Сухие строительные смеси
Сухие строительные смеси — это вспомогательные стройматериалы, использующиеся для плиточных и напольных работ, внутренней и наружной отделки зданий, каменной кладки. Популярностью они пользуются благодаря точной заводской дозировке веществ, которая при правильном перемешивании гарантирует в готовом продукте указанные характеристики. Расфасованный сухой продукт не требует применения дополнительной минеральной или органической добавки и подходит для использования сразу после разведения водой в определенной пропорции.
Особенности сухой строительной смеси
Сухие строительные смеси (ССС) на рынке занимают лидирующие позиции. Без них не получится устроить пол, выровнять потолок и стены, осуществить гидроизоляцию и выполнить кладку. Применение ССС помогает за короткий промежуток времени провести ремонтные работы, так как для замеса необходимо всего несколько минут. Для получения раствора нужной консистенции используют сухую смесь, строительный миксер и воду. Пропорции каждый производитель указывает на упаковке.
ССС — это средство, которое состоит из различных компонентов, рассчитанных с точностью до миллиграмма. В основной состав входят:
- минеральное вяжущее вещество;
- добавки, определяющие устойчивость ССС к низкой температуре;
- полимерный модификатор;
- регулятор реологических свойств;
- вещества, которые отвечают за время схватывания;
- заполнитель.
Каждый из перечисленных компонентов отвечает за определенное действие и в результате придает уникальность свойствам ССС. Часто в виде добавки применяют гашеную известь, которая оказывает противогрибковое действие.
В качестве вяжущего вещества используют:
- белый цемент;
- гипс;
- портландцемент;
- ангидрит;
- полимерный диспергируемый порошок.
Чтобы смесь в готовом виде была текучей и пластичной, добавляют в состав пластификатор. В результате получают консистенцию с высокими показателями подвижности. Поэтому при замесе раствора не приходится увеличивать объем жидкости.
Чтобы смесь после нанесения на поверхность не расслоилась, в состав включают компоненты, повышающие показатели водоудержания. Но из-за этих добавок во время замеса образуется пена. Поэтому их используют совместно с пеногасителями.
Сухие смеси предназначены для отделки площади внутри и снаружи здания. Во втором случае в состав добавляют противоморозные добавки, что дает возможность работать с материалом даже при минусовой температуре. Кроме того, процесс затвердевания смеси в этом случае ускоряется. Чаще всего для такой цели используют солевой раствор.
Виды сухих смесей
В зависимости от предназначения, существует несколько категорий ССС, предназначенных для:
- шпаклевочной работы;
- штукатурки поверхностей;
- проведения облицовочной работы;
- использования в качестве напольных покрытий;
- осуществления ремонтной работы;
- защиты поверхности от разрушающих действий окружающей среды;
- проведения кладочных, монтажных, гидроизоляционных, грунтовочных или декоративных работ;
- теплоизоляции поверхности.
Выбирая ССС для выполнения строительных действий, рекомендуют для каждого этапа использовать смесь одного производителя. Продукция будет отлично сочетаться между собой, что обеспечит долговечность конструкций и качество выполненной работы.
Размер зерен в составе сухих строительных смесей
Существуют различные размеры зерен в составе ССС, исходя из которых, материал бывает трех видов:
- бетонный;
- растворный;
- дисперсный.
Готовить сухие строительные смеси и приводить их в рабочее состояние можно только по определенной рецептуре, заявленной производителем. Вода должна быть в пределах 70°…80°С.
Кроме того, каждый раствор относят к определенной марке прочности. Чем она выше, тем больше этот показатель.
Классификация сухой строительной смеси
Ориентируясь на область применения материала, ССС разделяют на группы:
- Кладочные. Используют для укладки перегородки и стены. Разделяются они на тонкослойные и толстослойные.
- Затирочные. Смеси рассчитаны для затирки швов и стыков.
- Штукатурные. Материал бывает легким, специальным и тяжелым. Используют для оштукатуривания внешней и внутренней поверхности.
- Напольные. Предназначены для проведения работ по выравниванию пола, формирования стяжки и финишного слоя. Бывают стандартными и самонивелирующимися.
- Клеевые. Рассчитаны на укладку кафельной и керамогранитной плитки, фасадных кирпичей и газобетона.
- Шпатлевочные. Применяют для финишного слоя и выравнивания поверхности.
- Изоляционные. Обеспечивают температурную и звуковую изоляцию.
