Областное государственное бюджетное образовательное
advertisement
Областное государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования «Рязанский строительный колледж» (ОГБОУ СПО РСК) Методическая разработка на тему: «Устройство фундаментов с применением современных технологий и материалов» МДК.01.01 раздел - «Архитектура зданий» для студентов дневного и заочного отделения по специальности 08.02.01 Автор: Зубарева Л.Ф. преподаватель ОГБОУ СПО РСК г. Рязань 2014 г. 1 СОДЕРЖАНИЕ 1. Введение (Что такое фундаменты? Какие бывают фундаменты? Их назначение?) - 3 2. Понятие о нулевом цикле и подземной части зданий - 4 3. Ленточные фундаменты - 7 4 Столбчатые фундаменты - 24 5. Свайные фундаменты - 36 6. Сплошные плитные фундаменты - 43 7. Гидроизоляция фундаментов и подвалов - 49 8. Теплоизоляция фундаментов и подвалов - 65 9. Системы фундаментов корпорации «Технониколь» - 68 10. Заключение - 80 11. Список литературы - 85 2 1. ВВЕДЕНИЕ Фундамент - опорная часть здания, предназначенная для передачи нагрузки от несущих конструкций здания на грунты основания. Конструкция, материал и глубина заложения фундаментов зависят от величины и характера действующих на фундамент нагрузок, от капитальности и конструктивных особенностей здания (наличие подвала, фундаментов прилегающих сооружений и т. д.), а также от геологических условий строительной площадки (глубины промерзания, уровня грунтовых вод и т.п.). Стоимость фундамента составляет около 15-20% от стоимости дома. Ремонт неправильно возведенного фундамента трудно выполним и затраты на эти работы могут достичь уже 50% от стоимости дома, если самому дому не нанесен значительный ущерб. Поэтому к выбору фундамента нужно подойти очень ответственно. При выборе типа фундамента следует с большим вниманием относиться к анализу и учету всех сил, действующих на фундамент. Например, уровень грунтовых вод, глубина промерзания, нагрузка от здания, тип грунта основания - могут всецело повлиять на дальнейшую работу фундамента. При выборе типа фундамента, подразумевающего наличие подвальной, цокольной части, следует обратить особое внимание на качество материалов и выполнения работ. Утепление фундамента - это необходимость, пренебрегать которой нельзя. Потери тепла через подземную часть коттеджа составляют до 20% общих позволит теплопотерь. значительно Усовершенствование снизить системы неоправданные теплоизоляции потери тепла в отапливаемых подвалах. В неотапливаемых подвалах можно круглый год поддерживать постоянную температуру 5-10 °C, а также исключить образование конденсата, появление сырости и развитие плесени на внутренних поверхностях заглубленного помещения. 3 Одним из основных факторов, влияющим на долговечность здания является воздействие воды. Вода проникает в конструкцию и вызывает разрушение бетона. С собой она приносит различные агрессивные вещества, ускоряющие процессы коррозии. Если вода, попавшая в конструкцию, замерзает — она разрушает бетон. Кроме того, вода внутри помещений нарушает его нормальную эксплуатацию. Все это приводит к быстрому выводу здания из строя. Уменьшить расходы на ремонт сооружений можно, применив при строительстве здания современные и долговечные гидроизоляционные, защитные и теплоизоляционные материалы. В зависимости от формы и способа опирания на грунт фундаменты бывают столбчатые, свайные, ленточные и плитные (рис. 1). Фундаменты могут сооружаться из готовых сборных бетонных и железобетонных изделий, из монолитного бетона и железобетона или их комбинации сборно-монолитные, изготовления а при столбчатых наличии камня фундаментов - бутобетонные. используются Для кирпич, железобетонные, металлические и асбестоцементные столбы и трубы, а для свайных фундаментов - готовые короткие забивные железобетонные сваи или набивные сваи, изготавливаемые путем заполнения бетонной смесью выработанной (пробуренной) в грунте скважины. 2. ПОНЯТИЕ О НУЛЕВОМ ЦИКЛЕ И ПОДЗЕМНОЙ ЧАСТИ ЗДАНИЙ Большинство застройщиков, да и подрядные бригады строителей при возведении фундаментов и оформлении актов, поэтажных планов и других документов часто путаются в терминах, определяющих расположение помещений ниже уровня нулевой отметки. Поясним наиболее часто употребляемые термины. Нулевой цикл - термин, бытующий в строительстве и специальной литературе, не предусмотренный Строительными нормами и правилами и 4 другими нормативными документами. Обозначает подземную часть зданий и сооружений или подготовительные работы на строительном объекте. Каковы отличия между подвальным этажом (подвалом) и цокольным этажом? Цокольный этаж - этаж с отметкой пола ниже уровня тротуара, отмостки или планировочной отметки земли, но не более чем на 1/2 высоты помещения. Подвальный этаж (подвал) - этаж с отметкой пола ниже уровня тротуара, отмостки или планировочной отметки земли более чем на 1/2 высоты расположенных в нем помещений (рис.2). Цоколь в строительстве - нижняя часть наружной стены здания или сооружения, лежащая непосредственно на фундаменте. Наружные (надземные) поверхности цоколя делают из долговечных материалов. Часто считают, что цоколь - это верхняя часть фундамента, и заблуждаются. Название цоколь произошло от итальянского zoc- cofe, буквально - башмак на деревянной подошве. Нулевая отметка. В строительстве за нулевую отметку (0,000) принято считать отметку чистого пола первого этажа. От этой отметки все уровни нижележащих элементов и конструкций обозначаются со знаком (-) минус. 5 Рис. 1. Конструктивные решения фундаментов 6 Рис. 2. Схема решения подвала 3. ЛЕНТОЧНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ Типы ленточных фундаментов. Плюсы и минусы К наиболее распространенным типам фундаментов можно отнести ленточные фундаменты (рис. 3). Они бывают из сборных бетонных и железобетонных элементов, сборно-монолитные и монолитные, а также из бутовой и бутобетонной кладки. Ленточные фундаменты обычно возводят при строительстве домов с тяжелыми стенами (бетонными, каменными, кирпичными и т.п.) и железобетонными перекрытиями, а также в случаях, когда под домом устраивают цокольный или подвальный этаж, где можно разместить котельную, сауну, душевую, туалет, бассейн, комнату отдыха, мастерскую, кладовую, подземный гараж или другие помещения. Даже в домах с фундаментами мелкого заложения, где не предусмотрено строительство подвала, возводят ленточные фундаменты. При этом застройщик выбирает из всех типов фундаментов в основном фундаменты из готовых сборных блоков. Например, в Подмосковье (ст. Силикатная) при строительстве коттеджного поселка на 90% использовались сборные ленточные фундаменты. 7 Сборные фундаменты несущих стен жилых домов применяют только в России. Зарубежные проектировщики, строители и застройщики не могут позволить себе этого, так как такие фундаменты обходятся не только дороже монолитных, но и нарушают целостность и монолитность конструкций. Это все равно что разрезать монолитный фундамент вдоль и поперек на отдельные блоки, а потом собрать их в одну конструкцию со множеством швов и стыков. Согласно расчетам, стоимость сооружения монолитных фундаментов по прогрессивным Монолитные фундаменты Бутовые Бутобетонные Бетонные Сборные фундаменты Сплошные Устройство уступов Рис. 3 Конструкция монолитных и сборных ленточных фундаментов 8 технологиям обходится дешевле, чем приобретение и доставка автотранспортом сборных элементов, оплата работы автокрана при их монтаже, и все же предпочтение остается за сборным вариантом. Происходит это по ряду причин. Основные из них - низкий уровень технологии производства бетонных работ (перегрузка бетонной смеси сначала в бадьи, а затем ее подача к месту укладки и разгрузка), отсутствие легкой сборно-разборной опалубки, современных технических средств для уплотнения и разглаживания бетонной смеси, низкая квалификация рабочих кадров (арматурщиков, бетонщиков, мастеров) и целый ряд других недостатков. Все это, естественно, приводит к тому, что строить монолитные фундаменты по старинке невыгодно. Но все же при небольших объемах бетонных работ, в отсутствие крана и удаленности бетонного завода (узла) целесообразно завезти цемент, песок, щебень и при помощи бетономешалки готовить бетон в непосредственной близости от места укладки. 9 г) Рис. 4. Конструкции ленточных фундаментов: а – монолитные; б - сборные сплошные; в - сборные прерывистые; г – номенклатура изделий Конечно, опустить в траншею или котлован готовые блоки намного быстрее и проще, их запас прочности таков, что можно вместо 2-3этажного коттеджа построить дом в 5-9 этажей. Устройство сборных фундаментов, несмотря на кажущуюся простоту, все же довольно трудоемкая работа, так как в местах, где не размещаются доборные элементы, приходится вырубать выступающие части установленных Рис. 5. Ленточный фундамент из сборных элементов с монолитным поясом: 10 1 - песчаная подготовка толщиной до 10 см; 2 - элементы ленточного фундамента (ФЛ); 3 - армированный шов; 4 - блоки бетонные для стен подвалов (ФБС); 5 – железобетонный пояс длинных блоков или вместо доборных элементов заполнять пространство монолитным бетоном или кирпичной кладкой, а вертикальные швы между блоками тщательно заполнять цементным раствором. Несмотря на эти недостатки и относительно высокую стоимость сборных элементов в условиях короткого строительного сезона, устройство сборных ленточных фундаментов позволяет сократить как трудозатраты, так и сроки возведения фундаментов. Сборные фундаменты могут применяться при любых грунтах с соблюдением конструктивных мероприятий. При сильносжимаемых грунтах (модуль деформации Е0 < 100 кгс/см2), а также при неравномерном напластовании грунтов, значительно отличающихся своей сжимаемостью, следует предусматривать армированный шов (сетка ячейкой 10x10 см из арматуры D 8AIII) поверх блоков-подушек и железобетонный пояс сечением 25x25 см (30x60 см) из арматуры D 10AIII, укладываемый по верхнему ряду стеновых фундаментных блоков (рис. 5). Ленточные сплошные фундаменты из сборных элементов До начала работ по возведению фундамента и стен подвала необходимо выполнить земляные работы. До закладки фундамента следует произвести освидетельствование (проверку с составлением акта) оснований котлована (траншей). Перед монтажом сборных ленточных фундаментов переносят на основание и закрепляют на нем оси возводимого дома и наружные контуры фундаментных блоков, а на сборных элементах размечают осевые риски. Чтобы понять, что такое оси, взгляните на рис. 6. 11 Рис. 6. План подвала жилого дома. Основные оси и размеры Монтаж фундаментных блоков в плане необходимо производить относительно разбивочных осей по двум взаимно перпендикулярным направлениям, совмещая осевые риски фундаментов с ориентирами, закрепленными на основании, или контролируя правильность установки геодезическими приборами. Монтаж следует начинать с установки маячных блоков в углах здания и на пересечениях осей. К монтажу рядовых блоков приступают только после выверки положения маячных блоков в плане и по высоте. Положение в плане контролируют измерением длин сторон фундамента, а для определения прямоугольности - измерением расстояний по диагонали. Высотное положение определяют нивелиром, а при его отсутствии водяным уровнем. Фундаментные блоки следует монтировать на выровненный до проектной отметки слой песка толщиной до 10 см. Монтаж блоков фундаментов на покрытые водой или снегом основания не допускается. 