Технология строительства фундамента
Описать технологию возведения фундамента можно в нескольких словах: сначала роем котлован, шурфы или траншею, заливаем все это бетоном — и фундамент готов! В реальности процесс гораздо сложнее, ведь следует учесть такие «мелочи», как армирование фундамента или устройство гидроизоляции. Поэтому давайте рассмотрим ход работы подробнее.
Наиболее распространен ленточный монолитный фундамент из железобетона, поскольку он подходит практически для всех конструктивных решений домов и для большинства типов грунтов. О нем и поговорим.
Вне зависимости от типа фундамента в первую очередь нужно подготовить рабочую площадку. Разумеется, можно сразу приступить к разметке фундамента, но прежде всего следует позаботиться о будущем саде и огороде. После того как развернется строительство, от плодородного слоя земли на строительной площадке и вокруг нее мало что останется. Чтобы подобного не произошло, до начала всех работ нужно снять плодородный слой почвы там, где будут располагаться строительная площадка, подъездные пути и места для хранения материалов. Обычно снимают 10–20 см земли вместе с растениями и складывают в кучи подальше от строительной площадки.
ПРИМЕЧАНИЕ
Высота земляных куч не должна превышать 2 м.
В результате вы получите превосходный запас гумуса, который впоследствии очень пригодится.
Даже если вы не планируете разбивать сад, огород, клумбы и др, а собираетесь просто заасфальтировать площадку вокруг дома, плодородный слой почвы с растениями все равно придется снять. Если он окажется под домом, растения загниют, что приведет к просадке грунта.
Теперь можно приступать непосредственно к возведению фундамента. На первом этапе необходимо не только обозначить границы участка, но и точно указать контуры будущего дома, а также разметить фундамент.
Расстояние до углов будущего дома от межевых камней (колышков, других точных ориентиров, обозначающих границы участка) нужно отмерять строго под прямым углом. От полученных точек (углов дома) проводятся линии, которые обозначают места расположения стен будущего дома.
ВНИМАНИЕ
Независимо от рельефа местности замеры следует делать строго по горизонтали. Если уклон крутой, пользуются профессиональным геодезическим нивелиром. Допустимый угол уклона для строительства на песке и гальке — 40°, на глине и суглинках — 60°, на скальном грунте — 80°.
Крайне важно точно перенести план дома в натуральную величину на участок. Малейшая ошибка в измерениях, неверный угол — и последствия могут оказаться плачевными, а то и непоправимыми. Поэтому не стоит работать на глаз или вооружившись одной рулеткой. Лучше воспользоваться профессиональными геодезическими инструментами: теодолитом, мерной лентой, веревочным треугольником (он представляет собой так называемый египетский треугольник — прямоугольный треугольник с соотношением сторон 3:4:5).
Затем при помощи досок, шнуров и шурупов обозначают контуры будущего дома. Вдоль этих линий будут вырыты траншеи для фундамента. Если в доме предусмотрено подвальное помещение, то необходимо вырыть не траншею, а котлован.
ВНИМАНИЕ
По краям траншеи или котлована следует оставлять свободную полосу шириной 50 см. На нее нельзя складывать строительный материал или отбрасывать вынутую землю, иначе велика вероятность обвала.
На дне траншеи или котлована необходимо устроить уплотняющую песчаную «подушку». Для этого в траншею или котлован засыпают песок и тщательно выравнивают. Перепад по высоте у песчаной «подушки» не должен превышать 1 см, поэтому желательно заранее побеспокоиться о том, как достичь такой точности. Можно с помощью нивелира забить в дно траншеи или котлована направляющие из арматуры на нужную глубину, затем насыпать песок по высоте направляющих, а излишки сдвинуть шваброй большого размера.
Толщина «подушки» различается в зависимости от типа грунта. Так, при глинистых грунтах рекомендуется «подушка» толщиной 15–20 см. При более легких грунтах достаточно 10–15 см. А если грунт песчаный, можно обойтись и без такого уплотнителя. В этом случае на дно траншеи заливают бетон высотой 5–7 см, а поверх него укладывают гидроизоляцию.
ПРИМЕЧАНИЕ
Для устройства уплотняющей «подушки» годится не любой песок. Он должен быть крупным (тогда «подушка» не будет проседать) и чистым, без примесей.