Также существует группа ремонтных сухих смесей, к которой относят восстановительный и инъекционный материал. В быту массово используют универсальные продукты, адаптированные к выполнению широкого спектра работ. Для примера, если приобрести шпаклевочную смесь, то получится провести стартовую отделку стен, залить пол, выровнять горизонтальную поверхность.
Ориентируясь на вид вяжущего компонента, материал разделяют на два класса:
- сложный (состоит из нескольких вяжущих добавок и клея на органической основе);
- простой (применяют один вяжущий компонент: цемент или гипс).
Чаще всего для внутренней отделки помещения используют однокомпонентную гипсовую смесь, помогающую формировать благоприятный микроклимат в жилом пространстве. Для наружной работы отдают предпочтение материалам, в состав которых входит цемент. В результате обработанная поверхность будет защищена от влаги и устойчива к температурным перепадам.
Кладочная смесь
Без кладочной смеси не может обойтись процесс строительства и отделки. ССС разводят водой в пропорциях, указанных производителем. Раствор должен быть плотным, прочным и эластичным. В качестве связующего вещества используют глину или цемент. Существует четыре вида кладочных смесей:
- оптимальные;
- смешанные;
- цветные;
- специальные.
Оптимальный вид ССС используют в процессе постройки дома. Продукт повышает теплоизоляционные свойства здания, делая дом уютным и теплым. Также этот раствор разрешается использовать для укладки тротуарной плитки.
В некоторых случаях в оптимальную смесь добавляют специальные вещества, позволяющие продлевать время эксплуатации раствора. Это качество идеально подходит для длительных работ. Раствор можно приготовить утром, а затем в течение дня полноценно использовать.
Смешанный состав более эластичный и пластичный. Кроме того, раствор дополнительно защищает помещение от влаги. Изготавливают материал на основе портландцемента. Смешанные варианты — это перлитовые или глино-шамотные смеси, которые отлично утепляют постройку.
Цветную кладочную смесь по достоинству оценили дизайнеры. В состав добавлен краситель, который не изменяет плотность раствора. Материал делает обычную кирпичную кладку более интересной, яркой и оригинальной.
Специальные ССС применяют при возведении крупной постройки. Самый популярный вид — М200. Материал внутри помещений сохраняет тепло и делает сооружение устойчивым к перепаду температур.
Клеевые смеси
Клеевые смеси качественно соединяют плитку с основанием. Материал устойчив к перепаду температур и повышенной влажности. К основным преимуществам относят:
- способность быстрого схватывания и застывания;
- длительное время хранения;
- простоту использования и надежность;
- высокую точность и скорость кладки.
Клеевую смесь применяют для наружных и внутренних работ.
Сухие смеси для пола
Прежде чем укладывать финишное напольное покрытие, требуется выровнять основания. Для этого обустраивают стяжку пола. ССС по качеству значительно превосходит цементно-песчаный раствор. Сухие смеси для пола разделяют на три группы:
- на основе гипса;
- для сухой стяжки пола;
- состоящие из цемента.
Цементную смесь используют для черновой стяжки и окончательного выравнивания основания. Материал подходит для обустройства теплого пола.
Гипсовый состав, по сравнению с цементным, гораздо быстрее полностью высыхает. Материал дает возможность делать достаточно прочную стяжку, обладающую отличными теплосберегающими характеристиками. Смесь ценят за высокую экологичность и невысокую стоимость.
Основной недостаток гипсовой смеси состоит в том, что ее нельзя применять в помещении с повышенной влажностью. Например, в туалете, на кухне или ванной комнате.
Для приготовления сухой стяжки пола не использую воду. Ее изготавливают на основе пенополистирола или керамзита. К основным преимуществам относят:
- повышенные шумоизоляционные качества;
- пригодность к любым типам оснований: бетонные плиты, деревянные перекрытия;
- теплоизоляцию;
- к последующей работе можно приступать сразу, после того как выровняли основание;
- самоуплотнение (при дальнейшей эксплуатации стяжка не проседает).
Для финишного слоя применяют ОСП или листы из гипсоволокна. Это дает возможность в последующем укладывать на них необходимое напольное покрытие.
Штукатурные смеси
От качества выравнивания стен зависит время эксплуатации, практичность и эстетичность помещения. Поэтому важно правильно выбрать сухую штукатурку. Существует два вида:
- стартовая, которую используют при первичной обработке поверхности;
- финишная, предназначенная для декорирования.
