Прежде чем приступить к строительным работам, важно подготовить основание из мелкого материала. Отличным вариантом считается использование крупного речного песка. Его насыпают слоем примерно от 10 до 15 сантиметров, равномерно разравнивают и утрамбовывают. По своей сути, данная процедура аналогична созданию песчаной подушки.
Подушка под фундамент дома из песка или щебня: что лучше?
Создание подушки под фундамент — это первый и важнейший этап любого капитального строительства. Она выполняет несколько незаменимых функций: подушка обеспечивает подготовку площадки для будущего фундамента, делает ее надежной и устойчивой, а также минимизирует риски, связанные с усадкой здания в процессе его эксплуатации.
Выбор конкретного типа подушки предусмотрен в рабочем проекте, но в целом можно выделить три основных вида:
- щебеночная;
- песчаная;
- бетонная.
Выбор конкретного типа подушки зависит от ряда факторов, имеющих значимость в каждом отдельном случае:
- количество этажей в здании;
- бюджет на строительство и используемые материалы;
- тип грунта на участке;
- уровень залегания грунтовых вод;
- географические и климатические условия данной местности.
Песчаная подушка
Наиболее простой и доступный по цене тип основания — это песчаная или песчано-гравийная подушка под фундамент. Если для строительства дома используется песок, необходимо выбирать крупнофракционный материал. Мелкозернистый песок не подходит для этих целей.
Где может использоваться:
- В местах, где уровень грунтовых вод находится на значительной глубине. Если же они расположены близко к поверхности, перед устройством подушки потребуется установка дренажной системы, поскольку вода может размыть песок;
- Если стены здания планируется возводить из легких материалов, таких как пеноблоки или каркасные конструкции, так как песчаная подушка не способна выдерживать значительные нагрузки.
Где не рекомендуется использовать:
- При строительстве многоэтажных зданий; предельная высота для песчаной подушки составляет один этаж.
Создание подушки из песка начинается с удаления верхнего слоя грунта на месте будущего фундамента. Затем песок равномерно засыпается слоем от 20 до 30 см. Для предотвращения образования углублений или неровностей делается тщательное выравнивание слоя.
После этого важно обеспечить устойчивость песчаной подушки, чтобы она не была рыхлой. Для этого используют специальное оборудование — виброплиту. Применение старомодных методов уплотнения песка не рекомендуется, поскольку они не обеспечивают необходимую степень уплотнения, как современное оборудование.
В процессе утрамбовывания песок должен оставаться влажным, его необходимо регулярно поливать в воду, особенно в летние месяцы. Это важно для достижения максимальной плотности подушки.
Технология изготовления подушки для фундаментной плиты
Процесс создания прочного основания включает в себя несколько этапов:
- рытье котлована, площадь которого должна быть на 0,5 метра больше размеров плиты с каждой стороны;
- при необходимости, устройство дренажной системы;
- натяжение шнура по верхней отметке подушки;
- засыпка песка и гравия слоями по 20 миллиметров с обязательным увлажнением и утрамбовкой каждого слоя;
- при создании комбинированной песчаной подушки сначала укладывается слой песка толщиной 200 мм, затем засыпается гравий слоем толщиной 100 мм.
Недопустимо наличие уклонов или перепадов на верхнем слое, так как это может привести к перекосу плиты основания, что снижает качество фундамента. Для повышения долговечности песчаной подушки, её можно укрыть геотекстилем, что уменьшает капиллярное впитывание влаги бетоном, тем самым увеличивая срок службы конструкции. Если вместо готовых железобетонных изделий производится заливка плиты непосредственно в котловане, подушка также укрывается гидроизоляционным материалом для защиты бетонного слоя от высыхания и трещинообразования. В этом случае используют пленку, рубероид или пергамин.
При использовании механизированного метода для выемки котлована существует риск перекопа экскаватором какой-либо части грунта. В данном случае выравнивание не допускается, и весь котлован вскрывается на глубину, равную перекопу; песчаная подушка под плиту фундамента засыпается на большую высоту. Обязательным требует быть послойное трамбование. Для всех коммуникаций оставляют гильзовые отверстия, после прокладки труб щели необходимо заделать герметично.
