Материалы для фундамента дома
На подготовительном этапе постройки дома, важно точно рассчитать и спланировать составляющие здания, такие как стены, межэтажные перекрытия, камины, лестницы, крыша, а также другие тяжелые конструкции, которые будут давить на грунт. После того как это сделано, и получив результат геологических исследований, можно планировать какого вида будет основание, в зависимости от характеристик почвы. Чтобы выбрать, требуется знать, какие материалы для фундамента используются, их преимущества и недостатки, а также количество, которое потребуется при различных вариантах.
Цемент
Самый популярный способ возведения фундамента, это железобетонная конструкция. Бетон по своей структуре – достаточно прочный материал, состоящий из отвердевшего цемента (вяжущее вещество) из различных наполнителей. Свойства бетона различаются в зависимости от качества вяжущего материала и вида заполнителя.
Каждый цемент имеет 2 обязательные маркировочные отметки:
- Прочность различают по «М» и трехзначному коду. Цифры показывают максимальное количество килограмм, которые выдерживает 1 см 3 , застывшего материала, смешанного с песком 1 к 3 частям. Максимально возможная прочность М700, используется в военном строительстве, и на строительном рынке для частных домов почти не встречается из-за дороговизны.
- Количество добавок показывает маркировка «Д», после которой идет процент примесей. Такие добавления позволяют цементу быстрее отвердевать, быть более стойким к воде и морозам, дают устойчивость к агрессивным средам. Всё зависит от вида добавок и количества.
- ПЦ – портландцемент – обычная цементная смесь, не имеющая специальных свойств;
- СС – смесь стойкая к сульфатам, для сооружений, находящихся в воде с большим содержанием минералов.
- ШПЦ – смесь с превышающим 20% содержанием добавок, относится к шлаковым цементам;
- ВРЦ – водонепроницаемая смесь, используется для обработки швов и трещин в сооружениях, контактирующих с водой;
- БЦ – белый цемент, применяется для отделки помещений;
- ПЛ – смесь пластифицирована для морозной стойкости.
- Б – быстрая скорость отвердевания;
- ГФ – гидрофобная смесь, не впитывающая влагу в течение 6-10 минут.
Маркированные мешки с цементом
Для основания используют цемент, начиная с М350, и чем тяжелее здание, тем больше должно выдерживать основание. Самый популярный состав для частных домов, это М400-Д20, благодаря дополнительным добавкам готовое сооружение приобретает большую прочность к грунтовым водам и сезонным похолоданиям.
Рекомендуют выбирать смесь на 10-15% прочнее, чем требуется для выдерживания жилого здания. Это делается из-за того, что в нем будут вестись дополнительные отделочные работы, присутствовать предметы интерьера и проживать люди, что создаст дополнительную нагрузку. Также отдельно требуется посчитать количество цемента для отмостки и если нужно подбетонки.
Песок или другие наполнители
Песок самый распространенный материал на строительной площадке. Его добавляют в бетонные смеси, создают песчаные подушки между фундаментом и грунтом, подстилают под отмостку. Для смесей потребуется мелкий кварцевый, а для грунтовых работ нужно приобрести песок со средними и крупными фракциями.
Рассчитать количество песка, требуемого для бетона, просто. Нужно цемент умножить на 3, что покажет, сколько потребуется для создания бетонного основания. Для надежности готовую цифру умножают еще на 1,2, чтобы создать запас, и не останавливать строительные работы из-за непредвиденно закончившихся материалов. Для подушки песок закупается согласно с площадью траншеи или котлована, умноженной на высоту будущей подготовки, в метрах. Для отмостки требуется такой же песок.
Песок и щебенка, готовые к засыпке
Если не используются утеплители, но присутствует гидроизоляция, потребуется купить мелкий песок для защиты от растений и каменистых включений в грунте. Сумма площадей всех стен умножается на 0,1 (10 см защиты), после чего требуется добавить еще 10-15% на непредвиденные расходы.
