Ижевский завод пенобетонных блоков «Пенобетон-18»
В официальном строительстве возведение фундамента без использования опалубки не предусмотрено нормативными документами и признается недопустимым методом проектирования. Тем не менее данная технология широко применяется частными застройщиками при возведении жилых домов и хозяйственных построек, зачастую выполняемых без соответствующей проектной документации. При условии достаточной несущей способности естественного основания заливка фундамента в грунт без опалубки (преимущественно ленточного типа мелкого заложения) является обоснованным решением. Такой метод позволяет снизить производственные затраты, сократить количество технологических этапов и обеспечить долговечность конструкции. В представленном материале подробно рассматриваются условия применения данного метода, а также случаи, когда его использование категорически неприемлемо.
Особенности фундамента без опалубки
Логический анализ позволяет сделать вывод о том, что обязательное использование опалубки при возведении фундамента обусловлено необходимостью обеспечения точных геометрических параметров конструкции, что полностью оправдывает соответствующие производственные затраты. Опалубка гарантирует получение монолитного основания без дефектов и пустот, обеспечивает надежную фиксацию арматуры в проектном положении, а также позволяет выполнять теплоизоляцию и гидрозащиту от воздействия грунтовых вод. Тем не менее основной функцией опалубки является поддержание заданных размеров фундамента по периметру здания и в сечении до момента достижения бетоном половинной прочности. Отказ от использования опалубки возможен исключительно в тех случаях, когда несущая способность грунта достаточна для обеспечения стабильности конструкции; в подобных ситуациях роль формы выполняют стенки траншеи.
Фундамент ленточный в земле без опалубки
Технология безопалубочной заливки фундамента предусматривает два основных метода реализации: железобетонный и бутобетонный. При использовании первого варианта применяется гидрофобизированный бетон классов В15-В22,5 либо стандартный бетон класса В25, обладающий достаточной водонепроницаемостью (не менее W8). В случае применения метода бутобетона роль армирующего элемента выполняет камень фракции 70-150 мм. Данный материал укладывается в траншею слоями с последующим проливом бетоном классов В15 или В20. Первый слой изготавливается на основе высокомарочного цемента М500 с соблюдением пропорций сухих компонентов (цемент/песок/щебень) 1:3,5:5,6.
При переходе к следующему классу бетона происходит увеличение доли цемента и соответствующее сокращение содержания песка и щебня. В данной пропорции на одну часть цемента приходится 2,6 части песка и 4,5 части щебня. Технология изготовления бетонов данных классов при каркасном армировании остается аналогичной, за исключением бутобетона, для которого требуется повышенное содержание воды в целях упрощения процесса заливки.
При расчете толщины ленты данный параметр необходимо увеличивать на треть по сравнению с размерами, применяемыми для традиционной опалубочной заливки. Увеличение ширины конструкции позволяет компенсировать риск снижения прочности фундамента вследствие возможных нарушений его геометрии.
Подготовительные мероприятия
Перед началом работ по заливке фундамента без использования опалубки необходимо провести предварительную подготовку строительной площадки. Территория в пределах пятна застройки очищается от пней, кустарников и крупных камней. Растительный слой почвы подлежит удалению: в черте города его толщина обычно составляет 10-12 см, в пригородных зонах – до 15 см, а в лесных массивах может достигать 25 см. Удаленный грунт временно складируется или вывозится с участка, так как он не пригоден для строительных работ, за исключением возможности использования части материала для последующего благоустройства территории.
На следующем этапе осуществляется вертикальная планировка строительной площадки. Основной целью данного этапа является минимизация объема земляных работ при последующем возведении фундамента. Данный процесс представляет собой начальную стадию строительства, в ходе которой перемещение грунта с помощью бульдозера организовано таким образом, чтобы срезанный с возвышенностей материал заполнял существующие низины. Общий слой почвы подвергается разравниванию и по возможности уплотнению. Указанные работы должны выполняться по всей площади будущего здания в связи с последующей необходимостью подготовки основания пола.
На данном этапе осуществляется организация водоотвода ливневых или грунтовых вод за пределы строительной площадки, производится разметка осей фундамента и точек прокладки инженерных коммуникаций под ним или сквозь него, а также обустраивается временный подъезд для транспорта с материалами. При этом качественная планировка территории имеет критическое значение для обеспечения возможности хранения материалов на ровных поверхностях.
