Чем заменить арматуру в фундаменте

Особенности фундамента без арматуры

Обязательно ли армировать фундамент

Минимальная плотность безарматурного монолита

Да, бетонные фундаменты (а с арматурой их называют железобетонными) существуют, и это отражено в СП 50*101 и 63*13330. Однако в этих документах оговаривается и ряд условий, необходимых для того, чтобы обеспечить им нормальную несущую способность. Главное – это плотность бетона не менее 1800 кг/м³, получить которую одним только за счёт вибрирования может и не получиться.

На заводах нужная плотность бетона обеспечивается путём применения высокомарочного цемента, определённого типа и фракции наполнителя, соотношения жидкости и твёрдых компонентов, подогревом смеси при затворении и затвердевании. Соответственно, чтобы получить бетон требуемой плотности, очень важно соблюдать технологию, и сделать это в домашних условиях невозможно.

Уж лучше тогда отдать предпочтение сборному варианту. Столь популярные в частном строительстве стеновые блоки ФБС, используемые для возведения ленточных фундаментов домов и гаражей с подвалом, производятся из неармированного бетона. По ГОСТ минимальная плотность этих блоков и составляет те самые 1800 кг/м³, достигаемые не только за счёт правильной компоновки ингредиентов, но и путём воздействия на формы вибраций, создаваемых виброплощадками, с последующей установкой в пропарочные камеры.

На объекте такие условия не создать, поэтому почти наверняка плотность готового монолита будет ниже нормируемой. Даже с применением заводских блоков с гарантированной нормативную плотностью, несущая способность такой ленты увеличивается путём заливки поверх ленты железобетонного армопояса.

Когда нельзя делать фундамент без арматуры

Примечание: Не зная, какова геологическая обстановка на участке, нельзя быть уверенными в том, что, силы морозного пучения не переломят фундамент пополам – даже если вы сделаете его вдвое шире, чем надо. И уже тем более, застройщик не может знать, будет ли уровень сочетаний нагрузок, при котором тем же СП разрешено применение бетона без армирования, укладываться в нормируемое значение.

Проблему ленточному основанию создаёт не только пучинистость грунта, но и его подвижность, обусловленная чаще всего осадкой из-за высокой пористости или способностью размокать в воде. Нестабильность почвы, на которую фундамент опирается, вынуждает работать его заглублённую часть не только на сжатие, но и на растяжение.

На заметку: Арматура для внедрения в бетонный монолит не обязательно должна быть стальной, можно применять композитные варианты, у которых некоторые характеристики даже лучше. К примеру, у стеклопластиковых стержней предел прочности на растяжение составляет 1200 МПа, тогда как у металла – всего 400-500 МПа.

Особенности использования металлолома и камней

Как вариант, роль арматуры для бетона может играть крупный наполнитель. Это бутовый камень, при использовании которого стержневое армирование не требуется вообще. Для получения высокой жёсткости такой конструкции даже под лёгкие постройки надо делать ширину ленты минимум 400 мм. Столбчатый фундамент без арматуры будет иметь сечение 400*400 мм.

Какие могут быть последствия

Когда прочность заполнителя выше прочности цементного камня, разрушение бетона при работе на растяжение происходит так, что каменный остов остаётся нетронутым, тогда как цементный раствор практически высыпается. Если же вместо крупного камня наполнять бетон будет обычный щебень без арматуры (либо камень будет иметь низкую плотность), такой структурной прочности у фундамента не будет, и процесс разрушения ускорится.

Для наглядности ниже представлена схема с двумя вариантами развития событий:

На заметку: Для возведения безарматурных фундаментов можно использовать и более крупный камень с фракцией 150-300 мм. Но это должен быть кладочный бут, имеющий минимум одну постелистую грань, позволяющую укладывать камень горизонтальными рядами на пескоцементный раствор. Данный вид фундамента называется не бутобетонным, а бутовым, так как доля камня в монолите превышает 60%.

Если назвать металлоломом остатки металлопроката: уголки, швеллера, толстую проволоку, их ещё можно использовать при строительстве курятника, теплицы или сарая. Однако на металле не должно быть следов коррозии, придётся удалять ржавчину с помощью специального очистителя. Изделия из металла должны быть прямолинейными, чтобы можно было, установив их на обломки кирпича, хоть как-то увязать между собой.

