Існує думка професійних будівельників та проектувальників, що на чорноземі будувати будинки не можна. Пояснюють це органічними процесами, що відбуваються у ґрунті. Життя черв'яків, жуків кліщів, мікроорганізмів відбувається до тих пір, поки існують залишки, що не розклалися. Під накритим фундаментом земля обмежена у повітрі, воді, новій органіці. На той момент, коли почнуть відбуватися значні зміни у ґрунті, фундамент будинку деформуватиметься. Наслідок - повна або часткова руйнація будинку.
Думці фахівців протиставляється досвід людей, що живуть, у побудованих будинках на чорноземах, без відповідності всім правилам і приписам - будинки стоять. Населення навіть не підозрює, що 20 років тому будувати будинок не можна було. Хоча перекошена хата навіть у російських казках фігурує. Тепер розуміємо, що будови зводилися на чорноземі без бетонного фундаменту та міцної основи.
Суперечність виправдовується тим, що, чорнозем це тільки верхній шар. Під ним йде основа з глини, піску, суглинків, супісків та інших видів більш надійних основ.
Пошук раціонального зведення фундаменту на чорноземі
Для того щоб побачити повноцінну картину, необхідно замовити геологічні дослідження, які показують:
1. особливості території;
2. рівень ґрунтових вод;
3. будова ґрунтів;
4. глибину промерзання;
5. несучу здатність кожного шару.
Відсутність проведеного аналізу призводить до наступних результатів: просаджуються стіни, вилітають шибки, деформуються дверні коробки.
- пальово-ростверковий фундамент з висячим ростверком (дорожче і міцніше);
- Цілісне заливання бетоном;
– для стрічкового фундаменту під грунт просадки (що дешевше і ненадійно).
Цілком можливо, що варіанти вас не влаштують. Тоді найраціональніше рішення - виїмка чорнозему (часткова або повна) та встановлення плитного фундаменту. Часткова виїмка передбачає і часткову заміну гравійно-піщаної сумішшю. Знадобляться деякі види трамбувальних машин. Як варіант, можна зробити повне ущільнення або обтиснення чорнозему для створення міцної основи під фундамент. Це рішення вимагає завезення безлічі важкої будівельної техніки, що не завжди є фізично та матеріально доцільним.
Гідроізоляція бетону
Чорнозему властива комковата структура, що говорить про хорошу водопроникність і здатність накопичувати вологу, необхідну для утворення гумусу. Для бетонної суміші це не найкращий фактор. Залежно від технології зведення фундаменту це може бути три способи:
- Нанесення на поверхню бетону руберойду, рулонного пергаміну або толі. Точні розміри площин фундаменту визначають конкретну витрату матеріалу.
– У траншеї розстеляють ізоляційний матеріал.
– Кріплять до опалубки, передбачаючи, щоб уникнути пошкоджень під час зняття.
Слід подбати і про теплоізоляцію бетону, яка зупинить замерзання вологи, що міститься в тілі фундаменту. Застосовують пінополістирол, пінополіуритан чи базальтовий матеріал. Велику роль відіграють водовідвідні канали та дренажна система.
Фундамент - основа будинку, від нього залежить термін служби та міцність будівлі. Не економте на основі будинку, інакше споруда просяде, на несучих стінах з'являться тріщини, а згодом будинок буде схожим на Пізанську вежу. Будівництво основи під будинок дорога справа, воно займає близько 1/4 всіх витрат від будівництва. Через дорожнечу важливо все зробити з першого разу правильно і не переробляти надалі роботу, яка спричинить ще більші витрати.
Перед початком будівельних робіт потрібно правильно розрахувати глибину закладення основи під будинок. Цією процедурою займається проектувальник, який усі розрахунки та дані фіксує у проекті будинку. Не завжди є можливість найняти кваліфіковану людину, яка займеться розрахунками закладення підстави, іноді доводиться справлятися самотужки. Іноді навіть не потрібно втручання фахівців тому, що умови для будівництва можуть бути дуже сприятливими.
