Теперь, думаю, вам понятно,
почему на песчаных грунтах с высоким уровнем грунтовых вод можно делать
ленточный фундамент, даже из бетонных блоков и с глубиной заложения
0,6-0,7м, но обязательно! с монолитным железобетонным поясом высотой
20-25 см ( залитым под блоками на песчаную подушку)с армированием внизу и
вверху основания пояса армостержнями диаметром 16-18мм. Можно так же
проармировать его старыми металлическими трубами ( обязательно
очищенными на костре от масел), армосетками и разным подобным
материалом, главное, чтобы он был подлине. Тут уж не жалейте, чем
больше, тем надежнее. Главное, чтобы они были соединены по длине и более
или менее распределены по ширине поперечными стержнями.
…Это , как мы уже знаем, даст, фундаменту ту прочность, которая
позволит ему подниматься и опускаться без вреда для него при замерзании и
оттаивании грунтовой воды под ним. В данном случае главную роль ,
повторяю, играет то, что ввиду высокой фильтрации песка грунтовые воды
стоят на одном уровне ( не то, что в глинистых грунтах, когда в одном
месте одна влажность, а в другом, буквально рядом,- совсем другая,
поэтому и вспучиваются они совершенно по-разному.)
Такой же ленточный монолитный фундамент с армированием следует делать и в
том случае, если уровень грунтовых вод очень высок, стоит чуть ли не у
поверхности грунта. В этих местах песок так насыщен водой, что не дает
возможности выкопать траншею на требуемую глубину, при разработке грунта
траншея сразу же "затекает". В этом случае разрабатывайте ее на ту
глубину, на которую разрешают вода и песок, и делайте монолитный
фундамент.
Очень сложно разрабатывать мелкие и пылеватые пески, насыщенные
водой. Так называемые плывуны. Они особенно характерны для болотистых
мест. Где есть плывуны, там копать невозможно. Единственное средство от
них- крепление стенок траншей и котлованов. Крепить стенки надо даже
тогда, когда струйки воды вроде бы и небольшие.
Поэтому, если уж судьба сыграла с вами очень злую шутку, "подарив"
вам на участке грунты с плывунными слоями, то мой вам совет: ставьте дом
на отдельно стоящие фундаменты. Для дома в деревянном исполнении
размером 6х6 достаточно девяти таких фундаментов. Оптимальный размер
котлована под один фундамент 0,8х0,8 м , иначе в нем будет тесно и
неудобно разрабатывать грунт и в процессе разработки грунта обязательно!
крепите стенки котлована… ( Буром бурим свыше метра, восемь
скважин , вставляем бревна 8-10 см, лучше металлические трубы и между
стойками- обрезки досок. Потом это все вытащится и сгодится в хозяйстве.
Прим. мое)
Итак , мы с вами рассмотрели более или менее подробно особенности
строительства фундаментов на песчаных грунтах с учетом различных
физических свойств. Об экономической целесообразности устройства в
песчаных грунтах столбчатых фундаментов поговорим отдельно, когда будем
рассматривать столбчатые фундаменты.
В заключение, чтобы уже окончательно разделаться с песчаными грунтами и
чтобы вы сами смогли определить, какую площадь должна иметь та часть
фундамента, которой положено служить надежной , но без излишеств опорой
вашего строения, приведу значения расчетных сопротивлений песчаных
оснований (таб.1). Да-да , обозначения и сама суть этих значений такая
же, как у марок раствора и бетона. У вас хорошая память.
таблица 1.