Ленточный монолитный фундамент без армирования на основе бутового камня

Работы по устройству бутобетонного ленточного монолита состоят из таких этапов:

Какой инструмент нужен для работы

Кроме таких необходимых механизмов, как экскаватор-погрузчик, бетономешалка, бензогенератор и вибротрамбовка с виброплитой, для строительства фундамента требуется определённый набор инструментария. Вот как он выглядит с учётом выполнения тех или иных операций:

Разновидности укрепления фундамента

Фундаменты из бутового камня могут возводиться как в заранее сформированной опалубке, так и непосредственно в грунте, с использованием отвесных стенок траншеи в качестве формы для бетона. Выбор зависит от качества и плотности грунта, поэтому его нужно хотя бы самостоятельно проанализировать.

В первую очередь от такого анализа зависит уровень заложения фундамента, который может быть и совсем незначительным, и глубоким. В сухих грунтах заглублять ленту ниже 50 см не имеет смысла. В мокрых глинистых и песчаных почвах её нужно закладывать минимум на глубину промерзания, но далеко не всегда это обеспечивает полную надёжность фундамента.

Да, на подошву ленты при таком заглублении силы морозного пучения перестают давить, но они ведь воздействуют ещё и касательно, на боковые поверхности. И если фундамент никак не укрепить, он может быть вытолкнут на поверхность вместе с частью промёрзшей почвы. Чаще всего такая участь постигает малонагруженные фундаменты, поэтому под каркасный дом такой вариант лучше не заливать.

Поэтапная заливка фундамента

Для работы с крупным бутовым камнем, который как кирпич укладывается горизонтальными рядами на раствор, опалубка и вовсе может не понадобиться. Но в таком случае, траншея делается такой ширины, чтобы каменщик мог спуститься в неё, и ему было удобно работать.

Важно: В недостаточной прочности грунта вы можете убедиться ещё в процессе рытья траншей – по осыпающимся стенкам, которые приходится делать наклонными. В такой ситуации лучше всё же подстраховаться и произвести усиление ленты арматурой. Металл поможет бутобетону лучше сопротивляться растягивающим нагрузкам. Внутрь закладывается не такой объёмный каркас, как в случае с железобетонной лентой, а просто два горизонтальных ряда сетки из стержней диаметром 14 мм в нижней части ленты. Первая сетка укладывается на фиксаторы и заливается раствором. Через двое суток, когда бетон хорошо затвердеет, на него укладывается слой камня и вторая сетка.

Способы бутовой и бутобетонной кладки

Напомним, что есть два способа возведения фундаментов из бутового камня:

Примечание: Бутобетонный монолит выполняется ещё проще, чем оба способа с крупным бутовым камнем. Однако если учесть, что процентное содержание бута в общей доле массива здесь меньше (максимум 50-60%), при этом способе увеличивается расход раствора – соответственно, песка и цемента, требуемых для его изготовления.

Заключение

Источник

Нужно ли армировать и какую арматуру используют для ленточного фундамента

Главная задача фундамента состоит в передаче нагрузки здания (сооружения) на грунт. Очевидно, что бетон в фундаменте будет испытывать внутреннее усилие на сжатие – сверху давят стены, снизу отпор грунта. Бетон, в отличие от арматуры, на сжатие работает очень хорошо. Так зачем в ленточном фундаменте применяется армирование?

Нужно ли армировать ленточный фундамент?

Основной материал, из которого делается лента — бетон. Он выдерживает высокое давление, но не обладает эластичностью и не выдерживает растяжений или изгибов.

Жесткость и неподвижность основания обеспечивает арматурный каркас, установленный внутри бетонной ленты и не позволяющий ей изменять свою конфигурацию. Он представляет собой фигуру в виде пространственной решетки, которая собирается из специальных стержней в определенном порядке.

Принцип работы каркаса прост — его конструкция повторяет несколько уменьшенную форму ленты. При появлении изгибающих нагрузок арматурные прутки, расположенные внутри, работают на растяжение и удерживают бетонную отливку от перелома.

Без них лента сломается при сезонных подвижках почвы.

