Содержание
- Зачем она нужна?
- Виды
- Песчаная
- Щебеночная
- Двухкомпонентная смесь
- Бетонная
- Противопучинистая
- Какой выбрать песок?
- Размеры: ширина, высота, толщина
- Устройство
- Как залить?
- Видео по теме статьи
- Заключение
Фундамент определяет прочность и устойчивость любого сооружения. Одним из важных элементов конструкции считаются фундаментные подушки.
При кажущейся простоте они играют заметную роль, отделяя тело основания от грунта. Их строение и технология изготовления зависят от нескольких факторов, и заслуживают особого внимания.
Зачем она нужна?
В общем случае, подушка под фундамент для дома является его основанием, укладываемым на грунт перед возведением основной конструкции. Она формируется на дне котлована или траншеи и необходима для любого типа фундамента (ленточный, плитный, столбчатый).
Основные функции и для чего нужна подушка:
- Выравнивание поверхности котлована. Оно позволяет сформировать горизонтальную площадку, что особенно важно при заливке бетона, т.к. любые неровности и уклоны ведут к значительному перерасходу материала.
- Амортизирующая функция. Подушка принимает на себя, как нагрузки сверху от веса всего сооружения, так и нагрузки снизу, вызванные подвижкой (вспучиванием) грунта, уменьшая их. Она более равномерно распределяет нагрузки.
- Изменение свойств верхнего слоя грунта. Подушка фактически заменяет его, что особенно важно для слабых и высокопучинистых грунтов.
- Обеспечение дренажа. Подушка не позволяет влаге достигать фундамента, оставляя ее внутри себя. Кроме того, она обеспечивает отвод осадочной и паводковой воды.
Подушка является обязательным элементом конструкции, которая уменьшает риск проседания и деформации фундамента, сглаживает негативное воздействие почвы, делая фундамент менее восприимчивым к проблемным грунтам.
Виды
Фундаментные подушки проектируются в соответствии с ГОСТами и СНиПами. В зависимости от применяемых материалов выделяется несколько основных разновидностей.
Песчаная
Песок эффективно гасит нагрузки и впитывает влагу. С его помощью легко выравнивается дно котлована даже большой площади. Основные преимущества: низкая стоимость, доступность, пониженная теплопроводность, не подвержен вспучиванию. Такая подушка признается самым дешевым вариантом. Недостатки: проседание под большим весом, размывание при значительном объеме воды. Применение песчаной подушки ограничивается одноэтажными строениями. Она не подходит при высоком расположении грунтовых вод.
Щебеночная
Основное преимущество щебня – повышенная прочность. Он способен выдерживать большие нагрузки и распределять их равномерно по всей площади. Наибольшей прочностью обладает гранитный щебень. Недостатки: слой пропускает через себя влагу, а неровная поверхность ведет к перерасходу бетона.
Двухкомпонентная смесь
Часто возникает вопрос: в качестве подушки под фундамент использовать песок или щебень? Ответом служит объединение двух этих материалов. Песчано-щебеночная (песчано-гравийная) подушка позволяет использовать основные преимущества песка и щебня (гравия), компенсирую недостатки. Она имеет повышенную прочность, позволяет выравнивать поверхность, эффективно компенсирует нагрузки. Такие смеси наиболее часто применяются в частном домостроении.
Бетонная
При строительстве многоэтажных зданий на первый план выходит обеспечение высокой прочности основания. Для возведения ленточного фундамента широко применяются специальные, железобетонные блоки марки ФЛ. Они изготавливаются из высокопрочного бетона плотностью не менее 2500 кг/куб.м. Такая подушка способна взять на себя огромные нагрузки и компенсировать реакцию вспучивания. Главные недостатки: высокая стоимость и необходимость использования грузоподъемной техники. В основном блоки ФЛ применяются при строительстве многоэтажных жилых и производственных объектов. В частном строительстве применяются редко.
Выбор типа подушки производится с учетом назначения сооружения, его веса и размера, состава и особенностей поведения грунта, уровня залегания грунтовых вод.
Противопучинистая
Большую проблему для фундамента создают пучинистые грунты. Они отличаются тем, что при замерзании расширяются более, чем на 1%, что создает значительные выдавливающие нагрузки. К таким грунтам относятся глины, суглинки и супеси, в порах которых надежно удерживается вода, расширяющаяся при замерзании.
На пучинистых почвах особо необходима замещающая функция подушки. Она должна формироваться из непучинистых материалов. Рекомендации по созданию противопучинистых подушек заложены в СП 50-101-2004 и ВСН 29-85. Их основной задачей становится замена пучинистого грунта на непучинистый в основании фундамента.
ВСН 29-85 (п.3.3) допускает использование для этих целей смеси из песка крупной и средней фракции, мелкого щебня и котельного шлака. Обычно толщина слоя составляет 30-40 см. Важно, не допустить содержание глины в компонентах подушки.
Какой выбрать песок?
Засыпка песчаной подушки производится согласно СНиП 52-01, СП 50-101-2004 и СП 52-101-2013. Выбор песка обусловлен задачами, которые ставятся перед этим слоем.
Прежде всего, он нужен для создания непучинистого слоя, а потому не должен содержать глиняных примесей. Кроме того, пылевые и мелкозернистые фракции легко вымываются и мигрируют в грунт, что также не допускает применения в качестве подушки.
При выборе песка по происхождению следует учитывать такие нюансы:
- Карьерный песок содержит неконтролируемое количество камней и глины. Его можно использовать только после тщательного просеивания и промывки.
- Речной песок наиболее очищен от примесей естественным способом.
