Текст книги "Каменные и бетонные работы"

Гидроизоляция фундамента предохраняет стены дома от разрушающего воздействия грунтовых вод. В фундаментах из камня или кирпича гидроизоляционный слой кладется, как правило, на высоту 17–20 см от уровня земли. Существует несколько способов устройства гидроизоляции. Можно воспользоваться любым из них.

1. На верхнюю гладкую, ровную и сухую часть фундамента кладется два слоя рубероида или толя так, чтобы швы на концах перекрывались примерно на 16 см.

2. На верхнюю часть фундамента наносится трехсантиметровый слой цементного раствора в соотношении 1: 2. Слой разравнивается, покрывается трехмиллиметровым слоем сухого цемента и сушится. Затем поверх цементного раствора кладется слой рубероида или толя.

3. Для гидроизоляции фундамента таким способом готовится мастика из битума и хорошо просеянной извести-пушонки в соотношении 1: 0,5. Горячая мастика наносится на поверхность в два-три приема так, чтобы образовался слой в 1 см.

4. На верхнюю часть фундамента наносится слой битумной мастики, на которую наклеивается слой рубероида или толя без каменных и песчаных подсыпок. Слой рубероида или толя также покрывается мастикой, на которую наклеивается второй слой рулонного материала.

Гидроизоляция и ремонт конструкций, подвергающихся действию подземных и надземных вод, будут необходимы не только во время строительства дома, но и в период его дальнейшей эксплуатации.

Известно, что бетонные, каменные и кирпичные здания в большинстве случаев подвергаются воздействию агрессивных подземных вод, что, в свою очередь, приводит к следующим процессам:

– коррозии поверхности;

– выщелачиванию;

– нарушению структуры;

– старению бетона;

– потере прочности;

– ухудшению водопроницаемости;

– потере плотности.

В результате происходит полное разрушение сооружения. Во избежание подобной неприятности его защищают с помощью специальных материалов.

Условно все защитные материалы делятся на две группы:

– традиционные (рулонные и мастичные), изготовленные на основе полимерных смол, полимеров, битумных мастик и др.;

– материалы проникающего действия на основе минерального сырья.

В настоящее время наиболее популярными изоляционными средствами считаются материалы второй группы, принцип действия которых предусматривает проникновение химических составляющих в пористую структуру материала защищаемой конструкции с последующим заполнением пор кристаллогидратами, благодаря чему эксплуатационные характеристики бетона с течением времени только повышаются.

Нередко используют гидроизоляцию фундаментов традиционными материалами. Выполняют ее несколькими способами:

– укладывают цементный раствор слоем 2–3 см, выравнивают и сушат, после чего настилают рубероид;

– из 1 части разогретой сосновой смолы и 0,5 частей просеянной извести-пушонки готовят мастику, которую в горячем виде наносят тремя слоями на цемент. При этом толщина каждого слоя должна быть не менее 3 мм. Верхнюю часть фундамента покрывают горячей битумной мастикой и наклеивают на нее слой рубероида.

В домах с подвалом рекомендуется устраивать двухуровневую гидроизоляцию: первый уровень размещают в фундаменте на уровне пола подвала, а второй – в цоколе, на 20 см выше поверхности отмостки, при этом стены и пол подвала изолируют.

Если уровень грунтовых вод ниже уровня пола подвала, то с наружной стороны соприкасающиеся с грунтом стены покрывают битумом. На пол кладут слой жирной глины, уплотняют, покрывают слоем бетона, выравнивают и выдерживают в течение 14 дней.

По истечении указанного срока поверхность пола покрывают слоем битума и наклеивают два слоя рубероида или другого изоляционного материала. Сверху покрывают цементным раствором и железнят.

Для защиты конструкций фундамента по периметру всего дома устраивают подмостку шириной не менее 700 мм.

Механизм работы гидроизоляционных материалов проникающего действия можно рассмотреть на примере разработанной на основе минерального сырья смеси «Гидротекс», выпускаемой в России. Этот материал уникален тем, что в нем сочетаются признаки традиционных и проникающих защитных материалов.

Перед работой сухие смеси «Гидротекс» растворяют в воде, после чего наносят на предварительно увлажненную, очищенную от грязи поверхность. Гладкие поверхности зачищают песком под высоким давлением.

