткий срок;
• уменьшить трудоемкость работ;
• требуется максимальная надежность.

Устройство ленточного монолитного фундамента

Если ваше здание не очень большое (не превышает 6 метров по одной стороне), не слишком высокое (не более двух этажей), а грунт на участке не отличается экстремальными характеристиками (не вспучивается зимой, не склонен к осадкам), то для вашей постройки подойдет монолитный ленточный фундамент. Устройство ленточного монолитного фундамента представляет собой заложение узкой железобетонной ленты-опоры под всеми несущими стенами, включая наружные. Вся система ленточного фундамента является единой инженерной конструкцией, собранной вместе с помощью каркаса арматуры.

Рассмотрим основные действия, которые нужно предпринять, чтобы провести устройство ленточного монолитного фундамента для собственного частного дома.

• Необходимо вырыть котлован. Рыть его нужно исходя из предполагаемой глубины заложения: если грунты имеют свойство вспучиваться, стоит заглубиться ниже уровня промерзания грунта. Если же вспучивание не наблюдается, достаточно котлована около 70 см. Таким образом, мы должны вырыть траншеи, которые по глубине имеют 70—200 см, а по ширине превышают планируемый фундамент в 2—3 раза, но с тем расчетом, чтобы по дну котлована можно было свободно перемещаться человеку.
• По контуру будущего фундамента необходимо выполнить подготовку. Это может быть засыпка крупным или средним песком с последующей трамбовкой или засыпка тощим бетоном.
• На подготовку устанавливается опалубка, выполняемая из дерева, оструганного с одной стороны. Опалубка — это форма, в которую будет заливаться бетон. Чтобы было легче снимать опалубку, всю образовавшуюся «форму» желательно выстелить пергаментной бумагой или гидроизоляционной пленкой.
• В застеленной опалубке необходимо смонтировать арматуру. Монтируется она из стальных прутьев, имеющих сечение 12 мм. В результате должен получиться каркас из прутьев, повторяющий контуры будущей основы. Соединять арматуру нужно с помощью специальной вязальной проволоки, не применяя электросварку.

Необходимо организовать вентиляционные продухи и каналы для инженерных сетей. Для этого вставляются асбестоцементные трубы разного диаметра, засыпанные песком внутри и заткнутые по краям комками пергаментной бумаги.

Далее необходимо изготовить бетон и залить им опалубку. Если бетон готовится прямо на стройплощадке, пропорции таковы: 1 мера цемента марки 400—500, 3 меры песка, 4 меры наполнителя. Наполнителем может быть щебень, гравий или бутовый камень.

После застывания бетона можно снять опалубку и засыпать фундамент той землей, которая осталась после рытья котлована. Землю стоит утрамбовать.