Бетонная подготовка под фундамент: расчеты

Возведение любого здания, промышленного, коммерческого или жилого назначения, любых бытовых построек подразумевает в обязательном порядке закладку фундамента. Он еще должен хорошенько постоять, осесть перед тем, как приступить в выкладке стен и прочим строительным мероприятиям. Так что между начальным этапом и другими работами проходит довольно продолжительное время.

На то, сколько времени понадобится, как будет вести себя фундамент при эксплуатации дома, будет ли оседание постройки, влияет грунт. Почвы бывают неоднородными, водянистыми, часто сжимаются, проваливаются под столь серьезными нагрузками. Именно для равномерного распределения физического давления сверху была придумана подготовка под фундамент. Песок, бетон, щебенка, гравийная подушка также призваны сократить проседание здания и другие деформации по естественным причинам.

Когда требуется бетонная подготовка

Подбетонка – это прослойка из тощего цемента, прокладываемая между слоем гравия или щебня и телом фундамента. Как правило, толщина подушки не превышает 1 дм.

Благодаря ей здание надежно опирается на стойкую основу. Этого больше всего не хватает в таких ситуациях:

рыхлых почвах;
существовании сейсмоопасности;
непосредственной близости склонов, откосов и насыпей;
высокой сжимающей нагрузке от здания.

Помимо базового назначения – прочной опоры строения – фундаментная подготовка облегчает многие этапы процесса:

Монтаж сборных конструкций на выровненной поверхности происходит удобнее, и результаты получаются точными.
Бетон высокой марки расходуется более экономично, когда выкладывается на ровную уплотненную основу из дешевого материала.
На бетоне проще с максимальной точностью установить каркас из арматуры для изготовления монолитного фундамента. Щебневая подушка не даст столь точного результата.
Создается специальное покрытие, препятствующее проникновению влаги.
Предохранение бетона от потери марки вследствие утечки цементного молока, полноценная гидратация вяжущих зерен.

Разновидности подготовки.

Требования строительных норм и сводов правил предусматривают, что для формирования основания необходимо выполнять один из указанных видов подготовки. Перечислим возможные варианты:

основа из тощего бетона, характеризующегося невысокой маркой, малым процентным содержанием вяжущих ингредиентов;
щебеночная подготовка под основу, толщиной 200 мм, обеспечивающая значительное снижение расхода цемента. Щебень уплотняют, заливают раствором битума;
профильное мембранное основание, объединяющее особенности указанных выше видов работ.

Повышенную прочность обеспечивает первый вариант, после которого удобнее выполнять дальнейшие работы по обустройству фундамента. Остановимся на нем подробно.

Назначение подготовки под фундамент

Постройки масштабных размеров, массивные сооружения требуют подготовки под фундамент. Этот этап устройства основной конструкции здания выполняется в следующих целях:

Выравнивание – максимально ровняет дно траншеи. Подоснова необходима для плитных и сборных фундаментов. Если предполагается закладывать ленточную мелкозаглубленную основу под невысокую постройку, то роль подушки будет играть гравий или уплотненный песок.
Дренаж – отведение осадков в сторону и препятствие поднятию влаги из глубинных слоев.
Защита от сдвигов – сезонное движение почв. Надежность основанию способен обеспечить хороший слой гравия или песка, что стабилизирует слабые и пучинистые грунты.
Предохранение от морозного пучения – во время холодов земля промерзает, мороз доходит и до грунтовых вод, они переходят в твердое состояние, увеличиваясь в размерах. Расширяющаяся вода выталкивает фундамент из земли, а подбетонка успешно препятствует этому.
Во избежание усадки постройки – прочная опора под объектом не даст зданию осесть вследствие природных и иных причин.
Достижение стабильности здания – предотвращает негативные последствия подземных толчков, целесообразно в сейсмологически нестабильных районах.

Что касается морозного пучения, грунт с этим явлением не справится, здесь нужна более плотная подоснова. Промерзание глинистых грунтов зимой неравномерное, их объемы порой увеличиваются до 9%. К тому же весь холодный сезон глина понемногу вытягивает влагу из нижних горизонтов. Тогда подъем почвы будет сильно заметен, а масштабы деформаций превысят территорию застройки и дойдут до дороги, железнодорожного полотна.