Химически активные вещества гидроизоляционных смесей (кварцевый песок и активирующие добавки) проникают в пористую структуру бетона, где образуют нерастворимые нитевидные кристаллы, заполняющие микротрещины, поры и капилляры бетона. В результате уплотненная структура бетона перекрывает доступ воде (но не воздуху).

Глубина проникновения материала «Гидротекс» в структуру бетона составляет 100 мм, в зависимости от плотности бетона.

Основные достоинства материалов проникающего действия, подобных смесям «Гидротекс», таковы:

– высокие физико-механические свойства;

– создание надежного водонепроницаемого барьера;

– возможность использования как с внутренней, так и с наружной стороны сооружения;

– простота применения (даже начинающий строитель сможет использовать такие средства);

– экологически чистые компоненты;

– нетоксичность.

Шовную гидроизоляцию применяют для защиты швов и стыков подземных и надземных конструкций от влаги. Гидроизоляционный шовный материал состоит из цемента, кварцевого песка и активирующих добавок. Эффект гидроизоляции достигается за счет химически активных компонентов, а также увеличения состава в объеме.

Основные характеристики шовной гидроизоляции:

– нетоксична;

– может применяться как на сухой, так и на влажной бетонной поверхности;

– предел прочности на сжатие составляет 18 Мпа;

– водонепроницаемость – W10;

– морозостойкость – F200;

– высокая коррозионная стойкость.

Сухую смесь разводят водой комнатной температуры, тщательно перемешивают и наносят на подготовленную поверхность.

Раствор рекомендуется готовить в количестве, которое можно использовать в течение ближайших 30 мин.

Заметные трещины, сколы или швы расширяют по всей длине и расчищают на глубину до 2,5 см. Подготовленную поверхность увлажняют, после чего наносят сначала слой грунтовки, а через 5–6 ч – шовный раствор.

В защите фундамента от вредного воздействия дождевых и талых вод нуждается не только подземная часть фундамента, но и цоколь.

Цоколем называется верхняя часть любого фундамента высотой от 50 до 70 см. Делается он из бетона, кирпича или камня, то есть материалов, обладающих морозостойкостью и стойкостью к различным погодным условиям.

Гидроизоляция должна не только противостоять потокам воды во время таяния снега или ливневых дождей, но и предохранять стенки фундамента от капиллярной влаги, предотвращать впитывание воды его поверхностями.

Гидроизоляцию обычно выполняют в обеих плоскостях – вертикальной и горизонтальной. Для создания горизонтального слоя гидроизоляции под основание фундамента и в местах его сочленения со стенами укладывают рулонные водонепроницаемые материалы.

Для защиты вертикальных поверхностей стенок можно несколько раз обмазать их битумом. Однако такой способ эффективен только в том случае, если дом устраивается на сухом грунте. Дело в том, что срок службы битума невелик, уже через 3–3,5 года он начинает покрываться трещинами, а исправить это, к сожалению, уже невозможно.

Таким образом, лучше не экономить на возведении фундамента и пользоваться передовыми материалами для обмазочной гидроизоляции – такими, как, например жидкое стекло. В отличие от битума этот материал не утрачивает своих свойств со временем. Кроме того, при устройстве фундамента на влажном грунте этот вариант является наиболее предпочтительным.

Нередко в качестве обмазочной гидроизоляции используют современные гидроизоляционные материалы типа «ЛАХТА» на основе портландцемента и кварцевого наполнителя, удерживающих воду в процессе твердения, повышающих водостойкость и ускоряющих схватывание.

В процессе работы этот материал рекомендуется наносить на предварительно очищенную, обеспыленную и обезжиренную поверхность (она может быть влажной) с помощью кисти или валика, слоем, толщина которого не превышает 3 мм. Для повышения прочности гидроизоляционного покрытия через 2 ч после нанесения первого слоя следует нанести второй слой такой же толщины.

Гидроизоляцию цоколя можно произвести оклеечным способом. Он наиболее эффективен в случае, если уровень грунтовых вод высок, а в проекте сооружения планируется подвал или цокольный этаж. В данном случае по всему периметру фундамент защищают современными рулонными материалами (стеклоизолом или геомембранами).