Металлолом и камни вместо арматуры

Когда вы решили армировать фундамент, но все-же хотите сэкономить, воспользуйтесь вместо арматуры камнями и металлоломом. Способ укрепления подойдет только хозяйственным постройкам (сараю, хлеву, гаражу) и на очень малоподвижном грунте.

Жилой дом на таком основании строить категорически нельзя. Основная задача при использовании такой «арматуры» — грамотное равномерное распределение ее по объему бетонной смеси.

Для улучшения сцепления с бетоном арматура имеет специальную ребристую поверхность, продольные и поперечные выступы, она крайне прочна и обеспечивает фундаменту устойчивость к растяжению и сжатию. Валуны, металлолом и некондиционный кирпич не обладают такими свойствами, поэтому их нельзя считать полноценной заменой арматурным прутьям.

Если решили сделать фундамент к малогабаритному сооружению, не стоит бежать в магазин и покупать дорогую арматуру. Вместо нее подойдут металлические изделия:

Разумеется, не любой металл заменит арматуру, а лишь качественный, без видимых признаков коррозии и ржавчины.

Как работает арматура

Основные элементы каркаса — горизонтальные стержни. Они имеют увеличенную по сравнению с остальными прутками толщину, располагаются на небольшом (примерно 5 см) расстоянии от поверхностей.

Вертикальные прутки — хомуты — служат для поддержки несущих элементов и после заливки бетона становятся практически не нужны.

При появлении растягивающих или изгибающих напряжений, стальные стержни начинают принимать их на себя, одна часть работает на сжатие, а противоположные — на растяжение. Бетон без последствий выдерживает давление, а растяжение принимают арматурные прутки, способные переносить значительные нагрузки.

Это обеспечивает целостность ленты, увеличивает ее несущую способность и долговечность.

Обязательно ли использовать арматуру

Прежде чем выбрать способ заливки фундамента, исследуйте местность, на которой собираетесь строить. Есть ли в вашей местности грунтовые воды, какие свойства имеет грунт, существует ли вероятность затопления во время весеннего паводка, как глубоко промерзает почва, если ли риск землетрясений — все это нужно учитывать.

Бетон обладает высокой прочностью на сжатие и крайне низкой прочностью на растяжение — даже незначительные движения земли вызывает появления трещин и разрывов в основании дома.

Инженерно-геологическую диагностику почвы нужно сделать на начальных этапах проектирования, а результаты лабораторных исследований покажут, нужна ли арматура.

В большинстве случаев армирование необходимо, в нашей стране преобладают грунты с высокой степенью подвижности. Армирующие пруты в несколько раз повышают устойчивость бетона к растяжению, придают ему эластичность, продлевают срок службы фундамента.

Если же вы уверены, что армировать основание не надо: грунт в вашей местности неподвижен и крайне прочен, грунтовые воды отсутствуют и нет сейсмической опасности, то никто не в праве вас разубеждать. Вы принимаете решение на свой страх и риск. Сэкономив деньги, вы берете на себя ответственность за все возможные риски.

Отказываясь от армирования основания дома, подпишите с бригадой строителей дополнение к договору, где будет прописано, что вы не будете предъявлять к ним претензии, если фундамент треснет или просядет.

Как рассчитать нагрузки на основание

Нагрузка на основание фундамента складывается из веса всей постройки.

Она включает в себя вес следующих элементов:

Кроме того, необходимо учитывать внешние воздействия — ветровые нагрузки, вес снега в зимний период и т.п. Поэтому задача определения веса должна решаться комплексно. Некоторые данные (количество снега, глубина промерзания грунта, удельный вес материалов) можно найти в таблицах СНиП.

По площади и толщине определяется объем всех элементов постройки. Затем объем умножается на удельный вес, получая в результате вес того или иного элемента конструкции дома. Затем все полученные значения складываются, к ним прибавляется вес снега (находится в таблицах СНиП) и примерный вес мебели, домашней утвари, бытовой техники и т.п.

Процедура сложная и требует внимания и тщательности, но выполнять ее придется в любом случае.

Возможные последствия

Фундамент непрерывно испытывает сильные нагрузки: верхняя часть подвергается сжатию, нижняя часть испытывает растяжение. Лишив основание арматуры, вы сознательно уменьшаете способность выдерживать нагрузки на растяжение более чем в 10 раз.