Сухую смесь изготавливают на основе гипса или цемента. К основным преимуществам относят:
- низкий коэффициент теплопроводности и высокую степень теплоизоляции;
- простоту в применении;
- высокое качество и экономичность расхода;
- устойчивость к действию огня.
Благодаря сухой штукатурке стены получаются идеально ровными и подходят для отделки любым современным материалом. К основным видам относят:
- Структурную декоративную штукатурку, состоящую из гранул различного диаметра, которые создают интересные рисунки.
- Фактурную. Материал пластичен, поэтому дает возможность формировать барельефы и другие декоративные элементы.
- Минеральная штукатурка. Содержит мрамор, кварц или гранит. Помогает создавать эффект натуральной текстуры.
- Венецианская штукатурка. Создает имитацию отделки стен и потолка малахитом или мрамором. При правильном проведении работ материал невозможно отличить от настоящего.
Сухую штукатурку на основе эпоксидных смол применяют только в закрытом помещении, с полиуретановым составом — в отделке фасада.
Шпаклевка
Шпаклевка — это один из самых распространенных видов ССС. Ее применяют для заделки дефектов разных поверхностей и для их выравнивания. Основные вещества, входящие в состав — заполнитель и связующий компонент. Для увеличения адгезионных свойств увеличивают содержание наполнителя и добавляют полимерные модификаторы.
Шпаклевка бывает:
- гипсовой (для внутренней работы);
- цементной (для наружной обработки поверхностей).
Шпаклевку используют не только для заделки трещин. Также она подходит для выравнивания поверхностей, фасадных и декоративных работ.
Преимущества сухих смесей
У ССС, по сравнению с традиционными растворными смесями, есть существенные преимущества, которые помогают выводить на высокий уровень качество строительной работы. Основные достоинства:
- Простота применения и практичность. Производители детально расписывают инструкцию и размещают ее на заводской упаковке.
- Пропорции исходных веществ выдержаны в рамках ГОСТ. Это обеспечивает строго заданные качества конечной продукции.
- Привлекательная стоимость. Кроме того, ССС ценят за высокую экономичность, так как сокращается время на ее приготовление, а наносится смесь тонким слоем, что значительно экономит денежные средства.
- Однородность, пластичность и отличные адгезивные качества. При соблюдении правил эксплуатации гарантируется надежная сцепка с основанием и качественное нанесение на поверхность любого типа.
- Сохраняет рабочие качества после длительного хранения и транспортировки.
Кроме того, на рынке представлен огромный ассортимент ССС, среди которого легко подобрать материал для всех видов работ.
Правила хранения и применения
Чтобы сохранить указанные производителем характеристики, важно правильно хранить строительный материал. Запрещается:
- нарушать целостность упаковки;
- допускать попадания влаги;
- хранить при температуре ниже +5°С.
Срок годности ССС на цементной основе составляет 1 год, гипсовой — 6 месяцев. После этого материал становится непригодным к использованию. Просроченная смесь на основе гипса моментально схватывается, а цементный состав превращается в камень.
Чтобы не нарушить заявленные характеристики, важно правильно использовать продукт:
- смесь в воду добавлять только при постоянном помешивании;
- проводить вторичное перемешивание через пять минут (за это время все компоненты растворятся, и раствор приобретет требуемые свойства);
- строго соблюдать указанные производителем пропорции воды (избыток влаги повлияет на прочность покрытия).
Прежде чем нанести раствор, поверхность очищают и грунтуют. Если не получается удалить старый слой покрытия, то его обеспыливают, а затем наносят подготовленную смесь.
Применение сухих смесей в гидроизоляции
При проведении гидроизоляционной работы к качеству ССС предъявляют повышенные требования. Особое внимание уделяют устойчивости материала к температурным перепадам. По входящим в состав компонентам смеси бывают двух типов:
- Пленочные. Плоскость покрывают тонким слоем прозрачного раствора. В результате на поверхности образуется пленка, которая защищает от проникновения влаги.
- Проникающие. Смесь защищает материал от влаги не только на поверхности, но и внутри.
Чаще всего сухие смеси для гидроизоляции изготавливают на основе цемента или его аналога. Приготовленный раствор ценят за хорошую адгезию. Его применяют для обработки поверхностей из:
- металла;
- бетона;
- кирпича;
- дерева.
