фундамент

Фундамент бетонный и железнобетонный

Бетон — искусственный камень, образующийся в результате затвердевания бетонной смеси, — является одним из самых распространенных строительных материалов во всем мире. Благодаря прочности бетона, устойчивости к влиянию влаги и действию разного рода нагрузок его широко применяют в строительстве высотных зданий, промышленных, сельскохозяйственных сооружений, объектов дорожной инфраструктуры — как в чистом виде, так и в составе железобетонных конструкций. В свое время мы посвятили бетону и его свойствам целый цикл статей. Сегодня же поговорим, как этот материал используется при сооружении фундаментов.

Бетон в строительных целях используется в виде бетонной смеси, в состав которой входят цемент, песок, гравий или щебень, вода и разнообразные добавки, назначение которых — придать застывшей смеси нужные качества. При заливке бетонной смесью фундамента цемент выступает в качестве вяжущего, соединяя фрагменты инертных материалов — песка и гравия.

Любой фундамент, вне зависимости от типа — сооружение довольно массивное. Поэтому бетону после заливки требуется достаточно длительное время, чтобы затвердеть и приобрести прочность. В среднем период затвердевания бетонного фундамента длится примерно месяц, причем в первую неделю процесс проходит наиболее интенсивно.

Почему же на протяжении многих десятилетий именно бетон так популярен в качестве материала для фундамента? Прежде всего потому, что этот материал обладает способностью обеспечить всей возводимой конструкции равномерную усадку — без трещин, перекосов и других дефектов. Используя различные добавки, можно задать фундаменту нужные характеристики, являющиеся оптимальными в каждом конкретном случае. При всем этом бетон — сравнительно недорогой и доступный строительный материал.

Если присадки к бетонной смеси для заливки фундамента могут разниться в зависимости от требуемых характеристик (влагостойкость, морозостойкость и так далее), то к остальным составляющим бетонной смеси предъявляются стандартные требования. Песок должен состоять из песчинок размером 1—3 миллиметра, мельче не подойдет. В нем должно быть минимальное — не более пяти процентов — содержание частиц ила, глины и т.д.: большее их количество в составе бетона негативно отразится на прочности фундамента. До приготовления бетонной смеси строители проверяют чистоту песка, заливая некоторое его количество водой в прозрачной бутылке или банке. Если после тщательного взбалтывания вода лишь слегка мутнеет — песок чистый, если же становится сильно мутной — песок содержит избыточный объем ненужных частиц  глины, ила и прочих и для приготовления бетонной смеси не годится.

Гравий для бетонной смеси, используемой при заливке фундамента, применяется размером не более восьми миллиметров. Идеальным вариантом для фундамента представляется чистый, тщательно вымытый гравий или щебень.

Что касается вяжущего — цемента — самым распространенным его видом является портландцемент. Для улучшения влагостойкости фундамента вместо него используют шлакопортландцемент, однако он имеет более низкую морозостойкость, а прочность набирает медленнее. В условиях повышенной влажности, например, при сооружении фундаментов подводных или подземных сооружений, применяют пуццолановый портландцемент — а вот для обычных условий он не подходит: на воздухе фундамент из бетонной смеси, приготовленной с ним, теряет прочность и дает усадку.

В свое время мы подробно писали о марках цемента, которые обозначаются цифрами 200, 300, 400, 500 и выражают предел прочности на сжатие в килограммах на квадратный сантиметр. Марка приготовляемой для фундамента бетонной смеси должна быть в полтора-два раза меньше марки цемента.

Содержание воды и инертных материалов в бетонной смеси рассчитывается в зависимости от объема цемента. Классическим соотношением здесь считается 1:3:5. Согласно такой пропорции на каждый килограмм цемента приходится 3 килограмма песка и 5 килограммов щебня или гравия. Другая важная характеристика — соотношение воды и цемента: в зависимости от того, сколько литров воды в смеси будет приходиться на каждый килограмм цемента, получится та или иная марка бетона для фундамента, каждая из которых обладает своими индивидуальными особенностями. Таким образом, из цемента одной и той же марки можно получить разные марки бетона.