Какая бетонная подготовка под фундамент лучше

Под монолит или блочный фундамент подушку устраивают одним из двух способов:

Заливка 10-сантиметрового слоя бетона низких марок М50–М100.
Выкладка щебня, заливка жидким битумом.

Чаще всего подбетонка отличается от других аналогичных подготовок тем, что она является уширением фундамента. Растягивание площади несущей поверхности необходимо, если рассчитанной ширины стенки фундамента не хватает для восприятия веса от будущего дома. Расширенное основание выдержит гораздо больший вес, прослужит надежной опорой. Толщина подбетонки в таком случае должна быть минимум 300 мм, но не больше 400 мм.

Согласно строительным нормативам, во время изготовления бетонной подушки должны быть учтены и выполнены следующие моменты:

тощий бетон готовится из марки М50;
толщина подушки равна 10 см;
смесь заливают на песочно-щебневую подушку;
залитой массе нужно расстояться в течение 28 суток;
при составлении проекта и непосредственном устройстве основы под фундамент необходимо учесть вид грунта, нагрузку от объекта, расположение ближайших построек, уровень сейсмической угрозы и степень экологичности материалов;
для каркаса применяется арматура холоднодеформированного типа (d=3-12мм), упрочненная 6–40 мм или горячекатаная (d=3-80 мм).

Расчет нагрузки является обязательным мероприятием в случае сжатия почв во время зимних морозов, размещения дома на холме или склоне, расположения подошвы на неустойчивой поверхности.

Алгоритм создания подложки из бетона

В соответствии с проектом осуществляется разметка строительной площадки. По размерам подбетонка может превышать фундамент сооружения со всех сторон на 100-150 мм;
Для монолитной ленты выкапывается расчетной глубины траншея. При использовании для основания строения монолитной плиты устраивается котлован;
Подготовленный участок выравнивается и отсыпается щебнем слоем около 100 мм;
Виброплитой утрамбовывается полученная подушка;
Выверяется разметка периметра основания и монтируется опалубка. При этом формируются нужные проемы и отверстия под коммуникации. Высота опалубки соизмерима со слоем заливаемого бетона и обычно находится в пределах 100 мм;
Чтобы придать подбетонке прочности, используется армирование. Для этого берут прутки сечением не менее 8 мм;
Опалубка заливается раствором вровень с верхом опалубки. Для выравнивания поверхности и избавления от пузырьков воздуха производится утрамбовка;

До застывания смеси в бетон рекомендуется вертикально вставить прутки арматуры. Они должны возвышаться над устроенной поверхностью на 200-300 мм. Это помогает увязать подбетонку с основанием;
В жаркую погоду уложенный слой раствора укрывается пленкой. Она защитит бетон от быстрого высыхания и убережет от растрескивания.

Технология устройства бетонной подготовки под фундамент

Данная технология нечасто применяется в рядовом жилом строительстве, так как мероприятия достаточно трудоемкие и обходятся дорого. Но именно она считается наиболее прочной среди подоснов из других составов. Бетонная подготовка устраивается по такому же принципу, что и фундамент здания, только слой будет в несколько раз тоньше.

Заливка подушки состоит из следующих этапов:

Выемка грунта.
Укладка и трамбовка песчаного слоя.
Устройство гидроизоляции.
Заливка тонкого слоя цемента.
Строительство опалубки.
Выкладка горизонтального армирующего слоя.
Заливка бетонной подушки.
Штыкование.
Высыхание.

Придерживаясь именно такого порядка работ, можно гарантировать устойчивость здания к землетрясениям, подмывам грунта, промерзания почв, сползания и оседания основы. С такой подготовкой значительно уменьшается вероятность возникновения трещин в фундаменте, разрушения дома и провалов. Подбетонка удерживает влагу в еще не застывшем растворе. Если вода будет просачиваться в грунт, то корректно процесс затвердевания вряд ли пройдет, а свойства бетона не будут раскрыты полностью.

Заливка бетона в опалубку – весь процесс от «А» до «Я»

Заливка бетона в опалубку

Как залить бетон в опалубку? При наличии больших объемов (когда раствор доставлен с завода на миксере), бетон заливается сразу по всему периметру на заранее определенную высоту. В домашних условиях обычно нет возможности приготовления большого количества раствора. Есть два метода, как правильно заливать бетон в опалубку приготовленными вручную порциями раствора:

заливка всего периметра опалубки бетоном на толщину до 0,5 метра, при этом не допускается наличие слишком тонких слоев;
заливка раствором отдельного участка на всю высоту опалубки. Боковой край залитого бетона должен быть скошенным для более надежного сцепления между собой отдельных частей конструкции.