Используемый раствор обладает эластичностью и водостойкостью. Подходит для выполнения работ внутри и снаружи помещения.
Итого, сухие строительные смеси — это удобный материал с тщательно продуманным составом. При их выборе пропадает необходимость смешивания песка, цемента, различных химических веществ и гипса. ССС обеспечивают требуемое высокое качество работ. В состав некоторых видов добавляют антиморозные добавки, что дает возможность продолжать строительство при минусовой температуре.
Как получить высокопрочный промышленный бетонный пол?
Промышленный бетонный пол может быть базовым и финальным напольным покрытием. Задействуют его не только на производственных объектах, но и в большинстве торговых, офисных центрах, в общественных зданиях. Благодаря современным технологиям промышленные бетонные полы не только улучшили и без того качественные характеристики по износостойкости и прочности, но и стали иметь интересные дизайнерские решения.
Под длительной защитой
В настоящее время все активнее при строительстве различных объектов задействуются промышленные полы с топпингом - специальной смесью, укрепляющей верхний слой бетонного покрытия. Топпинги имеют свои разновидности (на основе кварца, корунда или металла), а также различаются по способу нанесения (сухой на бетонную поверхность, влажный на влажную, влажный на сухую).
По словам менеджера по продукту «Промышленные полы» Master Builders Solutions, ООО «МБС Строительные системы» Дарьи Волововой, при выборе топпинга важно знать, каковы будут условия эксплуатации пола на объекте. В первую очередь важны такие показатели, как истирающая и ударная нагрузка, к тому же вид наполнителя значительно влияет на показатель износостойкости упрочняющей смеси. Но, при этом, долговечность готового пола зависит и от множества других факторов. Бывают ситуации когда хорошо выполненный пол с кварцевым топпингом эксплуатируется лучше, чем пол с корундовым топпингом, затертым в сложных условиях. Также на рынке есть т.н. литые топпинги, технология нанесения которых отличается от традиционной порошковой. Как правило, такие топпинги в момент нанесения не рассыпаются на поверхность бетона в сухом виде, а укладываются слоем затворенного водой материала. С точки зрения конечных характеристик такой вариант более предпочтителен, так как финишный слой пола состоит из чистого упрочнителя, а не перемешанного с бетоном в процессе укладки.
Несмотря на то, что классическая «порошковая» технология упрочнения бетонных полов очень распространена на рынке, добавляет эксперт, она является одной из самых сложных с точки зрения соблюдения нюансов выполнения работ. Большая доля успеха лежит в хорошо подобранной рецептуре бетона и стабильности характеристик бетонной смеси в течение каждой заливки. Также большое значение имеют условия производства работ. Топпинги, как любой цементный материал, требуют правильного температурно-влажностного ухода непосредственно после окончания работ, а также контроля условий окружающей среды в процессе монтажа.
«В 2020 году ввиду активного роста сегмента логистики, когда открывались и расширялись складские площади интернет-магазинов, топпинги, на мой взгляд, стали покупаться активнее. При этом, спрос на ремонт и обновление старых бетонных полов становится все более актуальным в последнее время. Мы это видим по большому количеству запросов на технологию выполнения т.н. топпинга по старому бетону - тонкослойного высокопрочного финишного покрытия MasterTop 135PG или MasterTop 450PG. Эти материалы позволяют обновить существующий бетонный пол без значительного поднятия отметки пола»,- подчеркивает Дарья Воловова.
Руководитель Учебно-Технического Центра АО «ГЛИМС-Продакшн» Владимир Хрипунов продолжая тему сообщил, что в настоящее время основные требования при обустройстве промышленных полов предъявляются к марочной прочности бетонной смеси, от которой зависят все остальные свойства готового напольного покрытия - стойкость к истиранию, внешний вид и прочее. Кроме того, для торговых и выставочных залов высокое значение имеет возможность колеровки напольного покрытия. Хотя в данном сегменте встречаются и требования в стиле индустриальный лофт. Например, все напольные покрытия торговых центров «Леруа мерлен» серые – как классические промышленные полы.
Оптимальное обустройство
При заливке промышленных бетонных полов очень часто используется несъемная опалубка, а также рельс-формы. Данные системы помогают оптимальному проведению работ и улучшает качество напольного покрытия.