Подготовка траншеи под заливку фундамента
По завершении подготовки площадки допускается приступать к разметке контуров траншеи, которые в данном случае должны совпадать с осями фундаментной ленты. Процесс разметки упрощается при наличии прямоугольной формы здания. В отсутствие ограждения на участке привязку принято осуществлять относительно красной линии улицы (с соблюдением нормативного отступа 5 метров), а также обеспечивать дистанцию не менее 3 метров от проезда или границы соседнего участка.
Ручное выполнение земляных работ предпочтительнее использования экскаваторной техники, поскольку это позволяет минимизировать риск нарушения целостности бровок и смещения грунта на дне траншеи. Глубина разработки определяется проектным уровнем заложения подошвы фундамента. Извлеченный грунт подлежит складированию в специально отведенном месте с последующей транспортировкой. Обратная засыпка не предусмотрена, за исключением случаев необходимости подготовки внутреннего периметра фундамента под полом. При этом для данных работ допустимо использовать исключительно песок, щебень или жирную глину, так как иные типы грунта подвержены значительному воздействию морозного пучения.
В процессе разработки необходимо строго соблюдать геометрические параметры дна и стенок траншеи. Незначительные дефекты основания компенсируются устройством насыпного песчано-гравийного слоя, толщина которого в уплотненном состоянии должна составлять не менее 200 мм.
Специфика формирования ленты фундамента
Ключевым аспектом при подготовке к устройству фундамента является определение глубины заложения и ширины ленты в соответствии с характеристиками планируемых стеновых материалов. В рамках официального строительства данные параметры фиксируются в проектной документации. Частные застройщики зачастую осуществляют работы без соответствующего проекта, что не является нарушением законодательства; тем не менее, ошибки на данном этапе могут привести к значительным финансовым потерям. В связи с этим крайне важно провести надлежащую оценку типа грунта, а также изучить глубину промерзания почвы и уровень залегания подземных вод.
Данные о глубине залегания подземных вод (УПГ) по регионам доступны на картах, однако для получения точных показателей рекомендуется проводить самостоятельные замеры в периоды максимального увлажнения почвы – весной после схода снежного покрова или осенью до его образования. Процедура заключается в бурении лунки глубиной три метра (на удалении от будущего фундамента) и погружении в неё на 3-4 часа сухого длинного шеста с маркировкой уровня поверхности земли для определения высоты залегания грунтовых вод. Согласно нормативам, расстояние между уровнем подземных вод и подошвой фундамента должно составлять не менее 50 см. Ширина ленты определяется характеристиками материалов, толщиной основных стен здания, а также наличием или отсутствием заглубляемых помещений.
Для подвала
В подвальном помещении стены заглублены на всю высоту конструкции, тогда как в цокольном этаже они закладываются наполовину. Учитывая, что в данной схеме стены выполняют функцию ленточного фундамента, их толщина определяется преимущественно длиной пролетов. Конструкция обязательно должна предусматривать расширение опорной части, что требует устройства дополнительной подготовки основания (подушки) толщиной 30 см. При длине пролета стены от угла до угла или до точки пересечения в пределах 3-4 метров расчетная толщина монолитной ленты составляет 25 см в верхней части и 40 см в нижней. В случае отсутствия опалубки необходимо увеличить указанные параметры минимум на 20%, что соответствует значениям 30 см сверху и 50 см снизу соответственно.
При рассмотрении помещения как подземного яруса с глубиной заглубления, равной полной высоте стен, его высота превышает 2 метра; строительство подобных фундаментов без использования опалубки технически нецелесообразно. В данном случае допустимым решением является обустройство погреба под конкретными функциональными зонами (например, котельной или кухней). Для организации полноценного этажа целесообразно использовать цокольное исполнение, при котором стены погружены ниже планировочной отметки земли лишь на половину своей высоты.
Под дом из газобетона
В ситуации, когда расчётная толщина фундамента составляет 300-350 мм, а требуемая ширина основных стен с учетом облицовки превышает эти показатели (400-500 мм), возникает необходимость в конструктивном решении для обеспечения устойчивости. При глубоком залегании ленты фундаментного основания значительное утолщение всей его высоты может привести к существенному увеличению сметной стоимости работ. Оптимальным методом решения данной задачи является устройство расширенного цоколя, чаще всего из кирпича. Кладка выполняется таким образом, чтобы сформировать консольное уширение, способное компенсировать недостаточную ширину основания и обеспечить необходимую несущую способность конструкции.