На розрахунки закладання опори впливають кілька факторів:
- Тип та розмір будови.
- Геологічний та гідрогеологічний розріз ділянки, де розташовуватиметься будинок.
- Вплив зовнішніх факторів, кліматичних умов.
- Якість ґрунту.
- Величина навантаження на основу.
В якості основи використовують бетон, камінь або дерево, але краще використовувати бетон, який надійніший за інші матеріали. Вважають, що мінімальна товщина конструкції — 0,5 м від поверхні будівельного майданчика. Таку товщину можна використовувати за сприятливих умов для будівництва будинку, тобто якщо ґрунт, який розташовується на даній ділянці, міцний та надійний. В інших випадках потрібно підійти до розрахунку закладення ґрунту більш ретельно та відповідально, основа завтовшки 0,5 м вас не влаштує.
Геологічний розріз ділянки
Потрібно знати, що головним фактором, що впливає на глибину закладення основи під будинок, є ґрунт. Дізнайтеся, якого він виду, яке його якість та зміст. Вам необхідно зробити геологічний розріз ділянки самотужки, для цього знадобиться лопата та робочі руки. Почніть копати яму розмірами 1,5 х1, 5м, не менше, щоб було зручно перебувати всередині. Глибина ями має бути приблизно 3 м.
Якщо ви не бажаєте копати яму і напружуватися, то можна звернутися до відповідних державних архівів, де ви зможете знайти геологічний розріз ділянки, де розташовуватиметься ваш майбутній будинок. ви отримаєте схему ділянки, а можете зробити свою схему, яка буде більш достовірною та актуальною.
За допомогою рулетки виміряйте кожен рівень ґрунту, який зустрінете під час розкопок. Все схематично зобразіть на аркуші паперу, зберігайте масштаб, можете використовувати якісь умовні позначення, головне, щоб потім самі розібралися у своїх кресленнях і схемах.
Найчастіше зустрічається порядок залягання порід виглядає приблизно так:
- Верхній шар ґрунту та рослинність на ньому. Це сама ненадійна опора для будівництва, так як грунт добре вбирає вологу, вона пухка і нерівномірна. Цей шар у глибину може досягати до 1 м, він є домом для різних комах, коренів та гризунів. Перед початком будівництва вам потрібно буде позбавитися цього ненадійного шару, викопати його повністю, він не зможе стати міцною опорою вашому будинку.
- Торф'яник чи мул. Цей шар ґрунту теж не можна назвати надійним, на ньому будинок не збудуєш.
- Пісок. Піски можна використовувати як основу під будинок. Існує різні види пісків, від виду піску залежатиме його міцність:
- грависті;
- дрібнозернисті;
- середньозернисті;
- крупнозернисті.
- Крім цих пісків можуть потрапити пилуваті піски, тут потрібно враховувати рівень ґрунтових вод. Чим вищий їхній рівень, тим менша надійність.
- Глини, суглинки та супіски. Їхня міцність залежить від рівня води в них. Вода, як і у дрібнозернистих пісків, знижує витривалість ґрунту. Якщо рівень води в глинах, суглинках або супесях високий, то вони можуть прогнутися і деформуватися навіть під своєю вагою.
Орієнтуйтеся на особливості вашої ділянки, на шари ґрунтів, досліджуйте та заміряйте кожен рівень з точністю.
У документі СНиП 2.02.01-83 «Підстави будівель та споруд» ви знайдете всю необхідну інформацію для вашого будинку.
Основне правило глибини залягання фундаменту - чим вищий будинок, тим глибше повинна залягати конструкція. Якщо не дотримуватись цього правила, то в майбутньому ваша споруда нахилиться або на стінах утворюються тріщини. Окрім висоти та конструкції будівель, враховувати потрібно близькі споруди, рівень ґрунтових вод та підземні канали.
Повернутись до змісту
Стрічковий фундамент
Існує кілька видів стрічкового фундаменту:
- Із блоків.