ГРУНТЫ
Расчетные сопротивления
грунтов оснований, кг/ кв.см
плотных
средней плотности
Пески гравелистые и крупные независимо от их влажности
4,5
3,5
Пески средней крупности независимо от их влажности
3,5
2,5
Пески мелкие: маловлажные очень влажные,с водой
3,0 2,5
2,0 2,0
Пески пылеватые: маловлажные очень влажные насыщенные водой
2,5 2,0 1,5
2,0 1,5 1.0
Конечно, это не значит, что вы, имея, скажем, в основании плотный песок
средней крупности с расчетным сопротивлением 3,5 кг/ кв.см., возьмете
квадратик в 1 кв.см., нагрузите его этими 3,5 кг , и он даже отпечатка
не оставит. Совсем нет- оставит и даже продавит ваш песок. Значения ,
приведенные в таблице , верны для глубины заложения фундамента 1,5-2,0 м
и при ширине 0,6-1,0 м, иначе, если он будет, например , острый, как
кинжал, конечно же , пройдет ваш песок почти так же легко, как нож
коровье масло.
О требовании же к глубине заложения фундамента , думаю, и говорить
нечего. Это ясно, как божий день- чем глубже, тем грунт плотнее, тем
большую нагрузку он может нести, так как от рождения к ней "привык" ,
неся вес вышележащих слоев, который вы частично заменяете весом
фундамента.
Поэтому, если вы, к примеру, выбираете предложенный мною ранее для
домика ленточный фундамент шириной 0,4 м и глубиной заложения 0,5-0,6 м,
то надо брать уже среднюю плотность песка в основании. Следовательно,
расчетное сопротивление будет не 3,5 , а 2,5 кг/кв.см ( см.табл.1)
Уменьшите эту величину процентов на 20-25, так сказать , для запаса.
Таким образом , расчетное сопротивление будет порядка 2,0 кг/кв.см.
Давайте прикинем , какую нагрузку такое основание может выдержать при
нашем фундаменте для дома размером 6х6 м с несущей внутренней стеной.
Площадь основания составляет: 27,6 пог.м. х 0,4 м = 11 кв.м.
Следовательно , несущая способность фундамента для такого дома будет
равна 220 т. Даже если вы построите дом из кирпича с железобетонными
перекрытиями, этой способности за глаза хватит: такой дом вместе с
мебелью, посудой, постелями, занавесками, а также с вами и мышами будет
весить не больше 150 т. Так, что можете свободно приглашать гостей ,
ничего с домом не случиться – фундамент выдержит.
Крупнообломочные грунты.
Название звучит довольно солидно и внушает мысль о такой же надежности,
которая свойственна скальным или полускальным грунтам. Тут вроде бы речь
идет о близких родственниках по происхождению, а значит, и близких по
величинам нагрузках. На самом же деле крупнообломочные грунты имеют
расчетные сопротивления не намного больше, чем у песков, а то ,
случается, и меньше. Это хорошо видно из значений расчетных
сопротивлений оснований из крупнообломочных грунтов, приведенных в
таблице 2.
таблица 2
ГРУНТ
Расчетное сопротивление, кг/кв.см.
щебенистый (галечниковый) с песчаным заполнением
6,0
дресвяный (гравийный) из обломков кристал.пород
5,0
дресвяный ( гравийный) из обломков осадочных пород
3,0
Как видите, расчетное сопротивление крупнообломочных грунтов близко к
песчаным. Поэтому и строить на них фундаменты- почти такое же
удовольствие, как и на песчаных. Конечно, копать труднее и намного :
одно дело песок, другое- каменюки. Тут без лома или кайла, пожалуй не
обойтись. Фундамент закладывается неглубоко – 0,6, максимально 0,7 м ,
ленточного типа или столбчатые, и ставьте дом. Тоже тысячу лет простоит,
а больше вам , думаю, и не надо. Теперь перейдем к самым коварным,
непредсказуемым и , к сожалению, самым распространенным для многих наших
регионов глинистым грунтам.
Глинистые грунты
О глинистых грунтах мы с вами поговорим особенно подробно, чтобы найти
самые экономичные инженерные решения по обузданию их паршивевшей натуры.