12 Фундаментные стеновые блоки кладут на раствор с перевязкой вертикальных швов, глубина которой должна быть не менее 0,4 высоты блока (рис. 7, а) при малосжимаемых грунтах и не менее высоты блока при сильносжимаемых, просадочных и набухающих грунтах (рис. 7, б). Например, при высоте блока 580 мм минимальная глубина при варианте рис. 7,а 0,4 h = 232 мм, при варианте рис. 7,б h = h =580 мм. При невозможности такой перевязки следует укладывать в швы кладки (не менее чем на 2 шва по высоте фундамента) связи из арматурных сеток. В примыканиях к стенам из крупных блоков и стенам из кирпича связи укладывают в каждом шве, образуемом блоками (рис. 8). Проемы для вводов в дом инженерных коммуникаций осуществляют путем раздвижки блоков с последующей заделкой кирпичом или бетоном. а Рис. 7. Минимальная б глубина перевязки вертикальных швов фундаментных стеновых блоков: а – при малосжимаемых грунтах; б - при сильносжимаемых грунтах Рядовые блоки устанавливают, ориентируя низ по обрезу блоков нижнего ряда, верх - по разбивочной оси. Блоки наружных стен, устанавливаемые ниже уровня грунта, необходимо выравнивать по внутренней стороне стены, а выше - по наружной. Сборные элементы монтируют на подготовленную постель из цементного раствора. Излишки 13 раствора необходимо удалить до их схватывания, иначе при устройстве вертикальной гидроизоляции стен подвала придется потратить немало сил и времени на их очистку. Вертикальные стыки между блоками по мере их монтажа заполняют раствором - сначала обмазывают густым цементным раствором швы снаружи, а затем заполняют стыки раствором с уплотнением методом штыкования, используя для этого гладкие арматурные стержни диаметром 16-22 мм. При строительстве фундамента с подвалом на сухих непучинистых грунтах бетонные блоки стен подвалов марки ФБС можно монтировать непосредственно на выровненное песком основание грунта. Такой вариант конструкции без применения элементов ленточного фундамента марки ФЛ применяют и при устройстве малозаглубленного фундамента (рис. 10). Ленточные прерывистые сборные фундаменты Возведение ленточного фундамента из сборных типовых блоковподушек не всегда является оптимальным решением, так как проектируемая расчетная ширина подошвы фундамента обычно не совпадает с шириной типовых плит-подушек (ФЛ), которые чаще всего шире необходимых размеров. В случае несовпадения расчетной ширины фундамента с шириной типовых блоков устраивают прерывистый фундамент (рис. 9) из блоков-подушек ближайшего большого типового размера, укладывая их с промежутками. 14 Рис. 8. Схема примыкания стен из блоков и кирпича: 1 - стеновой блок; 2 - кирпичная стена; 3 - горизонтальный шов; 4 - связь из арматурной сетки Рис. 9. Прерывистый сборный фундамент: 1 - блоки-подушки типа ФЛ; 2 - стеновые блоки типа ФБС Последовательность монтажа прерывистых сборных элементов фундамента выполняют в том же порядке, что и при устройстве сплошных ленточных фундаментов, начиная с установки маячных блоков в углах здания. 15 Для непучинистых и слабопучинистых грунтов Рис.10. Конструктивное решение ленточных мелкозаглубленных фундаментов 16 Промежутки между блоками-подушками засыпают песком до устройства горизонтальной гидроизоляции. ЛЕНТОЧНЫЕ ПРЕРЫВИСТЫЕ СБОРНО-МОНОЛИТНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ При устройстве ленточных сборно-монолитных фундаментов применяются те же сборные элементы, что и при возведении сборных прерывистых фундаментов (рис. 9). Тип бетонного блока выбирают в зависимости от толщины стены. Сборно-монолитные прерывистые фундаменты выполняют в следующей технологической последовательности. Монтаж начинают с установки маячных блокподушек ФЛ в углах здания. После выверки их проектного положения раскладывают рядовые блоки-подушки с интервалом, которые определяют по расчету. Угловые блоки-подушки должны быть шире рядовых, так как на них будут опираться блоки двух стен. На рядовые блоки-подушки устанавливают стеновые блоки ФБС, ширина которых может быть 300, 400, 500 и 600 мм в зависимости от промежутка между блоками-подушками. Затем между рядами стеновых блоков закрепляют щиты опалубки и заполняют послойно бетоном класса не менее В 12,5 (М150), уплотняя каждый слой вибратором. Для ввода в дом коммуникаций в монолитных участках предусматривают отверстия. Для этого перед бетонированием в опалубку устанавливают патрубки или изготовленный из досок короб нужного размера. Применение фундаментов такой конструкции дает возможность сократить количество блоков-подушек на 20-30%, а стеновых блоков на 50%, уменьшить количество швов и местных заделок кирпичом или бетоном, но возникает дополнительная работа по устройству опалубки, доставке инертных материалов (песка и щебня), цемента, приготовлению и укладке бетонной смеси, уходу за бетоном и др. 17 Ленточные прерывистые сборно-монолитные фундаменты не нашли практического применения ни у частных застройщиков индивидуальных домов, ни у строителей. Предпочтение отдано другому варианту - сборномонолитному фундаменту, где блоки стен подвала опираются на монолитную плиту. Ленточный сборный фундамент на монолитной плите При устройстве ленточного сборно-монолитного фундамента сборные элементы марки ФЛ можно заменить устройством монолитной железобетонной плиты - пола подвала. Пол подвала в этом случае выполняет функцию фундаментной плиты, на которую опираются стены подвала. Грамотно выполненная горизонтальная гидроизоляция пола подвала с переходом на вертикальную гидроизоляцию стен обеспечивает водонепроницаемость всей конструкции при наличии подпора грунтовых вод (рис. 11). Работа по устройству такой конструкции фундамента выполняется в следующей технологической последовательности. Основание при необходимости выравнивают слоем песка или щебня толщиной 5-10 см. Затем по контуру бетонной подготовки устанавливают из досок опалубку. Перед укладкой бетона толщиной 10-15 см грунт основания и опалубку увлажняют водой и заполняют опалубку до установленной отметки бетонной смесью М150 (класс бетона В10). После уплотнения и выравнивания бетонной поверхности в зависимости от погодных условий осуществляют соответствующий уход за бетоном, обеспечивающий набор прочности. 18 Рис. 11. Ленточный сборный фундамент на монолитной плите: 1 - грунт основания; 2 - выравнивающий слой песка толщиной 5-10 см; 3 - бетонное основание; 4 - противонапорная оклеенная гидроизоляция из двух слоев рубероида; 5 - гладкий асбестоцементной лист; 6 - бетонный пол; 7 - бетонные блоки стен подвала; 8 - цоколь; 9 - плита перекрытия; 10 - утеплитель; 11 - грунт обратной засыпки; 12 - бетонная отмостка В зависимости от нагрузок на фундамент бетонное основание в местах опирания блоков стен армируют. Ширина и толщина армированной монолитной ленты определяется расчетом. В одних случаях достаточно уложить арматурную сетку с ячейками 10х10 см из арматуры класса AIII диаметром 10 мм, шириной 1 м. После набора бетоном 50%-ной прочности опалубку снимают, а поверхность огрунтовывают, просушивают и выполняют оклеенную гидроизоляцию из двух слоев рулонного материала (рубероида, стеклорубероида, изола, гидроизола и др.). Оклеечную гидроизоляцию выпускают на 30-50 см за пределы бетонного основания с тем, чтобы после монтажа стеновых блоков ФБС гидроизоляционный ковер можно было наклеить с наружной стороны и состыковать с наружной 19 вертикальной гидроизоляцией стен подвала. После этого гидроизоляцию закрывают слоем бетона или раствора, поверхность которого является полом подвала. Снаружи действующим оклеечная гидроизоляция сдвигающим и не должна растягивающим подвергаться нагрузкам. Для предохранения от механических повреждений она должна быть защищена и зажата защитной конструкцией из батона, кирпича и т.д. Рис. 12. Сборный фундамент по монолитной плите Рис. 13. Сборно-монолитный фундамент 20 Проще всего защитить гидроизоляцию гладкими асбестоцементными листами, которые прислоняют к гидроизоляции и засыпают пазух грунтом с послойным трамбованием (см. рис. 11). При уровне грунтовых вод ниже подошвы фундамента не менее чем на 0,5 м, оклеечную гидроизоляцию можно заменить на послойную окрасочную гидроизоляцию общей толщиной 3-5 мм. Бутовая и бутобетонная кладка ленточного фундамента Бутовую и бутобетонную кладку подземных конструкций допускается производить только для малоэтажных зданий и сооружений высотой не более 10 м. Устройство фундаментов на просадочных грунтах не допускается. Для бутовой кладки применяется камень в кусках неправильной формы из местных пород, преимущественно известняков, доломитов и песчаников. Можно применять также нерасколотый булыжный камень. Марочная прочность камней должна быть не менее 100. Кладку ведут в траншеях или в опалубке. Ширина конструкции из бутового камня должна быть не менее 60 и не более 120 см. Высота кладки до 180 см. Бутовая кладка. Бутовую кладку ведут двумя основными способами: «под лопатку» и «под залив». «Под лопатку» бутовую кладку ведут с подбором камня и перевязкой, выравнивая ряды по натянутому шнуру. Первый слой камней укладывают насухо на грунт в распор с опалубкой или стенками траншеи, подбирая для этого более крупные и самые постелистые камни. Камни осаживают кувалдой или трамбовкой. Пустоты между ними заполняют цементным раствором М50, вгоняя в них щебенку ударами молотка. Можно вначале зазоры расщебенить, но тогда следует залить сверху раствором повышенной подвижности. После этого на первый ряд камней укладывают слой раствора и разравнивают его 21 лопатой. Затем, соблюдая условия перевязки, укладывают следующий ряд камней. При бутовой кладке «под лопату» применяют послойное вибрирование камней и раствора. Это повышает прочность каменных конструкций и создает условия для быстрой их нагрузки. Верх каждого ряда камней в этом случае покрывают раствором толщиной 40-60 мм. Горизонтальность кладки проверяют через каждые 2-3 ряда с использованием правила и уровня. Кладку каждого следующего ряда начинают с установки крупных камней (маяков) в углах и пересечениях стен. Бутовую кладку «под залив» применяют только для фундаментов домов высотой не более двух этажей. Подвижность раствора для такой кладки должна соответствовать погружению стандартного конуса на 130-150 мм. При кладке «под залив» бутовый камень укладывают горизонтальными рядами высотой 15-20 см враспор со б а Рис. 14. Схема бутовой кладки фундамента без подвала с наклонными стенами: а - ширина подошвы фундамента - от 60 до 100 см; б - ширина обреза - выступающей части фундамента - от 40 до 80 см; h - глубина фундамента до 100 см. стенками траншей или опалубки, без выкладки верстовых камней, но с расщебенкой пустот. Перерывы в кладке «под залив» допускаются только после заполнения раствором пустот между камнями верхнего ряда и выполнения мероприятий по защите кладки от высыхания. 