Руководитель проектного отдела ООО «Пейкко» Игорь Тихонов отмечает, что несъемная опалубка не требует демонтажа после заливки бетона, что экономит время и рабочую силу. За счет своей конструкции она одновременно выполняет функцию деформационного шва. Использование такой системы обеспечивает более быстрый и легкий способ укладки бетона, а также получение полов высокого качества, не требующих технического обслуживания. Несъемную опалубку можно использовать при устройстве полов толщиной от 100 мм на грунтовом основании или бетонной подготовке. С экономической точки зрение применение несъемной опалубки позволяет избежать дорогостоящего ремонта с заменой чернового и основного покрытия; повышает устойчивость к динамическим нагрузкам; обеспечивает долговечность конструктивной основы.
По словам эксперта, рельс-формы оптимальны для создания полов в небольших промышленных помещениях, таких как: гаражи, площадки подземных или крытых автостоянок. Также они применяются при устройстве бетонной стяжки поверх плиты перекрытия. Для устройства промышленных полов большой площади применяются деформационные профили, обеспечивающие передачу усилий с одной карты заливки на другую. Их стоимость в сравнении с рельс-формами существенно выше и зависит от конструктивного исполнения.
«Рынок промышленных полов постоянно развивается, появляются современные виды топинговых покрытий, улучшаются прочностные характеристики. Системы деформационных профилей также совершенствуются, учитывая потребности рынка. Увеличивается несущая способность систем для передачи усилий, улучшается форма силовых профилей, обеспечивая максимально ровное сопряжение с поверхностью бетонной плиты. В частности, не так давно появилась новая система профилей, выполненных в форме синусоиды. Данные профили успешно применяются в зоне интенсивного движения специальной техники с роликовыми колесами. В ближайшее время наша компания планирует выпуск деформационных швов с силовыми профилями в такой форме»,- сообщил Игорь Тихонов.
При ремонте бетонного пола часто проводится и его фрезеровка. Это позволяет ускорить сроки, а также качество ремонта. Генеральный директор "Швамборн Рус" Иван Минчев обращает, что при выборе фрезеровальной (шлифовальной) машины следует правильно оценить экономическую выгоду использования более дорогой или дешевой модели, ее технологические характеристики, срок службы, бренд и т.д. Также, добавляет он, важно четкое соблюдение правил эксплуатации данного оборудования. В частности, фрезерный ротор, ламели и оси ротора нужно проверять на пригодность после каждой эксплуатации и при необходимости заменить на новые. Фрезеровальная машина по бетону всегда должна работать вместе со соответствующим пылесосом – это единый рабочий комплекс. Как и каждый автомобиль, она должна проходить техническое обслуживание раз в году.
Промышленные виды и типы фундаментов
Прочность и надежность любого сооружения зависит от надежности фундамента и грунтового основания.
Стоимость фундамента в затратах на строительство сооружения составляет от 7 до 15%. Но при строительстве на местности со сложным рельефом, сильно обводненных почвах, с применением укрепления грунта, стен и так далее, стоимость может взлетать до 40%. Поэтому крайне важно подходить к выбору фундамента обдуманно и взвешенно.
От чего зависит выбор фундамента
Фундамент– это подземная часть здания или сооружения, воспринимающая нагрузку от надземной части и передающая ее на грунтовое основание. Фундамент состоит из следующих элементов:
- Обрез – верхняя плоскость фундамента, на которой располагаются наземные части здания.
- Подошва- нижняя плоскость, соприкасающаяся с грунтовым основанием
Состояние грунтов
Грунты– это геологические породы, залегающие в верхних слоях земли. Состоят из твердых частиц- зерен, разной размерности, по- другому- «скелета грунта», и пустот, заполненных атмосферным воздухом или частично водой.
Основанием называется толща грунта, непосредственно принимающая нагрузку от фундамента здания или сооружения.
Основания, способные воспринимать нагрузку без предварительного усиления грунтов, называют естественным. Основания, которые могут принимать нагрузку только после проведения мероприятий по усилению грунтов, называются искусственными.
В следствии давления, передаваемого зданием, грунты под фундаментом испытывают значительные сжимающие усилия. Под действием этих нагрузок грунты равномерно уплотняются. Такие равномерные деформации называют осадкой, которые вызывают осадку фундамента.
Неравномерные деформации грунта, происходят в результате уплотнения и коренного изменения структуры грунта под воздействием внешних нагрузок, либо собственной массы, или других факторов. Например, замачивания просадочного грунта, подтаивания участков льда в грунте, называют просадкой. Такие деформации могут вызвать повороты фундаментов, вплоть до разрушения. Просадки основания недопустимы.