Среди основных последствий ошибок, допущенных при строительстве фундамента такого типа, можно выделить:
- перекос дверей и окон;
- трещины в стенах;
- затопление цоколя.
В первых двух случаях для снижения негативного влияния бокового пучения применяют следующие методы:
- качественное армирование железобетона;
- соблюдение проектной технологии;
- утепление основания и отмостки;
- обратная засыпка.
Подложка и подсыпка под фундаментную плиту
Подложка или подсыпка под фундаментную плиту в сочетании с утеплителем позволяет уменьшить глубину заложения и снизить бюджет строительства на 10-20%. Для этого утепляют нижнюю часть плиты, расширяя слой пенопласта на 0,5 метра за пределы ее периметра. Это решение помогает защитить основание от сил пучения — в основном глина не будет замерзать и расширяться благодаря сохраненному слоем пенополистирола теплу.
Пенопласт под фундаментную плиту должен обладать высокой плотностью, поэтому желательно использовать материал марки Р520 и выше. В качестве альтернативы можно взять экструдированный пенополистирол с высокой прочностью на сжатие. Оба этих материала одновременно выступают роль влагозащитной изоляции. В плотных грунтах может содержаться радон, повышающий уровень радиоактивного фона здания. Для его блокировки используют полиэтиленовые мембраны, укладываемые между плитой и пенопластом.
Что такое фундаментная подушка
Фундаментная подушка предназначена для равномерного распределения нагрузки от здания на грунт и уменьшения точечного давления. Кроме этого, она выполняет следующие функции:
- выравнивание основания;
- отвод талых и грунтовых вод от строения;
- компенсация сезонных подвижек почвы;
- повышение уровня стабильности грунта в сейсмически неблагоприятных зонах.
Для устройства прочного основания под фундамент лучше всего подойдет гранитный щебень фракции 20-40, марки по прочности М600 или М800, и класс морозостойкости не ниже F200.
Фундаментная подушка должна иметь достаточную плотность и стабильность, чтобы обеспечить надежную основу для возводимого здания. После того как материал засыпан, его необходимо тщательно утрамбовать с помощью виброплиты.
Щебень для фундамента.
Разновидности подушек
Подготовка под фундамент может выполняться из песка, щебня и бетона.
1. Песчаная подушка
Такой тип подушки подходит для фундамента одноэтажных жилых домов, деревянных срубов, бань и хозяйственных построек.
В качестве материала используется песок с крупностью зерен 2-3 мм, с минимальным содержанием солевых, известковых и глинистых загрязнений. Не допускается присутствие органических остатков.
Толщина песчаной подушки предопределяется весом строения, состоянием почвы и размерами фундамента:
- на глинистых основаниях толщина песчаной подготовки может составлять до 500 мм;
- для плиты из монолитного железобетона достаточно утрамбованного слоя толщиной 150 мм;
- для столбчатых и ленточных фундаментов подушка должна быть не менее 250 мм.
При высоком уровне грунтовых вод рекомендуется прокладывать геотекстиль, мембрану или рубероид сверху и снизу фундаментной подушки.
2. Щебенчатая подушка
Для многоэтажных зданий подсыпка выполняется из щебня. В таких случаях подходит гранитный или базальтовый щебень средней прочности (М600-М800), фракции 20-40 мм. Гравийный щебень может быть крупностью до 50 мм. Материал засыпается слоем не менее 300 мм и собирается с помощью виброплиты. В качестве гидроизоляции используется битумная мастика или рулонные материалы. Чтобы избежать повреждения гидроизоляции острыми краями гравия, сначала засыпается песок.
3. Подушка из ПГС
Песчано-гравийная смесь вполне подходит для устройства подушки под монолитными плитами, ленточными фундаментами при строительстве одноэтажных частных домов, зданий из пеноблоков, гаражей и хозяйственных построек.