Чем залить бетон в опалубку? Подача бетона осуществляется:

вручную, переноской ведер с раствором;
прямой заливкой из бетономешалки;
привозной бетон заливается прямо из лотка миксера, при необходимости лоток можно удлинить деревянными или металлическими желобами.

Когда весь объем раствора для заливки перемещен в опалубку, из него удаляют пузырьки воздуха, образовавшиеся при перемешивании и заливке бетона. Для этого его уплотняют глубинным вибратором или лопатой. Можно проткнуть слой бетона арматурой через каждые 0,4÷0,5 метра и аккуратно простучать стенки опалубки кувалдой.

Поверхность бетона выравнивают лопатой или строительным правилом. При прекращении по каким-либо причинам работ по заливке опалубки раствором более чем на 24 часа, возобновить их можно будет только после полного высыхания бетона. Перед началом нового бетонирования рабочий шов бетона протирается щеткой и промывается водой.

Подготовительные мероприятия

На данном этапе важно сформировать хорошую стройплощадку для фундамента. Необходимо должным образом обработать грунт для плотного прилегания к подошве конструкции, ведь на него возлагается задача держать всю конструкцию.

Последовательность действий:

Рытье котлована по ширине строения.
Очистка дна от камней, мусора и корней растений.
Трамбовка поверхности для уплотнения.
В зависимости от мероприятий, проводимых далее, почвы увлажняются или осушаются.

Подготовка котлована или траншеи

Котлован обустраивается предварительно, до заливки подбетонки. Рытье проходит вручную, если идет строительство частного дома. Параметры котлована:

Что касается форм: для столбчатого фундамента потребуются скважины или шурфы, для ленточного траншея, а прямоугольный котлован подойдет для плиточной основы.
Глубину выбирают по уровню промерзания грунта (на 30–40 см ниже отметки) и высоты поднятия грунтовых вод (нельзя приближаться ближе, чем на 0,5 м).
По ширине и длине котлован должен превышать габариты на 15–20 см с каждой стороны.

Основные функции подготовительного слоя

Организация бетонной подготовки решает немало серьезных строительных задач, таких как:

обеспечение гидроизоляции основания сооружения. При поднятии грунтовых вод подбетонка принимает влагу «на себя», защищая несущую конструкцию;
компенсация сил при пучении проблемной почвы. При этом нагрузка пропорционально распределяется по всей поверхности подготовительного слоя. Благодаря этому сохраняется целостность основы строения;
выравнивание площадки под основание. Это упрощает нанесение разметки, монтаж и закрепление опалубки, и другие работы. При заливке монолита слой бетона ложится равномерно, нет ухода смеси в ямы и углубления. За счет этого экономится основной раствор;

сглаживание проседания грунта и исключение локальных провалов. Подбетонка наиболее эффективно увеличивает площадь фундамента, что способствует снижению давления на почву;
надежная установка арматуры. Она должна укладываться в бетон подошвы при заливке монолитного основания. Для арматуры по СП 52-101-2003 таблице 8.1 необходим защитный слой толщиной не менее 40 мм. Это расстояние должно быть выдержано от нижней грани бетонной конструкции до сетки. Сформированная прочная поверхность исключает возможность погружения созданного арматурного каркаса, установленного на фиксаторах, и изменения его запланированного положения.

Создание подушки из песка или щебня

Подготовку из песка используют довольно часто, в основном для ленточных фундаментов. При укладке важно учитывать утрамбовку песка, так что его уровень должен быть больше на 15%. Лучше брать песок крупной фракции: речной или карьерный.

У песчаной подушки под фундамент множество преимуществ:

доступный материал, безграничные запасы песка есть практически во всех регионах;
песок отлично трамбуется;
он впитывает грунтовые воды и отводит дожди от фундамента, препятствуя его подмыванию;
песок прекрасно амортизирует при морозном пучении;
песчаная подушка препятствует проникновению холода, удерживает тепло;
экономия при создании базового слоя;
равномерно распределяет нагрузки;
позволяет выровнять поверхность;
работы настолько простые, что можно обойтись своими силами;
плотная и прочная подушка.

