Правила укладки арматуры при заливке фундамента: пошаговое руководство

Укладывая арматуру при заливке фундамента, необходимо учитывать ее правильное расположение и крепление. Основной задачей является создание армирующей сетки, которая должна находиться на определенной высоте от основания, чтобы обеспечить равномерное распределение нагрузки и защитить металл от коррозии. Для этого используются специальные подпорки, которые обеспечивают необходимый зазор.

Важно также следить за тем, чтобы арматура не соприкасалась с опалубкой, так как это может привести к сосредоточению напряжений и его разрушению. Арматурные прутья соединяются между собой с помощью сварки или связывания проволокой, что обеспечивает целостность конструкции. По завершении укладки следует проверить, чтобы арматура была покрыта достаточным слоем бетона для обеспечения ее долговечности и устойчивости.

Армирование фундамента

Армирование монолитного фундамента: 7 актуальных вопросов

Изготовление железобетонного фундамента для возведения частного дома кажется довольно простым делом. Но, как показывает практика, на этом этапе малоопытные (или недобросовестные) строители довольно часто допускают серьёзные просчёты, исправить которые впоследствии — практически невозможно. Если не вдаваться в вопросы грамотного проектирования, проблем всё равно масса: неправильно выбирается водоцементное соотношение, используется слишком малая плотность армирования, отсутствует вибрирование уложенной смеси, игнорируются требования к срокам распалубки, не выполняются операции по защите и уходу за бетоном в период созревания.

В данной публикации мы постараемся проделать «работу над ошибками» по части армирования монолитного фундамента. Статья поможет начинающему строителю не упустить из виду основные подводные камни, а заказчику – проконтролировать очень важные скрытые работы.

Монолитная фундаментная плита

Армирование монолитной плиты

1. Зачем вообще армировать бетонный фундамент?

Возможно, кому-то вопрос покажется банальным, но всё же соблазн сэкономить на металле иногда берёт верх над будущим домовладельцем. Результаты такого решения всегда плачевны.

Любой фундамент является конструкцией нагруженной. Сверху на него давит масса всего здания. Но, как ни странно, снизу на монолит тоже действуют некие силы. Это — так называемое «морозное пучение», которое зимой при промерзании и расширении грунта как бы «выталкивает» фундамент на поверхность. Чем легче здание, и чем более пучинистым является грунт, тем больше фундамент подвержен выталкиванию (именно поэтому не рекомендуется оставлять на зиму незастроенные фундаменты).

Нагрузка на фундаментную конструкцию разнонаправлена и неравномерна из-за наличия проёмов в стенах, из-за несимметричности конструкций, из-за сложного состава грунтов под строением… Например, более всего уязвимы наружные углы и Т-образные соединения в фундаментной системе. Поэтому, кроме простого сжатия (которое цементный камень прекрасно переносит), монолит подвергается более сложным воздействиям: растягиванию, изгибу, кручению и так далее. И вот тут затвердевший бетон, не обладающий необходимой пластичностью, может сломаться. Проблема разрушения тут носит даже не мгновенный характер, а имеет место «усталость», которая со временем накапливается.

Сталь, в отличие от камня, хорошо сопротивляется растягиванию и изгибу. Упругий прут арматуры, уложенный вовнутрь бетона, как раз и придаёт ЖБ-изделию недостающих свойств. Сцепляясь с бетоном по всей своей длине, арматурный каркас перераспределяет нагрузку. Металл и камень фактически дополняют друг друга.

Схема армирования фундамента в разрезе

2. Какой материал нужно использовать для армирования фундамента?

Не так давно при создании монолитов начали использовать композитную арматуру. Однако по ряду причин популярной классикой остаётся стальной прут из горячекатаной стали с модулем упругости около 200 кПа, выполненный согласно ГОСТ 10884-94 (Сталь для железобетонных конструкций).