Однако прежде чем говорить о свойствах грунтов, влияющих на
строительство фундаментов, давайте, как и раньше, сначала ознакомимся с
расчетными сопротивлениями оснований из глинистых ( не макропористых и
илистых) грунтов в зависимости от их пористости.
таблица 3
ГРУНТЫ
Коэффициет прочности
Расчет сопротивления грунтов оснований , кг/кв.см.
твердых
пластичных
Супеси
0,5 0,7
3,0 2,5
3,0 2,0
Суглинки
0,5 0,7 1,0
3,0 2,5 2,0
2,5 1,8 1,0
Глины
0,5 0,6 0,8 1,0
6,0 5,0 3,0 2,5
4,0 3,0 2,0 1,0
Твердое состояние глинистых грунтов- это , по сути, обычная влажность, а
пластичное- когда она становится необычной, то есть глина набирает
столько воды , что дальше уже некуда, хоть лопни. Это , безусловно,
приблизительное, но для наших садово-строительных дел вполне достаточное
определение. Поэтому , если по–научному начинать разбираться, мы с
вами можем начисто запутаться в определениях для глины: здесь и
природная влажность, и число пластичности, и граница текучести, и
граница раскатывания ( есть даже такая граница), и весовая влажность и
т.д., и т.п. Пусть ими занимаются ученые, которые за это деньги
получают. Правда , какие нынче у них деньги? Слезы! Алкоголик –бомж,
собирающий бутылки в электричках, имеет за день больше, чем они получают
за месяц. Но это к слову.
Глинистые грунты, как правило, всегда в этой или иной степени
влажные, если, конечно, они не в Кызылкуме. Но если бы они были
равномерно влажными, это не причиняло бы особых хлопот. При замерзании
они поднимались бы равномерно, как песок, к чему мы уже приспособились.
Так нет же, влажность у них везде разная. Оттого, как я уже говорил,
глинистые грунты и вспучиваются при замерзании по-разному. Здесь
едва-едва, почти незаметно, а совсем рядом чуть ли не на дыбы
становятся.
Более того, по глинистым грунтам почти всегда гуляет так называемая верховодка. Отсюда и постоянная влажность глины…
… К сожалению, то ли по незнанию, то ли по небрежности , а то ли
надеясь на авось, большинство садоводов на глинистых грунтах делает
такие же ленточные фундаменты, о которых мы говорили в разделе,
посвященном пескам. Т.е. роют траншеи глубиной 0,6-0,7 м (в некоторых
случаях до 1м) и укладывают в них бетонные блоки, иногда обрубки
оголовков железобетонных свай…Некоторые же из них, часто и шабашники ,
понимая, что все-таки перед ними глина, насыпают в траншею слой песка
25-30 см, настырно утверждая, что такая "песчаная подушка" будет служить
амортизацией для фундамента при вспучивании глины. Чтобы, значит, оно
не доходило до фундаментов…
Так же большинство хозяев или строителей , прибегающих к подобным
методам, делает такие фундаменты только по периметру дома, т.е. под
наружные стены. Под внутренние, в том числе и несущие, под лаги пола
выкладывают кирпичные столбы сечением в кирпич 25х25 см или в полтора
кирпича, заглубляя их в лучшем случае , на глубину фундамента, в худшем
еще меньше… Впрочем, и в том и в другом случае результат один и тот же.
…Что получается при замерзании…
…глина, замерзая, вспучивается и поднимает фундамент снизу. Кроме
того, примерзнув к нему с боков, также "тащит" его вверх, помогая той
глине, что внизу. Что происходит, когда глина при замораживании
вспучивается неравномерно?
За несколько зимних сезонов фундаментные блоки растрескиваются, а
некоторые и выпадают. Кирпичные столбы, являющиеся опорой внутренних
стен и балок цокольного перекрытия , просто разваливаются…
Хозяева , естественно, обращаются за помощью к понимающим в
строительстве- к профессионалам. Правда, как правило, не к тем, кто
строит, а кто учит, как надо строить, потому как строить сами не умеют.