22 При строительстве фундамента на пучинистых грунтах, чтобы ослабить действия касательных сил морозного пучения, стены фундамента делают сужающимися кверху (рис. 14). Для придания стенам фундамента нужного уклона устанавливают щитовую опалубку. После снятия опалубки зазор между откосом траншеи и стеной фундамента заполняют песком или грунтом. Вместо съемной деревянной опалубки можно использовать гладкие асбестоцементные листы, которые после окончания работ остаются в траншее. Их применение позволяет в процессе кладки придать фундаменту нужную форму с гладкой поверхностью и не допустить растекания раствора. Кроме того, при необходимости гидроизоляции фундамента это позволит быстро и качественно выполнить такую работу. Кладку фундамента выполняют на 10-15 см выше уровня земли для дальнейшего устройства цоколя и горизонтальной гидроизоляции. Бутобетонная кладка состоит из бетонной массы, в которую горизонтальными рядами втапливаются камни, общий объем которых составляет около половины объема кладки. Размеры камня не должны превышать 1/3 ширины конструкции. Щебень для бетона не должен быть крупнее 30 мм. Кладку необходимо выполнять, расстилая бетонную смесь горизонтальными слоями толщиной до 25 см с последующим втапливанием в каждый слой бутовых камней с зазорами между ними не менее 4-5 см. Камни следует осаживать в бетонную смесь до начала ее схватывания не менее чем на 1/2 их высоты при помощи вибратора или трамбовки. Возобновлять бутобетонную кладку после перерыва более 6 ч следует с укладки бетона, причем поверхность ранее уложенной кладки необходимо очистить от пыли и обязательно смочить водой. Спускать бутовый камень к месту укладки при отсутствии необходимой длины, сечением 40x40 см. 23 К нижнему концу желобов прибивают упорные бруски для остановки спускаемого камня, а спуск раствора осуществляют по лоткам шириной 50 см, с бортами высотой 20 см, уширенным вверху. В зависимости от гидрогеологических условий участка, конструкции и материала стен и других факторов при выборе бутобетонного фундамента допускается устройство цокольного (подвального) этажа. Один из вариантов показан на рис. 15. Рис. 15. Вариант устройства бутобетонного фундамента с подвалом: 1 – рулонная гидроизоляция; 2 – прижимная стенка из гладкого асбестоцементного листа; 3 – бетонный пол; 4 – облегченная железобетонная плита перекрытия; 5 – кирпичный цоколь; 6 – утеплитель; 7 – грунт обратной засыпки; 8 – отмостка. 4. СТОЛБЧАТЫЕ ФУНДАМЕНТЫ Столбчатые фундаменты возводят в основном под дома без подвалов с легкими стенами (деревянными, щитовыми, каркасными). Закладывают их и под кирпичные стены, когда требуется глубокое заложение и ленточный 24 фундамент неэкономичен. Столбчатые фундаменты по расходу материалов и трудозатратам в 1,5-2 раза экономичнее ленточных. В зависимости от конструкции здания (прежде всего его массы и этажности) столбы для фундамента могут быть каменные, кирпичные, бетонные, бутобетонные, железобетонные и из других материалов. Чаще всего при устройстве столбчатых фундаментов применяют готовые сборные бетонные и железобетонные блоки. Столбчатые фундаменты обязательно устанавливают под углы дома, в местах пересечения стен, под стойками каркаса, тяжелыми и несущими простенками, балками и другими местами сосредоточенной нагрузки. Для уменьшения давления на слабые грунты столбчатые фундаменты из штучных материалов уширяют в нижней части, делая уступы высотой не менее двух рядов кладки. Если глубина заложения столбчатого фундамента более 1 м и устройство фундамента из мелкоштучного материала трудновыполнимо, применяют железобетонные столбы, асбестоцементные или металлические трубы. Если при рытье ям в них нет воды, такие фундаменты можно делать с опорной плитой из монолитного бетона, укладываемого на дно во время установки столбов. Расстояние между столбами принимается 1,2-2,5 м. По верху столбов должны быть уложены обвязочные балки для создания условий совместной их работы. При расстояниях между столбчатыми (отдельно стоящими) фундаментами больше 2,5-3 м по их верху укладываются более мощные рандбалки (железобетонные, металлические). Минимальное сечение фундаментных столбов, мм, принимается в зависимости от того, из какого материала они изготовлены: бетон - 400; бутобетон - 400; кладка из естественного камня - 600; из бута-плитняка 400; из кирпича выше уровня земли - 380, а при перевязке с забиркой - 250. Сооружать столбчатые фундаменты предпочтительнее на пучинистых грунтах, так как с минимальными затратами их можно 25 устанавливать ниже глубины промерзания. При этом действие касательных сил, вызываемых морозным пучением грунта, на поверхность столбов минимально. Избежать отрицательного воздействия сил морозного пучения не всегда удается только за счет увеличения глубины заложения фундамента ниже уровня промерзания. Касательные силы морозного пучения нейтрализуют следующим образом: основание фундамента делают уширенным в виде площадкианкера, которая не позволяет вытащить фундамент из земли при морозном пучении. Внутри такого фундамента желательно заложить арматурный каркас, который защитит фундамент от разрыва. Если фундамент возводят из камня, кирпича, мелких блоков, монолитного бетона без армирования, его стены необходимо делать сужающимися кверху. При большой глубине промерзания в пучинистых грунтах эффективны анкерные столбчатые железобетонные, монолитные либо сборные фундаменты. В таких фундаментах незначительно влияние сил морозного пучения, действующих по боковой поверхности, так как столбы выполняют с минимальным поперечным сечением (см. рис. 16). Дополнительными мерами уменьшения влияния сил морозного пучения могут быть: покрытие боковых поверхностей фундамента материалами, уменьшающими трение грунта, а также утепление поверхностного слоя грунта вокруг фундамента. Глубина заложения фундаментов находится в непосредственной зависимости от глубины промерзания грунтов и уровня грунтовых вод. Для повышения устойчивости столбчатых фундаментов, во избежание горизонтального их смещения и опрокидывания, а также для устройства опорной части цоколя между столбами делают ростверк. При устройстве столбчатых фундаментов под деревянные постройки роль ростверка может выполнять деревянная обвязка из бревен или бруса. При этом 26 пространство между планировочной отметкой земли (отмосткой) и обвязкой заполняют забиркой. Рис. 16. Столбчатые малозаглубленные фундаменты с сужающимися стенками: а - кирпичная кладка; б - монолитный бетон; 1 - песчаная подушка; 2 - слой толя; 3 - столбчатый кирпичный фундамент; 4 оклеенная гидроизоляция; 5 - сборный железобетонный ростверк; 6 насыпной уплотненный грунт; 7 - бетонная подготовка; 8 - кирпичный столбик; 9 - бетонный фундамент; 10 - монолитный железобетонный пояс; 11 - железобетонная плита перекрытия; 12 - плитный утеплитель Опорной частью цоколя при каменных и кирпичных стенах может служить железобетонный ростверк, укладываемый поверх столбов. Выполняют ростверк и в виде рядовой перемычки, армированной 4-6 арматурными стержнями диаметром 10-12 мм, уложенными по слою бетона толщиной 70 мм. Высота рядовой перемычки должна составлять 1/4 пролета, но не менее 4 рядов кладки. Ростверк может быть выполнен в виде монолитной или сборной железобетонной рандбалки. 27 Рис. 17. Схема столбчатого фундамента Рис. 18. Варианты опирания стен на столбчатые фундаменты 28 При сооружении фундаментов монолитных потребуются железобетонных дополнительные затраты, столбчатых связанные с изготовлением и установкой арматурных каркасов, приготовлением и укладкой бетонной смеси, сборкой и разборкой опалубки ростверка и другими работами. При устройстве фундаментов на пучинистых грунтах необходимо иметь четкое представление о том, что строительство дома и ввод его в эксплуатацию должны осуществляться в один строительный сезон. Фундаменты, возведенные на пучинистых грунтах и оставленные на зимнее время без нагрузки (без стен, перекрытий и крыш), могут деформироваться. Непредвиденные деформации могут произойти и в том случае, когда построенный дом в зимнее время не эксплуатируется и не отапливается, а глубина заложения фундамента была рассчитана на тепловой режим отапливаемого дома. Сборные столбчатые фундаменты имеют следующие преимущества перед ленточными: - столбчатые фундаменты в зависимости от шага опор при одинаковой глубине заложения примерно в 1,5-2 раза экономичнее ленточных по расходу, материалов и стоимости; - применение сборных столбчатых фундаментов значительно сокращает трудоемкость работ и продолжительность работ нулевого цикла примерно вдвое; - стоимость столбчатых фундаментов можно снизить еще приблизительно в 1,5 раза, если столбы выполнять монолитными в инвентарной опалубке, уменьшив их сечение вдвое по сравнению со сборными. Столбчатые фундаменты имеют еще одно положительное качество, которое заключается в том, что грунты основания под отдельно стоящими 29 опорами работают лучше, чем под сплошными ленточными, вследствие чего и осадка под ними при равных давлениях на грунт значительно меньше, чем у ленточных. Снижение величины осадки дает возможность соответственно повысить давление на грунт на 20-25% и, следовательно, уменьшить общую площадь фундамента. Как уже говорилось, самыми опасными силами, действующими на фундамент малоэтажных индивидуальных домов, являются силы морозного пучения. Поэтому почти все приводимые варианты устройства фундаментов рассматриваются с точки зрения их строительства на пучинистых грунтах. Принято считать, что при строительстве на пучинистых грунтах глубина заложения фундаментов должна быть ниже расчетной глубины сезонного промерзания. Однако для малонагруженных фундаментов небольших домов силы пучения обычно превосходят суммарную нагрузку от дома, действующую на фундамент, вследствие чего и происходят различного рода деформации. Поэтому при строительстве на пучинистых грунтах домов без подвалов лучше сооружать малозаглубленные, мелкозаглубленные или незаглубленные фундаменты. Поясним их отличия. Малозаглубленными считают фундаменты с глубиной заложения 0,50,7 нормативной глубины промерзания. Например, при нормативной глубине промерзания 140 см глубина малозаглубленного фундамента составит 140x0,5 = 70 см. Мелкого заложения считают те фундаменты, где отношение высоты к ширине подошвы фундамента не превышает 4. Незаглубленные фундаменты - те, глубина заложения которых составляет 40-50 см. Грамотно выполненные малозаглубленные фундаменты обеспечат: - снижение величин фундаментов; 30 сезонного колебания пучения грунтов и - сокращение объемов работ и сроков возведения фундаментов; - снижение стоимости возведения фундаментов за счет сокращения расхода материалов и трудозатрат; - возможность устройства фундаментов практически при любых гидрогеологических условиях площадки. Варианты устройства даны на рис. 16 и 19. Рис. 19. Схема устройства сборного столбчатого фундамента: а - нормально заглубленный фундамент; б - малозаглубленный фундамент; 1 - песчаная подушка; 2 - бетонный блок Ф 4.5.3 (380x500x280) или Ф 4.4.3 (380x400x280); 3 - грунт обратной засыпки; 4 - цементная гидроизоляция; 5 - оклеенная гидроизоляция; 6 - бетонная отмостка Конструкции столбчатых фундаментов Столбчатые фундаменты из готовых типовых бетонных блоков представляют собой конструкцию, состоящую из набора отдельных блоков, укладываемых на цементный раствор. Количество блоков зависит от заглубления фундамента (рис. 19). Для устройства фундаментных столбов выкапывают с откосами ямы необходимой глубины. Размеры в плане зависят от ширины и длины применяемых сборных элементов плюс не менее 20 см с каждой из сторон для устройства песчаной подушки. 