Арматура для усиления фундамента может быть как с гладкой поверхностью, так и рифлёная. Последняя, благодаря «переменному сечению», намного лучше сцепляется с цементным камнем, поэтому применяется в качестве основных стержней. А гладкие пруты чаще всего идут для формирования необходимой пространственной конфигурации каркаса.

То есть арматуру в монолите принято разделять на:

• Рабочую (выполняет основные силовые функции).
• Монтажную или распределительную (служит для сборки каркаса, перераспределяет нагрузку между всеми рабочими стержнями).

Для формирования рабочих ниток арматурного каркаса используется обычно материал класса А2 с рёбрами типа винта, либо А3 – с продольными рёбрами и отходящими от них насечками типа серпа или колец. А вот арматура класса А1 (по ГОСТ 5781) – это как раз гладкий прокат, который представлен в виде прута или бухты, если диаметр не превышает 12 мм.

Сечение арматуры выбирается в зависимости от прогнозируемых нагрузок, конфигурации фундамента и выбранной схемы армирования. Очевидно, что желательно выполнить инженерные расчёты, но ориентировочные цифры озвучить можно. Так для одноэтажного деревянного каркасного дома небольшого размера фундамент армируют прутами диаметром в 10-12 мм, а вот каменное здание с большими габаритами потребует использования арматурных ниток диаметром минимум 14-16 мм.

Для сборки каркаса (в качестве монтажной арматуры) чаще всего используется гладкий материал класса А1 диаметром 6 мм, изредка – 8 мм. Кстати, ничто не мешает для этих целей применить рифлёную арматуру более высокого класса, она тоже выпускается в малых сечениях.

Виды рифленой арматуры
Минимальные нормативные диаметры арматуры

3. Что такое оптимальная плотность армирования?

Плотность закладки (или плотность армирования) является одной из основных характеристик железобетонных изделий в целом и монолитных фундаментов в частности. Оценивается она в процентном соотношении площади продольных рабочих ниток арматуры к площади бетона. Монтажные поперечные элементы в расчёт тут не берутся.

Согласно СП 52–101–2003 (Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжёлого бетона без предварительного напряжения арматуры) в сумме сечение всех прутов рабочей арматуры должно составлять минимум одну десятую процента от площади сечения фундамента. Максимальная плотность закладки, гарантирующая надёжность ЖБ-монолита, может достигать 0,3 процента.

Получается, что мы имеем возможность в определённых рамках маневрировать сечением рабочих стержней и их количеством. Но нельзя забывать о требованиях к правильному расположению ниток арматуры в конструкции. Очевидно, что нельзя 4 нитки из прута 12 мм заменить 2 нитками арматуры диаметром 16 мм, хотя плотность закладки математически будет сопоставимой.

4. Как расположить арматуру в фундаменте?

Плитные фундаменты могут армироваться сеткой с квадратной ячейкой в несколько ярусов. А для фундаментных конструкций ленточных, столбчатых, ростверковых или свайных – собирается пространственный скелет из отдельных стержней.

Железобетонный фундамент квадратного/прямоугольного сечения, как мы уже отметили выше, испытывает серьёзные изгибающие и растягивающие нагрузки одновременно с разных сторон. Чтобы избавиться от трещин, арматура должна находиться максимально близко к поверхностям монолита, поэтому по одному рабочему стержню всегда располагают по углам сечения ленточного или столбчатого фундамента. То есть минимально в каркасе используется 4 нитки армирования, в зоне каждой грани.

Однако при увеличении габаритов ЖБ-изделия приходится также устанавливать промежуточную арматуру. Дело в том, что между нитками арматурного каркаса должно быть расстояние не более 400 мм – об этом говорится во всех отраслевых пособиях по проектированию. То есть если у нас имеется мелкозаглублённый ленточный фундамент сечением, например, 500Х300 мм, то каркас будет состоять из 4 стержней. А если сечение фундамента составляет, к примеру, 600Х300 мм, то придётся применить уже 6 стержней: 3 яруса по 2 штуки.