По периметру будущего фундамента до заливки устанавливается опалубка. Она призвана придать твердеющей бетонной смеси нужную форму. Как правило, опалубку делают из досок, тщательно следя, чтобы на их стыках не было зазоров. Самая лучшая опалубка — съемная многоразовая, ее делают из инвентарных щитов.

О процессе приготовления бетонной смеси и ее доставки к месту работ мы уже много раз писали. Поэтому здесь ограничимся замечанием, что если для фундамента миниатюрной хозпостройки на частном подворье подойдет ручная бетономешалка или она же, но с электрическим приводом, то для частного дома и тем более для высотного здания придется заказать доставку бетонной смеси миксерами с завода, рассчитав предварительно требующийся объем. При заливке фундамента в сильно удаленной от бетонных заводов или труднодоступной для подъезда техники местности успешно используют автобетоносмесители с самозагрузкой или, говоря иначе, мобильные бетонные заводы, чаще всего — итальянского производства. Благодаря полноприводному шасси эта техника способна добраться своим ходом куда требуется и на месте приготовить бетонную смесь по заданной на бортовом компьютере рецептуре и в нужном количестве. Для примера отметим, что флагманская модель автобетоносмесителя марки Carmix, 5.5 ХL со смесительным барабаном объемом 7600 литров способна за смену приготовить до 130 кубометров рабочей смеси. Учитывая, что бетон имеет обыкновение терять свои свойства (в частности, прочность) при длительном хранении из-за контакта с влажным воздухом, процесс приготовления бетонной смеси непосредственно на месте строительства представляется оптимальным. При этом каждая новая приготовленная партия бетона немедленно выгружается в котлован для фундамента — цикл повторяется до тех пор, пока заливка не будет выполнена полностью.

Делая ставку на высокую прочность фундаментов, строители наряду с бетоном в чистом виде широко используют и железобетонные конструкции. Особенно распространено его применение при сооружении оснований многоэтажных домов и высотных объектов. Однако даже при использовании арматуры и других металлических конструкций фундамента его ключевым элементом остается бетон — именно его качественные характеристики в первую очередь влияют на надежность защиты сооружения от негативных факторов окружающей среды. Если же рассматривать железобетон в целом, у него имеются как несомненные достоинства, так и ограничения — впрочем, как и у любого другого современного строительного материала.

К несомненным преимуществам железобетона следует отнести относительную простоту работы с ним. С заданием по устройству железобетонного основания здания справится даже бригада строителей средней квалификации — чего не скажешь, например, про работу по обустройству более сложных винтовых фундаментов. Железобетонный фундамент обеспечивает максимальную опору даже на слабый грунт, не требуя, таким образом, существенной глубины заложения. И наконец, фундамент из железобетона обеспечивает сооружению хорошую тепло- и гидроизоляцию. Металлический каркас железобетонного фундамента защищен от окисления толщей бетона, а бетон такой конструкции, в свою очередь, защищен от коррозии с помощью введения в рецептуру специальных антикоррозийный добавок.

фундаментГлавный из недостатков железобетона как материала для фундамента — его высокая (сравнительно с фундаментом из бетона) стоимость. Однако и прочность готового фундамента такого типа существенно выше — она позволяет в течение многих десятилетий выдерживать давление многоэтажного здания на почву. Это свойство фундаменту обеспечивают скрепленные арматурой или сеткой материалы высокой прочности, первый в ряду которых — бетон.

Железобетон используется в сооружении фундаментов разного типа: раздельных с использованием колонн, ленточных и сплошных. В первом случае на несущих участках строения фундамент оборудуется железобетонными колоннами или сваями. Ленточный фундамент представляет собой конструкцию из железобетонных блоков, уложенных по периметру здания. И наконец, сплошное основание сооружается при большой нагрузке — оно помогает выровнять осадок центральной части здания. В зависимости от способа укладки сплошной, ленточный фундаменты, а также под колонны, в свою очередь, делятся на сборные и монолитные.

Сборное основание сооружается посредством укладки блоков на дренажную подушку, заранее подготовленную на дне котлована. Штыри в торцах железобетонных блоков после укладки соединяются между собой с помощью сварки или арматуры. Зазоры между блоками заливают бетонной смесью марки М200 или М300 перед укладкой каждого следующего слоя. Важно, чтобы при укладке вертикальный шов перекрывался блоком нового слоя, опираясь на два блока под ним. Подо всей конструкцией сборного основания кладутся слои песка и щебня, а поверх последнего заливается слой бетона как основа для последующего монтажа железобетонных блоков. Каждый новый слой железобетонных блоков укладывается после нанесения на предыдущий монтажной прослойки из бетона. После того, как вся конструкция сборного фундамента готова, ее поверхность заливается армирующей стяжкой.