Для того, чтобы деформации не оказали опасных воздействий на работающие под нагрузкой конструкции, не повлияли на условия эксплуатации, установлены предельные величины деформации основания и напряжения в грунте, возникающих под подошвой фундамента. Ширина и глубина напрягаемой зоны значительно превосходит ширину основания фундамента. Но на глубине равной шестикратной ширине подошвы фундамента грунт уже не испытывает напряжений.
Если грунты-основания, в пределах сжимаемой толщи, не обладают необходимой несущей способностью, например, насыпные грунты, торфяники, рыхлые песчаные и суглинистые грунты с большим содержанием органических осадков, то их искусственно укрепляют или применяют фундаменты, передающие нагрузки на нижележащие прочные грунтовые основания.
При проектировании промышленных фундаментов обязательно учитываются предельные состояния грунтов по двум группам:
- Несущей способности
- Деформации
Глубина заложения фундамента
На показатель глубины заложения строительного основания влияют факторы:
- Эксплуатационное назначение строения
- Архитектурные особенности сооружения
- Нагрузки: статические и динамические
- Уровень и состояние грунтовых вод
- Глубина заложения коммуникаций и фундаментов соседних строительных конструкций
- Характер грунтов
- Уровень промерзания почвы
- Рельеф местности строительной площадки
Какие существуют нагрузки на фундамент
При расчете параметров основания будущего здания максимально учитываются всевозможные нагрузки. Нагрузки на фундамент делят на постоянные и переменные.
Постоянные нагрузки:
- Вес строительных материалов для возведения стен, материалы окон и дверей
- Вес перекрытий.
- Кровля.
- Лестничные марши
- Вентиляционное и санитарно- техническое оборудование
- Станки, подъемные механизмы и другое стационарное оборудование
Переменные нагрузки:
- Ветровая нагрузка.
- Нагрузка снежного покрова.
- Динамические нагрузки от прилегающих автомобильных дорог, аэропортов, соседних промышленных зданий.
- Вес людей работающих, проживающих и обслуживающих здание.
- Вес мебели, мобильного оборудования.
Требования к фундаментам
К строительным основаниям предъявляются те же, либо более строгие требования, что и к возводимым на них строениям. Поэтому срок службы фундамента не может быть менее срока эксплуатации здания или сооружения.
- Прочность.
- Устойчивость на опрокидывание и скольжение в плоскости подошвы.
- Инертность к воздействию агрессивных грунтовых вод.
- Стойкость к климатическим факторам таким как морозостойкость, пучению грунтов при замерзании.
- Соответствие по долговечности сроку службы здания.
- Экономичность.
- Индустриальность – это возможность производства конструктивных элементов промышленным способом.
Исходя из вышеперечисленных требований выстраиваются принципы проектирования строительных оснований, а именно:
- Расчет фундаментов строений производится по предельным состояниям независимо от вида и типа строительного основания, опираясь на данные геолого-инженерных изысканий.
- Учет взаимодействия всей системы - грунт, строительное основание и надфундаментные несущие сооружения: стены, балки, перекрытия.
- Всесторонний подход при отборе типа фундамента: оценка работы грунтов на основе инженерно-геологических условий на строительной площадке; степени реакции несущей конструкции здания или сооружения на неравномерные деформации грунта.
Проектирование фундаментов
Проектировать строительные основания должны специалисты высокого профессионального уровня. Цена ошибки, допущенной при проектировании, может быть очень высока. К проектированию фундамента следует приступать только тогда, когда на руках имеются все вводные данные: результаты инженерно- геологических исследований, подробный проект надфундаментной части здания или сооружения. Приведенные факторы указывают на сложность выполнения проектирования оснований и фундаментов. Поэтому бывает трудно однозначно решить с выбором рационального типа фундамента, не приняв во внимание несколько возможных, конкурирующих вариантов. Окончательное решение следует принимать на основе технико-экономического сравнения рассматриваемых вариантов оснований и фундаментов. При этом необходимо учитывать финансовые затраты на подготовительные работы, проектировку и строительство; долговечность конструкции, материалоемкость, индустриальность изготовления, трудоемкость, возможность проведения работ в холодное время года. Важно учесть момент сохранения естественной структуры грунтов основания во время производства земляных работ.