Что касается конструктивных элементов (это могут быть отдельные стержни или «хомуты», представляющие собой прямоугольные «кольца»), то их следует ставить не реже чем, через 60 сантиметров.

Схема укладки арматуры

Арматура уложена и готова к заливке

Что такое обязательный защитный слой, и как он влияет на расстановку арматуры?

Мы уже выяснили, что арматура должна находиться максимально близко к наружным плоскостям монолита, тут она работает максимально эффективно. Между тем, существуют жёсткие ограничения по допустимой дистанции между арматурным каркасом и наружными поверхностями фундамента. Нельзя, чтобы арматура находилась слишком близко к поверхности, в противном случае есть риск, что сталь будет поражаться за счёт коррозии (ведь бетон в определённой мере проницаем для воды).

Кроме этого, чтобы каркас качественно работал в монолите, как единое целое с цементным камнем — каждый стержень должен быть со всех сторон надёжно сцеплен с бетоном. Потому снова очень важно выдержать защитный слой.

В цифрах для заглублённой в грунт фундаментной конструкции это выглядит следующим образом (СНиП 2.03.01-84):

• Если фундамент льётся без бетонной подготовки, то защитный слой должен быть более 70 мм снизу.
• Если фундамент заливается по бетонной подготовке, то защитный слой снизу не должен быть менее 35 мм. Это же расстояние выдерживается сверху и с боковых сторон монолита.

Другой вопрос – как выдержать заданные дистанции на практике. Для этого под нижние стержни арматурного каркаса устанавливаются необходимого размера подкладки («сухари», «фиксаторы»). Обычный строительный мусор, типа боя кирпича, не подойдёт, так как при укладывании и вибрировании массы тяжёлого бетона каркас может сломать такие подкладки и просесть. В крайнем случае, можно использовать куски прочного отвердевшего бетона, но лучше всего применить специальные пластиковые изделия, фиксирующиеся на стержнях разных диаметров.

Для создания защитного слоя между арматурой и щитом опалубки тоже существуют заводские полимерные «сухари» (их ещё называют «спейсеры»). Но также тут допускается использовать горизонтальные выпуски металлических стержней, которые, упираясь в опалубку, обеспечат правильное позиционирование каркаса и защитный слой бетона соответственно.

Как уложить арматуру?

Для усиления бетонного сооружения важно соблюдать технологию укладки арматуры. При кирпичной кладке стержни используют через каждые 3-4 ряда, располагая их в 4 сантиметрах от края и покрывая сверху раствором. А вот в случае с фундаментом или плитами перекрытия армирование более сложно технологически.

Важно соблюдать технологические нормы по расположению арматуры

Этапы укладки арматуры

Армирование осуществляется с помощью стержней диаметром 10–12 мм с ребристой поверхностью. Порядок работ по укладке арматуры выглядит следующим образом:

— Сначала подготавливается армирующая сетка (методом вязки или сваривания). Каркас для армирующей конструкции собирают вне траншеи. — Затем опалубка очищается от строительного мусора, на ней делают разметку. — С шагом в 40–60 см в грунт вбиваются арматурные стержни на глубину основания.

При этом стоит соблюдать расстояние от опалубки на уровне 5-6 см. — На дно траншеи выкладывают опорные элементы (вполне сгодятся кирпичи или камни), на которые укладывается нижний ряд арматуры в 2-3 нитки. Каждую часть каркаса опускают в ров на опоры, чтобы снизу образовался небольшой технологический зазор. — Верхние и нижние ряды арматуры скрепляются поперечными перемычками и связываются с вертикальными штырями. Места пересечений стержней скрепляют проволокой или сваривают. Это нужно делать очень плотно, чтобы стыки не разъехались в процессе заливки бетона. — В конце укладки необходимо обеспечить отверстия для вентиляции. Затем конструкция проверяется на соответствие проекту и заливается раствором.