Слой щебенки под фундаментом станет более прочной альтернативой песку. Известняковый щебень здесь не подойдет, лучше брать гранитный или гравийный. В большинстве случаев подоснову засыпают гравием, он дешевле.

Щебеночная подушка отличается от песчаной повышенной стоимостью, меньшей способностью впитывать влагу, большей прочностью. Такая подоснова выдержит и двух и трехэтажное строение. На рынке сегодня можно найти и морозостойкие разновидности щебня.

Основные виды

Каждый способ создания подготовки обладает своими плюсами и минусами. Всего их существует четыре:

бетонный;
щебеночный или гравийный;
мембранный;
песчаный.

Щебеночный и песчаный

После окончания земельных работ делают отсыпку на основе инертных компонентов и утрамбовывают ее. Подушка из щебня, песка и гравия должна иметь толщину 20−60 см. Если грунтовые воды расположены близко, то дно ямы укрывается геотекстилем.

Первым слоем идут крупнозерные фракции, создающие дренаж, а затем укладывается слой среднего помола. Последним насыпается песок. Разграничение слоев позволяет добиться повышения прочности и жесткости фундамента. Песок используется для подачи равномерной нагрузки на нижние слои.

К качеству мелкозерного наполнителя имеются некоторые требования:

песок должен содержать гранулы 2−2,5 мм, большего всего подходит дробленый гравий, обладающий малым весом и хорошо пропускающий воду;
примеси из известняка, глины и солей содержатся в минимальном количестве;
отсутствуют органические остатки, способствующие снижению водопроницаемости, образованию ила в песке.

Под фундаментом создается подсыпка из гравия, щебня на основе известняка или гранита. Прочность материалов должна иметь маркировку М800, а фракционная величина составлять 20−70 мм. После каждого слоя в 50 мм проводится уплотнение ручной утрамбовкой или виброплитой. Песчаная поверхность предварительно увлажняется.

Подготовка из бетона

Под блоками фундамента и плитами формируется подушка по двум технологиям. В первом случае слой щебня заливается жидким раствором битума, во втором — создается прослойка в 10 см из бетона дешевых видов М50-М100.

Подготовка основания под бетонирование проводится:

размещением по периметру опалубки и формированием подбетонки;
заливкой котлована без сооружения опалубки;
в заготовку под фундамент закладывается последовательно тощий и высококачественный бетон.

Выравнивание состава происходит по маякам, утрамбовывается он при помощи виброплиты. Поверхность подбетонки защищается от влаги рулонными материалами, пленками и битумом.

Использование геомембраны

Новым элементом для подготовки основания стали мембраны из полимеров. Фибра способствует защите строений от влаги в грунте. Шипованный профиль дополнительно укрепляет почву. Благодаря геомембранам реже появляются трещины от усадки, нагрузка распределяется равномерно на все основание. Промежутки между бетоном и изолирующим материалом играют роль вентиляции.

Подготовка из щебня и песка покрывается геотекстилем, а сверху укладывается слой фибры. При помощи сварки соединяются швы мембраны. Этот материал может прослужить долгое время, стойко перенося перепады температур.

Сооружение из профильных мембран

Полимерные мембраны, не так давно появившиеся на строительном рынке, применяются в работах данного типа как средство гидроизоляции. Фибра защищает здание от поднятия влаги из почвы. Профиль с шипами в то же время укрепляет грунт, а это принципиально новое свойство таких материалов.

Производители отмечают полезные свойства геомембран:

сокращают вероятность образования и число трещин при усадке;
перераспределяют усилия при передаче нагрузки основанию;
вентилируют пустоты между изоляцией и бетоном;
вода гарантированно не просочится из-за сечения определенной формы;
отличаются долговечностью и прочностью;
способны выдержать слишком высокие и слишком низкие температуры.

Фибра укладывается на слой геотекстиля на уже сформированную песчано-щебеночную. подготовку, перед тем, как будет заливаться бетон.

Приготовление тощего бетона своими руками

Тощий бетон – это так называемый облегченный вариант материала, где содержится всего лишь 6% цемента, а вдобавок вводятся наполнители из щебня или гравия. Наименьшее число компонентов гарантирует моментальное схватывание, изготовление и застывание состава.

Изготовление тощего бетона своими руками потребует немного усилий. На 275 кг цемента нужно 590 кг песка и 165 л воды. Этим количеством удастся залить 1 м² основания.