31 В зависимости от несущей способности грунта основания, общей нагрузки, действующей на 1 м2 подошвы фундамента, определяется опорная площадь фундамента. Площадь сборного столбчатого фундамента можно увеличить за счет замены бетонных блоков Ф 4.5.3 (S ф = 1900 см2), Ф 4.4.3 (Бф = 1520 см2) на ФБС 9-5-6 (Бф = 4440 см2). Если и такая площадь фундаментного блока будет недостаточна, тогда под эти блоки укладывают блоки-подушки марки ФЛ, например ФЛ 6-12-3 (Sф = 7080 см2) или ФЛ 8-12-3 (Sф = 9440 см2 ). Столбчатые фундаменты с ростверками Для устойчивости столбов и устройства опоры для возведения стен дома после выверки отметок верхнего обреза фундаментных столбов (монтажного горизонта) устраивают ростверк из сборных железобетонных элементов или монолитного железобетона. Вариант столбчатого фундамента с ростверком из типовых элементов показан на рис. 20. Вместо железобетонных перемычек 5ПБ-25-37П могут использоваться перемычки 5ПБ-30-37П или БУ-28-1 длиной 2980 мм. Если нагрузки на перемычки превышают их расчетную несущую способность, то по верху перемычек устраивают обвязочный монолитный железобетонный пояс (рис. 20 б). Особенно это касается случаев строительства столбчатых фундаментов на просадочных и насыпных грунтах. Столбчатые малозаглубленные фундаменты могут изготовляться из кирпича монолитного бетона (рис. 20, а, б). Для этого в отрытую яму засыпают с послойным уплотнением влажный песок слоем толщиной 5060 см, расстилают толь или рубероид, чтобы цементное молочко из бетона (раствора) не просачивалось в песок, и начинают кирпичную кладку на цементном растворе М50, а при монолитном варианте - укладку бетона М200. Стенки столбов делают сужающимися кверху, как показано на рис. 16. 32 После окончания устройства столбчатых фундаментов проверяют отметки верха столбов и при необходимости выравнивают цементным раствором состава 1:2. После этого приступают к устройству сборного, сборно-монолитного или монолитного железобетонного пояса (ростверка), а при строительстве деревянного дома - обвязки из бревен или брусьев. а б Рис. 20. Столбчатый фундамент: а - с ростверком из сборных типовых элементов: 1 - блоки ленточного фундамента ФЛ 8-12-3 (1180x800x300 мм); 2 - бетонные блоки ФБС 9-5-6 (880x500x580 мм); 3 - ростверк из железобетонных перемычек 5 ПБ-25-37 П (2460x250x200 мм); 4 проволочная скрутка; б - из сборных элементов с монолитным поясом: 1 - фундаментный блок ФЛ 8-12-3; 2 - стеновой блок ФБС 9-5-6; 3 – перемычки 5ПБ-25-37П; 4 - армированный монолитный пояс Устройство монолитного пояса обеспечит надлежащую продольную жесткость и устойчивость фундамента. До начала устройства монолитного пояса необходимо сборные перемычки надежно соединить между собой. Для - этого монтажные петли крест-накрест связывают проволочной 33 скруткой или соединяют с помощью сварки обрезки арматуры диаметром 8-10 мм. Затем по верху перемычек устраивают опалубку и расстилают слой цементного раствора М100 толщиной 4-5 см, устанавливают арматурный каркас и укладывают бетонную смесь М200. Поверхность бетона выравнивают и закрывают любым рулонным материалом для предохранения от атмосферных воздействий. После набора прочности и устройства гидроизоляции можно приступать к монтажу плит перекрытий. Фундаменты в глубокопромерзающих пучинистых грунтах При строительстве домов в глубокопромерзающих пучинистых грунтах для уменьшения влияния сил морозного пучения целесообразно устраивать столбчатые фундаменты ниже уровня промерзания грунта. Для этого можно использовать не только традиционные фундаментные элементы, но и асбестоцементные, бетонные и металлические трубы. Варианты устройства таких фундаментов показаны на рис. 21. Устройство сборного фундамента (рис. 21, а) выполняют в следующей технологической последовательности. На подготовленную песчаную подушку укладывают блок типа ФЛ, устанавливают вертикально асбестоцементную трубу нужной длины и на уровне земли фиксируют её положение. У основания под углом 45° выполняют бетонную забудку, фиксирующую положение трубы на фундаментном блоке. Поверхность бетонной забудки закрывают толью (рубероидом) и присыпают грунтом (песком). Вместо цельной трубы фундаментный столб может быть смонтирован из отдельных составляющих. После устройства бетонной забудки переходят к устройству Следующего столбчатого фундамента, давая время для набора прочности бетона забудки. 34 Рис. 21. Заглубленные столбчатые фундаменты, устраиваемые на пучинистых грунтах; а - сборный фундамент; б - сборно-монолитный фундамент; 1 - песчаная подготовка толщиной 10-15 см; 2 - блок фундамента ФЛ 6-12-3 (1180x600x300 мм); 3 - асбестоцементная труба d = 200-300 мм; 4 - бетон класса В15 (М200); 5 - выпуск арматурных стержней не менее 10-15 см (класс арматуры А-III, d = 18-22 мм); 6 - опорная плита из монолитного железобетона; 7 - сердечник из металлической трубы d = 80-100 мм Закончив монтаж всех фундаментных блоков, возвращаются к первому столбчатому фундаменту и выполняют обратную засыпку фунтом с тщательным послойным уплотнением. При устройстве столбчатого фундамента из отдельных отрезков труб засыпку с трамбовкой выполняют параллельно с их установкой. Закрепив таким образом фундаментный столб, приступают к установке арматурных стержней или сердечника из металлической трубы. Чтобы предотвратить сдвиг арматуры во время бетонирования, предварительно в асбестоцементный столб заливают бетон на высоту 1015 см и в него погружают по центру сердечник металлической трубы или отдельные арматурные стержни на расстоянии от стенки столба 25-35 мм, 35 лучше - пространственный арматурный каркас, выполненный из тех же отдельных арматурных стержней, связанных хомутом из арматурной проволоки d = 3-5 мм. Армированный фундаментный столб послойно (3040 см) заполняют пластичной бетонной смесью М200 осадкой конуса (ОК) 6-8 см. Уплотняют бетон глубинным вибратором или штыкованием гладкой стержневой арматурой d = 20-25 мм класса А-1. При возведении сборно-монолитного столбчатого фундамента (см. рис. 21, б) установку асбестоцементной трубы и металлического сердечника выполняют по свежеуложенной бетонной смеси опорной плиты, утапливая сердечник в тело плиты на 10-15 см. В остальном последовательность выполнения работ аналогична устройству сборного варианта фундамента. 5. СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ Типы свай и способы их устройства Свайные фундаменты предназначаются для передачи нагрузки на нижние, большей несущей способности слои грунта. Возможно применение свайных фундаментов и в плотных грунтах с целью уменьшения объема земляных работ, расхода бетона, снижения трудоемкости и стоимости строительства. Такие фундаменты позволяют уменьшить осадки, что особенно важно для сохранения в целости конструкций дома. Наибольшее распространение в последние годы получили железобетонные сваи квадратного и круглого сечений, сплошные или пустотелые. Передача нагрузки от сооружения на грунт возможна двумя способами. Так называемые сваи-стойки проходят через слабые грунты, упираются в прочные слои и передают нагрузку на них. Если глубина залегания прочных слоев превышает разумные пределы, применяются «висячие» сваи. В этом случае нагрузка передается основанию за счет сил 36 трения между боковой поверхностью свай и упрочненным при их забивании слоем грунта. Рис. 22. Устройство фундаментного бура ТИСЭ-Ф: 1 – рукоятка; 2 – шнур; штанга; 3 – штанга; 4 – фиксатор; 5 – стопор; 6 – плуг; 7 – накопитель По способу изготовления и помещения в грунт различают сваи забивные и набивные. Забивные сваи изготавливаются заранее и погружаются в грунт за счет механического нагружения - с помощью молота, вибрации или вдавливания. Набивные сваи устраивают из бетона или железобетона путем заполнения скважины в грунте. Этот способ наиболее приемлем при строительстве загородных домов. При устройстве свайных фундаментов своими силами бурение скважины выполняют садовым буром с удлиненным стержнем. Диаметр скважины должен быть не менее 200 мм. 37 Вместо садового бура лучше использовать фундаментный бур ТИСЭ-Ф (рис. 22). Сваи располагают под стенами домов аналогично столбам столбчатого фундамента с заделкой их верхней части в монолитный ростверк-цоколь или закреплением головок свай с элементами сборного ростверка (см. рис. 23). В сыпучих грунтах, не держащих стенки скважины, можно использовать отрезки асбестоцементной или металлической трубы подходящего диаметра, которую устанавливают в устье скважины, постепенно удаляя из ее полости грунт. Полость по окончании погружения заполняют бетоном. Устройство фундаментного бура Для бурения скважин под устройство набивных свай эффективнее использовать ручной фундаментный бур ТИСЭ-Ф весом 7 кг (рис. 22). Бур выполнен с раздвижной штангой, накопителем грунта и откидным плугом, управляемым шнуром. Плуг опускается вниз под собственным весом, надежно фиксируется в промежуточных положениях двухзвенным стопорным механизмом, а поднимается в вертикальное положение - за шнур. В сложенном положении длина бура 125 см, а в раздвинутом - 225 см. Ширина рукоятки - 55 см. Длина штанги фиксируется винтовым стопором. Бур ТИСЭ-Ф отличается от традиционного садового бура наличием эффективных резцов для вспахивания фунта и отсутствием в самом низу направляющего штыря. Более того, в накопителе грунта вместо него выполнено отверстие для прохождения фунта. Это позволяет существенно снизить вертикальные усилия, прилагаемые к буру. Прямолинейность же скважины 38 обеспечивается боковыми стенками накопителя фунта, исключающими увод бура в сторону. Бур позволяет забирать каменистые включения в фунте размером до 4-5 см. Бурение вертикальной скважины выполняется при снятом плуге вращением бура по часовой стрелке. Глубина бурения - на 10- 15 см ниже расчетной глубины промерзания грунта. По мере заглубления бур поднимается и опорожняется. На тяжелых грунтах бурение скважины глубиной 1,5 м занимает около 30 мин. Расширение нижней части скважины выполняется плугом. Вращение бура выполняется против часовой стрелки. Длительность расширения - до 30 мин. После установки арматуры и заполнения нижней части скважины бетоном в цилиндрическую часть скважины вставляют толевую рубашку. После окончательного заполнения скважины бетоном образуется столб, воспринимающий нагрузку от 5 до 10 т. Такой столб не вытащить никакими морозами. На один столб, заложенный на глубину 1,5 м, требуется около 0,12 м3 бетона. Завершается выполнение набивной сваи созданием ростверка. Рис. 23. Схема с монолитным ростверком 39 Рис. 24. Варианты заделки свай Железобетонные сборные и монолитные ростверки Равномерное распределение нагрузки между сваями фундамента осуществляется ростверком, конструкция которого выполняется по верху свай под несущими элементами здания. Ростверк по сваям выполняется, как правило, из сборных железобетонных элементов (балок). Высота ростверка - не менее 300 мм. Ширина при однорядном расположении свай принимается равной ширине цоколя, а при отсутствии цоколя - толщине стен первого этажа, но не менее 400 мм. Расстояние между осями свай в ряду должно быть не менее 3d (где d - диаметр сваи). Пересечение (разрезание) ростверка санитарно-техническими и другими трубопроводами не допускается. Отклонение центров свай после погружения или бетонирования не должно быть более 5 см. Расстояние между подошвой ростверка и поверхностью планировки должно составлять не менее 10-15 см. Варианты устройства сборного и монолитного ростверка с опиранием на оголовки свай показаны на рис. 25. 