Когда здание строится на неустойчивых или влажных грунтах, требуется выровнять и дополнительно отделить фундамент от почвы. Для этого используется щебень. Формируемый в плотную подушку, под песком, он предотвращает повреждения основания из-за морозного пучения или слишком большого количества влаги в земле. Он также используется в отводе влаги от опор, и в дренажной системе.
Иногда из него создается подбетонка, щебень смешивается с цементом М100–150, и получается легкий бетон, который быстро застывает. Такой способ позволяет незначительно сэкономить на вяжущем веществе, но требует дополнительных затрат времени на вымешивание и выравнивание.
Арматура
Бетон хорошо выдерживает большое давление, но очень слаб на изгиб, что приводит к появлению трещин и сдвигов, происходящих при изменении окружающей температуры. Если грунт в одном месте ослабнет, то стены фундамента начнут растягиваться, и давление будет распределяться неравномерно, что снизит срок службы. Поэтому в основание монтируется стальная арматура, удерживающая бетонную конструкцию в одном положении, не позволяя растягиваться, проседать или появляться трещинам.
Железобетон по прочностным характеристикам превосходит обычный бетон, что идеально подходит для долговечного строительства. Между арматурой и краем бетона должно быть 4-6 см, для того чтобы исключить коррозийное воздействие грунтовых вод. Прутья арматуры связываются в сетку с помощью проволоки, или же свариваются в монолитную конструкцию. Чаще всего используются железные прутья диаметром от 10 мм, со специальными насечками, которые увеличивают сцепление с цементным раствором. Для больших, тяжелых зданий требуется арматура 16 мм.
Для основания, которое служит стенами цоколя или подвала, требуется арматура большего сечения, из-за высоты фундамента. Лучше всего подходит 12 мм для цоколя, легких и средних по тяжести домов. А для подвала выбирается 14 мм, если здание средней тяжести, при тяжелых требуется арматура с 16 мм сечением. Прутья для боковых стенок фундамента связываются в сетку, с шагом 15-20 см. Если основание толстое, то закладывается несколько слоёв каркаса, с расстоянием в 10 см, и сцепленных между собой арматурой.
Если арматура используется для создания железного каркаса бетонной плиты, то ячейки сетки не должны превышать 10 см. При тяжелых домах возводится подбетонка, в которую вставляются вертикальные связующие штыри, которые образуют монолитное основание, и позволяют равномернее переносить давление на грунт. Для тонкой плиты возможен один слой арматуры. Такие основания используются на устойчивых грунтах, не подверженных морозным пучениям.
Фундаментный каркас из арматуры
Чтобы избежать разрушения толстой плиты для фундамента дома, требуется каркас из нескольких, удаленных по горизонтали друг от друга сеток. Такое пространственное решение используется для укрепления бетонной плиты, стоящей на влажных, пучинистых и неустойчивых почвах, а также применяется для тяжелых домов, или зданий с подземными помещениями.
Сетки для плитного фундамента соединяются между собой только навариванием, чтобы исключить деформацию под весом не застывшей бетонной массы.
Изоляционные материалы
Важной составляющей любого основания является изоляция от воздействия окружающей среды. Чем меньше негативных факторов будет влиять на фундамент для дома, тем надежнее будет опора, и дольше простоит без ремонта. Когда возникает вопрос что нужно для теплоизоляции, то нужно знать какие требования выдвигаются к фундаментной изоляции.
Теплоизоляция должна иметь следующие характеристики:
- стойкость к влажной среде, не пропуская и не размокая;
- выдерживать давление, оказываемое окружающим грунтом, не теряя своих свойств;
- низкую теплопередачу;
- доступную цену;
- возможность самостоятельного монтажа;
- выступать защитой для гидроизоляции.
Несмотря на то что теплоизоляционных материалов достаточно много, всем требованиям отвечают только 2. Экструдированный пенополистирол (ЭППС), изготовляемый из той же массы что и пенопласт, благодаря другому способу обработки гранул, не сдавливается и не крошится, имеет более однородную структуру. Керамзитовый гравий, изготавливаемый из обожженной глины, имеет овальную форму, и не повреждает гидроизоляцию.