В настоящее время строители используют еще один эффективный метод защиты фундамента, так называемый метод проникающей гидроизоляции. Он заключается в следующем: на влажную поверхность фундамента наносят специальные составы, которые, попадая в заполненные влагой микротрещины и поры, кристаллизуются и закупоривают их. При этом при образовании новых трещин процесс самопроизвольно возобновляется. Действие этих веществ продолжается до тех пор, пока в обработанной поверхности сохраняются свободные активные вещества защитных составов.

Для ликвидации протечек в бетоне используют и так называемую водяную пробку – сухую смесь на основе гидравлических цементов, наполнителей и химически активных добавок. Принцип действия водяной пробки состоит в следующем: через несколько минут после нанесения на поверхность она расширяется и блокирует приток воды.

Следует отметить, что перед использованием данного гидроизоляционного материала поверхность фундамента и имеющиеся в нем трещины предварительно обезжиривают и очищают от различных загрязнений, а затем трещины немного расширяют и смачивают чистой водой. Водяную пробку готовят следующим образом: 1 кг сухой смеси разбавляют 220 мл воды температурой 70 °C, и тщательно размешивают в течение 2 мин.

Приготовленный раствор используют сразу же после приготовления (повторно его использовать нельзя). Для этого берут небольшое количество раствора и, придав ему форму цилиндра, вдавливают в трещину сильным нажатием руки, где удерживают не менее 1 мин. В том случае, если смесь получилась слишком жидкой и вода течет сильно, пробку удерживают в течение 5–6 мин. Излишек раствора затем убирают. После заделки трещин поверхность фундамента обрабатывают проникающими, а затем шовными гидроизоляционными материалами.

Каждый год весной после оттаивания грунтов наблюдается образование трещин в конструкциях строящихся и уже построенных зданий. Эти трещины – следствие ошибок, допущенных в период закладки и возведения фундамента.

Прежде чем предпринимать какие-либо меры к устранению этих дефектов, выясняют причины их появления. После этого делают все возможное, чтобы повысить несущую способность грунтов основания или фундаментов и перекрытий строения.

Для повышения несущей способности грунтов основания используют следующие способы:

– уплотнение грунтов;

– химическое закрепление грунтов;

– укрепление свай;

– инъекции цементного и прочих растворов в материал фундамента.

При относительно небольшом увеличении нагрузки на старый фундамент или при возможности возникновения его деформации усиление фундамента производят следующим образом: из подвального помещения или снаружи сквозь фундамент проделываются инъекционные скважины небольшого размера, в которые под высоким давлением нагнетают специальные растворы, заполняющие все пустоты, уплотняющие и пропитывающие грунты. Наиболее приемлемый способ усиления фундамента должен определить квалифицированный мастер. Для этого следует обратиться за советом в проектный институт.

Существует большое количество видов фундаментов.

В зависимости от способа опирания на грунт различают следующие виды:

– ленточные;

– столбчатые (некоторые мастера называют их свайными);

– плитные.

Ленточные фундаменты имеют одинаковую форму поперечного сечения по всему периметру стен здания, а также под всеми его внутренними несущими стенами (рис. 113).

Рис. 113. Ленточный фундамент: 1 – стена; 2 – цоколь; 3 – отмостка; 4 – раствор цемента; 5 – гидроизоляционный материал; 6 – лага; 7 – пол.

Чаще всего ленточные фундаменты устраивают под зданиями с тяжелыми массивными стенами, изготовленными из следующих материалов:

– природного камня-плитняка;

– обыкновенного кирпича;

– кирпича-сырца;

– бетонных блоков небольшого размера.

Возведение ленточных фундаментов характеризуется большими объемами земляных работ, высоким расходом материалов и значительной трудоемкостью. Однако, несмотря на все эти минусы, ленточные фундаменты все же получили широкое распространение в строительстве в основном благодаря простой технологии.

В зависимости от используемых при устройстве материалов ленточные фундаменты разделяют на:

– бутовые;

– бутобетонные;

– бетонные;

– кирпичные (рис. 114).