40 При монтаже сборных элементов ростверка особое внимание следует уделить их закреплению на оголовке свай. Для этого в процессе заполнения полости набивной сваи бетонной смесью М200 бетонируют вертикально Т-образный арматурный стержень (5) (рис. 25, а) и на оголовок сваи укладывают горизонтально другой арматурный стержень длиной, равной ширине сваи с приваренными с обеих сторон пластинкамиограничителями высотой, достаточной для захвата сваи и монтируемого элемента ростверка (см. рис. 20, а). Затем монтажный стык (4) бетонируют, а коротыши вертикального стержня (5) приваривают к монтажным петлям ростверка, используя нужной длины арматурные стержни. В случае замены сборной балки ростверка на сборные железобетонные несущие перемычки их необходимо между собой закрепить сваркой посредством арматурных стержней или связать проволочной скруткой (см. рис. 20. а). После устройства ростверка все стыки и швы заполняют мелкозернистым бетоном или цементным раствором. Перед возведением стен дома проверяют отметки верхних плоскостей ростверка и при необходимости выравнивают цементным раствором под один монтажный горизонт (горизонтального уровня с одинаковыми отметками). Для этого в отсутствие нивелира можно воспользоваться водяным уровнем. Окончательную проверку прямоугольное плана и размеров ростверка выполняют измерением его диагоналей и сторон. 41 Рис. 25. Примеры сопряжения головок круглых набивных свай со сборным и монолитным ростверком: а - сопряжение элементов железобетонного сборного ростверка (балки, перемычки) с головкой набивной сваи; б - сопряжение монолитного железобетонного ростверка (пояса) с головкой набивной сваи; 1 - набивная свая; 2 - армированный оголовок из монолитного бетона; 3 - сборный железобетонный ростверк; 3 - монолитный железобетонный ростверк; 4 - монтажный стык между сборными элементами ростверка (выполняется мелкозернистым бетоном М200); 5 - армированный стержень d 18-22 мм с приваренным к нему коротышам (обреком) 20-25 см; арматуры d 18-22 мм; 5 - арматурные стержни сопряжения оголовка сваи с монолитным ростверком; 6 - полость сваи (заполняется бетоном в зоне промерзания, ниже - песком или местным грунтом); 7 - стальная закладная деталь с приваренной пластинкой; h - расстояние между подошвой ростверка и поверхностью планировки должно быть не менее 10-15 см (для компенсации пучинистых явлений) 42 6. СПЛОШНЫЕ ПЛИТНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ Плитные фундаменты являются разновидностью мелкозаглуб- ленных, а точнее, незаглубленных фундаментов, глубина заложения которых составляет 40-50 см. В отличие от мелкозаглубленных ленточных и столбчатых фундаментов, они имеют жесткое пространственное армирование по всей несущей плоскости, позволяющее без внутренней деформации воспринимать знакопеременные нагрузки, возникающие при неравномерном перемещении грунта. Фундаменты, которые вместе с грунтом имеют сезонные перемещения, называются плавающими. Их конструкция представляет собой сплошную или решетчатую плиту, выполненную из монолитного железобетона, из сборных перекрестных железобетонных балок или из сборных плит с монолитным покрытием (рис. 25). Устройство плитного фундамента связано с расходом бетона, арматуры и может быть целесообразно при сооружении небольших и компактных в плане домов или других построек, когда не требуется устройство Высокого цоколя, и сама плита используется в качестве пола. Для домов более высокого класса чаще устраивают фундаменты в виде ребристых плит или армированных перекрестных лент. Большая площадь опоры плит позволяет снизить давление на грунт до 10 кПа (0,1 кгс/см2), а перекрестные ребра жесткости создают конструкцию, достаточно устойчивую к знакопеременным нагрузкам, возникающим при замораживании, оттаивании и просадке грунта. Для их устройства применяют высокопрочный бетон (не ниже класса В12.5) и арматурные стержни диаметром не менее 12-16 мм. Относительно большой расход бетона и арматурной стали можно считать оправданным, если все другие технические решения фундаментов в этих условиях не могут гарантировать их надежную работу. В зданиях, где полы 43 расположены невысоко над планировочной отметкой земли, такие фундаменты могут стать даже более экономичными, чем столбчатые (не надо устраивать цокольное перекрытие и ростверк). Сплошная незаглубленная плита в составе пространственной системы «плита - надфундаментное строение» обеспечивает восприятие внешних силовых воздействий и возможных деформаций грунтового основания и исключает необходимость различного рода мероприятий, предотвращающих неравномерные деформации 88 застройщик грунта, на которые обычно в условиях слабых, песчаных и пучинистых грунтов затрачиваются значительные ресурсы. Применение незаглубленных фундаментных плит позволяет снизить расход бетона до 30%, трудовые затраты - до 40% и стоимость подземной части - до 50% по сравнению с заглубленными фундаментами. Чтобы уберечь такие фундаменты от промерзания, их надо утеплять. Морозоустойчивые фундаменты мелкого заложения представляют собой практичную альтернативу более дорогостоящим фундаментам глубокого заложения в холодных регионах с сезонным промерзанием грунта и потенциальными возможностями морозного пучения. Мелкое заложение морозоустойчивых фундаментов достигается за счет устройства теплоизоляции, размещаемой в самых важных местах, практически вокруг дома. Таким образом, становится возможным выполнять фундаменты глубиной заложения 40+50 см даже в условиях очень сурового климата. Технология морозоустойчивых фундаментов мелкого заложения получила широкое признание в Скандинавских странах. 44 а - Плита по поверхности основания б - Плита ниже планировочной отметки земли в Рис. 26. Решения монолитных плитных фундаментов 45 Морозоустойчивые фундаменты выполняются в виде монолитной железобетонной плиты толщиной 25-20 см с утолщенными краями контурными ребрами, а для защиты от мороза используют пенопропиленовую изоляцию (пенопласт) (рис. 27). Тепло, уходящее из дома в грунт через фундаментную плиту, плюс геотермальное тепло заставляют линию промерзания подниматься вверх по периметру фундамента. Специалистам известно, что тепло от здания фактически уменьшает глубину промерзания по периметру фундамента. Другими словами, граница промерзания повышается радом с любым фундаментом, если здание обогревается или имеет изоляцию на уровне земли. Изоляция по периметру фундамента предотвращает тепловые потери и передает тепло через фундаментную плиту в грунт под фундаментом здания. В то же время источники геотермального тепла излучают тепло в направлении фундамента, что приводит к уменьшению глубины промерзания вокруг здания. Рис. 27. Схема утепленной монолитной фундаментной плиты с утолщенными ребрами: 1 - материковый грунт; 2 - уплотненная песчаная подушка; 3 - монолитная жёлезобетонная плита; 4 – утеплитель с гидроизоляцией; 5 - бетонная отмостка 46 При строительстве домов с использованием морозостойких фундаментов одна из проблем, с которой сталкиваются строители, состоит в том, что полипропилен разлагается под действием ультрафиолетового облучения и имеет недостаточную ударную стойкость. Хлорвиниловый пластик в виде рулона шириной 610 мм, длиной 15 м хорошо подходит для этих целей. Верхний наружный край фундамента оборачивают пленкой, начиная с внутреннего края плиты. Пластик легко приклеивается к краю бетона и полипропиленовому пенопласту мастикой, совместимой с пенопластом. Гибкий хлорвиниловый пластик приклеивается на месте. Важно отметить экономию затрат при устройстве морозоустойчивых фундаментов в сравнении с традиционными. Она составляет примерно 3% общих обязательных затрат на строительство дома. Сплошные плитные фундаменты устраивают и заглубленными в виде монолитной плиты под всем зданием. Подобные конструкции обеспечивают максимально равномерное распределение нагрузки на основание и, как следствие, - равномерную осадку здания, а также хорошо защищают подвальные помещения от подпора грунтовых вод. Сплошные фундаменты возводят на слабых или неоднородных грунтах при необходимости передачи на них значительных нагрузок. Такие конструкции хорошо себя зарекомендовали и при малоэтажном строительстве, в особенности если необходима организация подвального или полуподвального помещения под зданием. 47 Устройство подвальных или полуподвальных помещений затрагивает еще один важный аспект проектирования и строительства - гидрозащиту (гидроизоляцию и др.) фундаментов от грунтовых вод и влаги. Грамотная оценка гидрологической ситуации на месте застройки, правильный выбор схемы гидрозащиты и качественное проведение работ основные условия, безаварийность выполнение работы как которых подземной, во так многом и определяет надземной частей зданий.Нарушение или разрушение конструкции здания практически всегда сопряжено с нарушениями или разрушением его фундамента. Это может происходить из-за ошибок допущенных при проектировании или строительстве. Рис. 28. Схемы устройства незаглубленных монолитных и сборно-монолитных фундаментных плит: а - сплошная фундаментная плита из монолитного железобетона; - сборно-монолитная фундаментная плита; 1 - грунт основания; 2 - подстилающий слой из песка (щебня) толщиной ,100-200 мм; 3 - монолитная железобетонная плита толщиной 200-250 мм; 4 двухслойная оклеечная гидроизоляция; 5 - бетонный защитный слой толщиной 60-80 мм; 6 - выравнивающая цементно-песчаная стяжка под полы толщиной 20-25 мм; 7 - дорожная железобетонная плита М-300 (3000x1750x170 или 6000x2000x140 мм); 8 - проволочная скрутка 48 Лишь при условии ответственного подхода ко всему комплексу работ от проекта до практического воплощения - можно построить надежный дом, который прослужит многие десятки лет. Варианты устройства незаглубленных плитных фундаментов показаны на рис. 28. Рис. 29. Схема армирования монолитной плиты: 1 - арматурные стержни AIM d 12-16 мм; шаг 200 мм; 2 - арматурные стержни AIII, d 8 мм, шаг 400x400 мм; 3 - защитный слой бетона 35 мм 7. ГИДРОИЗОЛЯЦИЯ ФУНДАМЕНТОВ И ПОДВАЛОВ Общие рекомендации по устройству гидроизоляции В предыдущих разделах частично рассматривались вопросы устройства гидроизоляции фундаментов и стен подвалов (см. рис. 11, 15). Поскольку от качества устройства фундаментов и принятых мер по их защите от неблагоприятных грунтовых условий зависят долговечность дома, его 49 внешний вид и комфортность проживания в нем, то вопросам гидроизоляции и теплоизоляции следует уделить особое внимание. В