Так выглядит секция армирующего каркаса в разрезе

Важно! Нельзя допускать соприкосновения арматуры с опалубкой или грунтом, поскольку впоследствии это может стать причиной коррозии

Кратко о технологических нормах

При строительстве фундамента укладка арматурных стержней в бетон должна осуществляться на глубину более 5 см. Удобство построения армопояса можно повысить с помощью специальных пластиковых подставок (хомутов), которые позволяют зафиксировать стержни в нескольких положениях. Ускорить процесс также можно благодаря строительному пистолету для вязки арматуры. Если для скрепления стыков используется проволока, ее надо складывать вдвое и только потом выполнять узел.

Армирующие элементы необходимо укладывать на верхнем и нижнем участках ленточного фундамента. В процессе укладки соблюдаются следующие технологические требования:

— Основание из камней или кирпича должно составлять не менее 8 см. — Нельзя допускать ситуации, когда узел связки приходится на угловую часть фундамента. Здесь нужно использовать гнутые стержни, концы которых после сгибов должны быть не короче 35 диаметров прутка. — Расстояние между узловыми стержнями должно составлять 25–30 сантиметров. Для усиления конструкции эту норму можно снизить до 10 см, но не более, поскольку в маленьких ячейках раствор теряет проникающую способность, а это может привести к образованию пустот. — Верхний слой арматуры нельзя располагать слишком высоко, поскольку он должен заливаться слоем бетона толщиной не менее 2 см.

Слабая вязка соединений может привести к нарушению всей конструкции каркаса при заливке раствора

Укладку арматуры не стоит осуществлять в одни руки, поскольку невозможно обеспечить ровное расположение всех стержней, работая на стройплощадке самостоятельно. Также нельзя игнорировать необходимость создания вентиляционных отверстий. Они улучшают амортизационные свойства фундамента и служат для профилактики гнилостных процессов.

Во время укладки арматуры особое внимание уделяют угловым участкам

Недопустимо нагревание арматуры в процессе сгибания. Из-за этого стержни ослабевают и могут разрываться при значительных нагрузках.

Бетонная смесь должна укладываться горизонтальными слоями с послойным уплотнением. Если предыдущий слой успел затвердеть, его необходимо очистить от пыли.

Схемы и способы вязки арматуры под ленточный фундамент

При заливке ленточного фундамента очень важно обеспечить дополнительную прочность конструкции, ведь она будет подвергаться высоким механическим нагрузкам. Для этого применяется силовой каркас из арматуры. Стальные пруты в нем соединяются при помощи сварки, ручной, полуавтоматической или автоматической вязки.

Можно заказать готовый армирующий каркас у производителя металлоконструкций. Он будет изготовлен согласно требованиям по прочности и другим параметрам. Однако перевозка готового силового каркаса требует дополнительных расходов. Поэтому для экономии средств гораздо выгоднее освоить сборку конструкции самостоятельно, тем более что это не требует высокой квалификации.

Огромный армирующий каркас

Что дает вязка каркаса из арматуры

Создание усиливающих металлоконструкций для монолитных фундаментов регулирует документ СП 52-101-2003. Схемы вязки арматуры описаны в СНиП 3.03.01-87.

Использование силового каркаса в фундаментах необходимо по следующим причинам:

• Гашение растягивающих и сжимающих усилий внутри конструкции после заливки и полимеризации раствора.
• Снижение нагрузок на фундамент, возникающих по мере возведения дома.
• Предотвращение трещин и других дефектов в основании здания.
• Сохранение формы фундамента.

Для создания прочного армирующего каркаса необходимо заранее разработать его чертеж, учесть тип почвы. Также нужно рассчитать суммарные нагрузки на фундамент. С учетом всех этих показателей выбираются схема и материалы для вязки арматуры, положенной крест-накрест. От того, насколько качественно стальные пруты скреплены между собой, зависит долговечность всей конструкции.

Схемы вязки арматуры

Армирующий каркас под фундамент может быть плоским и объемным в зависимости от задач. Для начала арматуру укладывают ортогонально, чтобы образовались квадратные ячейки примерно 300 на 300 мм. Стержни каркаса соединяют по углам. От материалов, которые будут использоваться для вязки, зависят также себестоимость фундамента и продолжительность работ.