Рис. 114. Фундаменты, сделанные из различных материалов: а – кирпичный; б – бутовый; в – кирпичный с бутобетоном; г – бутобетонный; д – кирпичный с бутом; е – бутовый на песчаной подушке.

Бутовые фундаменты выкладывают из крупного бутового камня одинаковой формы и размера. Для устройства фундаментов обычно выбирают плоскогранные камни (иногда их называют постелистыми). Поскольку в процессе работы их необходимо плотно укладывать друг на друга, скрепляя цементным раствором, некоторые камни приходится раскалывать. Толщина кладки из бутового камня варьируется от 50 до 70 см.

Бутовые фундаменты – самые массивные, а значит, самые трудоемкие из всех видов фундаментов. Именно поэтому не рекомендуется устраивать их при возведении садовых домиков и загородных домов. Однако, если бутовый камень является местным материалом и не нужно тратить средства на его транспортировку, можно использовать и его.

Положительные качества бутовых фундаментов:

– максимальная долговечность (срок службы составляет не менее 150 лет);

– прочность;

– устойчивость к промерзанию;

– устойчивость к воздействию грунтовых вод.

Бутобетонный фундамент выкладывают из раствора и наполнителя (щебня, гравия, бутовых камней небольшого размера). Также можно использовать битый или пережженный кирпич. В качестве связующего компонента применяют цементный или цементно-известковый раствор (в зависимости от влажности грунта).

Бутобетонную массу выкладывают в деревянной опалубке или же прямо в траншее с вертикальными стенами, постепенно заполняя весь ее объем. Для того чтобы грунт, осыпаясь, не смешивался с бетоном, вертикальные стенки траншеи закрывают полотнами рубероида или толя.

Технология приготовления бутобетонного фундамента достаточно проста: в подготовленную траншею насыпают наполнитель слоем 10–15 см, затем тщательно его утрамбовывают тяжелой трамбовкой и заливают раствором. После этого засыпают слоем песка и вновь заливают раствором. Уложенный таким образом фундамент по прочности практически не уступает бутовому, превосходя его в простоте.

Широкое распространение получили бетонные, или заливные фундаменты, состоящие из чистого бетона, с наполнителем из мелкого и среднего гравия или щебня. Бетонный фундамент заливают в опалубку и немного трамбуют. Благодаря однородности состава толщина бетонного фундамента меньше, чем у бутового или бутобетонного, примерно 20–35 см толщиной.

Бетонный фундамент имеет свои плюсы и минусы. Так, например, прочность и долговечность у этого вида фундамента не хуже, чем у двух предыдущих. Срок службы бетонных фундаментов, как и бутобетонных, составляет 50 лет. Недостаток всего один, но достаточно серьезный – большой расход цемента, а значит, высокая стоимость. Кирпичный фундамент представляет собой кладку из обыкновенного обожженного кирпича на цементном или же на цементно-песчаном растворе. Толщина кирпичного фундамента зависит от размера используемого кирпича – 38, 51 и 64 см. Кирпичный фундамент в обычном строительстве используется крайне редко из-за дороговизны и недолговечности вследствие недостаточной водостойкости. Кирпичный фундамент, как правило, устраивают только на сухих грунтах и при наличии недорогого кирпича в достаточном количестве. Чаще всего в строительстве применяются бетонные и бутобетонные фундаменты.

Как правило, столбчатые фундаменты используют при строительстве домов со стенами из различных видов древесины (рис. 115).

Рис. 115. Столбчатый фундамент: 1 – стойка; 2 – анкер; 3 – столб; 4 – лаги.

Давление на грунт у таких домов значительно меньше, а значит, можно сэкономить на материале для фундамента.

Столбчатые фундаменты устраивают следующим образом: выкапывают ямы-шурфы нужной глубины и сечения на расстоянии 120–200 см друг от друга в зависимости от конструкции и материала стен. Столбы фундаментов обязательно должны располагаться:

– под углами наружных стен;

– в местах примыкания внутренних стен;

– под пересечениями внутренних стен.

В том случае, если на лаги или балки пола опирается перегородка, под ними тоже устраивают фундамент. Внимательно следят за тем, чтобы ямы-шурфы были расположены соответственно разметке, под осями стен. Конечно, минимальные отклонения считаются допустимыми для такого рода работ, однако лучше, если их не будет совсем. Расстояние между столбами должно быть от 1,2 до 2,5 м.

