Строительство дачных и загородных домов. Конструкции и материалы. Строительные и отделочные работы.

Материалы для фундамента загородного дома


Бетон и его свойства

В подавляющем большинстве случаев при строительстве индивидуального дома в качестве материала для фундамента применяют бетон.

Ряд специалистов, тем не менее, придерживается мнения, что фундаменты из бутобетона, а тем более из бутового камня надежнее, потому что меньше боятся сырости.

Поэтому во влажных почвах бутовый фундамент — наилучший выбор. Однако, учитывая непропорционально высокую стоимость бутовых фундаментов, мы все-таки будем отстаивать позицию, что бетон — вне конкуренции, а особенно бетон со стальной арматурой — железобетон.

Бетон — это затвердевшая смесь из цемента, заполнителя и воды. Основной связующий компонент бетона — цемент, и именно он определяет прочность. Цемент маркируется по двум характеристикам: прочности (максимальной нагрузке) и проценту примесей (добавок).

Первый параметр обозначается буквами «М» или «ПЦ» (портландцемент) со стоящим рядом трехзначным числом, которое указывает максимальную прочность в килограмм-силах на квадратный сантиметр образцов, изготовленных из цемента в смеси с кварцевым песком в соотношении один к трем.

Например, маркировка М 400 указывает, что данный вид цемента при затвердевании способен выдержать нагрузку в 400 кгс/см2 (примерно 40 МПа в единицах СИ).

Наиболее популярны цементы с маркировкой от 350 до 500. Вторая важная характеристика цемента — содержание добавок — указывается в маркировке после буквы «Д».

Например, цемент с маркировкой До не содержит добавок. Процент добавок влияет на пластичность и прочность цемента. Если цемент обладает какими-либо дополнительными специфическими свойствами, на это указывают специальные обозначения.

Например, буквы «СС» обозначают стойкость к агрессивным средам («сульфатостойкий»). В жилищном строительстве традиционно применяют цемент марки М (ПЦ) 400-Д20.

Бетон на его основе обладает повышенной морозостойкостью и водостойкостью. Его используют при изготовлении сборного железобетона, стеновых перекрытий, фундамента и т. д. Аналогичными свойствами обладает цемент марки М 500-Д20.

Его применяют для строительства, а также штукатурных, ремонтно-строительных работ, кладки и изготовления различных строительных растворов. Еще одной важной характеристикой цемента является время отвердения.

Различают два этапа твердения:

- первый — схватывание (начало твердения) цемента, длится около 40-50 минут;

- второй — собственно твердение, которое наступает через 10-12 часов.

Растворы

Цемент — главный компонент бетона, но не единственный. Растворы замешивают с добавлением воды, песка, гравия. Для различных целей используется разная консистенция растворов.

Жесткий бетон, похожий на увлажненную почву, необходимо сильно уплотнять при кладке. Пластичная,
довольно густая масса меньше нуждается в уплотнении, поскольку «самоуплотняется».

Не нуждается в уплотнении жидкий и литой бетон, который самотеком заполняет подготовленную форму. Для повышения пластичности бетона в него добавляют глиняное или известковое тесто. Однако в последнее время из-за дополнительной трудоемкости такая практика применяется все реже.

Консистенция бетонной смеси зависит от количества воды. Если воды слишком много, то раствор расслаивается и прочность бетона снижается.

Лучше всего воду и цемент добавлять в раствор одновременно, не меняя соотношения между ними, тогда прочность бетона не изменится. Прочную смесь получают из очень густой, полусухой массы после ее сильного уплотнения.

Компоненты растворов просеивают через сито:

- для штукатурных работ — с ячейками 5 x5 мм;

- для каменных работ — 10 х 10 мм.

Раствор должен иметь однородную консистенцию, иначе его прочность падает. В «классический» цементно-известковый раствор входят цемент, известковое тесто и песок.

- Известковое тесто разбавляют водой до густоты молока и процеживают через чистое сито.

- Из цемента и песка делают сухую смесь, добавляют известковое молоко, чтобы увеличить пластичность раствора, и тщательно перемешивают.

Известковое тесто можно заменить глиняным, которое отмеряют в том же количестве. Цементно-известковые и цементно-глинные растворы используются для кладки стен, а также для фундаментов в сухих грунтах.

Если фундамент возводится в маловлажном грунте, то для приготовления цементно-известкового раствора на 1 м3 песка берут не менее 75 кг цемента, а цементно-глинного — 100 кг; в очень влажных и насыщенных водой грунтах — соответственно 100 и 125 кг.

Цементные растворы делают в определенной последовательности:

- Сначала перемешивают цемент с песком для получения сухой смеси. На 1 часть цемента берут 2,5-6 частей песка в зависимости от марки цемента и желаемой марки раствора.

- Сухую смесь заливают водой, тщательно перемешивают и используют в течение 1-1,5 часов.

Отметим, что из-за особенностей технологии заливки фундамента одновременно требуется достаточно большое количество раствора, поэтому удобнее и надежнее заказать необходимое количество готового раствора, который в нужное время доставят бетономешалкой.

Стальная арматура

Бетон выдерживает сильное сжатие, но при растяжении или изгибе он разрушается. Эта проблема легко решается добавлением в массу бетона стальной арматуры. В результате получается новый материал — железобетон, многократно превышающий по прочности бетон.

Такое сочетание стало возможным благодаря тому, что коэффициенты температурного расширения двух материалов почти одинаковые. Бетон и арматура крепко сцеплены между собой (рис. 3).



Рис. 3. Железобетонный ленточный фундамент

Стальная арматура должна равномерно располагаться в объеме бетона. Чтобы повысить прочность конструкций, детали арматуры скрепляют между собой сваркой или связкой в устойчивый каркас (рис. 4).

Расстояние от прутьев каркаса до края бетона (так называемый защитный слой) нигде не должно быть менее 5 см. Фундамент, изготовленный из железобетона, выдерживает практически любые нагрузки, не разрушаясь.



Рис.4. Арматура железобетонных фундаментов

Часто при устройстве железобетонных фундаментов используется заполнитель — гравий, щебень и песок. При этом они должны иметь зерна различной крупности, чтобы между ними не было пустот.

Считается, что объем пустого пространства не должен быть выше: в песке — 37 %; в гравии — 45 %; в щебне — 50 %.

Определить пустоты можно опытным путем: заполнитель насыпают, не уплотняя, в десятилитровое ведро, а затем наливают в него воду до краев.

Объем пустот вычисляется по количеству влитой воды. Например, если влито 4 л, то пустоты составляют 40 %. Гравий или щебень перед наполнением просеивают через сито.

Для железобетонных конструкций с густой арматурой наибольшая крупность зерен должна быть не более 40 мм, а иногда и 20 мм.

Размер зерен не должен превышать 3/4 расстояния между стержнями или прутьями арматуры. Во время смешивания массы ее объем уменьшается.

Например, из суммарного объема в один кубометр сухой смеси можно получить от о,6 до 0,7 м3 бетона. Поэтому, рассчитывая объем бетона, сухих материалов нужно брать больше примерно в 1,5 раза.