- Монолітний.
- Цегляний.
- На пучинистих ґрунтах (з блоків, монолітний, із цегли).
Найчастіше у будівництві приватних будинків спостерігається використання дрібнозаглибленого монолітного стрічкового фундаменту. Цей вид найбільш економічний, легко встановлюється, що не скажеш про глибоко заглиблений спосіб.
Ви можете вибрати ту основу під будинок, яка буде відповідати вашим вимогам. Слід врахувати особливості ґрунту, ваші економічні можливості, висоту майбутньої конструкції, рівень ґрунтових вод та ще багато інших факторів. На основі сукупності факторів робіть свій вибір.
Дрібнозаглиблена стрічкова монолітна конструкція є безперервною лінією з бетону, яка знаходиться строго під несучими стінами будівлі. Принцип роботи стрічкової монолітної конструкції полягає в тому, що вся вага будівлі припадає на цю опору, яка поширює навантаження рівномірно на ґрунт.
Повернутись до змісту
Умови використання стрічкового дрібнозаглибленого монолітного фундаменту
- Грунт є непучинистим і однорідним.
- Низький рівень ґрунтових вод.
- Відсутні насадження (високі дерева).
- Ґрунт не є органічним (торф).
- Відсутні стики у ґрунті.
- Ділянка непідтоплювана.
При мінімальній розрахунках потрібно враховувати промерзання грунту. Промерзання ґрунту – це та глибина, на яку замерзає ґрунт у холодну погоду.
Вплив на фундамент знаходиться в прямій залежності від рівня ґрунтових вод і глибини промерзання, чим більше ці величини, тим вищий рівень здирання. Високий рівень пучення створює видавлювання дрібнозаглибленої стрічкової основи. Щоб він подолав сили здирання, конструкцію потрібно заглиблювати.
Максимальна глибина для стрічкового фундаменту – 2,5 м.
Вона може бути і меншою, якщо цьому супроводжують сприятливі умови.
Іноді ступінь промерзання впливає на . Наприклад, якщо грунт складається з піску, а безодня відсутня.
Повернутись до змісту
Залежність закладення фундаменту від глибини промерзання
На глибину закладання опорної конструкції впливає глибина промерзання землі. Ця величина варіюється, вона залежить від регіону, де розташовуватиметься ваш майбутній будинок.
- Якщо промерзання до 2 м, то глибина закладання конструкції – 0,5 м.
- Якщо промерзання до 3 м, то глибина закладання конструкції – 0,75 м.
- Якщо промерзання більше ніж 3 м, то глибина закладення конструкції — 1 м.
Якщо грунт пучинистий, це несприятливо впливає на конструкцію, її потрібно зробити глибше. Залежно від глибини промерзання пучинистого ґрунту рекомендуються такі рівні закладення стрічкового фундаменту:
- Якщо промерзання до 1 м, то глибина закладення конструкції – 0,5 м.
- Якщо промерзання до 1,5 м-коду, то глибина закладення конструкції - 0,75 м-коду.
- Якщо промерзання до 2,5 м, то глибина закладання конструкції – 1 м.
- Якщо промерзання до 3,5 м-коду, то глибина закладення конструкції - 1,5 м-коду.
Рівень ґрунтових вод може вплинути на глибину закладення фундаменту. Якщо рівень вод дуже високий, його доведеться розміщувати глибше норми.
Максимальна над рівнем землі повинна бути в 4 рази більша за його ширину. Внутрішній простір має бути заповнений піском. Висота над землею повинна дорівнювати або бути меншою за висоту частини, що знаходиться під землею. Найчастіше висота основи над землею становить 50 см.
Почнемо з грубих помилок, які допускаються при зведенні фундаментів. Перше – це підстави траншеї, воно має бути міцним та надійним. Якщо при виїмці грунту, ви виявили пошарове залягання порід, необхідно зупинитися на тій висоті, яка стане природною вихідною базою для зведення фундаменту, але не вище відмітки промерзання грунтів (мається на увазі пристрій заглибленого фундаменту). Влаштовувати фундамент на чорноземі не можна, його структура не дозволяє відносити його до надійних підстав.