В качестве материалов для строительства столбчатых фундаментов используются те же, что и при устройстве ленточных, однако расход их и, соответственно, затраты значительно ниже. Основной элемент таких фундаментов – это свая (или столб) из камня, кирпича, бетона или железобетона. В качестве формы для сваи можно использовать асбестовую трубу, заполненную цементным раствором.

При устройстве столбчатых фундаментов обращают внимание на необходимость устройства цоколя или забирки в промежутке между столбами. Делают ее разными способами. Обычно верх столбов находится ниже отметки земли на 10–15 см. Железобетонную перемычку выполняют в деревянной опалубке в виде установленного от столба до столба желоба. На дно этого желоба укладывают 3-сантиметровый слой раствора и стальную арматуру из 3–4 прутьев сечением не менее 10 мм. Концы прутьев сгибают крючком. Арматуру закрывают сверху слоем раствора не менее 5 см. В этом варианте фундамента большое значение имеет воздушная прослойка между перемычкой и грунтом основания, предохраняющая цоколь от давления вспученного грунта, плотно прижатые с обеих сторон к перемычке асбестоцементные листы закрывают эту воздушную прослойку от осыпания грунта. Кстати, большинство проблем, с которыми сталкиваются через 1–2 года после строительства дома, связаны именно с незнанием этой особенности устройства цоколя.

Фундаменты такого вида в основном устраивают на тяжелых пучинистых и просадочных грунтах. Они имеют жесткую конструкцию в виде одной плиты, выполненной под всей плоскостью здания. Плитные фундаменты прекрасно выравнивают все вертикальные и горизонтальные смещения грунта, благодаря чему они получили еще одно название – «плавающие».

Устройство плитных фундаментов в основном применяется при строительстве малоэтажных зданий простой формы. Из-за использования большого количества бетона и расхода металла на арматуру плитные фундаменты достаточно дороги.

Главный вопрос, который приходится решать при строительстве дома, – на какую глубину нужно закладывать фундамент? При этом неопытные строители впадают в крайности: или выкапывают под фундамент слишком глубокую траншею, что влечет за собой перерасход средств, или, напротив, устраивают фундамент на недостаточной глубине, и в результате в фундаменте и в стенах дома появляются трещины.

В последнее время в книжных магазинах появилось множество книг зарубежных авторов, которые считают, что глубина фундамента для строительства дома должна быть от 50 до 100 см. Однако следует учитывать, что в большинстве западноевропейских стран отрицательные температуры в пределах 10–15 °C наблюдаются раз в сто лет. Значит, в условиях такого мягкого климата глубокого промерзания грунта почти не бывает, и проблема зимнего вспучивания жителям этих стран незнакома. Тем не менее советы и рекомендации этих авторов вполне подойдут жителям южных регионов нашей страны.

Фундаменты такого типа принято устраивать в местностях, где верхний слой грунта не сможет выдержать большую тяжесть. Есть, конечно, альтернатива – удалить верхние слои грунта до более плотных слоев, однако сделать это не всегда возможно, поскольку плотные слои грунта расположены довольно глубоко. Свайные фундаменты также устраивают при высоком уровне стояния грунтовых вод и на плывунах.

Свайные фундаменты представляют собой сваи, столбы с заостренным нижним концом, которые забивают или вворачивают в землю. Самыми устойчивыми являются винтовые сваи, которые вкручивают в землю с помощью специального малогабаритного оборудования. Эта технология очень удобна с точки зрения сохранения ландшафта вокруг строительного участка. Столбы, свободно проходя через слабые слои грунта, упираются в более твердые и передают им нагрузку от строения. Для создания жесткой конструкции верхняя часть столбов соединяется балками.

Для удобства сваи можно не вворачивать, а изготовить непосредственно в грунте. В этом случае бурят скважину, в нее вставляют арматурный каркас или полые трубы, после чего скважину заливают бетоном. Затем бетон обязательно уплотняют трамбовкой или вибрацией.

Примерный срок службы монолитных свайных фундаментов составляет не менее 150 лет. Однако для этого при их возведении следует соблюдать определенные технологические нормы.