Фундамент, подвал, погреб

МОНОЛИТНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ

Монолитные фундаменты могут быть простыми и армиро­ванными. Армированный бетон называют железобетоном. Простые монолитные фундаменты сооружают из бетона мар­ки 50 и выше. Если при укладке бетона в него добавляют кам­ни (общей массой 30 — 40 % от массы бетона), то такой бе­тон называют бутобетоном. Прочность бутобетона такая же, как и бетона, но его применение значительно сокращает рас­ход цемента, что сказывается на стоимости строительства. Строительство монолитного фундамента предполагает со­оружение деревянной опалубки из отдельных досок или ин­вентарных щитов. Использование стенок котлована в качест­ве опалубки возможно при условии изоляции рубероидом или поливинилхоридной пленкой. В противном случае це­ментное "молоко" будет впитываться в грунт и прочность фундамента снизится.

Фундаменты из монолитного железобетона считаются самыми надежными. Они не разрушаются под воздействи-

П7

ем влаги и прекрасно воспринимают все вертикальные и бо­ковые нагрузки. На фундаментах, выполненных из монолит­ного железобетона, можно возводить здания высотой в не­сколько этажей без риска образования трещин в ограждаю­щих конструкциях.

Земляные работы нужно выполнять непосредственно перед возведением фундаментов. Нельзя оставлять тран­шею или котлован открытыми, чтобы в них попадала атмо­сферная влага. Земля, пропитанная водой, набухает, и осно­вание теряет свою несущую способность. Если все-таки вода попала в котлован, то ее нужно вычерпать, а размокший грунт удалить. После этого днище котлована необходимо усилить, втрамбовывая в него щебень. Сверху щебень поливают це­ментным раствором. Делается это для того, чтобы предотв­ратить вытекание цементного молока из опалубки.

Опалубка представляет собой специальную конструк­цию, устанавливаемую вдоль всего периметра фундамента и служащую для придания фундаменту нужной формы на время схватывания бетона. Опалубку для монолитного фундамента изготавливают из обрезных досок, чтобы между ними не бы­ло щелей. Если имеется возможность, то для опалубки лучше применять инвентарные щиты, использование которых со­кратит время на изготовление опалубки и снизит трудовые затраты. Инвентарные опалубки — это конструкция многора­зового использования, достоинство которой заключается в большом количестве вариантов установки. Это качество ин­вентарной опалубки особенно ценно при сооружении фунда­ментов с большим количеством углов. Кроме того, использо­вание инвентарной опалубки повысит качество работ и сни­зит риск распирания щитов под тяжестью монолитного бето­на. Точность установки опалубки проверяется с учетом допу­скаемых отклонений, оговоренных проектом, а ее раскрепле­ние выполняют при помощи специальных приспособлений (натяжные крючки, болты, подкосы и т. п.). Для этого в карка­се опалубки могут предусматриваться специальные отвер­стия с шагом не более 100 мм, что позволяет соединить щи­ты любых типоразмеров между собой по любым граням. При­мером инвентарной опалубки может служить металлическая конструкция, изображенная на рис. 47.

При отсутствии инвентарной опалубки для простейших конструкций изготавливают по месту из древесины или ме­талла по схематическим чертежам или эскизам. Пиломатери­алы, применяемые для изготовления опалубки, подбирают из хвойных пород. Допускается использование лиственных по­род древесины (осина, ольха и т. д.) для изготовления крепле­ний и распорок. Ширина досок должна быть не более 150 мм, а их толщина должна быть одинаковой. Доски, используемые для изготовления опалубки, должны быть сырыми. Сухие до­ски впитывают влагу из бетона, тем самым снижая его проч­ность. При необходимости лицевую сторону опалубки обли­цовывают металлическими листами или фанерой. Для умень­шения сцепления опалубки с бетоном лицевую поверхность установленной опалубки рекомендуется покрывать смазкой, в качестве которой используют известковое молоко, водный раствор жидкой глины, отработанные минеральные масла и т. д. Внутренняя облицовка опалубки позволяет выполнить ли­цевые стороны фундамента с достаточно высокой чистотой поверхности.

Щиты опалубки устанавливают на всю высоту фундамента (рис. 48). Расстояние между щитами должно соответство­вать ширине фундамента. С наружной стороны щитов в зем­лю вбивают колья, которые служат для фиксации щитов в нужном положении. Колья крепят к щитам гвоздями. Чтобы щиты не разошлись в процессе укладки бетона, их по верхней кромке щитов раскрепляют деревянными планками. При рас­креплении опалубки нужно следить за тем, чтобы все крепеж­ные элементы (колья, распорные планки и т. п.) располага­лись вне пространства, в которое должен укладываться бе­тон. Если этого не сделать, то извлечь крепежные элементы из тела фундамента после затвердения бетона будет уже не­возможно.

Помните, чем ровнее будет установлена опалубка, тем точнее и ровнее будет "тело" фундамента. Это особенно важ­но для надземной его части — цоколя, внешний вид которого играет не последнюю роль в архитектурном оформлении зда­ния в целом. Такой фундамент после распалубки затирают тонким слоем цементного раствора, и он не нуждается в до­полнительной наружной отделке, ведь любая искусственная

облицовка монолитного фундамента красиво смотрится только первые годы, так как со временем облицовочный слой отслаивается.

Армирование фундаментов придает бетону необходи­мую прочность, превращая его в железобетон. Простой бе­тон хорошо воспринимает нагрузки, направленные на сжа­тие, но плохо — направленные на растяжение и изгиб. Этот недостаток бетона исправляется его армированием отдель­ными металлическими стержнями или специально для этого сваренными каркасами из арматурной стали гладкого или

Рис .49. Армирующие конструкции для различных
фундаментов:

а — колонные; б — балки; в — ребристые плиты

периодического профиля (рис. 49). При правильном соот­ношении вяжущих, заполнителей и арматуры получается мощная конструкция, способная выдержать очень большие нагрузки. Железобетонный фундамент не боится местных просадок грунта, надежно удерживая ограждающие конст­рукции здания. Однако при этом следует помнить, что стальная арматура, предназначенная для армирования бе­тона должна быть чистой, без жировой и коррозийной плен­ки. Наличие загрязнений на поверхности арматуры снижает степень ее сцепления с бетоном, от чего страдает проч­ность всей конструкции.

Количество арматурных стержней, их диаметр и про­филь, а также место расположения их в каркасе оговарива­ется проектом.

Для изготовления арматурных каркасов в строительстве используется круглая арматурная сталь, горячекатаная сталь периодического профиля. Реже употребляется квадратная и полосовая сталь. Арматурная сталь диаметром до 12 мм от­носится к категории легкой арматуры и поступает в бухтах.

Спецификация проволоки для армирования железобетонных конструкций приведена в табл. 25, 26, 27.

Арматура диаметром 12 мм и выше поставляется в прут­ках и считается тяжелой арматурой. По своему назначению арматура в железобетонных конструкциях разделяется на ра­бочую и распределительную.

Рабочая арматура воспринимает нагрузки внешние и от собственной массы конструкции. Распределительная арма­тура обеспечивает совместную работу всего арматурного каркаса путем распределения нагрузок между стержнями ра­бочей арматуры. Распределительная арматура соединяется с рабочей при помощи сварки, реже при помощи проволоч­ной скрутки. Процесс заготовки арматуры состоит из правки, сортировки, резки, гнутья и сборки арматурных каркасов. Расход стали для армирования железобетонных конструкций составляет в среднем около 100 кг на 1 м3 бетона.

При сварке арматурного каркаса непосредственно на строительной площадке эту работу следует поручать специа­листам, прошедшим теоретическую и практическую подго­товку и имеющим допуск к данному виду работ. Ручная вязка арматуры может применяться лишь в исключительных случа­ях при выполнении мелких работ. Крепление штучной армату­ры в местах пересечения должно выполняться с соблюдени­ем следующих требований:

— стержни диаметром до 25 мм скрепляются точечной сваркой, вязальной проволокой, пластмассовыми соедини­тельными элементами.

— стержни диаметром более 25 мм скрепляют только ду­говой сваркой, если проектом не предусмотрены другие ме­тоды скрепления;

— перевязкой или сваркой должно быть соединено не ме­нее 50 % пересечений, при этом пересечения в углах обяза­тельно соединяются;

— пересечение осей стержней арматуры классов A-І, А -II, А-Ill диаметром до 40 мм в сварных стыковых соединениях осуществляют с накладками, выполненными дуговой сваркой протяженными швами.

Смещение арматурных стержней при их установке в опа­лубку не должно превышать 1/5 наибольшего диаметра стержня, а отклонение от проектной толщины защитного слоя бетона не должно превышать 3 мм для толщины защитного слоя бетона 15 мм и менее 5 мм для толщины защитного слоя более 15 мм. При установке арматуры необходимо произвес­ти проверку опалубки и устранить выявленные дефекты.

Бетонирование фундамента нужно выполнять при поло­жительных температурах наружного воздуха. Если бетониро­вание ведется при отрицательных температурах, то следует принять меры по утеплению уложенной бетонной смеси. Пе­ремерзший бетон теряет прочность и рассыпается. В сухую жаркую погоду опалубку перед бетонированием увлажняют, чтобы влага из бетона не впитывалась в доски опалубки.

Бетон на строительную площадку поставляется авто­транспортом или изготавливается на месте при помощи пе­редвижных бетоносмесителей. Транспортировака бетона са­мосвалами нежелательна, так как бетон во время движения автомобиля расслаивается и теряет свои качества. Для уст­ранения этого используют автобетоносмесители, которые в процессе транспортировки бетона перемешивают его. Это дает возможность транспортировать смесь на большие рас­стояния (более 45 км), исключая расслоение бетона. Во всех остальных случаях дальность перевозки бетонной смеси ог­раничивается расстоянием в 40 км. Во время доставки затво­ренной водой бетонной смеси к месту укладки необходимо предотвратить утечеку цементного молока, попадание атмо­сферной влаги и замораживание.

Бетонирование фундамента ведется слоями с уплотнени­ем каждого слоя вибраторами или штыкованием. Подают бе­тонную смесь к месту укладки в бадье или бетоноукладчиком. Спуск бетонной смеси с высоты, во избежание расслоения,

выполняется с соблюдением следующих правил:

— высота свободного сбрасывания бетонной смеси в ар­мированные конструкции не должна превышать 2 м, а при по­даче на перекрытия —1м;

— спуск бетонной смеси с высоты более 2 м должен осу­ществляться по виброжелобам, обеспечивающим медленное сползание смеси без расслоения.

Самым надежным методом уплотнения бетонной смеси считается вибрирование. Для этого используют глубинные (внутренние), площадочные (поверхностные) и наружные ви­браторы, применение которых зависит от вида конструкции (рис. 50). Вибрирование снижает силу сцепления между зернами бетонной смеси, и она хорошо уплотняется. Про­должительность вибрирования зависит от пластичности бе­тонной смеси. Чрезмерное вибрирование бетонной смеси недопустимо, так как может привести к ее расслоению. При вибрировании бетонной смеси следует соблюдать следую­щие требования:

— шаг перестановки внутренних вибраторов не должен превышать полуторного радиуса их действия;

— глубина погружения внутреннего вибратора в бетонную смесь должна обеспечивать частичное углубление его в ра­нее уложенный затвердевший слой бетона (для лучшей связи слоев между собой);

— при извлечении вибратора в бетонной смеси не должна образовываться воронка;

— шаг перестановки поверхностных вибраторов должен обеспечивать перекрытие на 100 — 200 мм площадкой ви­братора границ уже провибрированного участка;

— не допускается опирание вибратора во время его рабо­ты на арматуру, закладные части и опалубку.

Толщина слоев укладываемой бетонной смеси не должна превышать:

— при внутреннем вибрировании — 1,25 длины рабочей части вибратора;

— при поверхностном вибрировании неармированных конструкций и армированных одиночной арматурой — 250 мм, в конструкциях с двойной арматурой — 120 мм.

Основными признаками уплотнения бетонной смеси являются:

— прекращение оседания бетонной смеси;

— появление цементного молока на поверхности;

— прекращение выделения пузырьков воздуха.

Монолитность бетонной конструкции фундамента обеспе­чивается непрерывным бетонированием. Если это сделать не удается, — устраивают рабочие швы, под которыми понима­ют плоскость стыка между затвердевшим старым и свеже- уложенным бетоном. Рабочие швы могут быть горизонталь­ными или вертикальными, но никогда их не делают наклонны­ми. Возобновлять прерванное бетонирование можно в том случае, если бетонная смесь приобрела прочность не менее 1, МПа, а также если ранее уложенная бетонная смесь при вибрации разжижается, то есть процесс ее кристаллизации находится еще в начальной стадии. Перед началом укладки бетона поверхность рабочего шва промывают, а цементную пленку очищают стальной щеткой.

При бетонировании в условиях отрицательных температур прочность монолитной конструкции к моменту возможного

замерзания указывается проектом производства работ. В любом случае прочность бетона до замерзания должна со­ставлять не менее:

— для бетонных и железобетонных конструкций с нена - прягаемой арматурой — 50 % прочности при проектной мар­ке бетона 150, 40 % для бетонов марки 200 — 300 и 30 % для бетонов марки 400 — 500;

— для конструкций с предварительно напрягаемой арма­турой, пролетных строений и других ответственных железо­бетонных конструкций — 70 % проектной прочности. Эти тре­бования не распространяются на бетоны с противоморозны - ми добавками.

Самой распространенной ошибкой, которая допускается при бетонировании фундаментов, является попадание в бе­тон грунта, отваливающегося с бровки траншеи или котлова­на. Части грунта снижают прочность бетона и повышают ве­роятность образования трещин.

Уход за уложенным бетоном является важной составной частью бетонирования, особенно в течение первой недели. Уложенную бетонную смесь выдерживают при соблюдении требуемого температурно-влажностного режима (18 - 25*С), предохраняют от ударов, сотрясений и других механических воздействий, способных разрушить структуру бетона. Свеже - уложенный бетон до достижения 75 % проектной прочности следует оберегать от воздействия ветра, мороза и прямых солнечных лучей. Для поддержания температурно-влажност­ного режима в летнее время свежеуложенный бетон укрывают влагоемкими покрытиями (рогожа, мешковина, плотная ткань, опилки и т. д.) и поливают водой. В жаркую погоду водой поли­вают и опалубку. Частота полива влагоемких покрытий бетона зависит от конкретных климатических условий, но в любом случае она должна быть такой, чтобы поверхность бетона на­ходилась во влажном состоянии. Процесс схватывания бетона продолжается довольно длительное время. Однако самым от­ветственным промежутком времени считается первая неделя после бетонирования. В этот период нельзя допускать высы­хание бетона, особенно под лучами палящего солнца. От дей­ствия солнечных лучей или ветра бетон быстро теряет влагу, а в его массиве появляются трещины.

При отрицательных температурах бетон выдерживают по принципу термоса. Для этого делают утепленную опалубку, а открытые поверхности покрывают защитными покрытиями (маты, опилки и т. д.). При низких отрицательных температу­рах способ термоса совмещают с электрическим обогревом бетона, обдуванием теплым воздухом или паром. В бетон, ук­ладываемый в условиях отрицательных температур, можно добавлять химические добавки: ускорители, цементы с по­вышенным тепловыделением, быстротвердеющие цементы. Самым распространенным способом прогрева свежеуложен- ного бетона является электрический прогрев. Для электро­прогрева применяют стержневые электроды из стальной проволоки диаметром 4 - 6 мм. Электроды устанавливают в бетон вертикально на расстоянии 15 - 25 см один от другого. Напряжение питающей сети должно быть 40 - 60 В.

Бетон при электропрогреве нагревают до температуры не выше 40 - 60 ‘С. Электропрогрев при этой температуре в те­чение 12-18 часов обеспечит нарастание прочности бетона до 20 % от проектной. После этого бетон следует укрыть ма­тами, толстым слоем опилок, немерзлым вспушенным грун­том или толстым слоем снега. Нагружать фундаменты разре­шается только после достижения бетоном необходимой прочности. Небольшие нагрузки можно прикладывать через две недели после бетонирования, а полностью нагружать фундамент можно не ранее, чем через 28 суток.

Снимать опалубку можно не ранее, чем через 10 дней по­сле окончания бетонирования. Нагружать монолитные фун­даменты перекрытием и кирпичной кладкой можно только по­сле полного схватывания бетона. Монолитный фундамент, выполненный по указанной технологии, обеспечит равномер­ную усадку дома без трещин и перекосов. Длительное сохра­нение опалубки чревато сильным сцеплением бетона с ее стенками. В результате этого снятие опалубки без поврежде­ния поверхностных слоев будет проблематичным.

Снимать опалубку нужно аккуратно, чтобы не осыпались углы фундамента, которые еще не набрали необходимой прочности. Все дефекты, обнаруженные на бетонной поверх­ности (раковины, сколы и т. п ), зачищают металлической щеткой, промывают струей воды под напором и затирают жирным цементным раствором соотношением 1:2. Крупные раковины и каверны расчищают на всю глубину с удалением слабого бетона и выступающих кусков заполнителя. Поверх­ность обрабатывают металлическими щетками и промывают струей воды под напором. Раковины заделывают жесткой бе­тонной смесью.

Технологические отверстия для подземных коммуника­ций (водопровод, канализация, силовые электрические кабе­ли и т. п.) предусматривают перед началом бетонирования. Для этого в соответствующих местах опалубки вставляют ме­таллические или пластмассовые гильзы соответствующего диаметра. На время строительства их прикрывают ветошью, просмоленной паклей или другими подобными материалами. После прокладки коммуникаций отверстия чеканят просмо­ленным канатом до полной герметизации или заполняют си­ликоновыми герметизирующими составами.