И получают ответ: да, так и должно быть. Мол, фундаменты должны
быть обязательно заложены ниже глубины промерзания- это азбучная истина.
Очень распространенное объяснение…
Давайте посмотрим, почему эта железная теория для садовых домиков не
подходит. Итак, вы сделали фундамент из бетонных блоков, посадив его
ниже расчетной глубины промерзания грунта ( например на 1,5 м).
(Так, как у Максимыча далее описано все очень подробно и жутко
интересно, я опишу своими словами смысл сказанного уважаемым автором): …грунт промерз намного выше расчетной глубины, но , помните, мы
говорили, что глиняный грунт, примерзая к бокам фундаментных блоков,
выпучиваясь сам, "тащит" вместе с собой вверх и блоки. Вытаскивающих сил
сцепления замерзшего грунта недостаточно , что бы преодолеть нагрузку
от , скажем, дома с кирпичными стенами и железобетонными перекрытиями,
встречающимися у садоводов не так уж часто. Если же сила давления со
стороны дома меньше силы "вытаскивания", то мерзлый слой легко отрывает
верхний ряд блоков( или пару рядов) и поднимает вместе с домом. Т.е.
фундамент разрушается, так же , как и при неглубоком заложении, разве ,
что медленнее. Сначала мерзлота подорвет блоки, во вторую зиму в щель
попадает вода, превращается в лед, увеличиваясь в объеме, старается уже
раздвинуть и стенки и далее, далее…
Можно прибегнуть и к математике. Площадь фундамента выбранного выше
дома ( 6х6) с несущей стеной- 11 кв.м. Взяв даже небольшое для глины
расчетное сопротивление по табл.3 -2,5 кг/кв.см. , умножив одно на
другое, получим нагрузку, которую может нести фундамент – 275 т , а
фактически и все 300, так как мы брали с запасом. Прикиньте сколько
может весить ваш брусовой ( щитовой) дом. Поди, раз в 10 меньше. Можете
сами ради интереса посчитать площадь фундамента , при которой
"выталкивающая" сила сравняется с весом дома.
Подбор наиболее экономичного фундамента.
Ленточный
Вы уже обратили внимание, что предыдущие "ужасы" описаны для
фундаментных блоков, но не о монолитных фундаментах. Монолитные,
армированные фундаменты, заложенные ниже расчетной глубины промерзания,
мерзлоте с боков не "потащить". С весом самого фундамента, да и дома в
придачу- ей уже не совладать.
Но тут возникает вопрос- а сколько же будет стоить такая "радость",
устроенная точно на века? Уж слишком дорого и трудоемко. Чтобы
достигнуть той же надежности, при 10-и кратной экономии нужно просто
взять другой тип фундамента- столбчатый.
Столбчатые фундаменты
Можно, конечно делать фундамент из железобетонных свай. Но это еще
больший "денежный разврат". Фундаментные блоки- и дороги и к тому же,
как и говорилось не надежны. Поэтому будем делать простейшие с
использованием обыкновенного садового бура , но с лопастями минимум 250
мм, но не больше 300мм.
Для этого бурим скважину на глубину промерзания ( смело можно уменьшить
сантиметров на 10-20, из-за все того же "парникового эффекта). В
скважину без всяких расчетов устанавливаем 3-4 стержня арматуры
диаметром 10-12 мм, ( желательно связав их в каркас) так, что бы они
выступали сантиметров на 10-12 –для дальнейшей их связи с железобетонным
оголовком столбчатого фундамента. ( Можно арматуру заменить железными
трубами, уголками и т.п. лишь бы влезли в скважину и не забыв очистить
от масел и краски).
После этого заполняем бетоном ( достаточно марки М-100), лишь бы он
был с заполнителем (песок, щебень или гравий). При отсутствии щебня или
гравия можно заменить бетон цементным раствором, причем даже более
низкой марки. Для раствора достаточно М-75. Прочности хватит с избытком.