У дрібнозаглиблених потрібно передбачити піщану подушку, оскільки він найкраще ущільнюється, не затримує вологу і є інертним, протипучинистим матеріалом. Піски бажано вибирати чисті, без будь-яких глинистих, мулистих включень, середньої та великої фракції.
Бетонні роботи
Дуже важливо дотримуватися і водоцементне співвідношення, яке має бути таким, щоб води вистачило для гідратації цементу, практичний досвід показує, що В/Ц = 0,6 цілком достатньо для сприятливого перебігу процесу схоплювання та твердіння бетону. Дуже часто для кращої зручності, будівельники підвищують пластичність маси шляхом додавання води, що вкрай негативно позначається на його щільності, міцності та водонепроникності. Не пов'язана хімічним процесом гідратації вода залишається у тілі бетону. Після її випаровування залишаються численні пори і капіляри, які немов губка вбирають у себе воду з атмосфери та ґрунту. При негативних температурах рідина всередині утворених порожнин замерзає, що неминуче призводить до руйнування бетонного каменю та втрати його несучої здатності. Тому поверхневого захисту, на кшталт гідроізоляції та гідрофобізації недостатньо для того, щоб зберегти цілісність конструкції. Він здатний уберегти від згубної дії надмірної вологи, але не від напірних вод.
Гідроізоляція фундаменту
Поряд з роботами щодо зменшення водонепроникності бетону, не можна забувати і про гідроізоляцію, захист від впливу поверхневих та підземних вод. Найбільш економічний метод – це нанесення бітумного покриття, але він прийнятний у тому випадку, коли доступ до основи будівлі не обмежений. Якщо проміжок між стіною фундаменту не передбачений, тоді гідроізолюючий матеріал укладають безпосередньо в траншеї, котловані або кріплять до опалубки таким чином, щоб при її розбиранні не пошкодити захисний шар. Часто використовують толь, руберойд, рулонний пергамін. Це щодо вертикальної ізоляції.
Вимощення
В основі будівлі існує ще одна зона, в якій можуть накопичуватися атмосферні опади, це примикання верхнього шару ґрунту та фундаменту. Для того щоб відвести талі та дощові води від основи будівлі, встановлюється вимощення. Вона є майданчиком по периметру будинку, що встановлюється під кутом 15 – 30 0 і не дає вологи затримуватись у вертикальній частині цоколя. Як правило, її розріз являє собою багатошаровий пиріг, що складається з підстилаючого шару та покриття. Основою для підстилаючого шару є піщано – гравійна суміш, яка добре ущільнюється шляхомтрамбування . Потім укладаємо армокаркас, справа в тому, що будь-яке покриття добре працює на стиск, а армуюча сітка дозволить компенсувати навантаження на розтяг. Після цього наноситься фінішний пласт, це може бути натуральний камінь, бетон, асфальт або інший відповідний будівельний матеріал. Для збереження цілісності поверхні, не забуваймо прокладати температурні шви, лінійне розширення ще ніхто не скасовував. Ширина майданчика забезпечує збирання води і з покрівлі, тому орієнтовно цей розмір варіюється від 70 до 110 мм.
Теплоізоляція
Як би зусиль не прикладалося, повністю виключати попадання вологи не вдасться, але мінімізувати її руйнівну дію можна. Для цього проводяться
заходи щодо збереження тепла. Сама бетонна конструкція не має теплозахисних властивостей, тому її утеплюють додатково. Це зменшить негативний вплив негативних температур на вологу, що міститься в тілі фундаменту та цокольній частині будівлі. Найефективнішим матеріалом на сьогоднішній день визнано екструдований пінополістирол. Його структура така, що він не вбирає вологу і зберігає свої теплоізоляційні властивості протягом тривалого часу, зберігаючи несучу здатність і експлуатаційні характеристики фундаменту. Також використовуються базальтовий утеплювач,пінополіуретан та пінопласт.