Чтобы «подушка» вышла как можно более плотной, песок насыпают слоями, каждый из которых поливают водой и утрамбовывают.
Возможно также устройство щебеночной «подушки». Эта технология весьма популярна в Прибалтике и Беларуси, где щебень является доступным материалом, а вот в Московской области предпочитают песок. На дно котлована или траншеи засыпают слой щебня, уплотняют и покрывают гидроизоляционным материалом, например двумя слоями рубероида. Поверх заливают тонкий (санитарный) слой бетона, на который укладывают арматуру. Такая «подушка» с гидроизоляцией считается самой надежной, но процесс ее сооружения очень трудоемок.
Если позволяет грунт, для защиты фундамента от сырости можно применять толстую пленку из искусственного материала (0,3–0,6 мм) или ворсовое полотно. В этом случае ни щебень, ни санитарный слой бетона не требуются. При устройстве ленточного фундамента пленка должна свешиваться в котлован на 10 см, но его дно должно оставаться открытым. Если фундамент представляет собой монолитную плиту, полотнище пленки следует завести изнутри на 10 см вверх по опалубке и закрепить гвоздями.
После того как земляные работы закончены, можно приступать к сборке опалубки. Сначала необходимо перенести разметку углов дома на дно траншеи — это делается при помощи разбивочных осей, отвеса и шнура.
ВНИМАНИЕ
Между опалубкой и склоном траншеи должно оставаться рабочее пространство, иначе будет невозможно вынуть доски после бетонирования.
Обычно опалубку строят из сосновой обрезной доски толщиной 2–2,5 см (рис. 4.7).
Рис. 4.7.
При возведении опалубки нужно учитывать, что бетонная масса, которой будет заполняться траншея, станет с огромной силой давить на стенки. И чем пластичнее окажется бетонная масса, тем большим будет давление. При значительной деформации опалубки о качественном фундаменте можно и не мечтать. Поэтому надо предусмотреть, чтобы давление не деформировало опалубку.
Считается, что заливать бетон в опалубку нужно в один прием: таким образом достигается необходимая прочность фундамента. Однако рельеф местности или проект дома не всегда предоставляют такую возможность. Кроме того, в вашем распоряжении может попросту не оказаться бетономешалки, а ведь даже для небольшого фундамента требуется значительное количество бетона. При сложных рельефах приходится сооружать ступенчатый фундамент и цоколь, чтобы стены здания начинались на одном горизонтальном уровне (рис. 4.8).
Рис. 4.8.
Ширина фундаментной «подушки» зависит от несущей способности грунтов и планируемых нагрузок. Из «подушки» выполняются выпуски арматуры, к которым будет монтироваться арматурный каркас основного фундамента. Продолжение каркаса следует соединить с этими выступающими штырями, после того как первый слой фундамента затвердеет. Оптимально использовать для соединения сварку, но если у вас нет сварочного аппарата, арматуру можно связывать стальной проволокой толщиной 1–2 мм.
Прутья арматуры в местах пересечения также либо сваривают, либо связывают стальной проволокой. Вертикальные прутья обвязывают по периметру таким образом, чтобы равное расстояние между ними сохранилось по всей высоте. При этом стыки вперехлест не должны быть в одном месте, их нужно располагать со смещением.
Прутья арматуры должны равномерно размещаться по вертикали и горизонтали по всему объему будущего фундамента. Чтобы расположение арматуры было точным, ее фиксируют распорками (рис. 4.9).
Рис. 4.9.
Повышенное внимание следует уделить прочности каркаса в углах фундамента.
При сложной, многоступенчатой форме фундамента, переходящего в цоколь, арматурный каркас и опалубку монтируют в несколько этапов.
ВНИМАНИЕ
После каждого этапа заливки необходимо оставлять снаружи прутья арматуры, к которым будет крепиться продолжение каркаса.
Если дом небольшой (например, дача из кирпича), то армирование может быть выполнено с помощью двухслойной металлической сетки, которую укладывают поверх слоя гидроизоляционного материала. Слои должны располагаться на расстоянии 20–30 см друг от друга. Но и в этом случае нельзя забывать об углах фундамента: в них следует установить вертикальные прутья длиной 1–1,5 м, которые свяжут фундамент со стенами. Такие же прутья устанавливаются в других местах, требующих дополнительного укрепления.
