Опорные строительные сооружения в большинстве своем выполняются с применением металлической арматуры. Ее покрывают слоем бетона, который должен обеспечить выполнение конструкцией своих функций.
Железобетонный фундамент – объединение полезных свойств двух составляющих
Для повышения прочности бетонных конструкций применяется армирование их металлом. Совместное использование повышает способность выдерживать повышенные нагрузки. Защитный слой бетона для арматуры фиксирует ее и обеспечивает совместное взаимодействие между ними. Он защищает от коррозии, перегрева, излишней влажности. Его размер соответствует расстоянию от внешних сторон изделия до металла.
Соблюдение правильной технологии позволяет возвести сооружение, способное прослужить много лет, противодействовать нагрузкам, воздействующим на него. На фундамент действуют подземные и наружные силы. Влага верхних пластов почвы замерзает, расширяется и будто выталкивает конструкцию из земли. Строители называют подобное явление морозным пучением.
Стены и кровля сооружений создают свою нагрузку, которая периодически увеличивается после снегопадов. Бетон имеет определенную прочность, но он хрупкий. Климатические условия, мороз, солнце, различные нагрузки вызывают его сжатие и растяжение, причем неоднородное в разных местах, отчего он деформируется. Появляются трещины, снижающие его крепость и приводящие к разрушению.
В качестве компенсатора внешнего воздействия используется арматура – пруты из металла различного сечения с ребристой поверхностью, которая обеспечивает лучшее сцепление с раствором. Из них собирается каркас, принимающий на себя нагрузки. Он заливается бетоном, который фиксирует его и одновременно защищает.
Если вы строите дом в Москве и области, то вы можете купить бетон в Москве напрямую от производителя. На сайте представлен большой выбор марки бетона по разным ценам.
Резко отличающиеся по своим свойствам материалы взаимодействуют благодаря важнейшим факторам:
- прочное сцепление между ними, отчего они воспринимают нагрузки совместно;
- почти одинаковый коэффициент температурного расширения, обеспечивающий монолитность;
- раствор не оказывает разрушающего воздействия на металл, а предохраняет его.
Для наибольшей эффективности конструкций важны два взаимосвязанных фактора: диаметр арматурных прутьев и толщина защитного слоя из бетона.
Такой слой со всех сторон арматуры формируется обязательно, и на его величину влияет ряд условий:
- Диаметр арматурных стержней. Чем он больше, тем толще выполняется прослойка.
- Окружающая среда. Например, заболоченные почвы обладают эффектом капиллярного подсоса внутри бетона, поэтому слой делается максимальным.
- Тип фундамента. Его выполняют нормальной глубины или мелкозаглубленным, с подушкой или без нее.
- Тип арматуры. Она может быть продольной или поперечной.
Ленточный фундамент – рекомендуемые размеры защитного слоя
Ленточный фундамент может быть монолитным или из отдельных элементов, расположенным ниже точки промерзания грунта или выше нее. Для последнего требуется сравнительно небольшое количество бетонного раствора и арматуры. Металлический каркас используется продольный с поперечными хомутами, диаметр прутьев 10–14 мм. Он может выполняться на бетонной подошве и без нее.
При наличии основания раствор на поверхности должен иметь толщину не менее 40 мм, а при его отсутствии – 70 мм. Если фундамент сборный, минимальную толщину уменьшаем на 5 мм. Иногда нет возможности применить стержни рекомендуемого диаметра, применяются большей толщины. Следуем неукоснительному правилу, согласно которому защитный слой не может быть тоньше арматуры. Если он превышает 50 мм, устанавливается конструктивная сетка.
Для прутьев до 20 мм со стороны улицы укладываем бетон толщиной 25–40 мм, а для более толстых доводим до 5 см. Внутреннюю сторону, не подвергающуюся внешним воздействиям, выполняем толщиной 20 мм. Отклонения слоя защиты не должны превышать 4–8 мм в большую сторону и 3–5 в меньшую.
Нижний пласт по нормативам выполняем в 40 мм. Требуемой толщины и положения каркаса добиваемся установкой фиксаторов. Ими служат кирпичи, которые подкладываем снизу, или специальные пластмассовые приспособления. Можно заранее изготовить сухари из бетона 100×100 мм, по толщине равными защитному слою, чтобы потом подложить их. Для фиксации в продольном положении отдельные стержни могут упираться в опалубку.
Нижняя арматура – самая важная в каркасе фундаментов. Если ее просто небрежно кинуть на дно траншеи, не оставив пространства для раствора, то они не будут работать вместе, потому что не составили единого целого. Более того, появится ржавчина, металл начнет разрушаться и фундамент вместе с ним. Такая, с первого взгляда, мелочь, как отсутствие защитного слоя внизу, способна разрушить целую конструкцию.
Кроме ленточных используются плавающие фундаменты, в основе которых самодельные железобетонные плиты. На песчано-щебневое основание укладываем утеплитель, поверх армировку. Она состоит из двух поясов арматуры 12–16 мм в виде сетки с ячейками 20×20 см. Первый располагаем на высоте 5 см от утеплителя, а второй настолько же ниже верха. Все заливается бетоном. Защитный слой здесь меньше, но он обеспечивает прочность изделия.
Заливка арматурного пояса – как добиться требуемой толщины
Для фундамента требуется траншея, которую роем в земле по запланированным размерам, добиваясь вертикальности стенок. Дальше обязательно устанавливаем опалубку из подручных материалов: досок, фанеры, плоского шифера. Она обеспечит необходимое расстояние от арматуры до внешних стенок конструкции. Фиксируем ее с внешней стороны землей, а с внутренней – распорками.
Заливку начинаем с подготовки подошвы. Насыпаем на дно траншеи 5 см битого кирпича или щебня и заливаем раствор. Для хорошего проникновения во все щели делаем его очень жидким. После схватывания раствора выставляем подпорки под арматурный каркас, как было рассказано выше. Добиваемся, чтобы расстояние между металлом и стенками по всей длине железобетонных изделий было одинаковым.
Готовим раствор из просеянного песка, щебня и цемента. Добавляем понемногу воды и тщательно вымешиваем. Добиваемся однородного цвета и структуры готового бетона. Необходимая плотность определяется так: переворачиваем раствор лопатой и смотрим, как он сползает с нее. Если общей массой, не разделяясь на куски – консистенция приемлемая.
Начинаем послойно по периметру заполнять опалубку, придерживаясь толщины приблизительно 20 см. Выливать весь бетон сразу не следует: в фундаменте образуются пустоты, заполненные воздухом, что отрицательно сказывается на прочности. К тому же в отдельных местах у стенок бетонный раствор может не покрыть металл, и он останется оголенным.
В первый слой опускаем отрезок арматуры, проходим так по всему периметру. Затем применяем строительный вибратор, если его нет – ручную трамбовку. После уплотнения первого пласта, дождавшись, когда он станет ровным, заливаем второй. Опять протыкаем арматурой, удаляя воздух, утрамбовываем. Так повторяем пласт за пластом, пока не дойдем до верха. Последний слой выравнивается по опалубке, которая выставлена над верхними стержнями на высоте, равной толщине защитного пояса.
Для создания равномерного защитного слоя важно правильно выставить армирующий каркас на одинаковом расстоянии от стенок и по горизонтали. Бетон следует равномерно и правильно распределить по всему объему. При таких условиях получится конструкция, действующая как единое целое под нагрузками, с надежной защитой металла от ржавчины и внешних воздействий.