Облицювання цокольної частини необхідне не тільки для естетичних цілей, але і для практичних. Декоративне покриття захищає теплоізоляційний шар від механічних пошкоджень та атмосферних впливів.
Вентиляційні отвори та продухи
Вогкість, пліснява та затхле повітря в приміщеннях, результат неправильної роботи вентиляційної системи в кращому випадку, а в гіршому, повна її відсутність. І від цього нікуди не дінешся. Конденсування холодного повітря, пари та гази, отримані в результаті життєдіяльності людини, волога від землі – все це накопичується в підвальних та цокольних приміщеннях і у вигляді випаровування та крапельок води осідає на стінах і всередині конструкцій, руйнуючи та знижуючи їх несучу здатність. Щоб уникнути цього явища, необхідно за допомогою вентиляційних отворів і продухів забезпечити циркуляцію повітря. Однак для повноцінного процесу, повітрообмін повинен бути пропорційним обсягу приміщень і сумарної площі продухів. Існують певні правила щодо пристрою отдушин, якими обумовлюються дані параметри. Так для провітрювання простору 14 м 2 сумарна площа вентильованих отворів повинна становити не менше 0,09 м 2 . У перерахунку на використання як отдушини звичайних труб або коробів, це буде еквівалентно 10-ти круглим отворам діаметром 11 см і 2-розум прямокутним, зі сторонами 225 і 200 мм. Продухів має бути як мінімум два, для надходження та відведення повітря, при використанні більшої кількості отворів схема їх розташування рекомендується наступна, крайні віддаляються від кутів будови приблизно на 900 мм, інші встановлюються на рівновіддаленій відстані один навпроти одного.
Деформації морозного пучення ґрунтів
Величезною проблемою для будови можна назвати деформації, що відбуваються в ґрунтах під впливом низьких температур, простіше кажучи, їхнє промерзання. Нерівномірний розподіл вологи в різних породах ґрунту та наявність ґрунтових вод у холодну пору року стають вкрай небезпечним для конструкції. Замерзаючи, вода розширюється, створюючи тиск (на пучинистому ґрунті він досягає до 40 т на 1м 2 поверхні), яка не може бути компенсована вагою самої будівлі. В результаті підвищення і зниження температур, відбувається ефект пучення і якщо не вжити заходів, в основі будівлі почнуть з'являтися осадові тріщини, що неминуче призведе до руйнування всієї конструкції. Для запобігання такій похмурій перспективі розроблено безліч рекомендацій, дотримуючись яких ви збережете експлуатаційні характеристики вашого будинку на тривалий час.
термін.
Головне – це, звичайно, вибір відповідного проекту. Але поряд із ним варто провести і запобіжні заходи. Якщо основним джерелом деформацій служить вода, видалення зайвої вологи з ділянки стане великою підмогою для збереження цілісності конструктиву. Необхідно створити мережу водовідвідних каналів для відведення поверхневих вологи, для збору підземних вод, знадобиться серйозна дренажна система, яка за допомогою насосів перенаправить потоки в колектори. Таким чином штучне осушення ґрунтів знизить насичення їхньою вологою і скоротить негативний вплив на будову, відповідно ризик появи осадових тріщин буде зведений до мінімуму.
Наступне, що допоможе зберегти вашому будинку бездоганні експлуатаційні характеристики – це використання при зведенні фундаменту непучинистих ґрунтів. Замінити весь шар промерзання у вас не вийде, та в цьому і немає необхідності, а ось застосувати потрібний ґрунт для зворотного засипання при облаштуванні фундаменту буде дуже доцільно.
Прекрасно виявив себе та спосіб утеплення основи будинку, але й ґрунту навколо нього. Застосування теплоізоляційного матеріалу дозволяє повністю використовувати геотермальне тепло землі. При поєднанні кількох методів одночасно ефект спрямований на компенсацію навантажень від деформації грунтів підсумовується.