зависимости от типа грунтов, уровня грунтовых вод, конструкции фундаментов, наличия цокольного (подвального) этажа и назначения эксплуатируемых помещений принимаются проектные решения по их гидро-, теплоизоляции. Рассмотрим вначале общие правила устройства гидроизоляции фундаментов. В фундаментах (без подвала) обычно горизонтальную гидроизоляцию из двух слоев рубероида на битумной мастике устраивают на обрезе фундамента на высоте 15-20 см от уровня планировочной отметки земли. Это предохраняет цоколь (нижняя часть наружной стены, опирающаяся на фундамент) от увлажнения путем отсечения капиллярного подсоса влаги от нижележащих строительных элементов и фунта. Второй уровень гидроизоляции устраивают по верху цоколя перед монтажом балок или плит перекрытий. При замачивании цоколя из-за некачественной защитнодекоративной отделки и других дефектов хорошо исполненная гидроизоляция преградит пути проникновения сырости на стены и перекрытия. Гидроизоляцию можно устроить из цементно-песчаного раствора состава 1:2 (Ц:П) толщиной не более 2-3 см с железнением поверхности. В доме, имеющем подвал, горизонтальную гидроизоляцию устраивают на уровне пола подвала, если уровень грунтовых вод ниже уровня подошвы пола - на 50 см и более. При высоком уровне грунтовых вод гидроизоляцию пола выполняют ниже поверхности пола (см. рис. 11, 30). Горизонтальную гидроизоляцию верхнего обреза фундамента и цоколя в обоих случаях выполняют так же, как для фундамента без подвала. Вертикальную гидроизоляцию стен подвала с наружной стороны, соприкасающейся с грунтом, при уровне гидроизоляцию пола закрывают (пригружают) слоем бетона или раствора. Для герметизации сопряжения 50 стен с полом подвала при выполнении оклеечной гидроизоляции пола (до устройства стен подвала) изоляционный ковер выводят за наружную стену подвала с таким расчетом, чтобы после устройства стены выпуски изоляционного ковра можно было наклеить на стену на высоту не менее 50 см, а затем состыковать с вертикальной оклеечной гидроизоляцией. Для защиты вертикальной гидроизоляции от повреждений при обратной засыпке грунта пазух фундамента, морозного пучения и т.п. их следует закрывать. Легче всего это сделать, применив гладкие асбестоцементйые листы, которые приставляют к поверхности гидроизоляции и при послойной трамбовке обратной засыпки прижимают к стене. Если фундаменты и стены подвала укладывают из отдельных камней (бутовая кладка) или кирпичей, то для того, чтобы закрыть имеющиеся пустоты и придать конструкции ровную, гладкую поверхность для последующего устройства гидроизоляции, их следует оштукатурить цементно-песчаным раствором состава 1:4 или 1:5, используя цемент М400. До начала изоляционных работ должны быть полностью закончены следующие работы: - заделаны швы и стыки между сборными элементами; - оштукатурены участки вертикальных поверхностей каменных конструкций на высоту примыкания изоляции. Огрунтовка поверхности перед нанесением изоляционных составов должна быть выполнена сплошной без пропусков и разрывов. Устройство изоляции из рулонных материалов на битумной основе До устройства оклеечной гидроизоляции огрунтованная поверхность должна быть сухой. Убедиться в этом можно следующим образом - на приложенном к поверхности тампоне не должно оставаться следов грунтовки. 51 Рис.30. Гидроизоляция фундаментов и стен подвала 52 Нагрев битума не должен превышать 180°С, а температура при нанесении горячего битума - 160°С. Нанесение горячей битумной мастики на изолируемую поверхность в процессе наклейки не должно опережать промазку полотнища более чем на 50 см. Толщина слоя мастик при наклейке рулонного материала должна быть: горячих битумных - 2 мм, холодных битумных - 1 мм. Рулонные материалы наклеиваются только в одном направлении. Перекрестная наклейка полотнищ в смежных слоях не допускается. При наклейке полотнища должны укладываться внахлестку на 10 см. Продольные и поперечные стыки полотнищ последующих слоев должны смещаться относительно стыков предыдущего слоя на 30 см. Наклейка полотнищ последующего слоя покрытия должна производиться после остывания и затвердевания мастики в предыдущем слое. Наклеивание рулонных материалов на вертикальные и наклонные поверхности должно производиться только снизу вверх с предварительной заготовкой полотнищ длиной 1,5-2,0 м. При этом допускается нанесение мастики путем заливки ее в зазор между изолируемой поверхностью и наклеиваемым полотнищем. Приготовление мастик и грунтовок Для гидроизоляционных работ (наклеивания рулонных материалов и огрунтовки поверхностей) используются в основном битумы нефтяные строительные марки БН 50/50, БН 70/30, БН 90/10 и битумы кровельные БНК 45/80, БНК 90/40, БНК 90/30. Для приготовления горячей битумной мастики потребуется битум нефтяной БН 70/30 марки 4. Загруженный в емкость на 3/4 объема битум нагревают до плавления. Когда он начнет пениться, с его поверхности снимают всплывшие примеси. Нагревать битум надо до тех пор, пока он не 53 перестанет пениться. Отсутствие пены указывает на то, что битум обезвожен и его можно использовать. В целях пожарной безопасности котел или бак, в котором готовится мастика, рекомендуется обмуровать кирпичом и укрепить над ними тяжелую, плотно закрывающуюся крышку. Посторонние примеси с расплавленного битума снимают сеткой, натянутой на проволочку, или консервной банкой с пробитыми в ней отверстиями и укрепленной на длинной ручке. Для быстроты плавления битум рекомендуется закладывать в бак мелкими кусками. Для приготовления холодной битумной мастики необходимо иметь битум - 90/10 марки 5, керосин и мелкий наполнитель (асбестовый крошок). Готовят мастику следующим образом. На 10 кг мастики потребуется 5 кг битума, 3 л керосина (зеленого масла) и 2 кг асбестовой крошки или древесной муки. В емкость закладывают битум и расплавляют, удаляя с поверхности всплывшие примеси. Когда битум перестанет пениться, огонь заливают водой и при постоянном помешивании вливают в битум небольшими порциями керосин или зеленое масло, а затем небольшими порциями наполнитель. Все это тщательно перемешивается и сливается в герметически закрываемую посуду. Грунтовки - это жидкие растворы нефтяного битума БН-50/50 или БН70/30 марки 3 и 4. Используются в основном для грунтовки цементных оснований перед наклейкой на них рулонного материала. Грунтовки более жидкие, чем мастики, легче проникают во все поры и шероховатости и тем самым прочнее сцепляются с основанием. Грунтовать можно и деревянные основания, но при следующих условиях. Если настил выполнен из сухих шпунтованных досок шириной не более 150 мм или при двойном настиле, когда верхний из них выполнен из сухих реек шириной 50-70 мм. Конечно, всё выступы на настиле должны быть застроганы. В остальных случаях 54 нижний слой рулонного ковра должен пришиваться к основанию толевыми гвоздями с широкими шляпками. Материалы для приготовления битумных грунтовок берут в процентах по массе. Готовят грунтовки по разным рецептам. Рецепт 1. Битум - 40%, соляровое либо зеленое масло (или керосин) 60%. Рецепт 2. Битум - 30%, бензин (или бензол) - 70%. Устройство окрасочной гидроизоляции Окрасочная гидроизоляция представляет собой сплошное многослойное (2-4 слоя) водонепроницаемое покрытие, выполненное окрасочным способом и имеющее общую толщину 3-6 мм. Окраска является наиболее распространенным, дешевым способом гидроизоляции и антикоррозионной защиты поверхностей бетонных и железобетонных сооружений. Однако область применения ограничивается недостаточной долговечностью окрасочных покрытий. Окрасочную гидроизоляцию следует применять в основном для защиты от капиллярной влаги в дренирующих грунтах (песчаных, галечных, скальных и т.д.). При гидростатическом напоре ее используют, если нет деформационных швов и если будет создана возможность периодического осмотра и ремонта гидроизоляции, а напор не будет превышать 2 м. При постоянном обводнении и при наличии агрессивных вод гидроизоляцией служат композиции на основе эпоксидных смол. Окрасочная гидроизоляция применяется как внутри помещения, так и под землей и только со стороны воздействия воды. По составу исходных материалов различают следующие типы окрасочных покрытий: из растворенных и горячих битумов; из битумных эмульсий и паст. 55 Для конструкций с раскрытием трещин 0,2 мм и более применять битумную окрасочную гидроизоляцию не рекомендуется. Углы поворота, сопряжения и т.д. окрасочных покрытий необходимо армировать стеклотканью, стеклосеткой и т.д. Устройство гидроизоляции из цементных растворов При устройстве цементной гидроизоляции из растворов с применением водонепроницаемых расширяющихся цементов (ВРЦ), водонепроницаемых безусадочных цементов (ВВЦ) или портландцемента с уплотняющими добавками составы следует наносить на смоченную водой поверхность. Каждый последующий слой должен наноситься не позднее чем через 30 мин (при применении составов ВРЦ и ВБЦ) или не более чем через сутки (при применении составов на портландцементе с уплотняющими добавками) после отвердения предыдущего слоя. Цементная гидроизоляция в течение двух суток после нанесения (1 ч при применении ВРЦ и ВБЦ) должна предохраняться от механических воздействий. Увлажнение цементной гидроизоляции во время твердения должно осуществляться распыленной струей воды без напора при применении составов: - ВРЦ и ВБЦ - через 1 ч после нанесения и через каждые 3 ч в течение суток; - на портландцементе с уплотняющими добавками - через 8- 12 ч после нанесения, а затем 2-3 раза в сутки в течение 14 дней. 56 ПОДЗЕМНАЯ ГИДРОИЗОЛЯЦИЯ МОНОЛИТНЫХ И СБОРНЫХ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ с применением материалов системы «ПЕНЕТРОН» Применение гидроизоляционных материалов проникающего действия в ряде случаев не только эффективней, но и экономичней, чем применение традиционных гидроизоляционных материалов. Система материалов Пенетрон - общее название системы из шести материалов, применяемых для гидроизоляции сборных и монолитных бетонных и железобетонных конструкций: «Пенетрон» - гидроизоляционный материал глубокого проникновения, предназначенный для значительного увеличения водонепроницаемости и предотвращения капиллярного проникновения влаги через бетон. «Пенекрит» - шовный гидроизоляционный материал, предназначенный для устранения капельных течей и предотвращения фильтрации воды через трещины, швы, стыки, вводы коммуникаций, сопряжения и примыкания. «Пенебар» - шовный гидроизоляционный материал, предназначенный для предотвращения фильтрации воды через швы, стыки, вводы коммуникаций, сопряжения и примыкания. «Пенеплаг» - водоостанавливающий гидроизоляционный материал, предназначенный для мгновенной остановки напорных фонтанирующих течей. «Ватерплаг» - водоостанавливающий гидроизоляционный материал, предназначенный для быстрой остановки напорных фонтанирующих течей. «Пенетрон Адмикс» - гидроизоляционная добавка в бетонную смесь для значительного увеличения показателей бетона по водонепроницаемости, морозостойкости и прочности. 