Непосредственно строительство опалубки (то есть установка в нужных местах досок и соединение их между собой) начинается после того, как смонтирован каркас арматуры. Если фундамент и (или) цоколь имеют ступенчатую форму и состоят из нескольких горизонтальных фрагментов, секции опалубки следует монтировать так, чтобы каждый из фрагментов можно было заполнить бетоном за один раз.
Внутренние вертикальные поверхности опалубки необходимо тщательно выровнять, используя отвес (уровень). Если этим пренебречь, наружная поверхность фундамента выйдет неровной, в неровности будет упираться пучинистый грунт при разбухании, что чревато появлением трещин на фундаменте. Таким образом, наружная поверхность фундамента должна быть как можно более ровной, гладкой и абсолютно вертикальной, чтобы разбухающему грунту не во что было упереться.
ВНИМАНИЕ
Перед тем как заливать бетон, необходимо проверить, нет ли в опалубке щелей или дыр, например, от выпавших сучков. Если подобный дефект обнаружен, его следует устранить и только после этого приступать к заливке.
Так как давление раствора велико, опалубка нуждается в укреплении — для этого служат упоры, установленные снаружи, а внутренние распорки помогают сохранить форму опалубки, не позволяя ей деформироваться под давлением наружных упоров (рис. 4.10).
Рис. 4.10.
Однако наружных упоров недостаточно, чтобы обеспечить необходимую прочность опалубки и должным образом препятствовать ее деформации. Следует принять дополнительные меры: так или иначе стянуть противоположные стенки опалубки. При небольшой высоте опалубки (до 0,5 м) по верху можно просто приколотить планки, которые не позволяют стенкам расходиться. Для большей эффективности планки нужно размещать не параллельно, а под углом друг к другу. Если же речь идет о высоком фундаменте и цоколе, то брусья противоположных стенок стягивают стальной проволокой диаметром 2–5 мм.
Проволоку продеваются сквозь пространство будущего фундамента горизонтально от балки к балке кольцом и скручивают снаружи для закрепления. Чтобы проволока оказалась натянута, ее нужно скрутить в центре.
Впервые сталкиваясь с сооружением фундамента, многие забывают о важном моменте: об электропроводности. Дело в том, что железобетонный фундамент является проводником электрического тока. Поэтому необходимо устройство заземления.
ВНИМАНИЕ
Следует отличать молниезащиту от заземления, относящегося к электроприборам и электрооборудованию. На основе фундамента можно сделать и то и другое, но чаще всего устраивают только молниезащиту, а заземляющий контур электрооборудования и электроприборов сооружают отдельно. В данном случае речь пойдет о заземлении-молниезащите.
Соединение двух заземляющих контуров (молниезащиты и заземления электроприборов и электрооборудования) чревато тем, что при ударе молнии может произойти отключение электричества, а то и поломка электроприборов.
Заземление выполняют до начала заливки бетона. В качестве заземлителя используют арматуру самого фундамента. Единственное условие: необходимо обеспечить электрическую непрерывность заземления, то есть все части каркаса должны быть связаны между собой. Проще всего этого добиться сваркой арматуры, болтовыми соединениями или даже скруткой при помощи стальной проволоки.
У основания внешней стороны фундамента размещают металлическое кольцо — таким образом будет обеспечена надежная молниезащита. Кольцо может быть изготовлено:
? из оцинкованной стали размером 30 ? 3,5 мм (плоский проводник) или диаметром 10 мм (круглый проводник);
? из нержавеющей стали размером 30 ? 3,5 мм (плоский проводник) или диаметром 10 мм (круглый проводник);
? из меди диаметром 8 мм (круглый проводник).
При высокой коррозионной нагрузке применяется только нержавеющая сталь, другие проводники могут оказаться недолговечными, а узнать о дефекте молниезащиты во время грозы — не самый лучший вариант. Чтобы защитить разъемные соединения, располагающиеся в грунте, следует использовать антикоррозионные ленты.
Кольцо соединяют проводником с арматурой фундамента. Кроме того, металлическая шина (это может быть прут арматуры) должна выступать над фундаментом и заходить в помещение для последующего присоединения к ней надземной части системы молниезащиты.
ВНИМАНИЕ
Если металлическая шина не является частью арматуры фундамента, следует обеспечить ее электрическую связь с арматурой — соединить проводником, например стальной проволокой.