Вариантное проектирование оснований и фундаментов рекомендуется выполнять в такой последовательности:
- Наметить возможные, конкурирующие варианты оснований и фундаментов с учетом инженерно-геологических условий строительной площадки, конструктивных особенностей здания или сооружения и действующих нагрузок.
- Рассчитать выбранные варианты оснований и фундаментов в стадии технического проекта, отобрав наиболее нагруженные фундаменты.
- Провести технико-экономическое сравнение вариантов и выбрать из них наиболее рациональный.
Классификация фундаментов
Фундаменты классифицируют по признакам.
По форме в плане:
- Ленточные
- Столбчатые
- Сплошные (плитные)
- Свайные
По виду материала:
- Бетонные
- Железобетонные
- Бутовые
- Бутобетонные
- Кирпичные
- Деревянные
По характеру работы под нагрузкой
- Жесткие. Такие фундаменты испытывают преимущественно сжатие, и в которых не возникает деформации изгиба. Производятся из природного камня и цементного раствора. Например, бутобетон или бетон.
- Гибкие. Работающие как на сжатие, так и на изгиб. В строительстве подобных фундаментов применяют железобетон.
По способу производства:
- Сборные
- Монолитные
По глубине заложения
- Мелкого заложения. Как правило, это до двух метров, но выше точки промерзания грунта
- Глубокого заложения. Ниже точки промерзания грунта.
Виды и типы фундаментов
Ленточные
Применяют на сухих, прочных грунтах. Ленточные фундаменты могут быть как сплошными, так и прерывистым. В разрезе могут представлять собой прямоугольник, трапециевидную форму, либо ступенчатую конструкцию.
- Сборные. Состоят из железобетонных блоков, блоков-плит, фундаментно-стеновых блоков. Блоки- плиты или блоки-подушки выпускаются прямоугольной или трапециевидной формы. Укладываются на тщательно утрамбованную песчаную подготовку толщиной 100 мм. В целях сокращения расхода бетона и снижения массы фундамента применяют пустотелые блоки с узкими сквозными или широкими замкнутыми пустотами. Размеры блоков подушек принимают: по ширине от одного до трех метров; по длине от 1,2 до 3 метров; по высоте 0,3 метра и 0,5 метра
- Монолитные. Представляет собой армированную бетонную конструкцию, проложенную под несущими и ограждающими стенами здания. Может быть выполнен как с мелким заглублением, так и с заглублением ниже уровня промерзания почвы. Позволяет, как и сборный ленточный фундамент, предусмотреть в проекте сооружения подвальные помещения и цокольный этаж.
Все типы ленточных фундаментов подлежат обязательной защите от дождевых и талых вод. С этой целью по периметру наружных стен делают отмостку из асфальта или бетона или сборных железобетонных плит. Ширина отмостки должна быть не менее 0,5 метра, с уклоном от здания 2-3%. Однако, в любых грунтах содержится капиллярная влага. Влага проникает в тело фундамента и поднимается к зоне сопряжения с элементами надземной части строения. Чтобы не допустить поступление влаги на границе фундамента со стенами устраивают гидроизоляцию.
За неправильным осуществлением работ по устройству гидроизоляции и отведению внешних вод неминуемо кроется разрушение фундамента. Увеличение влажности станет причиной вымывания раствора из соединительных швов, отслоения штукатурки, коррозии арматурного каркаса.
Столбчатые фундаменты
Устраиваются в тех случаях, когда нагрузка от здания вызывает давление на грунт меньше нормативного (малоэтажное промышленное строительство), либо под колонны. Бывают сборными и монолитными. Под зданиями с несущими стенами столбчатый фундамент располагают под углами, под простенками и через 3-5 метров на глухих участках стен. По фундаменту прокладывают балки из сборного или монолитного железобетона.
Столбчатые фундаменты применяют для отдельно устанавливаемых столбов, колонн при строительстве, как одноэтажных, так и многоэтажных промышленных и гражданских зданий. Колонный каркас опирают на железобетонные блоки стаканного типа или блок- стакан.
Монолитный столбчатый фундамент представляет собой ступенчатую конструкцию с подколонником и стаканом для установки колонн. Высота ступени составляет 0,3 или 0,45м. Подколонники устанавливают на плиту по цементно-песчаному слою. Высота блок-стакана 1,5 и 1,8 метра до 4,2 метра с градацией через 0,6 метра. Размеры подошв в плане составляют от 1,5 на 1,5 метра до 6,6 на 7,2 с модулем 0,3 метра.