Монолитный железобетонный фундамент, в сравнении со сборным, в среднем обходится дешевле. При этом его прочность существенно выше, ведь она не зависит от качества соединений блоков и крепости швов между ними. Компоненты монолитного фундамента этого типа — щебень, песок, цемент и прочная металлическая арматура.

железобетонный фундаментДля обустройства монолитного железобетонного фундамента сооружается несъемная блочная (а при отсутствии несъемных блоков по контуру фундамента — съемная щитовая) опалубка. В котловане определенной формы и глубины после предварительной очистки из материалов с гидроизолирующими свойствами сооружается дренажная подушка. Затем по контуру фундамента устанавливается щитовая опалубка или несъемные блоки. В проеме, образованном съемной опалубкой или рядами несъемных блоков, устанавливается горизонтальная арматура — толщина ее прутьев, как правило, составляет от 10 до 16 миллиметров. Вертикальная арматура устанавливается в полостях блоков или между верхним и нижним слоем горизонтальной арматуры. После укрепления опалубки лесами и включения в ее тело желоба слоями по 20—25 сантиметров заливается бетон, привезенный миксерами или приготовленный на месте с помощью мобильных бетонных заводов. Последующее застывание занимает довольно длительный период — но по его истечении образуется монолитная конструкция, по крепости значительно превосходящая обычный бетонный фундамент. После затвердевания монолита разборную опалубку удаляют, а на поверхности готового фундамента наносят гидроизоляционные и теплоизоляционные материалы.

В целом сооружение монолитного железобетонного фундамента (как, кстати, и его демонтаж) — процесс более трудоемкий, чем создание аналогичного основания из бетона. В частности, в период застывания железобетона за ним необходим дополнительный уход; есть и другие нюансы. В то же время для многотонных высотных объектов сооружение подобного фундамента часто является единственным приемлемым вариантом. В целом же сказать однозначно, какой из двух типов фундамента лучше — бетонный или железобетонный — нельзя. Выбор материала основания для объекта строительства зависит от очень многих факторов: типа грунта, уровня грунтовых вод, расположения точки промерзания грунта, массы, высотности и распределения нагрузки самого здания. От совокупности этих факторов зависит  не только материал, из которого лучше сделать фундамент, но и тип последнего. О различных типах фундаментов, их достоинствах и недостатках мы планируем подготовить отдельный материал в одном из будущих номеров нашего журнала.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Категории
СтатьиСтроительство и реконструкция

Комментировать

*

*

Похожие

  • бетон

    Рязанские специалисты создали инновационный водонепроницаемый бетон

    Рязанские учёные из испытательной лаборатории, принадлежащей строительному холдингу VELLCOM Group, совместно со специалистами концерна MC-Bauchemie разработали водонепроницаемый бетон. Новый материал получил название «Белая ванна». По словам инженеров, его можно...
  • ДОРОЖНОЕ ПОКРЫТИЕ: АСФАЛЬТ VS. БЕТОН

    Дорожное покрытие

    В прошлом году решением Правительства Российской Федерации длительность эксплуатации дороги до ремонта и реконструкции была увеличена до 12 и до 24 лет соответственно. Из чего же лучше сделать дорожное...
  • Демонтаж фундамента

    Демонтаж фундамента

    В условиях плотной современной застройки для того, чтобы построить что-нибудь новое, как правило, необходимо разрушить что-нибудь старое. Мы не раз писали о демонтаже зданий и других объектов, а сегодня...
  • робот тоннель Сомерсет Великобритания

    Роботы помогли реконструировать тоннель в Великобритании

    Реконструкцию железнодорожного тоннеля Уайтбол в графстве Сомерсет в Великобритании удалось ускорить благодаря роботам. Владелец инфраструктурного сооружения, компания Network Rail, использовал «Айви» и «Холли» (так прозвали машины) для облицовки стен...
 

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: