Выбор и расчёт материалов для фундамента

Все знают, что от качественных показателей фундамента, зависит срок эксплуатации строения, к ним относятся тип конструкции, прочностные характеристики, подготовка грунта. И каждое строительство – это отдельно взятый случай, который стоит рассматривать индивидуально. Необходимо учесть:

• Вес строения, включая массу самого фундамента;

• Геология участка;

• Глубина промерзания;

• Уровень грунтовых вод.

Но существует несколько общих правил, соблюдение коих требуют общие правила фундаментных работ. Дело в том, что главной задачей при возведении основания дома минимизировать давление мерзлой почвы на подошву фундамента, перераспределив его на боковые поверхности. Снизить это влияние можно одним из способов:

• Создать на боковой поверхности слой, используя специальные материалы;

• Сделать сечение в виде трапеции, заузить к верху;

• Уменьшить площадь боковых поверхностей;

• Максимально защитить около фундаментную зону от насыщения влагой.

Отмостки

Для реализации последнего пункта, наряду с устройством дренажных систем и ливневок, важную роль играют отмостки. Эта конструкция представляет собой площадку вдоль фундамента, ширина которой будет конструктивных особенностей дома. Как правило, она составляет от 80 до 100 см и по отношению к вертикальной части дома располагается под углом 15 – 30 0 , таким образом, чтобы вода не скапливалась возле основания дома. Для сбора и отвода воды обычно устанавливаются желоба, уклон которых направлен в сторону дренажных систем. В качестве желоба можно использовать распиленную пластиковую трубу.

Конструкция отмостки

1 – галька или щебень; 2 – полузакрытый дренаж; 3 – упорный камень; 4 – грунт основания, предварительно утрамбовывается; 5 – песчаная подушка (8 – 15см);

6 – слой гальки или щебня (5 – 10 см); 7 – кусок деревянной доски, он устанавливается в раствор бетона заподлицо и выполняет роль деформационного шва; 8 – труба, для отвода излишней воды; 9 – плоский камень; 10 – цокольная часть стены дома; 11 – фундамент;

Покрытием для отмостков, может служить любой строительный материал, с низким водопоглащением и устойчивым к разрушению. Чаще всего используют бетон, асфальт, камень. Применяя бетонное покрытие, нужно учесть, что перепаде температур он имеет свойство сжиматься и расширяться, поэтому необходимо помнить о температурных швах. Перед укладкой основного материала, участок, предназначенный под отмостки, очищается от растительности, засыпается слоем щебня и трамбуется.

Что касается размеров подземной части основания. Высота от подошвы до нулевой отметки, будет зависеть от уровня подводных вод. В том случае, если они расположены ниже проектной глубины фундамента на 1,5 м и более, то размеры выбираются исходя из особенностей грунта. Более высокое расположение грунтовых вод вносит свои коррективы и требуется учитывать и соизмерять глубину промерзания грунта с глубиной заложения фундамента. Особенно это важно учитывать при наличии в проекте подвалов и цокольных помещений.

Вот те простые правила, которые нужно соблюдать при возведении любого фундамента.

Материалы

Теперь более детально об основных материалах, которые применяются для возведения фундаментов. Поскольку желанием каждого застройщика является сокращение расходов, а как известно они складываются из стоимости материалов и работы, вполне объясним интерес к применению эффективных материалов и оптимизация конструкций. Как показала практика, рациональный выбор фундамента становится, может дать вполне ощутимую экономию материалов и трудозатрат. Оказалось, что традиционный вариант – применение бетонных блоков, является самыми затратным и не целесообразным строительным материалом, более того, в некоторых случаях их использование приводит к увеличению затрат.

В основном применяют:

• Кирпич керамический полнотелый маркой выше М100;

• Дерево, обработанное антисептиками;

• Натуральный камень (бут)

• Искусственный камень (бетон)

• Бутобетон

Применение силикатного кирпича, даже в сухих грунтах не рекомендуется, не говоря уже о влажных и насыщенных. Так же во влажных грунтах не желательно применение природных пластификаторов глины и извести, т.к. они подвержены размягчению и быстрому вымыванию из тела монолита.

Таблица №1

Однако не возбраняется использовать брак или строительные отходы заводов железобетонных конструкций, обрезки металлических труб и арматуры, кирпичный бой и местные пески и гравий. Бетон для фундамента чаще всего применяется марки В5 и В7,5 (М75 и М100), примерный его состав в объемных частях цемент(М400) : песок : щебень (Ц : П : Щ) имеет следующий вид 1 : 3,5 : 6 и 1 : 3 : 5 соответственно. Если вы намерены работать с товарным бетоном, то советуем перестраховаться и заказать В15 (М200), это обезопасит от незапланированных простоев миксера и сбоев в технологии.

Конструктивно фундаменты разделяются на:

• Ленточные

• Столбчатые

• Плитные

Ленточный фундамент

По конфигурации ленточные бывают прямоугольного сечения, трапециевидного и прямоугольного с широким основанием; по исполнению – сборные и монолитные, по глубине заложения – заглубленные и мелкозаглубленные. Данный тип фундамента очень распространен в индивидуальном строительстве. Заглубленные, признаны самым идеальным вариантом для строений с подвалом и цокольным этажом, мелкозаглубленные считаются достаточно экономичным и сравнительно быстрым способом возведения фундамента. Из материалов используют монолитный бетон в сочетании с кирпичной кладкой и бутобетон, гораздо реже в частном домостроении применяют бетонные блоки. Ленточные мелкозаглубленные фундаменты можно применять практически на всех грунтах, даже на пучинистых. Для этого достаточно соблюсти некоторые условности, наличие противопучинистых подушек и нижняя часть основания должна быть выше глубины промерзания грунта.

Столбчатый фундамент

Столбчатые фундаменты получили широкое признание давно. Благодаря простоте их конструкции и низкой себестоимости, фундаментные работы обходятся «дешево и сердито» без ущерба для несущей способности основания. Но тем не менее они больше подходят в качестве фундамента для легковесных конструкций, деревянных срубов, домов каркасного типа, хотя в принципе рассчитав верное количество столбов и их поперечное сечение, можно распределить вес и более тяжелого сооружения.

В технологии изготовления данного типа фундамента нет ничего сложного, оно состоит из бурения скважины, установки асбестовой или стальной трубы, заполнение ее полости бетонной смесью. Иногда самым проблематичным из этого перечня является не то чтобы приобретение труб, а собственно их доставка (если участок находится далеко за городом). В таком случае вместо трубы можно использовать пергамин. Материал складывают в два слоя и сворачивают в трубу нужного диаметра, закрепляют в нескольких местах, так чтобы импровизированная труба не раскрылась. Все, опалубка для столбов готовы. Затем вставляем ее в подготовленную скважину и заливаем в нее бетонную смесь. Важно учесть один момент, если высоты нашей пергаментной трубы не хватило, значит, первую форму заливаем не до конца, вставляем в нее арматуру, чтобы верхняя ее часть оставалась свободной и надеваем на нее вторую трубу. Эту процедуру можно повторять столько, сколько понадобится. При использовании для установки столбов кирпича или бутобетона, в начале, на дно вырытой ямы засыпают песок слоем 200 – 250 мм, затем щебень или гравий и закрывают рубероидом. На этот «слоенный пирог» укладывают ровным слоем бетонную смесь и после того как она наберет начальную прочность приступают к кладке из основного материала. Наружную поверхность столбов нужно обязательно покрывать битумом, чтобы защитить элемент конструкции разрушения. Устанавливаются столбы, начиная от углов здания, с шагом 1,5 – 2,5 м и в местах примыкания стен.

Плитный фундамент

Плитные фундаменты представляет самую прочную и надежную конструкцию, но и стоимость его в общем бюджете строительства дома составляет около 25 – 30 %. Для целесообразного использования этой конструкции и в целях экономии, размер дома в плане лучше делать небольшим и компактным. Полезную площадь увеличить за счет второго этажа. Такого типа основание практически незаменим при возведение дома на пучинистых грунтах и в регионах, где преобладают низкие температуры.

Расчет материалов для фундамента

Приблизительные расчеты расхода материалов на строительство фундамента может сделать каждый. Для этого нужно учесть габаритные размеры проектного основания и перечень вспомогательных элементов.

Для примера возьмем ленточный фундамент дома из монолитного бетона. Размер строения 6х6 м, расчетная ширина основания 0,5 м, высоты 0,6 м. Если проектом не предусмотрена несущая стена внутри дома, значит, общая длина фундамента составит 26м. Итого бетона нам потребуется

V б = 0,5х0,6х26= 7,8 м 3 , плюс 2% на потери и усадку бетонной смеси. В общей сложности получаем необходимую кубатуру 8 м 3 .

Исходя из рецептуры бетона (допустим М100) Ц : П : Щ =1 : 3 : 5 (объемные части), тогда все компоненты

1 м 3 = 1+3+5=9 (объемных частей) и цемент составляет 1/9 от объема или

1 м 3 : 9 = 0,11 м 3

Поскольку всего нам потребуется 8 м 3 , то 8х0,11= 0,88 м 3 . Объемный вес цементной составляющей в бетонном растворе принимаем 3000 кг/м 3 .

Теперь, если следовать логике, 3000 кг/м 3 х0,88=2666кг, таким образом, мы вычислили что на возведение вашего фундамента, вам потребуется 2,7 т цемента. Аналогичным способом рассчитывается песок и щебень.

Количество арматуры можно заказать в метрах. Чаще всего используется арматура класса АIII, Ø 12мм, т.к. прокладывается 4 нитки ( 2 - в верхнем поясе, 2 – в нижнем) общая длина составит 26 х 4= 104м. Если армокаркас предусматривает усиление поперечными стержнями, то их длина плюсуется к основной цифре.

Так же нужно учесть такие материалы как доска для опалубки, гвозди, рубероид или рулонный пергамин, вязальную проволоку и битум.