При устройстве цоколя каждый последующий ряд кирпичной кладки должен выдвигаться относительно предыдущего не более чем на 4 см (что составляет треть ширины блока), формируя ступенчатую структуру. Высота надземной части фундамента должна быть рассчитана таким образом, чтобы обеспечить полную опору газобетонной кладки на последний ряд.
В случае использования монолитного бетона для формирования уширенного цоколя вместо кирпичной кладки потребуется установка опалубки с увеличенным расстоянием между бортами и изготовление соответствующего каркаса. Учитывая значительные временные затраты на данные работы, в условиях отсутствия сейсмической активности рекомендуется использовать кирпичную кладку для устройства консольного цоколя как более экономичный и простой метод.
Под баню или гараж
При рассмотрении стандартных строений, возводимых собственниками самостоятельно (за исключением двухэтажных гаражей или гостевых домов с дополнительными удобствами), наиболее оптимальным методом является устройство фундамента без использования опалубки. Незначительный вес подобных построек позволяет применять ленточный фундамент мелкого заложения; отсутствие необходимости в глубоком бурении обеспечивает значительную экономию ресурсов. Кроме того, при строительстве гаражей владельцы зачастую отказываются от бетонирования пола в пользу уплотнения грунта.
При рассмотрении стандартных малоэтажных строений, возводимых силами собственника без использования сложных инженерных решений, метод формирования фундамента без опалубки представляется наиболее оптимальным. Незначительный вес подобных объектов позволяет использовать ленточные фундаменты мелкого заложения; отсутствие необходимости в глубоком бурении обеспечивает существенную экономию ресурсов. Кроме того, следует учитывать, что при строительстве гаражей зачастую не требуется устройство бетонного пола, так как достаточным является лишь уплотнение грунта.
Необходимо учитывать, что ситуация не всегда является благоприятной. Фундаменты мелкого заложения наиболее подвержены воздействию морозного пучения, поскольку силы давления прикладываются как с боковых сторон, так и снизу вверх под подошвой основания. Данное негативное влияние частично нивелируется путем устройства насыпных слоев из непучинистых грунтов, однако этот метод не обеспечивает полной защиты.
В поверхностные слои почвы проникает атмосферная влага, которая при замерзании – особенно в условиях недостаточного уплотнения – может образовывать ледяные линзы. В связи с этим, в регионах с суровыми зимними условиями рекомендуется проводить дополнительное утепление фундаментов малого заложения. Данная мера реализуется путем размещения пенополистирола вдоль стенок траншеи и обеспечения теплоизоляции отмостки по всему периметру здания.
Под забор
При возведении ограждений наиболее часто применяются безопалубочные фундаменты. Как правило, такая конструкция представляет собой бетонные столбы, заделанные в грунт и служащие опорой для профилированного листа, металлического штакетника или древесно-композитных панелей. Технология их устройства предполагает бурение отверстий в земле с последующим уплотнением дна песком или отсевом и заливкой бетоном.
В случаях, когда забор возводится из кирпича, камня или бетонных блоков, его масса при высоте 2 метра сопоставима с нагрузкой на стены гаража или бани. В связи с этим для обеспечения устойчивости кладки необходимо предусматривать фундамент мелкого заложения. Для его устройства между столбами выкапывается траншея с незначительной разницей в ширине относительно диаметра опорных элементов.
Наземная часть такого основания представляет собой систему балок, проходящих между кубическими опорами большего сечения, которые фиксируются на столбах. Данный тип конструкции классифицируется как столбчато-ленточный и выполняется в два этапа: первоначально бетонируется заглубленная часть столбов, после чего заливается верхняя часть опор одновременно с лентой основания.
Подводя итоги
Сроки и методы ухода за бетоном определяются температурными условиями окружающей среды. С учетом того, что в частном строительстве фундаменты чаще всего заливают весной для обеспечения возможности завершения строительства дома к осени, средняя температура воздуха составляет около +10 градусов. Данные погодные условия благоприятны для твердения бетонной смеси, так как они не требуют дополнительного прогрева или увлажнения. В таких условиях демонтаж опалубки возможен уже на пятый день, а начало работ по возведению основных стен допустимо через две недели, когда бетон достигает 70% нормативной прочности.