Теплоизоляция и гидроизоляция фундамента
ЭППС выдерживает до 2 т на кв. м., но может продавливаться каменистыми включениями грунта. Поэтому требуется дополнительное оштукатуривание специальной смесью или защитная прослойка из песка. Используется только для фундамента, кровли и отмостки. Из-за высокой плотности материала, нельзя устанавливать на наружные стены зданий, из-за того, что все отделочные работы, напитавшись водой, отклеятся от него.
Керамзитовый гравий используется как теплоизоляция для фундамента и отмостки, но он может накапливать воду в щелях между фракциями. Для изоляции требуется большая траншея, в которую засыпается и утрамбовывается материал.
Изолировать требуется не только боковые поверхности фундамента, но и низ и верх, отделяя от проникновения грунтовых вод или осадков, а также потери тепла.
Виды гидроизоляционных материалов, используемых для основания:
- рулонные;
- обмазочные (битумная мастика);
- напыляемые (жидкая резина).
Обязательно требуется создать гидроизоляцию фундамента, которая может предотвратить попадание воды в поры бетона. Если этого не сделать, то при остывании окружающего грунта, вода будет расширяться, и разрушать основание. Также возможны появления сырости в подземных помещениях, ведущие к развитию плесени и грибка. Важность гидроизоляции можно подробно объясняется на видео:
Точный расчет требуемых для постройки материалов – главная причина быстро и качественно возведенного фундамента. Из-за больших объёмов нужных для постройки одноразовая закупка материалов по оптовым ценам позволит значительно сэкономить.
Выбираем фундамент для дома
Именно от надёжности основания для дома зависит прочность и долговечность будущего жилища. Любая ошибка, допущенная на этом этапе, может привести к дорогостоящему ремонту и снижению срока службы всего дома. Задолго до начала строительных работ следует узнать:
- С чего начать выбор фундамента, и как зависит его тип от материала стен дома;
- Как выбрать конструкцию основания дома в зависимости от типа грунта на участке;
- Какие бывают виды фундаментов для частного дома и что такое сила морозного пучения;
- Что делать, если на участке – так называемый сложный грунт и высокий уровень грунтовых вод.
Выбор фундамента. С чего начать
Прежде чем начать выбирать фундамент, необходимо понять, для чего он нужен и какую функцию выполняет.
Фундамент – прокладка между зданием и грунтом. Он распределяет вес здания на грунт. Это не статичная конструкция – он может сжиматься, изгибаться, и, иногда, растягиваться. Чтобы дом на нем не деформировался, необходимо выполнить два условия:
- Осадки грунта под домом не должны быть больше определённых значений. Рассчитываются они по специальным формулам в зависимости от веса и конструкции здания, типа грунта, его влажности и пористости. Эти величины определяют по образцам, полученным при инженерно — геологических изысканиях;
- Грунт не должен менять структуру. Для каждого грунта, находящегося под постоянно увеличивающейся нагрузкой, наступает момент, когда его частицы начинают ломаться или смещаться относительно друг друга и он проседает. Значит, под подошвой фундамента не должно быть давления, при котором «сломается» грунт основания.
Планировка территории участка
Выбирая участок для своего будущего дома из нескольких вариантов, многие застройщики руководствуется лишь ценой, площадью и наличием подведённых коммуникаций. Но, как показывает практика, одним из решающих факторов при выборе участка под будущую застройку, а значит и фундаментных работ, должна стать возможность грамотной планировки территории.
Выбирать участок для дома желательно в соответствии с пониманием, как вы его планируете впоследствии использовать, а именно – какой дом и хозяйственные постройки будут на нём возводиться.
Уже на первоначальном этапе необходимо смотреть, подходит ли участок под ваши нужды, а не пытаться строить дом на совершенно неподходящей для этого территории.
