Подушка фундамента представляет собой основание, на котором возводится строение, обеспечивая равномерное распределение нагрузки на грунт. Обычно она имеет прямоугольную или квадратную форму и может быть выполнена из бетона, кирпича или природного камня. В зависимости от типа почвы и конструктивных особенностей здания, размеры и форма подушки могут варьироваться.
Внешний вид подушки фундамента также зависит от технологии строительства. Например, при использовании монолитного бетона подушка выглядит как сплошная плита, а при сборном варианте — как отдельные блоки, соединяемые с помощью арматуры. Нередко подушки обрабатываются для повышения устойчивости к воздействию влаги и механическим нагрузкам.
Подушка под фундаментные блоки ФБС
Фундаменту, как и всему зданию, тоже нужна надежная опора, которая будет гарантировать неподвижность отдельных железобетонных элементов. Только засыпки слоя щебня и уплотнения грунта под основанием ФБС — не достаточно. Ответ на вопрос, зачем нужна еще и подушка под фундаментные блоки, если они прочны и выдерживают вес многоэтажного здания, простой.
Для многоэтажных конструкций нужен мощный фундамент и чтобы не увеличивать габаритные размеры блоков, прочность бетонных конструкций повышают с помощью арматуры. В результате ширина блоков небольшая, всего 30-60 см и вес всего здания и фундамента передается на узкую полоску грунта под нижней частью блоков. Для предотвращения сильного или неравномерного оседания грунта под фундаментом можно уменьшить нагрузку на единицу площади, увеличив площадь опоры. Эту роль и выполняет специальная монолитная или сборная подушка.
Виды подушек под фундаментные блоки
Под блоки ФБС можно сделать подушку двух видов: монолитную и сборную, из элементов заводского изготовления с маркировкой ФЛ (фундамент ленточный) трапецеидального сечения. Ширина основания подушек от 600 до 3200 мм, высота 300 мм. Порядок монтажа всего фундамента будет следующим: первым рядок на грунт укладываются ФЛ, с постоянной проверкой совпадения осевых линий разбивки фундамента и осевой линии ФЛ, на низ монтируются блоки с обязательным стандартным смещением боковых швов.
Какой вариант устройства подушек выгоднее для частного строительства, можно сказать, только для каждого проекта в отдельности. На стандартные подушки ФЛ или фундаментные блоки размеры и цена за штуку указаны в каталоге, подсчитать общую сумму не трудно. Сложнее с монолитным вариантом, так как на глазок расход материалов подсчитать невозможно, только после точного расчета марки арматуры, бетона и проектной ширины подушки. Поэтому подробнее рассмотрим, как сделать подушку под блоки ФБС в монолитном варианте.
Заливка монолитной подушки под фундаментные блоки
Как и при устройстве монолитного фундамента, расчет размеров и процента армирования подушки обязателен. Без учета нагрузок нельзя определить какую марку бетона и арматуры нужно использовать. Поэтому лучший вариант, обратиться на данном этапе к специалистам. Использование бетона с большим запасом прочности и арматуры большего, чем требуется сечения, это перерасход материалов с лишними финансовыми затратами.
Далее ответ на вопрос как залить подушку под фундаментные блоки можно разделить на этапы. Первый, это подготовка песчано-гравийного или щебеночного основания. Он ничем не отличается от стандартных правил для любых фундаментов. Уплотнение засыпанного слоя обязательно!
Для монолитных подушек, как и для заводских жб изделий, высота подушки принимается 300 мм, а ширина по расчету, кратная 10 см. Выбор класса арматуры делается только после расчета весовой нагрузки, но в любом случае диаметр ее не будет меньше 12 мм. Армирование выполняется по нижнему краю с отступом от основания на 70 мм., второй ряд арматурной сетки располагается на расстоянии в 30-40 мм от верхней грани подушки.
Второй этап, устройство опалубки, тоже в том же порядке, как и для сплошного ленточного фундамента.
Третий, закладка арматурной сетки. Здесь для фиксации арматуры можно использовать специальные хомуты.
Четвертый подготовка и заливка бетонного раствора с обязательным уплотнением вибраторами. Игнорировать процесс уплотнения нельзя, так как от плотности и процента содержания воздушных пузырьков в смеси напрямую зависит прочность железобетона.
Пятый этап просушивание до полного затвердевания и снятие опалубки. Гидроизоляцию боковых поверхностей можно сделать сразу или вместе с обработкой всего фундамента. Правильно рассчитанная монолитная подушка под фундаментные блоки после набора прочности имеет такие же характеристики, как и ЖБИ заводского изготовления. Но как видите, временные затраты на ее устройство намного больше.
Подушка под фундамент ФБС
Особенности устройства ленточных железобетонных оснований
Ленточный фундамент давно и хорошо зарекомендовал себя как основание в частном, малоэтажном и проектном строительстве с разумно ограниченными нагрузками. В отличие от плитного он не требует создания сплошного бетонного монолита на большой площади, позволяет распределить нагрузки по определенным частям конструкции и избежать лишних затрат при грамотном проектировании.