Посчитаем: при диаметре в 25 см площадь равна 490 кв.см. При
использовании цемента М-75 сам "столбик" может нести нагрузку около 39т.
Т.е. один столб выдержит весь ваш домик. Можно взять и меньшую марку ,
но у него меньшая сопротивляемость схватившегося бетона или раствора
внешнему физическому воздействию.
Количество столбов зависит не от марки бетона или раствора, а от несущей
способности грунта в их основании. Так , при расчетном сопротивлении
грунтов в основании 2 кг/ кв.см. , площади одного столба 490 кв.см. –
получим, что этот столбик может нести 1 т нагрузки. Для домика 6х6
хватит и 20 столбов. При сопротивлении грунтов в основании 2,5 кг/
кв.см. – хватит и 18. Но меньше 16 ставить не рекомендуется- будет
усложнено перекрытие больших пролетов. Причем уменьшаем столбы под
внешними стенами, оставляя их число под внутренней стеной, т.к. она
несет наибольшую нагрузку. И теперь никакая "выталкивающая" сила не
сможет выпереть столбики. А для "облегчения" скольжения замерзшего
грунта вдоль столба- рекомендуется при бетонировании скважины опустить в
нее "чулок-рукав" из пленки, примерно на 1 м от поверхности ( можете
сделать его из пергамина или рубероида). Пленка создаст гладкую
поверхность, послужит первые два-три года , как бы смазкой, а потом
грунт привыкает скользить и оставит столбик в покое. Не старайтесь
оставлять зимовать ваши столбы под снегом. А то весной можете увидеть ,
как ваши столбики повылезали из земли, и хорошо если на одинаковую
величину. ( как исправлять такие вещи – это уж вы сами прочитаете)
Вот такие идеи строительства фундаментов рассказывал Максимыч. Все это
конечно описано мной с большими сокращениями, но общая идея , думаю,
понятна. Возможно все это поможет Вам в выборе вариантов строительства
фундаментов под дачные домики. Сможете приобрести книгу в магазине или
заказать ее в Интернете- не пожалеете.
Успешного Вам строительства.
ЗИМНЕЕ БЕТОНИРОВАНИЕ
(выборочно …)
Стремясь быстрее завершить обустройство, многие владельцы садовых и
приусадебных участков трудятся до глубокой осени, когда по ночам уже
частят заморозки и даже когда начинают лютовать морозы. И хотя часто
бывает нужда, скажем, в устройстве бетонных фундаментов,из-за
наступающих морозов практически никто не рискует их делать- бояться
угробить, и правильно бояться. Следует сказать, что особенно
губительными для свежеуложенного бетона являются суточные изменения
температур от плюсовой днём до минусовой ночью, суть которых заключается
в том, что при положительной температуре бетон начинает набирать
прочность, то есть " схватываться" , ночью же морз замораживает его с
поверхности, превращая находящуюся в промороженном слое воду в мелкие
ледяные кристаллики, которые увеличиваясь в объеме, как бы "взрывают"
бетон изнутри, образуя рассыпчатую массу. На следующую ночь мороз, почти
не задерживаясь,проходит через эту рассыпавшуюся массу, пробираясь
глубже. В конце концов вместо фундамента получается " культя", которую
приходится срубать и бетонировать фундамент заново. А кому нужен такой
производственный процесс? Есть несколько способов предохранения бетона от замораживания в период набора прочности, особенно в начальной:
- строительство тепляка. Однако этот способ нам не подходит- слишком многодельный и дорогой. Как говориться, не стоит шкурка выделки;
-электроподогрев.
При этом напряжение в сети 380В и специальные трансформаторы (
сварочный можно запросто угробить). Значит , этот способ - тоже не для
нас;
- пропаривание в специальной опалубке. Это на участке тем более неосуществимо,а если попытаться, то будет та "шкурка", которую лучше кому-то подарить, чем выделывать;
- бетонирование со специальными соляными добавками, которые позволяют бетону не бояться морозов.