Если изначально планируется строить большой каменный дом в два-три этажа, то и участок нужно подбирать соответствующий. Он должен быть больше границ дома минимум на 10-15 метров и иметь грунты с хорошей несущей способностью.
Нужно чётко понимать, что чем сложнее геология и грунты на участке, тем дороже обойдётся строительство основания дома. Конструкция должна основываться на технико-экономическом обосновании проекта дома и геологических изысканиях для определения вида грунта.
Основные факторы, определяющие, какой будет конструкция, следующие:
- Характеристики будущего дома и его конструктивные особенности;
- Материал, из которого будет строиться дом;
- Тип грунта и уклон участка;
- Уровень грунтовых вод и глубина промерзания почвы зимой.
Грунт как основа дома
Имея на руках проект дома, необходимо как можно скорее понять, что за грунт на вашем участке и, соответственно, какая у него несущая способность.
Обычно в основании здания оказывается несколько типов грунтов. Для окрестностей Москвы глубина полнозаглубленного фундамента – 1,5 метра. Зона влияния фундамента, то есть глубина, на которой будет заметно дополнительное давление от здания, – это ещё от 2 до 4,5 метров. Это значит, что при расчёте фундамента под тяжёлые дома нужно учитывать свойства грунтов на глубину до 6 метров. Теперь представим, что на глубине 3 метра находится слой слабого грунта. Он может не выдержать дополнительной нагрузки от здания.
На прочность грунтов влияет УГВ: влажные грунты менее прочные, чем сухие. А пылеватый песок, насыщенный водой вообще может превратиться в «плывун».
Вид, свойства и характеристики грунта, имеют первостепенное значение при строительстве фундамента для дома.
А выбор конструкции фундамента, его размеры, глубина заложения и технология строительства основывается на данных геологических исследований местности.
При высоком уровне грунтовых вод желательно сделать дренаж участка и дренаж вокруг дома.
Благодаря этому понижается их уровень и соответственно уменьшается насыщенность грунта водой, что уменьшает силу морозного пучения.
Морозное пучение происходит из-за того, что вода, находящаяся в грунте, при замерзании увеличивается в объёме. Под действием этого давления происходит подвижка грунта, что может привести к выталкиванию фундамента наружу, его разрыву или неравномерному подъёму дома, а значит и деформации всей конструкции.
Классификация грунтов в строительстве
Выбор фундамента для дома начинается с изучения грунта на участке, понимания его несущих способностей и особенностей, влияющих на конструкцию основания дома и материал изготовления стен. Рассмотрим основные типы грунтов.
Состоят из массива горной породы.
Не сжимается под нагрузками;
Не требуют устройства заглублённого фундамента;
Несущая способность обычно достаточна для того, чтобы держать здание, просто поставленное на них сверху.
Промерзают на большую глубину, сравнительно с другими видами грунтов.
Необходимо утеплять вводы коммуникаций и с помощью утепления «отсекать» грунт от здания.
Состоят из более или менее крупных песчаных частиц.
Различаются по крупности: крупные, средней крупности, мелкие, пылеватые, плотности: плотные, средние, рыхлые.
Не склонны к морозному пучению.
Легко осыпаются, требуют серьёзных работ по укреплению стенок траншей и котлованов.
Заторфованные грунты и растительный слой
почти наполовину состоят из гумуса и растительных остатков.
Не могут являться основанием сооружений. Роман Никонов:
Если в основании здания попадается такой грунт, нужно заменить его на песок, сделать подошву фундамента ниже слоя такого грунта или пройти его насквозь с помощью свайного фундамента.
Состоят из смеси песчаных и глинистых частиц в разных пропорциях – супеси, суглинки и глины
Удерживают вертикальные стенки, что упрощает земляные работы.
Только изучение совокупности свойств и характеристик грунта позволит построить прочный, надёжный и долговечный фундамент.
Виды фундаментов для частного дома
Фундаменты для дома можно разделить на четыре основных вида конструкции:
