При выполнении фундаментов из бута и бутобетона одним из параметров, который не подлежит контролю, является естественная возрастная влажность используемых материалов. В отличие от искусственно созданных составов, таких как бетон, где можно точно регулировать соотношение воды и вяжущих, влажность природного бута и крашеного бутобетона может существенно варьироваться в зависимости от климатических условий и времени года.
Это может влиять на прочностные характеристики и долговечность фундамента, однако точный уровень влажности на этапе закупки или укладки контролировать невозможно. Поэтому важно заранее учитывать эти факторы при планировании работ и выборе материалов.
Какой параметр не подлежит контролю при выполнении фундаментов из бута и бутобетона
До начала кладки бутовых фундаментов заготавливают камни, устанавливают ящики для раствора, желоба и лотки для спуска камня и раствора.
При кладке фундаментов «под лопатку» в траншеях глубиной до 1,25 м ящики для раствора расставляют на бровке траншеи через 3. 5 м один от другого, а между ними располагают штабеля бутового камня. При кладке камень из штабеля подают в руки каменщику, а раствор сбрасывают ковшом-лопатой непосредственно на кладку.
Для кладки фундаментов в траншеях и котлованах глубиной более 1,25 м (82) запасы камня 3 и щебня 2 укладывают рядом с бровкой траншеи, а рабочие ящики 5 для раствора ставят в траншеи непосредственно на кладку. Раствор подают в ящики 5 бадьями с помощью грузоподъемных кранов, а при малых объемах работ опускают по лоткам 4, установленным под углом 40. 50° к горизонту, чтобы он не падал, а поступал равномерно. Камень спускают в траншею по желобу / сечением 40 X 40 см.
Поперечное сечение фундаментов и стен, особенно при кладке в траншеях, контролируют деревянными шаблонами (83, а, б), которые устанавливают не реже чем через 20 м. На них размечают ряды кладки, по которым натягивают причалку. Шаблон одновременно служит и порядовкой, и приспособлением для разметки мест закладки в фундаментах отверстий для коммуникаций.
Бутовую кладку выполняют звенья из двух-трех человек. При толщине фундаментов до 80 см кладку ведет звено «двойка»: каменщик 4-го разряда устанавливает порядовки,
натягивает и переставляет причалки вместе с каменщиком 2-го разряда, кладет версты с приколкой камней и забутки, делает расщебенку кладки, контролирует качество кладки. Каменщик 2-го разряда помогает каменщику 4-го разряда устанавливать и перестанавливать причалку, перелопачивает и подает на стену раствор, подает и раскладывает камни, а также помогает каменщику разравнивать раствор, прикалывать камни, устраивать забутки и делает расщебенку кладки.
При толщине фундаментов до 1,2 м кладку ведет звено «тройка»: два каменщика 4-го и 3-го разрядов и каменщик 2-го разряда. В этом звене каменщик 3-го разряда делает забутку и расщебенку кладки. Он же помогает переставлять причалку.
Если толщина фундамента более 1,2 м, кладку выполняют звеном «четверка» из двух «двоек». В каждую «двойку» входят каменщики 3-го или 4-го и 2-го разрядов. Обе «двойки» ведут кладку одновременно с противоположных концов участка длиной до 25 м, под один шнур, двигаясь навстречу друг другу. Первая «двойка» выкладывает наружную версту, вторая — внутреннюю, при этом строго соблюдается вертикальная перевязка кладки. Закончив кладку верстовых рядов, звенья начинают забутку между верстами, сновая двигаясь навстречу друг другу.
Для кладки бутобетонных фундаментов камни укладывают штабелями вдоль фронта работ, как и при бутовой кладке, учитывая при этом, что количество камней («изюма») в бутобетоне не должно превышать 50 % от общего его объема. Между штабелями камней оставляют место для приемки бетонной смеси и перемещения ее в опалубку с помощью инвентарных лотков, желобов и других приспособлений.
Правила выполнения бутовой кладки
Бутовые фундаменты начинают выкладывать с пониженных участков. Переход от одной глубины заложения фундамента к другой выполняют уступами в соответствии с указаниями проекта. При этом в каждом уступе должно быть не менее двух рядов кладки, что составляет в зависимости от крупности камня 35. 60 см. Камни верхнего ряда каждого уступа перевязывают с вышележащей кладкой.
Допускаемые отклонения при кладке фундаментов из бутового камня (штрихпунктирными линиями обозначены границы допускаемых отклонений)
Кладку ведут ярусами по 0,8. 1,0 м. При этом высота разрыва на границах участков кладки должна быть не более 1,2 м. Разрывы выкладывают в виде убежной штрабы уступами, имеющими отношение высоты к длине 1:2 или 1:1.
Перерывы в работе при производстве бутовой кладки допускаются только после заполнения раствором промежутков между камнями последнего выложенного ряда. Поверхности камней этого ряда покрывают раствором лишь при возобновлении кладки. В сухую жаркую и ветреную погоду на время перерыва бутовую кладку защищают от быстрого высыхания щитами или рулонными материалами.
В бутобетонные фундаменты укладывают очищенные от грязи камни и обломки, иначе они не будут иметь прочного сцепления с бетоном. В сухую погоду обломки перед укладкой в бетонную смесь поливают водой. Разрывы бутобетонной кладки между смежными участками выполняют в виде уступов — послойно, так же как при бутовой кладке.
Чтобы обеспечить монолитность бутобетонной кладки, перерывы в работе при ее возведении устраивают лишь после втапливания камней в верхний слой бетонной смеси и уплотнения ее. При перерывах в кладке в сухую летнюю погоду кладку 3. 4 раза в день увлажняют, поливая водой.