Правда, не таких, чтобы очень, но для нас вполне достаточных. Нужные
добавки достать можно. Одну из них мы с вами употребляем в пищу- это
поваренная соль. Вот о таком бетоне, который строители называют
"холодным", и пойдёт разговор.
Для твердения бетона на морозе в состав смеси вводятся хлористые
соли- хлористый кальций (CaCl2) и хлористый натрий (NaCl), ну да, наша
пищевая соль. Обе от 5 до 15% от воды затворения. Проценты зависят от
температуры окружающей среды и марки цемента. Добавки солей в таком
количестве обеспечивают наличие незамерзающей жидкой фазы, необходимой
для твердения бетона на морозе. Введенные соли помимо основного
назначения -снижать температуру замерзания воды-принимают
непосредственное участие в процессе твердения цемента в растворе. "Холодный"
бетон можно применять для бетонной подготовки под полы, покрытия дорог
местного значения,дорожных плит, а так же стен и перекрытий подвалов,
подпорных стен, фундаментов под стены зданий высотой до пяти этажей, то
есть практически везде, где нам нужно, за исключением железобетонных
балок и плит перекрытий с начыщенной арматурой и армированных колонн,
тем более-с внецентровой нагрузкой.
Рекомендуется следующая концентрация растворов ( в процентах безводного
вещества солей от веса воды затворения смеси) с учетом влажности
заполнителей:
-незамерзающая жидкость повышенной концентрации, обеспечивающая
твердение бетона при температуре до -15 гр.: 9%-ный CaCl2 и 6%-ный NaCl;
-при температуре до -10 гр: 3%-ный CaCl2 и 6%-ный NaCl ;
-при температуре до -5 гр. бетонная смесь может приготавливаться с
содержанием только 5%-ного NaCl, то есть обыкновенной поваренной соли.
Однако надо сказать , что хлористый кальций даже на стройплощадке не всегда найдешь, (
Максимыч всё-таки пишет о "трудных" временах в нашей стране, возможно
сейчас это не проблема, но смысл строительства не меняется...),поэтому
в практике не раз приходилось использовать одну поваренную соль, иногда
прямо из магазина, но только при температуре не ниже -10 гр. Количество
соли при такой температуре брали по максимуму -14-15% от воды
затворения с учётом того, что молекул хлора в хлористом натрии вдвое
меньше, чем в хлористом кальции.
Марка "холодных" бетонов устанавливается по проекту не ниже М-100.
Расход цемента должен составлять не менее 250 кг/куб.м. Однако для
большей надежности советую брать при бетонировании бетон на марку выше
проектной.Обычно зимой на участке не такие уж большие бетонные работы,
поэтому перерасход цемента вследствии завышения марки будет невелик, а
надёжность значительно повысится. Расход воды на 1 куб.м смеси
"холодного" бетона , по сравнению с бетоном без соли- на 6-8% процентов
меньше. Исходя из практики воду советую нагревать до температуры 45-50
гр.С.
После укладки бетон следует утеплить опилками слоем 15-20 см,
сухими листьями или травой слоем 25-30 см, сухим шлаком толщиной 30-40
см и даже снегом в 50-60 см. В таких условиях его необходимо выдержать
не менее 15 суток, за которые он должен приобрести прочность,
достаточную, чтобы бетон можно было начать частично "загружать". Скажем,
если это фундамент, то приступать к возведению стен дома, хозблока и
др. Cнятие же опалубки советую оставить до весны, особенно при бетонировании погреба.
P.S. У щлакопортландцемента и пуццоланового портландцемента
интенсивность нарастания прочности "холодного" бетона будет несколько
меньше. Количество хлористого кальция в армированных конструкциях не должно превышать 2% от веса цемента, соляной кислоты- до 1,3%