Одним из преимуществ таких оснований считается возможность формировать полости для подвалов и цоколей и уменьшать объем земляных работ за счет выборки траншей без обширного котлована. При строительстве здания в 3 этажа это решение конструктивно, технологически и экономически полностью оправдано, даже с учетом подземного (подвального) и цокольного уровней. Основной вопрос возникает в части подготовки – какая подушка под фундаментную плиту и блоки ФБС лучше всего держит основание и обходится в разумную обоснованную стоимость?
Напомним, что ленточный фундамент представляет собой сборную, монолитную или сборно-монолитную конструкцию из армированного бетона (железобетона), расположенную под основными нагружающими и несущими частями строения. Он может быть спроектирован в нескольких вариантах конфигурации – по периметру строения, с внутренними несущими перемычками для опоры колонн и стен, с разрывами. При проектировании учитывается:
- расположение и нагружение несущих конструкций над фундаментом и перенос нагрузки на монолит или блоки основания, необходимость подвести опору под все несущие элементы внутри периметра строения;
- возможность сделать основание прерывистым или необходимость формирования сплошной неразрывной линии для распределения нагрузок;
- вертикальная нагрузка на конструкцию фундамента с учетом веса и нагружения связанных с ним элементов;
- состояние, качество, тип грунта и особенности поведения грунтовых вод, промерзания, оттаивания.
В зданиях высотой в 3 и менее этажей проектировщик может не учитывать распирающие нагрузки, возникающие при боковом или наклонном усилии со стороны стен и колонн. Обычно все виды сооружений, в том числе и конструкций на металлокаркасе при такой высоте не создают сложной картины нагружения основания.
Назначение подушки и подложки под фундаментные блоки
Любая железобетонная конструкция опирается на грунт, свойства которого разнообразны. Условия опирания далеко не всегда соответствуют строительным требованиям и расчетом проектировщика. Подложка и подушка под фундаментные блоки ФБС выполняют корректирующую и нивелирующую роль:
- создают ровное поле для укладки блоков с минимальными горизонтальными и вертикальными отклонениями;
- формируют заданную проектом плотность и подвижность площади опирания блоков;
- принимают и распределяют нагрузку от блоков и находящихся над ними частей конструкции;
- способствуют дренажу дождевых, талых и грунтовых вод при подъеме уровня и накоплении.
Подложку и подушку делают из сыпучих уплотняемых трамбовкой материалов разных фракций. Чаще всего это песок и щебень, при незначительных нагрузках допускается использование ПГС.
Обычно применяются виды подушек:
- песчаная и щебеночная (песчано-гравийная) насыпная утрамбованная;
- монолитная подушка под блоки ФБС из тяжелого или тощего бетона – она же подбетонная подготовка с армированием;
- подушка бетонная из тощего бетона без армирования с добавлением щебня или песчано-цементной смеси;
- сборная подушка из плит ФЛ трапециевидной формы с широким основанием и углом наклона боковой грани 35-45 градусов.
Выбор вида подушки и материалов зависит от особенностей строения и несущего грунта. Обойтись без сложной подушки и подложки можно только в тех случаях, когда грунт представлен хорошо уплотненным дренирующим песком с толщиной слоя не менее 20 см над глубиной промерзания грунта. Но и в этом случае слой песка должен располагаться ниже уровня грунта примерно на половину высоты одного блока ФБС, а при подготовке фундамента рекомендуется уплотнить его слоем щебня средней фракции 10-20 см. Щебень желательно использовать гранитный, смешивая фракции так, чтобы меньшее зерно при уплотнении заполняло пустоты между крупными.
Насыпная подушка под блочный фундамент
На практике песчаную, щебневую и песчано-гравийную подушку устраивают с соблюдением ряда правил:
- на дно траншеи укладывают и трамбуют слой речного песка 15-20 см до образования плотной и ровной поверхности, выравнивая ее по шнурам или нивелиром (уровнем);
- на подготовленный утрамбованный песок насыпают до 30 см щебня, желательно поддерживать соотношение толщины слоев песка и щебня 1 к 3 соответственно;
- щебень выравнивают и трамбуют до получения ровного основания под блоки;
- при формировании подложки и подушки нижняя часть должна быть шире.
Размеры подушки под блоки ФБС рекомендуется подбирать в 2 раза шире самого блока, если он укладывается непосредственно на сыпучие материалы. Песок речной должен быть максимально крупной фракции. Подушка только из песка допускается при строительстве одноэтажных сооружений на ровном участке с большой глубиной расположения грунтовых вод, при которой промерзание и сдвиг грунта маловероятны. При высоте сооружения в 2 и более этажей необходимо формировать слой щебня или использовать ПГС с последующей трамбовкой.