- Морской песок требует двойной обработки – удаление примесей и гидромеханическая очистка. После обработки он признается одним из лучших материалов.
- Дробленый песок. Он имеет повышенную стоимость, т.к. изготавливается путем измельчения горных пород. В то же время, он имеет наибольшую прочность.
По структуре для фундаментной подушки наиболее подходит средне- и крупнозернистый песок по ГОСТ 8736-93. Размер зерен может находиться в пределах 0,3-2 мм, а плотность – 2,0-2,7 г/куб.см.
Песчаная подушка засыпается на дно траншеи (котлована) толщиной 20-50 см. в зависимости от структуры грунта, заглубления фундамента и влажности.
Обязательное требование – тщательное уплотнение слоя. Для этого засыпку осуществляют слоями по 10-12 см с проливанием водой и трамбованием. Желательно использовать виброинструмент.
Наиболее часто подушка изготавливается из песчано-щебеночной или песчано-гравийной смеси. В ней применяется щебень (гравий) мелкой и средней фракции размером до 5-6 мм.
Размеры: ширина, высота, толщина
Для того чтобы подушка удовлетворяла всем предъявляемым требованиям необходимо правильно выбрать ее размеры – ширина, длина, толщина. Они зависят от строения самой подушки, несущей способности и пучинистости грунта, типа фундамента и массивности строения.
Ширина и длина подушки определяется размерами фундамента. В случае ленточного фундамента засыпка проводится по всей длине траншеи, при этом ширина полосы должна превышать толщину фундаментной ленты минимум на 7-10 см с каждой стороны. Минимально допустимая ширина засыпки составляет 25 мм.
Когда возводится плитный фундамент, подушка формируется по всей площади дна котлована. Размеры ее должны превышать размеры плиты на 15-20 см во все стороны. Для столбчатых опор размер подушки превышает основание столба на 20-25 см.
Правильный выбор толщины компенсационной подушки особенно важен при планировании мелкозаглубленного ленточного фундамента. Он закладывается выше глубины промерзания грунта, а потому наиболее заметно реагирует на пучинистость.
В расчете закладываются такие пропорции:
- при ширине бетонной ленты до 65 мм – Н=1,2В (где Н – толщина подушки, В – ширина ленты);
- при ширине фундамента в пределах 70-95 мм – Н=1,15В;
- при ширине до 100-125 мм – Н=1,1В.
При ширине бетонной ленты свыше 125 мм считается, что необходимости в компенсационном слое нет. Подушка засыпается только для выравнивания поверхности и с дренажной функцией. В таком случае достаточно иметь слой 25-40 см.
Если исходить из указанных рекомендаций, то при ширине фундамента 50 см необходима подушка толщиной 60 см. Именно такая толщина обеспечит надежную защиту при вспучивании. При этом подушка обычно выполняется из песчано-щебеночной смеси. Содержание в ней песка должно быть не менее 30%.
Устройство
Подушка под фундамент имеет достаточно простую конструкцию, что дает возможность изготавливать ее своими руками. Можно рассмотреть типовую схему полноценной, комбинированной подушки, которая подходит для достаточно тяжелых сооружений и слабых грунтов.
Технология изготовления описывается следующей схемой:
- Рытье траншеи (котлована).
- Выравнивание и уплотнение поверхностного слоя грунта на дне траншеи. Таким образом формируется плотное основание.
- Укладка геотекстиля. Такое полотно не нарушает циркуляцию влаги, но предотвращает миграцию песка в грунт (вымывание).
- Засыпка песочного слоя из крупнозернистого кварцевого песка. Он засыпается слоями с увлажнением и трамбованием. Минимальная толщина песочного слоя 20-25 см.
- Засыпка щебня или гравия размером до 5 мм. Толщина слоя составляет 15-20 см. Этот элемент подушки повышает прочность и увеличивает стойкость к продавливанию. Слой тщательно утрамбовывается.
- Укладка гидроизоляции. Она выполняется из рубероида или толстой полимерной пленки. Гидроизоляция должна укрывать всю поверхность подушки без зазоров. На стыках обеспечивается нахлест порядка 15-20 см.
При изготовлении плитного фундамента рекомендуется упрочить подушку дополнительным элементом – бетонной подготовкой или подбетонкой. Он не только повышает надежность основания, но и помогает снизить расход раствора при основной заливке бетона. Выполняется подбетонка путем заливки, так называемого, «тощего» раствора из бетона низкого класса (до В12,5).
Как залить?
Раствор заливается непосредственно на щебеночный слой после его трамбования. Толщина бетонной подготовки составляет 6-8 см. После заливки необходима выдержка в течение 15-20 суток для полного отвердения материала. Затем на него накладывается гидроизоляция.
Важным этапом изготовления подушки, о котором не следует забывать, является выравнивание ее по горизонтали и контроль горизонтальности.
Надо учитывать, что даже небольшой уклон в любую сторону ведет к существенному перерасходу бетона при основной заливке и удорожанию фундамента. Контроль горизонтальности осуществляется с помощью строительного уровня.
Видео по теме статьи
Как сделать фундаментную подушку своими руками, подскажет видео:
Заключение
Фундаментная подушка решает важные задачи по перераспределению нагрузок, компенсации вспучивания грунта, выравнивания площадки, удаления влаги. Она при всей простоте конструкции заметно повышает надежность и долговечность всего фундамента.
К ее изготовлению необходимо подходить с полной ответственностью, подразумевающей выполнение всех установленных строительных норм. Правильный выбор размеров подушки сделает ее действительно эффективным элементом конструкции.