Сплошные фундаменты
При очень слабых грунтах и значительных нагрузках в строительстве применяют сплошные фундаменты или иначе- плитные. Они представляют собой сплошную железобетонную плиту под всей площадью здания. Имеют плоскую или ребристую конструкцию. Применяется в строительстве сооружений без подвалов и цокольных этажей. Плитный фундамент отличается высокой надежностью. Поэтому может применяться на любых видах грунтов. Экономически неоправданно использование плитного фундамента на местности с большим уклоном. Устройство плитного фундамента является затратным, так как подразумевает значительный объем земляных работ и использования большого количества строительных материалов. Конструктивно плитный фундамент представляет из себя многослойную структуру.
- Работы по обустройству сплошного фундамента начинают с выборки слоя почвы и подготовки котлована.
- Площадь котлована утрамбовывают. Затем кладется песчаная или гравийно-песчаная подушка. Она служит для гашения вибраций, отведения грунтовых вод, противодействует пучению.
- Прокладывают геотекстиль для армирования и противодействию заиливания подушки. В зависимости от толщины подушки геотекстиль можно прокладывать между слоями, для улучшения армировки.
- Для выравнивания основы проводят бетонную подготовку жидким раствором. Таким образом выравнивается горизонтальный уровень, что необходимо для правильной установки железобетонного каркаса и улучшается гидроизоляция.
- Гидроизоляция. Гидроизоляционные материалы предотвращают капиллярный подсос влаги
- Железобетонный армирующий каркас. Представляет собой взаимосвязанную конструкцию из арматуры. Каркас предотвращает растрескивание бетона и обеспечивает высокую стойкость к деформациям.
- Бетонный массив. Толщина его зависит от расчетных характеристик здания.
Дополнительно, в зависимости от характера грунтов может монтироваться дренажная система и выполняться утепление для противодействия промерзанию почвы.
Свайные фундаменты
Свайным называют фундамент, в котором для передачи нагрузки от сооружения на грунт используется свая. Он состоит из свай и объединяющей их жесткой связи- ростверка, либо плиты- перекрытия. В соответствии с этим свайные фундаменты бывают:
- Ростверковые
- Безростверковые
Сваи располагают под зданием по аналогии со столбчатым фундаментом, но с меньшим шагом, который определяют расчетом.
Свайные фундаменты применяют там, где необходимо передать значительные нагрузки на слабые водонасыщенные грунты. Когда производство большого объема земляных работ для устройства основания под другие виды фундамента технически невыполнимо или экономически нецелесообразно.
В зависимости от нагрузок, действующих на фундамент, сваи могут располагаться:
- По одной. Под отдельной опорой.
- Рядами под стеновыми конструкциями
- Кустами. Под колоннами.
- Свайными полями. Под строениями малой площади со значительными нагрузками.
По виду материала сваи выпускают:
- Бетонные.
- Железобетонные.
- Стальные
По способу изготовления и погружения в грунт сваи делят на:
- Забивные. Погружают методом забивки, вдавливания, вибрации и ввинчивания
- Набивные. Относятся к группе монолитных. Их устраивают непосредственно в грунте из бетона или железобетона, с помощью специальных обсадных труб, которые погружаются в предварительно сформированную скважину. Применяют такой тип фундамента при больших нагрузках. Диаметр сваи может достигать 1000 миллиметров, а глубина заложения 20 метров и более.
По характеру работы в грунте сваи делятся на два типа:
- Висячие. Не достигают плотного грунта. Принимаемую нагрузку передают за счет сил трения между их боковой поверхностью и грунтом.
- Сваи-стойки. Такие сваи проходят через слабый грунт и нижним концом опираются на прочное основание, передавая на него всю нагрузку от строения.
Отличие фундамента промышленного от частного
Основное отличие промышленных фундаментов, в том числе и фундаментов гражданского многоэтажного строительства, от фундаментов частного малоэтажного строительства заключается в том, что промышленные объекты производят значительно большую нагрузку на строительное основание. Промышленные фундаменты многоэтажных зданий часто испытывают нагрузки не только на сжатие, но и на растяжение, скручивание, смещение. Поэтому промышленные фундаменты отличаются большей прочностью, массивностью, более высокими требованиями к материалам, и дороговизной.