Монолитная железобетонная подушка под фундамент из блоков ФБС
Бетонная фундаментная подушка под блоки ФБС может быть монолитной армированной, уложенной на подготовленную подложку из песка, щебня или ПГС. Решение рекомендуется при строительстве кирпичных и блочных сооружений с ЖБ-деталями и поясами армирования, создающих значительные нагрузки на пучинистые и нестабильные грунты, при близости грунтовых вод и высокой вероятности промерзания.
Предварительно готовится траншея глубиной не менее трети высоты блока ФБС, на дне которой необходимо сформировать подложку из утрамбованного песка и щебня. Подбор материалов по фракциям описан выше, толщина слоев соответственно 15-20 см песка и 20-30 см щебня после уплотнения. Готовится раствор из тяжелого бетона марки М200 класса не менее В12 — В15 и заливается в опалубку с заранее уложенной арматурной сеткой слоем толщиной примерно 30-35 см с последующим виброуплотнением. Особенности решения:
- армирующая сетка не должна быть сварной, это снижает ее прочность и может стать причиной разрыва связей;
- сетку вяжут в один ряд и укладывают таким образом, чтобы с любой стороны армирование было защищено слоем бетона не менее 1 см;
- ширина монолитной бетонной подушки по основанию не менее двойной ширины выбранного блока ФБС;
- допускается укладка тощего бетона как подбетонной подготовки под блоки ленточного фундамента на насыпную песчано-гравийную и песчано-щебеночную подложку при высоте строения не более 2 этажей на устойчивом грунте.
Следует помнить, что набор прочности бетона для продолжения работ длится не менее 28 дней, при этом важно следить за поведением монолита и не допускать его растрескивания.
Сборно-монолитный блочный фундамент из плит ФЛ и блоков ФБС
В частном домостроении и при возведении построек в 3 этажа это оптимальное решение с точки зрения затрат, сроков и технологии. Используя два основных монтажных компонента промышленного производства, вы можете:
- сформировать подушку и фундамент в короткие сроки, используя готовые армированные детали с большим выбором типоразмеров;
- не заниматься монолитными работами и не ждать твердения бетона в течение месяца;
- точно рассчитать и подобрать блоки по количеству, зная проектные размеры фундамента и нагрузку;
- обойтись без формирования многослойной подушки и уложить плиты ФЛ сразу на подложку из песка или уплотненного грунта в зависимости от его состояния;
- защитить фундамент слоями гидроизоляции, затратив минимум времени и усилий на земляные работы.
Комбинация плит ФЛ и фундаментных блоков ФБС основана на требованиях ГОСТ 13580-85 – детали производятся из тяжелых бетонов марки не ниже М150 с классом для блоков от В7,5 и для плит от В12,5. При изготовлении плиты ФЛ из тяжелого бетона марки М200 — М250 класс прочности может достигать В20 — В25, что позволяет использовать деталь для создания подушки фундамента массивных капитальных сооружений. Указанная в маркировке плиты несущая способность с коэффициентом 3 позволяет применять изделие для пятиэтажных зданий с укладкой блоков фундамента и цокольного этажа. Более высокий в сравнении с ФБС класс бетона плиты фундаментной ФЛ объясняется ее значительным нагружением. Изделие должно выдерживать не менее 50 полных циклов промерзания/отпускания, сохранять прочность при температурах до минус 40°С и сейсмической активности 9 баллов.
Особенности монтажа сборно-монолитной подушки и фундамента из плит ФЛ с блоками ФБС
Размеры элементов унифицированы и стандартизированы – ширина и длина верхней площадки плиты ФЛ соответствует длине и ширине стандартных блоков ФБС. При подборе и составлении спецификации на плиту подушки фундамента необходимо учесть:
- несущую способность и нагружение с запасом прочности до 15%;
- ширину основания плиты – от площади основания зависит нагрузка, которая будет распределяться по грунту;
- ширину рабочей части плиты – при установке на нее блок ФБС не должен свисать, выпирать с боков;
- разницу между шириной верхней и нижней частей плиты – на чертежах она обозначена буквой “a” и соответствует разнице с одной стороны плиты.
По типоразмерам выпускается много вариантов плит ФЛ – изучая указанные в характеристиках цифры, обратите внимание, что некоторые массивные и прочные изделия из бетона В20 — В25 имеют почти квадратную форму и толщину несущей части 500 мм. Это наиболее прочные плиты, создающие широкую подушку под фундаментные блоки ФБС. Сами блоки выпускаются в широком диапазоне типоразмеров с несколькими вариантами исполнения боковой поверхности – под окрашивание, гидроизоляционное обмазывание, штукатурку и отделку накладными материалами. Обратите внимание, что при монтаже фундамента ФБС с подушкой из плит фундаментных ФЛ необходимо либо максимально уплотнить грунт, либо создать утрамбованную подложку, чтобы исключить смещение деталей.