После того как будущий фундамент обеспечен системой молниезащиты, можно приступать непосредственно к заливке.
Заливка может осуществляться послойно, частями или по секциям либо одной порцией — это зависит от размеров, глубины и сложности фундамента. Если заливка производится по секциям, то секции следует разделить поперечными стенками, а раствор в них заливать либо одной порцией, либо послойно.
Лучше всего применять готовый раствор, доставляемый бетоновозом: приготовить самостоятельно раствор в объеме, необходимом для заливки фундамента, довольно сложно, а затраченные усилия не окупаются экономией, поскольку она в данном случае минимальна.
Рассчитать необходимое количество бетона просто: достаточно умножить площадь фундамента (площадь, обнесенную опалубкой) на его высоту.
Раствор заливают при помощи переносного желоба из досок (рис. 4.11).
Рис. 4.11.
При этом либо поочередно заполняют все секции опалубки, либо общий объем заполняют из нескольких мест, разравнивая каждый слой.
Как уже упоминалось, чтобы обеспечить необходимую плотность и прочность фундамента, бетон уплотняют штыкованием. То есть каждый слой бетона протыкают на всю глубину стальным заостренным прутом диаметром 1–1,5 см. Таким образом достигается равномерное распределение раствора по всему объему и полное обтекание арматурного каркаса.
ВНИМАНИЕ
Бетон должен заполнять все пространство между стенками опалубки и арматурой, причем последняя должна быть покрыта не менее чем 5-сантиметровым слоем бетона.
При сооружении фундаментной плиты бетон подается в котлован насосом. Затем массу бетона распределяют при помощи правила и уплотняют вибратором. Взять такой глубинный вибратор можно в прокате строительных машин, но на участке должен быть источник тока для его подключения. Вибрирование снижает силу сцепления между зернами бетонной смеси, и она хорошо уплотняется. Продолжительность вибрирования зависит от пластичности бетонной смеси. Чрезмерное вибрирование бетонной смеси недопустимо, так как может привести к ее расслоению.
Если же глубинного вибратора нет или его некуда подключить (на участке нет электричества), то для уплотнения бетона используется описанный выше метод штыкования.
Уложенную бетонную смесь следует оберегать от воздействия ветра, низких температур и прямых солнечных лучей: все это ведет к ее неравномерному застыванию и, как следствие, к последующему появлению трещин фундамента. Чтобы поддерживать оптимальный температурно-влажностный режим (18–25 °C), свежеуложенный бетон укрывают материалами, хорошо впитывающими влагу: плотной тканью, рогожей, мешковиной, опилками и др, — и поливают водой. В жаркую погоду необходимо поливать водой и опалубку. Частота полива должна быть такой, чтобы поверхность бетона постоянно оставалась влажной, иначе она застынет раньше, чем глубинные слои, и в фундаменте возникнут растягивающие напряжения, ведущие к его растрескиванию. Самым ответственным промежутком времени для качественного отвердения фундамента считается первая неделя после бетонирования.
Современные технологии позволяют получать бетон с различными свойствами, в том числе водонепроницаемый, морозостойкий, самоуплотняющийся. Существуют и специальные добавки, которые позволяют регулировать твердение бетона. Это особенно существенно, если строительство ведется при отрицательных температурах. Замечу, что такой усовершенствованный бетон дороже стандартного. Однако в некоторых случаях удобнее доплатить, чем пользоваться старыми технологиями. Но, принимая решение о покупке бетона с пластификаторами, не стоит забывать, что старые технологии проверены временем и доступны практически каждому при условии соблюдения строительных норм и правил, а работа с пластификаторами требует гораздо большего профессионализма.
После того как бетон полностью отвердевает, опалубку можно снимать. При этом выступающие концы проволоки, которой стягивались стенки опалубки, следует обрезать заподлицо с поверхностью.
ПРИМЕЧАНИЕ
Если скосить кромку фундамента, это облегчит дальнейшие работы по гидроизоляции.
Если вы считаете, что сооружение железобетонного фундамента слишком трудоемко, то можете возвести фундамент из камня или кирпича. Для этого достаточно сделать песчано-гравийную «подушку» и непосредственно от нее начинать кладку. Швы между камнями или кирпичом заполняются цементным раствором. Чтобы фундамент был как можно прочнее, рекомендуется армировать кладку между рядами стальной проволокой.