57 Разработчик и первый производитель материалов системы Пенетрон, компания ICS/Penetron International Ltd. (США), является мировым лидером в производстве материалов для гидроизоляции, защиты и восстановления бетона. Компания сертифицирована по системе менеджмента качества ISO 9001:2000. Система материалов Пенетрон применяется на строительных объектах различного назначения в 92-х странах мира более 50-ти лет. В России материалы системы Пенетрон используются с 1989 года. В 2004 году были введены в эксплуатацию первые линии Завода гидроизоляционных материалов «Пенетрон» (г. Екатеринбург). В 2006 году одновременно с увеличением производственных мощностей Завод гид роизоляционных материалов «Пенетрон» был сертифицирован по системе менеджмента качества ISO 9001:2000 в международной системе и в системе ГОСТ Р. Все материалы, выпускаемые на Заводе гидроизоляционных материалов «Пенетрон», прошли экспертизу в ведущих лабораториях России, что подтверждено необходимыми сертификатами и заключениями. Это дает возможность эффективно и на законных основаниях использовать материалы системы Пенетрон при проектировании, строительстве и ремонте бетонных и железобетонных конструкций. ПРИЧИНЫ ВОДОПРОНИЦАЕМОСТИ БЕТОНА Бетон, приготовленный по стандартной технологии, представляет собой структуру, пронизанную порами, капиллярами и микротрещинами. Наличие в структуре бетона разветвленной сети пор, капилляров и микротрещин обусловлено рядом факторов: испарение воды во время схватывания бетона; недостаточное уплотнение бетона при заливке; внутренние напряжения, возникающие из-за усадки бетона в процессе схватывания и пр. 58 Для того чтобы исключить возможность сквозной фильтрации воды сквозь структуру бетонной конструкции, достаточно обработать бетон материалом «Пенетрон» или ввести добавку «Пенетрон Адмикс» в бетонную смесь. Результатом применения материала «Пенетрон» или добавки «Пенетрон Адмикс» является заполнение пор, капилляров и микротрещин бетона нерастворимыми химически стойкими кристаллами. Применение материалов системы Пенетрон позволяет повысить показатель водонепроницаемости бетона на шесть и более ступеней. Например, если изначальный показатель водонепроницаемости бетона соответствовал W2, то после использования материала «Пенетрон» или добавки «Пенетрон Адмикс» произойдет постепенное повышение этого показателя не менее, чем до W14. ПЕНЕТРОН: ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ Действие материала «Пенетрон» основано на четырех главных принципах: осмос, броуновское движение, реакции в твердом состоянии и силы поверхностного натяжения жидкостей. При нанесении на влажный бетон жидкого раствора материала «Пенетрон» на поверхности создается высокий химический потенциал, при этом внутренняя структура бетона сохраняет низкий химический потенциал. Осмос стремится выровнять разницу потенциалов; возникает осмотическое давление. Благодаря наличию осмотического давления активные химические компоненты материала «Пенетрон» мигрируют глубоко в структуру бетона. Чем выше влажность бетонной структуры, тем эффективнее происходит процесс проникновения активных химических компонентов вглубь бетона. Этот процесс протекает как при положительном, так и при отрицательном давлении воды. Глубина проникновения активных химических компонентов материала «Пенетрон» сплошным фронтом достигает нескольких десятков сантиметров. 59 Проникнув вглубь структуры бетона, активные химические компоненты материала «Пенетрон», растворяясь в воде, вступают в реакцию с ионными комплексами кальция и алюминия, оксидами и солями металлов, содержащимися в бетоне. В ходе этих реакций формируются более сложные соли, способные взаимодействовать' с водой и создавать нерастворимые кристаллогидраты. Сеть этих кристаллов заполняет поры, капилляры и микротрещины шириной до 0,4 мм. При этом кристаллы становятся составной частью бетонной структуры. Заполненные нерастворимыми кристаллами поры, капилляры и микротрещины не пропускают воду, поскольку в действие приходят силы поверхностного натяжения жидкостей. Сеть кристаллов, заполнившая капилляры, препятствует фильтрации воды даже при наличии высокого гидростатического давления. При этом бетон сохраняет паропроницаемость. Скорость формирования кристаллов и глубина проникновения активных химических компонентов зависит от многих факторов, в частности от плотности, пористости бетона, влажности и температуры окружающей среды. При исчезновении воды процесс формирования кристаллов приостанавливается. При появлении воды (например, при увеличении гидростатического давления) процесс формирования кристаллов возобновляется, то есть бетон после обработки материалом «Пенетрон» приобретает способность к «само- залечиванию». ПЕНЕКРИТ: ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ Действие материала «Пенекрит» основано на принципах безусадочности, пластичности, водонепроницаемости и высокой адгезии к бетонным, каменным, кирпичным и металлическим поверхностям. 60 ПЕНЕБАР: ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ Действие материала Пенебар основано на способности увеличиваться в объеме при наличии воды в ограниченном для свободного разбухания пространстве и создавать плотный водонепроницаемый гель, образующий барьер для поступающей влаги. ПЕНЕПЛАГ (ВАТЕРПЛАГ): ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ Действие материалов «Пенеплаг» и «Ватерплаг» основано на способности материалов к мгновенному схватыванию при взаимодействии с сильным напором воды и к одновременному расширению. ПЕНЕТРОН АДМИКС: ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ Действие материала «Пенетрон Адмикс» основано на двух принципах: реакции в твердом состоянии и силы поверхностного натяжения жидкостей. Активные химические компоненты материала «Пенетрон Адмикс», равномерно распределенные в толще бетона, растворяясь в воде, вступают в реакцию с ионными комплексами кальция и алюминия, различными оксидами и солями металлов, содержащимися в бетоне. В ходе этих реакций формируются более сложные соли, способные взаимодействовать с водой и создавать нерастворимые кристаллогидраты. Сеть этих кристаллов заполняет капилляры, микротрещины и поры шириной до 0,4 мм. При этом кристаллы становятся составной частью бетонной структуры. Заполненные нерастворимыми кристаллами капилляры, микротрещины и поры не пропускают воду, поскольку в действие приходят силы поверхностного натяжения жидкостей. Сеть кристаллов, заполняющая капилляры, препятствует фильтрации воды даже при наличии высокого гидростатического давления. 61 Бетон с добавкой «Пенетрон Адмикс» приобретает свойства водонепроницаемости, и способности к «самозалечиванию», сохраняя при этом паропроницаемость. ОСОБЕННОСТИ МАТЕРИАЛОВ ПРОНИКАЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ СИСТЕМЫ ПЕНЕТРОН • материалы системы Пенетрон применяются только по влажной поверхности; не требуется предварительная сушка поверхности, что значительно снижает затраты при выполнении работ; • технология применения материалов не требует сложной и длительной подготовки поверхности; • материалы просты в использовании, следует лишь четко соблюдать инструкцию по применению; • применение материалов системы Пенетрон одинаково эффективно как с внешней, так и с внутренней стороны конструкции, независимо от направления давления воды; • использование материалов Пенетрон приводит к значительному повышению марки бетона по водонепроницаемости, увеличивает показатели морозостойкости и прочности бетона; в случае механического приобретенные высокие повреждения обработанной гидроизоляционные и поверхности защитные свойства бетонной конструкции сохраняются; • обработанный бетон приобретает способность к «самозалечиванию»; • применение материалов позволяет обеспечить долговечную гидроизоляцию - на весь срок службы бетонного сооружения; • наиболее эффективный и экономичный способ в сравнении с другими видами гидроизоляции; • обработанный материалом «Пенетрон» бетон или бетон с добавкой «Пенетрон Адмикс» сохраняет паропроницаемость; 62 • обработанный материалом «Пенетрон» бетон или бетон с добавкой «Пенетрон Адмикс» приобретает коррозионную стойкость к воздействию агрессивных сред; • материалы применяются на строящихся и эксплуатируемых сооружениях всех типов трещиностойкости; • применение материалов позволяет предотвратить коррозию арматуры в железобетоне; • материалы применяются даже при воздействии высокого гид- ростатического давления; • обработанный бетон сохраняет все приобретенные гидроизоляционные характеристики даже при наличии высокого радиационного воздействия; • материалы сертифицированы для использования в резервуарах с питьевой водой; • материалы не токсичны, не горючи, не взрывоопасны, радиаци- онно безопасны; • материалы имеют длительный срок хранения - 18 месяцев с даты производства при условии ненарушенной герметичности заводской упаковки. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ СИСТЕМЫ ПЕНЕТРОН Материалы применяются для устройства и восстановления гидроизоляции существующих и находящихся в стадии строительства монолитных и сборных бетонных и железобетонных конструкций всех категорий трещиностойкости марки не ниже М100. Некоторые примеры сооружений, где используются материалы системы Пенетрон: Гидротехнические сооружения: Резервуары (открытые, обвалованные и т.д); Бассейны (открытого и закрытого типа); 63 Колодцы; Доки; Причалы; Конструкции очистных сооружений (аэротанки, отстойники, коллекторы, насосные и т.д); Бетонные дамбы; Плотины и т.д. Объекты гражданского строительства: Фундаменты; Подвальные помещения; Подземные сооружения (парковки, гаражи, переходы и т.д.); Балконы; Эксплуатируемые и неэксплуатируемые кровли; Лифтовые шахты; Овощные ямы и т.д. Сооружения промышленного и агропромышленного назначения: Производственные помещения; Бассейны градирен; Хранилища; Дымовые трубы; Шахты; Бункеры; Бетонные сооружения, подверженные агрессивному воздействию и т.д. Объекты ГО и ЧС: Убежища; Пожарные резервуары и т.д. Объекты энергетического комплекса: Бассейны выдержки ОЯТ; Насосные станции; Хранилища; 64 Каналы. Объекты транспортной инфраструктуры: Тоннели; Метрополитены; Элементы мостов и дорог. Также заслуживают внимания смеси «Гидротэкс», обладающие одновременно свойствами как традиционных, так и проникающих защитных свойст. 8. ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ ФУНДАМЕНТОВ И ПОДВАЛОВ Утепление фундамента по периметру дома Утепление подземной части дома позволяет ликвидировать или существенно уменьшить воздействие на фундамент сил морозного пучения и тем самым избежать деформаций оснований и ограждающих конструкций. Такие традиционные меры, как устройство под фундаментом песчаной подушки и обратная засыпка пазух непучинистым грунтом песком, только частично решают указанную проблему. Для полного исключения появления сил морозного пучения нужно ликвидировать причину их возникновения - промерзание грунта. Это можно устранить путем утепления фундамента по всему периметру дома. Для этого по периметру дома откапывают грунт на глубину 50- 60 см шириной 1,2-1,4 м. Ширина теплоизоляции примерно равна глубине промерзания грунта. На дно выемки засыпают и утрамбовывают слой песка толщиной 25-30 см с небольшим уклоном от фундамента и укладывают, теплоизоляционные плиты, способные находиться во влажной среде без потери своих теплоизоляционных свойств (пеноплэкс, экструдированный пенополистирол и др.). Сверху утеплитель засыпают слоем песка толщиной 25-30 см. После окончания работ по периметру дома устраивают бетонную отмостку (см. рис. 27, 31). Таким же способом 65 утепляют грунт от промерзания и в домах с подвалами, что позволяет практически исключить влияние морозного пучения. Рис. 31. Теплоизоляция периметра монолитной плиты Утепление стен подвала Надежная эксплуатация цокольного (подвального) этажа может быть обеспечена при наличии теплоизоляции наружных конструкций, соприкасающихся с грунтом. Потери тепла через подземную часть загородных домов составляют до 15% от общих потерь тепла. Теплоизоляция стен отапливаемого подвала не только защитит стены от промерзания, но и предотвратит образование конденсата, появление сырости и плесени. Поскольку в зимний период в Подмосковье температура грунта на глубине 2 м не опускается ниже -5°С, то теплоизолированные стены неотапливаемого подвала позволят поддерживать температуру в помещении 5-10° С без дополнительного отопления. Утепление стен подвала выполняют в следующей технологической последовательности. Спустя 5-6 дней после устройства вертикальной гидроизоляции стен подвала приступают к наклейке плит утеплителя непосредственно на гидроизоляцию. Для приклеивания плит применяют битумную мастику МБК-Г-65, МБК-Г-75 или используются битумные нефтяные строительные марки БН 70/30, БН 90/10 или другие клеящие составы на битумной основе, не содержащие растворителей, разрушающих 66 утеплитель. Клеящую мастику точечно (в виде лепешек) наносят на поверхность утеплителя, плиту приставляют к стене и прижимают. Через 2030 с можно приступать к наклейке следующей плиты. Приклеивание плит производят снизу вверх. Изделия из плитных материалов должны иметь одинаковую толщину и приклеиваться плотно друг к другу. Для защиты утеплителя от повреждений при выполнении обратной засыпки и уплотнения грунта рекомендуется использовать гладкие асбестоцементные плиты. Подле засыпки пазух фундамента выполняют горизонтальную теплоизоляцию грунта по периметру дома. Схему утепления фундамента см. на рис. 32. Верхние плиты утеплителя должны выступать над уровнем подсыпного грунта на высоту 40-50 см. Рис. 32. Схема утепления грунта и стен подвала: 1 - стена подвала; 2 - двухслойная битумная обмазочная гидроизоляция; 3 - утеплитель; 4 - гладкий асбестоцементный лист; 5 - обратная засыпка; 6 - песчаная подушка толщиной 25-30 см; 7 — песчаная подсыпка толщиной 10-15 см; 8 - отделочный слой; 9 - горизонтальная гидроизоляция 67 9. СИСТЕМЫ ФУНДАМЕНТОВ КОРПОРАЦИИ « ТЕХНОНИКОЛЬ» В этом разделе рассмотрены основные фундаментные системы для различных типов объектов с правильным решением сложных ситуаций, с которыми часто приходится сталкиваться на практике. ТН-ФУНДАМЕНТ Стандарт Система изоляции неэксплуатируемого фундамента при низком уровне грунтовых вод. Рис. 33. 1. Грунт 2. Грунт обратной засыпки 3. Профилированная мембрана PLANTER standard 4. Гидроизоляция ТЕХНОНИКОЛЬ №21 (Техномаст) 5. Переходной бортик (галтель) 6. Железобетонная конструкция фундамента 7. Набухающий профиль 68 8. Щебень 9. Праймер битумный ТЕХНОНИКОЛЬ №01 10. Песок 11. Цилиндр ТЕХНОНИКОЛЬ Область применения Система ТН-ФУНДАМЕНТ Стандарт рекомендуется для фундаментов с неэксплуатируемым подвальным или цокольным этажом в условиях низкого уровня грунтовых вод. Данная система чаще всего применяется при возведении производственных и жилых зданий с размещением коммуникаций в цокольном этаже. Система ТН-ФУНДАМЕНТ Стандарт позволяет увеличить надежность и долговечность конструкции сборного фундамента путем применения самых современных технологий и материалов. Рис. 34. Компоненты системы 69 строительных Рис. 35. Цоколь. Гидроизоляционный слой в цокольной части должен выполняться на 300-500 мм выше уровня земли Рис. 36. Переход с вертикальной на горизонтальную поверхность. В месте сопряжения поверхностей для обеспечения герметичности холодного шва, следует укладывать самонабухающую ленту или ПВХ гидрошпонку. 70 Рис. 37. Деформационный шов. Для обеспечения герметичности деформационного шва следует укладывать центральные ПВХ Рис. 38. Проход коммуникаций. Дополнительный гидроизоляционный слой выполняется в месте прохода коммуникаций по принципу прохода трубы малого диаметра. ТН-ФУНДАМЕНТ Дренаж Система изоляции фундамента при низком уровне грунтовых вод. Глубина заложения менее 3 метров 71 Рис. 39 1. Грунт 2. Грунт обратной засыпки 3. Профилированная мембрана PLANTER geo 4. Экструзионный пенополистирол ТEХНОНИКОЛЬ 5. Гидроизоляция ТTХНОЭЛАСТМОСТ Б 6. Стена фундамента 7. Гидрошпонка 8. Дренажная труба 9. Гравийный слой 10. Песок 11. Профилированная мембрана PLANTER standard 12. Переходной бортик (галтель) 13. Праймер битумный ТЕХНОНИКОЛЬ №01 14. Мастика приклеивающая ТЕХНОНИКОЛЬ №27 Область применения: 72 Система ТН-ФУНДАМЕНТ Дренаж применяется в случае устройства фундаментов жилых и общественных зданий и сооружений с эксплуатируемым цокольным или подвальным этажом. Устройство данной системы рекомендуется в случае низкого уровня грунтовых вод и глубины заложения не более 3 метров. Рис. 40. Компоненты Профилированная пенополистирол системы: мембрана 1. Грунт PLANTER ТЕХНОНИКОЛЬ. 4. обратной geo. 3. Мастика засыпки. 2. Экструзионный приклеивающая ТЕХНОНИКОЛЬ №27 5. Гидроизоляционный слой, ТЕХНОЭЛАСМОСТ Б. 6. Битумная подготовка, праймер битумный ТЕХНОНИКОЛЬ №01. 7. Конструкция фундамента 73 Рис. 41. Деформационный шов. Для обеспечения герметичности деформационного шва следует укладывать центральные ПВХ гидрошпонки. Рис. 42. Проход коммуникаций. Дополнительный гидроизоляционный слой выполняется в месте прохода коммуникаций по принципу прохода трубы малого диаметра. 74 Рис. 43. Цоколь 75 ТН-ФУНДАМЕНТ Термо Система изоляции эксплуатируемого фундамента при высоком уровне грунтовых вод и глубине заложения менее 3 метров Рис. 44 1. Грунт 2. Грунт обратной засыпки 3. Экструзионный пенополистирол ТЕХНОНИКОЛЬ 4. Гидроизоляция Техноэласт ЭПП, 2 слоя 5. Стена фундамента 6. ПВХ гидрошпонка 7. Переходной бортик (галтель) 8. Гравийный слой 9. Бетонная подготовка 10. Праймер битумный 76 Область применения: Система ТН-ФУНДАМЕНТ Термо может применяется при новом строительстве различных жилых общественных зданий, в проектируется цокольный или подвальный этаж. в которых Отличительной особенностью системы является использование двухслойной системы гидроизоляции, что позволяет применять ее практически в любых гидрогеологических условиях. Рис. 45. Компоненты системы 77 Рис. 46. Переход с вертикальной на горизонтальную поверхность. В месте сопряжения поверхностей для обеспечения герметичности холодного шва, следует укладывать ПВХ гидрошпонку. А также дополнительный слой гидроизоляции. Экструзионный пенополистирол выполняет роль защиты гидроизоляции. Рис. 47. Деформационный шов. Для обеспечения герметичности деформационного шва следует укладывать центральные ПВХ гидрошпонки. А также выполнять усиление гидроизоляционного слоя. 78 Рис. 48. Проход коммуникаций. В данном случае, возможно выполнить при помощи закладной детали, предусмотренной на стадии проектирования. Рис. 49. Цоколь. Гидроизоляционный слой в цокольной части должен выполняться на 300-500 мм выше уровня земли. Устройство защитного слоя выполнено при помощи экструзионного пенополистирола. 79 ТН-ФУНДАМЕНТ Макс Система изоляции эксплуатируемого фундамента при высоком уровне грунтовых вод и глубине заложения более 3 метров. Рис. 50 1. Грунт 2. Грунт обратной засыпки 3. Экструзионный пенополистирол ТЕХНОНИКОЛЬ 4. Гидроизоляция Техноэласт ЭПП, 2 слоя 5. Стена фундамента 6. Гидрошпонка 7. Переходной бортик (галтель) 8. Гравийный слой 9. Бетонная подготовка 10. Профилированная мембрана PLANTER standard 11. Праймер битумный ТЕХНОНИКОЛЬ №01 12. Мастика приклеивающая ТЕХНОНИКОЛЬ №27 80 Область применения: Данная система может применяться при новом строительстве промышленно-гражданских объектов, например, подземных паркингов, торговых центров, в которых проектируется цокольный или подвальный этаж, глубина заложения Отличительной которого особенностью составляет является более использование 3 метров. двухслойной системы гидроизоляции, что позволяет применять данную систему практически в любых гидрологических условиях. Применение теплоизоляционного слоя осуществляется только на глубину промерзания грунта, ниже укладывается профилированная мембрана в качестве защиты гидроизоляционных слоев. Рис. 51. Компоненты Экструзионный подготовка, системы: 1. пенополистирол праймер битумный Грунт обратной ТЕХНОНИКОЛЬ. засыпки. 3. ТЕХНОНИКОЛЬ 2. Битумная №01. 4. Гидроизоляционный слой, Техноэласт ЭПП, 2 слоя 5. Мастика приклеивающая ТЕХНОНИКОЛЬ №27. 8. Конструкция фундамента 9. Профилированная мембрана PLANTER standard 81 Рис. 52. Переход с вертикальной на горизонтальную поверхность. В месте сопряжения поверхностей для обеспечения герметичности холодного шва, следует укладывать ПВХ гидрошпонку. А также дополнительный слой гидроизоляции. Защита гидроизоляции устроена при помощи профилированной мембраны. Рис. 53. Проход коммуникаций. Проход коммуникаций в данном случае, возможно, также предусмотренной выполнить на стадии при помощи проектирования. закладной В местах детали, прохода коммуникаций следует устраивать усиление гидроизоляционного слоя 82 Рис. 54. Деформационный деформационного шва шов. следует Для обеспечения укладывать герметичности центральные ПВХ гидрошпонки. А также выполнять усиление гидроизоляционного слоя. Рис. 55. Цоколь. Гидроизоляционный слой в цокольной части должны выполняться на 300-500 мм выше уровня земли. Устройство защитного слоя выполнено при помощи экструзионного пенополистирола. 83 10. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Россия, в силу географического положения, всегда отличалась экстремальной погодой со всевозможными природными явлениями. Знойное лето, сильный мороз, высокая влажность и агрессивная среда мегаполисов, содержащая полную таблицу химических элементов, легко разрушают железо и камень. Противостоять этой беде раньше было очень трудно, но сегодня ученые добились высоких результатов, благодаря чему «лечить» и проводить профилактику состояния бетонных конструкций и фундаментов здания стало намного легче. 84 11. СПИСОК ЛИТЕТАТУРЫ 1. Фундаменты малоэтажных домов, журнал Застройщик, 8/2003. 2. С.М Нанасова Конструкции малоэтажных жилых домов. - М.: Издательство Ассоциация строительных вузов, 2004. 3. Технологический регламент на проектирование и выполнение работ по гидроизоляции и антикоррозийной защите монолитных и сборных бетонных конструкций. - М., 2008. 4. ОАО ЦНИИПРОМЗДАНИЯ Подземная гидроизоляция монолитных и сборных бетонных и железобетонных конструкций И эксплуатируемых кровель с применением материалов системы Пенетрон, Материалы для проектирования и рабочие чертежи узлов. - М., 2008. 5. Серия Гидротэкс, Гидроизоляция проникающего действия. 6. Корпорация Технониколь, Фундаменты и полы, сборник строительных систем, том 1. 7. Корпорация Технониколь, Каталог материалов для промышленного и гражданского строительства. 85