Качество кладки из бута и бутобетона проверяют с помощью тех же измерительных инструментов и теми же приемами, что и качество кирпичной кладки. Отклонения (84) от проектных размеров в положении конструкций из бута и бутобетона не должны превышать величин, указанных в табл. 4. Кладка, выполненная с нарушением допускаемых отклонений, подлежит исправлению. В этих случаях вопрос о продолжении кладки решает проектная организация.
Комплексный метод обследования бутовых фундаментов
Количественная оценка состояния бутового фундамента — это предпосылка для понимания причин и процессов разрушения материалов бутовой кладки, что необходимо для поддержания сохранности исторических зданий.
Современные исследования и новые технологии породили новые методы оценки состояния бутового фундамента и приемы его сохранения. Задача исследователей — в каждом конкретном случае находить оптимальное сочетание различных методов обследований.
В настоящее время информативность для оценки состояния бутовых фундаментов возрастает при одновременном использовании различных методов. Комплексный метод обследования (КМО) состояния бутовых фундаментов включает в себя: помимо традиционных методов (шурфы, рис. 1), геофизические методы исследования на основе сейсмоакустических полей вынужденных колебаний; контрольное бурение шпуров в теле фундамента с визуальной оценкой внутреннего состояния фундамента телекамерой; оценку пустотности фундамента нагнетанием раствора в полость шпуров.Как известно, традиционными геофизическими методами на основе акустических характеристик оценка состояния исследуемой конструкции производится преимущественно по одной упругой характеристике — скорости прохождения продольных волн ультразвука. Однако при обследовании разнородных материалов, таких как бутовый фундамент, необходимо привлечение не одной, а нескольких акустических характеристик, коррелирующих с состоянием материала, иными словами, использование многофакторных корреляционных связей.
В КМО использован геофизический метод на основе сейсмоакустических полей вынужденных колебаний, который позволяет оценить сплошность тела бутового фундамента по совокупности признаков (нескольких акустических характеристик): скорости звука, энергии сигнала и интерференции спектра.
При проведении исследований с использованием сейсмоакустических полей вынужденные колебания в теле фундаментов, созданные ударами измерительного молота, в виде поверхностных и радиальных волн (Рэлея-Лява) регистрируются пьезодатчиками и магнитной записью (рис. 2). Зарегистрированные отклики сейсмополя при механическом воздействии содержат информацию о формоизменении (участки со скрытыми дефектами) или об относительной сплошности кладки бутового фундамента.
Следует подчеркнуть, что на достоверность результатов исследований геофизическими методами в городских условиях влияют различные помехи (трубопроводы, электрифицированный транспорт, вибрационные и динамические шумы и т. д.), которые усложняют расшифровку результатов измерений и зачастую приводят к получению неоднозначных выводов. Поэтому информация о состоянии бутовой кладки фундаментов, основанная на результатах геофизических методов, является предварительной и требует уточнения прямыми методами исследования — бурением шпуров в наиболее проблемных местах.
Бурение шпуров в теле фундаментов позволяет повысить качество проводимого обследования, получить более детальную информацию о состоянии бутовой кладки фундамента от обреза до подошвы и отобрать пробы материалов, слагающих фундамент. С увеличением количества шпуров повышается точность получаемой информации о состоянии бутового фундамента. При бурении шпуров в теле фундаментов исторических зданий Санкт-Петербурга часто обнаруживаются дефекты в виде трещин, провалов (каверн), колотой мелочи бутового камня и т. п. Это достаточно хорошо видно по скорости проходки штанги бурового снаряда (рис. 3), выходу кернов при бурении, прочности известняка и раствора. Данные характеристики позволяют уточнить предварительную информацию, полученную геофизическими исследованиями.
Оценка внутреннего состояния бутовой кладки фундамента выполняется с помощью мини-телекамеры на телескопическом штативе, позволяющей проводить съемку из внутренней полости шпура на всю его глубину (2–2,5 м). Захват, просмотр и запись видео осуществляют посредством мобильной видеостудии на базе портативного компьютера и платы видеозахвата. Видео-съемка дает возможность получить наглядную картину состояния камней, раствора, швов внутри кладки и дать качественную оценку пустотности, по которой можно определить степень выветрелости кладки фундамента в соответствии с ГОСТ 25100-95.
Пример результата видеосъемки представлен на рис. 4, где приведены фрагменты пустот в теле фундамента по глубине. На снимках хорошо заметна разница между бутовой кладкой в относительно хорошем состоянии и в неудовлетворительном состоянии с относительно большим количеством пустот, не заполненных раствором.
На основании результатов обследования бутовых фундаментов достаточно часто предлагается цементационное усиление кладки и создание уплотненного массива цементогрунта под подошвой фундаментов. Для анализа расхода фактического материала перед усилением выполняется опытное нагнетание цементного раствора в кладку через шпуры.
В КМО предлагается рассматривать нагнетание раствора перед усилением как один из методов обследования состояния бутовых фундаментов. Нагнетание раствора в полости шпуров дает возможность количественно оценить пустотность тела фундамента. КМО был применен в ряде исторических зданий в Санкт-Петербурге: жилые дома по ул. Марата и Лиговскому пр.; здание по ул. Можайская, 38 гостиница «Октябрьская» на Лиговском пр..
Комплексный метод обследования состояния бутовых фундаментов позволяет качественно оценить состояния тела бутового фундамента всего здания, отдельных его частей, интенсивность и распределение форм разрушения материала, как на его поверхности, так и по глубине. Данный метод дает более точные данные о состоянии бутовой кладки и позволяет более эффективно и рационально подойти к решению вопроса разработки проектного усиления фундамента.
Внимание: Публикация является архивной и на текущий момент может быть не достоверной.