С применением проволоки

Подойдет только отожженная вязальная проволока из стали. Обычно выбирают сечение от 0,8 до 1,5 мм. Именно отожженная проволока сочетает в себе мягкость, эластичность и высокую прочность. Она хорошо прилегает к арматуре. Ее сортамент и подробные характеристики содержатся в ГОСТ 3282.

Проволока соединяет места, где пруты пересекаются крест-накрест. Для этого ее специальным образом обвязывают. Такие крепления силового каркаса имеют свои плюсы и минусы.

С использованием хомутов

В последние годы для создания армирующих каркасов стали применяться пластиковые фиксаторы для проводки. Наиболее прочными являются хомуты с металлической сердцевиной – они приобрели популярность из-за легкого способа фиксации. Однако можно выделить преимущества и недостатки использования хомутов.

При помощи сварки

Сваривание – отличный способ зафиксировать гладкую арматуру, ведь при обычной вязке соединения получаются ненадежными, есть риск смещения прутьев. В массивных конструкциях сварка – единственное возможное решение для скрепления стержней сечением от 25 мм. В таких случаях применяется дуговая методика сваривания.

Инструменты для вязки арматурного каркаса

Себестоимость сборки армирующей конструкции, а также продолжительность работ определяются выбранными приспособлениями. В зависимости от инструмента существуют различные техники вязки. Чем он более современный, тем меньше усилий приходится прикладывать человеку.

Шуруповерт

В патрон дрели нужно вставить крючок для быстрой вязки проволоки. Шуруповерт дешевле специального пистолета, его можно использовать для сверления отверстий. С помощью этого инструмента проволоку закручивают следующим образом:

1. Заготавливают куски проволоки примерно по 30 см.
2. Фрагмент складывают пополам и снизу обхватывают место пересечения прутьев.
3. Свободные концы проволоки продевают в получившуюся петлю и загибают их вверх.
4. В петлю вставляют крючок и проводят 3–4 вращения. Важно, чтобы проволока плотно закрутилась, но не слишком, иначе она может порваться.

Данная техника вязки используется и для обычного крючка.

Пистолет

Чтобы максимально ускорить вязку и при больших объемах производства используют специальные устройства. Пистолет способен выполнять весь цикл автоматически. Проволочные соединения создаются в следующем порядке:

1. Пистолет заправляют проволокой.
2. На пересечении прутьев проволока плотно обматывается вокруг.
3. Пистолет образует узел и затягивает его.
4. Автоматический нож обрезает проволоку.

Крючок

Крюк применяют при ручной вязке проволоки. Этот инструмент можно купить или сделать самостоятельно. Во втором случае берем гвоздь 4 мм с отпиленной шляпкой и загибаем на конце. Получившийся крючок насаживаем на пластиковую или деревянную ручку – готово. Изогнутый наконечник вставляем в узел проволоки, обмотанной вокруг пересечения арматурных прутов, и закручиваем.

В результате приходится прикладывать меньше усилий. Но при промышленном изготовлении каркасов в больших объемах применять крючок не стоит.

Можно использовать следующую схему вязки:

1. Проволоку обматываем вокруг соединения прутьев.
2. Встречающиеся концы закручиваем друг об друга.
3. В свободное место между проволокой и прутками вставляем крючок и закручиваем до плотного прилегания.

Арматура под фундамент

Плоскогубцы и клещи

Есть еще один простой способ вязки проволоки. Применяя клещи и плоскогубцы, можно завязать все достаточно надежно. Но такую технику лучше использовать только при небольших объемах. С помощью плоскогубцев и клещей нужно зафиксировать проволоку и скрутить ее концы, чтобы она плотнее облегала место пересечения прутьев. Очень важно, чтобы концы клещей были затуплены, иначе есть риск порезать проволоку.