Галина Серикова - Строительство дома. От фундамента до крыши. Современная архитектура, технологии и материалы

Расчетная глубина промерзания под закладку фундамента жилого дома, который зимой постоянно отапливается, может быть уменьшена по сравнению с нормативной на определенную величину, если пол располагается на:

1) грунте – на 30%;

2) лагах – на 20% (лаги – это бревна или металлические балки, которые кладутся горизонтально и служат опорой для пола);

3) балках – на 10%.

Близкие грунтовые воды и повышенная вследствие этого влажность относятся к основным факторам, влияющим на глубину промерзания грунта зимой. По законам физики, вода при замерзании увеличивается в объеме (примерно на 10%), что вызывает пучение слоев грунта в пределах глубины промерзания. В результате происходят выталкивание фундамента зимой и противоположный процесс – затягивание – весной, что по периметру фундамента идет с различной интенсивностью, то есть неравномерно.

Подобные обстоятельства могут повлечь за собой деформацию фундамента и трещинообразование, а впоследствии даже разрушение. Сила вспучивания настолько велика (приблизительно 120 кН на 1 м2), что может приподнять практически любой дом, но неодинаково на разных участках. Единственный выход – грамотная закладка фундамента.

Иногда строители перестраховываются и закладывают фундамент (даже при незначительной глубине промерзания грунта) на глубину более 1 м. При этом подошва фундамента находится на слоях непромерзающего грунта. Это может быть оправдано при повышенной нагрузке (более 120 кН на погонный метр ленточного фундамента), когда строится кирпичный или каменный дом высотой 2–3 этажа. При возведении стен из относительно легких строительных материалов (бруса, вспененного бетона и т. п.) нагрузка на каждый погонный метр не превышает 40–100 кН. Деформацию фундамента при пучении могут вызвать силы трения, действующие со стороны прилегающих слоев грунта. Помимо этого, если возведенная постройка достаточно легкая, несущая способность заглубленного фундамента используется только на 10–20%. Следовательно, 80–90% материалов и средств, которые будут вложены в работы нулевого цикла, тратятся нерационально, практически впустую.

Чтобы фундамент выполнял возложенную на него функцию, необходимо подготовить соответствующие материалы как для него самого, так и для связующего раствора. Они бывают универсальными (природные и искусственные камни) и специальными (тепло-, гидроизоляционные, антикоррозионные и др.), защищающими конструкцию от вредного воздействия внешних факторов.

При закладке мелкозаглубленного ленточного фундамента решение в пользу того или иного материала определяется степенью морозного пучения (табл. 3).

Таблица 3

Выбор материала для фундамента в зависимости от степени морозного пучения

При всех степенях морозного пучения, кроме слабой, ленточный фундамент выглядит как единая рама, которую образуют жестко связанные между собой пересекающиеся ленты. При недостаточной жесткости стен на уровне перекрытий следует заложить железобетонные пояса. Железобетонный пояс жесткости – это монолитная бетонная балка, которую кладут по верху несущих стен, чтобы обеспечить горизонтальную жесткость здания.

Материалы, используемые для фундаментов, можно разделить на 2 группы:

– требующие обязательной надежной защиты от переувлажнения при выпадении осадков;

– не нуждающиеся в защите от переувлажнения при выпадении осадков.

К 1-й группе относятся:

– кирпичный бой, бетонные блоки, бутобетон и красный кирпич;

– силикатный кирпич, кирпич-сырец, саман, цементогрунт и грунтоблоки (для сухих песчаных и гравелистый грунтов).

2-я группа представлена следующими материалами:

– естественный камень из тяжелых природных пород (марки 200 и более);

– обожженный красный кирпич (марки 100 и выше);

– металл и асбестоцементные трубы (при возведении свайных фундаментов);

– тяжелый бетон (марки 500 и более);

– железобетон;

– обработанная антисептиками древесина (для деревянных построек).

В табл. 4 приведена краткая характеристика материалов и связующих растворов, применяемых при закладке фундаментов, цоколей и стен подвалов.

Таблица 4

Минимальные марки камней и характеристика растворов

Фундамент представляет собой стенку, которые предназначены для принятия нагрузки, и подошву. С каждой его боковой стороны делают уступы по 50–60 см, поэтому ширина больше толщины. Между верхней поверхностью фундамента и возводимой стеной прокладывают слой гидроизоляции. Для отведения дождевых вод по периметру стен сооружают отмостку, имеющую уклон от 1 до 10°.

В соответствии с характером используемого материала фундаменты делятся на:

– песчаные;

– бутовые;

– бутобетонные;

– бетонные;

– кирпичные (табл. 5).

Особенности укладки различных типов фундаментов представлены на рис. 12.

В зависимости от характера взаимодействия с грунтом, то есть с основанием, фундаменты делятся на:

– неподвижные, или стационарные;

– подвижные, или плавающие;

– свайные.

Малоэтажные жилые дома практически всегда строят на стационарных фундаментах, которые укладываются на неподвижное основание.

Если дом возводится на пучинистых грунтах (это грунты, которые могут изменять свой объем при увлажнении в процессе замораживания зимой и оттаивания весной), то фундамент имеет вид сплошной либо решетчатой монолитной плиты из железобетона, что характерно для плавающих конструкций. Такое решение учитывает периодические вертикальные перемещения и является оправданным при постройке небольших по объему жилых домов, возводимых на тяжелых, подвижных или проса-дочных грунтах, отличающихся значительной глубиной промерзания.

Таблица 5

Типы фундамента в соответствии с характером используемого строительного материала

Рис. 12. Типы фундаментов: а – песчаный; б – кирпичный; в – бутовый; г – бетонный; д – блочный; е – железобетонный; 1 – крупнозернистый песок; 2 – щебень или гравий; 3 – отмостка; 4 – песчаная подушка; 5 – кирпич; 6 – бутовый камень; 7 – бетон; 8 – бетонный блок; 9 – грунт; 10 – железобетон

Стационарные фундаменты, в свою очередь, бывают ленточными и столбчатыми. Выбор одного из них зависит от материала, из которого предполагается класть стены. Если для стен применяют кирпич, шлако– или керамзитобетон, предусматриваются перекрытия и подвальное помещение, то предпочтение следует отдать ленточному фундаменту. На сухих непучинистых грунтах его можно закладывать не слишком глубоко, в этом случае он играет роль заглубленного цоколя. При этом расход материалов и трудоемкость практически не отличаются от тех, которые требуются при закладке столбчатого фундамента.

Читать дальше