Песок и гравий в бетономешалку с цементом и водой вводят постепенно, иногда подливают воду. По итогам замеса вводят жидкие пластификаторы, а время перемешивания состава не должно превышать 5 минут.

Подготовка к заливке

До того, как крепить опалубку фундамента для заливки бетона, необходимо выполнить ряд предварительных мероприятий: приготовить инструменты, раствор, площадку. Бетон для заливки выбирают в соответствии с требуемыми характеристиками и временем года, особенностями грунта (глубина промерзания, пучинистость, уровень залегания грунтовых вод). С целью увеличения прочности усиливают металлической арматурой, количество, диаметр и шаг которой подбирают в соответствии с особенностями грунта и климата.

Бетонировать можно раствором, приготовленным самостоятельно из цемента, песка, щебня и воды либо из готовой сухой смеси. На качестве материалов экономить нельзя, готовить нужно в бетономешалке. Для работы используются такие инструменты и приспособления: лопата, молот, измерительные приборы, бетономешалка и емкости для мерки составов, кувалда, вибрационная машина либо штык для простукивания опалубки.

Сначала монтируют опалубку, устанавливают, закрепляют, регулируют положение. Геометрия ограждающих конструкций должна быть идеальной, стенки вертикальные, недопустимо наличие щелей в стыках, через которые при заливке может вытекать бетон. Диагонали между противоположными углами не должны отличаться больше, чем на 30 миллиметров максимум.

После установки опалубка для бетона внутри тщательно очищается, чтобы не было грязи и мусора, далее укладывают арматуру. Каркас обязательно оснащают фиксаторами, не позволяющими стержням сетки прикасаться к поверхностям по бокам и снизу. Фиксируют поверху шнур (ровность проверяя строительным уровнем) и по нему выполняют заливку. Далее опалубку заливают раствором по периметру, дают ему набрать прочность и демонтируют щиты.

Бетонная подготовка (заливка)

Общая картина по подготовке бетонной подушки для фундамента будет выглядеть так:

Формирование дна траншеи или котлована.
Засыпка крупнофракционной или средней щебенки. Выравнивание и трамбовка слоя, в итоге он должен получиться толщиной в 10–15 см.
Далее подсыпается крупный песок, увлажняется и трамбуется.
Монтаж арматуры и вертикальных выпусков для связи с основанием.
Заливка дециметрового цементного слоя, выравнивание, уплотнение, выпуск воздуха из толщи материала.
Снятие щитов опалубки спустя неделю или меньше.

Основу любого здания желательно укрепить при помощи подушки из бетона или любой другой подготовки под фундамент. Ее вид необходимо выбрать исходя из многих особенностей конструкции, почвы и прочих критериев. Нельзя пренебрегать строительными нормами, прописанными в специальных документах. Упускать точный расчет и качество материала тоже нельзя. В итоге должна получиться прочная основа под фундамент капитальной постройки. О бетонировании ленточного фундамента самостоятельно читай здесь

Нормативные документы.

Требованиям, каких нормативных документов и правил, должно соответствовать устройство бетонной подготовки под фундамент?

При осуществлении промышленного и гражданского строительства сооружение любых видов конструкций подчиняется специальным положениям, приведенным в отраслевых и государственных стандартах, строительных нормах и правилах, а также сводах правил. Главной документацией, регламентирующей специфику работ, являются:

СНиП 52–01, выпущенные в 2003 году, посвящены конструкциям из бетона и железобетона;
СП 50–101, утвержденные в 2004 году, содержащие требования к проектированию и устройству оснований фундаментов;
СП 52–101 (2003), посвященные конструкциям без предварительно напряженной арматуры;
СНиП 2.02.01, разработанные в 1983 году, регламентирующие параметры оснований объектов строительства;
СП 63.13330.2012 – свод правил, объединяющий требования к строительным сооружениям.

Указанные стандарты четко определяют особенности мероприятий, связанных с устройством фундаментов, их проектированием. Они учитывают:

Особенности почвы на участке строительства.
Специфику объекта застройки.
Требования экологичности.
Действующие усилия.
Степень сейсмической активности.

Требования нормативных документов подлежат неукоснительному выполнению строительными компаниями и организациями, осуществляющими проектные работы.

Бетонная подготовка под ленточный фундамент.
Устройство любых конструкций при возведении гражданских и промышленных объектов подчиняется определенным требованиям.