Такое основание имеет большую прочность, чем песчаная подушка, однако благодаря наличию глинистых и илистых колес, дренажные свойства таких подушек могут быть недостаточными.
4. Бетонная подготовка под фундамент
При устройстве ленточного или плитного монолитного фундамента по уплотненной подушке из песка или щебня заливается слой низкомарочного бетона класса В7,5 толщиной 100 мм.
Смесь выравнивается с помощью правила по маякам и уплотняется вибратором. После того как бетон схватится, его поверхность гидроизолируют с помощью битумной мастики, полимерных мембран или рулонных материалов.
Данная подбетонка является защитой сооружения от возможных негативных последствий морозного пучения и сезонных подвижек грунта.
Обработанная бетоном поверхность позволяет быстрее и качественнее установить арматурный каркас, который необходим для создания основного фундамента.
Бетонная подготовка препятствует утеканию цементного молочка из свежезастывшего раствора и создает дополнительный защитный слой от проникновения грунтовых вод и почвенной влаги.
Схема устройства песчаной подушки, бетонной подготовки и монолитного фундамента.
Какой материал для устройства подушки выбрать
При выборе материала для подушки под ленточный фундамент следует учитывать конструкцию самого фундамента. Если вы планируете укладку монолитных бетонных блоков, предпочтение следует отдать песку, так как он лучше распределяет нагрузку и выравнивает дно котлована.
Важно! Песок необходимо уплотнять специальными трамбовками или виброплитами для достижения оптимальной плотности. Если виброплита не вмещается в траншею, рекомендуется отказаться от песчаной подсыпки и использовать бетонный слой в качестве основания для фундамента.
При возведении плитного фундамента ситуация аналогична. Песок оказывается более экономичным материалом для выравнивания дна котлована по сравнению с заливкой в данном случае.
Для свайного фундамента рекомендуется использовать щебень. В этом случае подушка также выполняет функцию дренажа и защитит сваи от воздействия органических веществ в почве. Профессиональные строители, учитывая вопрос выбора подушки под свайный фундамент, советуют использовать песчано-щебеночную комбинацию. Песок и щебень укладываются в несколько слоев, не смешиваясь. Сначала образуют плотный слой песка, а затем засыпают сверху щебнем. Это обеспечивает высокую несущую способность конструкции за счет впечатывания щебня в песок.
Как сформировать подушку под фундамент
Рассмотрим стандартную технологию, которая позволит создать прочное и долговечное основание:
- На дно траншеи или котлована высыпают песок. Этот слой необходимо утрамбовать до высоты 10-15 см.
- После этого засыпается щебень. Его слой также утрамбовывается до высоты около 40 см.
Следует помнить, что толщина подушки подбирается исходя из типа грунта на стройплощадке. Чем мягче почва, тем толще должен быть слой используемых строительных материалов. Кроме того, необходимо учитывать, что площадь подсыпки должна превосходить ширину фундамента на 15-20 см с каждой стороны. Щебень должен образовывать ровную горизонтальную поверхность. Для подушки применяются щебень фракции от 20 до 40 мм (крупная и средняя фракция).
Расчет количества
Теперь, когда выбор фракции щебня для подушки фундамента определён, можно рассчитать необходимое количество материала для закупки. Сначала, используя простые математические действия, необходимо вычислить объем щебневой подушки, для чего следует перемножить её длину, ширину и высоту. Например, если размеры подушки из щебня марки 800 составляют 9,25х7,5х0,15 м, то её объем будет равен V=10,4 м³.
Далее этот объем нужно умножить на удельный вес щебня и на коэффициент его уплотнения. Удельный вес, который представляет собой насыпную плотность, указан в паспорте товара. Обычно для фракции 20-40 мм он составляет 1,38 г/см³. Нормативный коэффициент уплотнения щебня для указанной фракции равен 1,3.
Формула для расчета выглядит следующим образом:
М=V*D*k, где:
М — объём щебня, который нужно закупить;
V — объем подушки в утрамбованном состоянии;
D — насыпная плотность щебня в г/см³;
K — коэффициент уплотнения.
Теперь подставим известные значения:
М=10,4*1,38*1,3 = 18,66 тн – именно столько щебня потребуется для получения подушки объемом 10,4 м³ с коэффициентом уплотнения 1,3.
Для перевода тонн в кубометры, умножаем на насыпную плотность:
18,66*1,38 = 25,75 м³.
Этапы выполнения работ
Теперь, когда выяснили, в каких случаях и зачем нужен щебень под фундамент, стоит обратить внимание на его основную функцию — улучшение уплотнения песка. Рассмотрим вариант устройства подушки из готовой песчано-гравийной смеси.
Как подготовить пятно застройки к установке фундамента
Основная цель подготовительных работ — обеспечить максимальное плотное примыкание подошвы фундамента к естественному основанию. Для этого при необходимости почва осушается или увлажняется, плодородный слой земли удаляется, подготавливается котлован, в который и укладывается подушка из насыпного грунта, заменяющая собой самый слабый и неоднородный по прочностным качествам верхний слой почвы.
В рамках подготовки к созданию грунтовой подушки выполняются следующие работы:
- организация доставки стройматериалов;
- разработка временного подъездного пути для строительной техники;
- доставка и подготовка необходимого инструмента;
- геодезическая разбивка с вынесением осей проекта на местности;
- выемка земельных масс для устройства котлована.
Устройство основания
Разбивка места расположения подготовительного слоя производится методом створных засечек от осей фундамента. Разметка осуществляется в двух плоскостях относительно нулевой отметки, которая считается уровнем поверхности участка. Все определённые точки закрепляются при помощи П-образной или сплошной обноски, установленной с небольшим отступом от зоны выполнения работ.
Между противоположными обносками на саморезах фиксируется проволока — это материал будет служить осью (границей) для насыпной подушки. Перенести ось на дно котлована можно, подвесив к этой проволоке отвес, после чего колышками обозначаются контуры подушки.
Перед укладкой подушки естественное основание очищается вручную до проектной отметки: если был произведён слишком большой выемка, то лишние объемы должны быть подсыпаны и уплотнены, а если слой был слишком глубоким, его также рекомендуется бетонировать, а лишние бугры срезать.
Если грунт состоит из суглинка или глины, он, как правило, оказывается увлажненным даже на больших глубинах. Поэтому верхний разжиженный слой на дне котлована предварительно укрепляется песчаной подсыпкой, которую дополнительно трамбуют на глубину 20 см. Только после этого можно укладывать геотекстиль и начинать формирование грунтовой подушки.
Геотекстиль представляет собой тканое или нетканое полотно, изготавливаемое из стеклянных, полимерных или смесовых волокон, способных выдерживать нагрузки на разрыв до 1000 кН/м². Превосходным вариантом для строительных нужд считается ткань из полипропиленовых волокон, произведённых иглопробивным способом. Она служит для предотвращения заиления подушки глинистыми частицами, что увеличивает её пучинистость, а также сохраняет изначально заданную геометрию формы насыпного слоя.
Формирование подушки из щебня и песка
После того как акт приёмки котлована подписан, строители переходят к процессу устройства песчано-гравийной подготовки. Для фундамента частных домов обычно используется толщина от 30 см. Когда происходит смешивание песка с щебнем либо используется готовая ПГС, коэффициент уплотнения составляет 1,25. Таким образом, для получения плотной 30-сантиметровой подушки, толщина засыпаемого слоя должна составить 38 см.
Грунт подвозится с ближайшего строительного склада, после чего его начинают выгружать с дальнего конца участка. Куча выравнивается по вертикальным отметкам с помощью бульдозера, при этом работы проводятся в два прохода с перекрытием полос на 50-60 см. Затем добавляется еще одна порция грунта, которая выравнивается с контролем толщины по шаблону. Недостаточные или избытки отметки исправляются вручную, с помощью лопат.