Стены дома, фундамент которого залит без арматуры, не имеют прочной связки между собой, что чревато появлением большого количества крупных трещин между ними. Со временем здание может очень быстро прийти в негодность.

В процессе обязательной усадки дома, длящейся не менее 5 лет, фундамент без арматуры может потрескаться не выдержав нагрузок. Небольшая деформация грунта, морозное пучение почвы и расширение ее при намокании могут привести к плачевным последствиям, которые невозможно предотвратить.

Обычно дома, не имеющее арматуры, обладает крайне недолгим сроком эксплуатации.

Часто вслед за фундаментом деформируются и разрушаются коммуникации дома, в частности канализация. Подвал дома подвергается затоплению при малейших осадках.

Виды и размеры арматуры

Для армирования ленточного фундамента используются два вида арматуры:

Несущие стержни имеют разные размеры — 6,8,10,12,14,16,18 мм и т.д. до 80 мм в диаметре. Композитные прутки имеют меньший диапазон размеров от 3,5 до 48 мм. Для изготовления хомутов применяют более тонкие прутки с гладкой поверхностью.

Наиболее распространена металлическая арматура, имеющая высокую прочность, обеспечивающая целостность и несущую способность фундамента. Относительный недостаток — склонность к коррозии и большой вес материала.

Композитные стержни значительно легче металлических, обходятся дешевле и не подвержены коррозии. Единственным недостатком можно считать неспособность изгибаться, что в некоторых случаях бывает необходимо.

Кроме того, соединение на сварку для них недоступно. Специалисты пока не успели составить достаточно веское мнение о композитной арматуре, она появилась не так давно, чтобы успеть собрать статистику и предметно изучить ее рабочие качества.

Выводы

Строительство дома — нелегкая и затратная задача. Цена качественного фундамента может составить до 15% от стоимости всего дома.

Русский человек всегда пытается найти пути экономии, но строительство фундамента — ответственное дело, экономить на нем нельзя.

Не рискуйте зря, иначе, вложив свои деньги в остальные материалы, но сэкономив на арматуре, вы рискуете получить неудовлетворительный и непредсказуемый результат в виде потрескавшихся стен и просевшего основания. Получаться еще большие убытки, связанные со сносом деформированного фундамента и проведением нового строительства.

Как выбрать арматуру и какая должна использоваться

Для выбора диаметра стержней существует простая методика:

Расчетная суммарная площадь сечения арматуры — это минимальное значение. Его можно увеличивать, но нельзя уменьшать.

На практике обычно поступают проще. При самом распространенном сечении ленты 30-40 см на 60-70 см применяют пруток диаметром 12 мм, а при больших размерах — соответственно 14 мм и более, в зависимости от условий строительства.

Горизонтальное армирование

Такой способ применения композитной арматуры в строительстве применяют для монтажа плитных фундаментов. Их основное отличие от оснований ленточного типа заключается в отсутствии углов и примыкающих участков. По сути вся конструкции выполняется в виде двух больших сеток, расположенных одна над другой. Все работы по сборке выполняются на месте установки, поскольку перенести собранный элемент такого большого размера достаточно проблематично.

Поэтому первоначально укладывается необходимое количество продольных прутов. На них ложатся поперечные и с помощью проволоки или хомутов вяжется сетка. Прямо на ней вяжется вторая. После этого нижнюю сетку необходимо поднять на подставки над дном котлована. Далее верхнюю сетку можно выставить на вертикальные стойки, установленные в местах пересечения арматуры.

Какой должен быть шаг

Шаг арматуры, как и другие рабочие параметры каркаса, регламентируется СНиП 52-01-2003. Обычно прутки располагают друг от друга на расстоянии, кратном диаметру. В среднем, расстояние между соседними стержнями принимается равным 23-25 диаметров.

При этом, основным критерием выбора является размер ленты, так как место размещения арматуры должно соответствовать потребностям конструкции. Оптимальный вариант — погружение прутьев каркаса на глубину около 5 см в толщу бетона.

Это позволяет надежно защитить металл от коррозии и обеспечивает ленте должную жесткость и прочность.

Шаг поперечных элементов (хомутов) не должен превышать максимального расстояния между крайними стержнями решетки. Таково требование СНиП, но на практике нередко о нем забывают, распределяя хомуты реже, чем надо.

Если при заливке никаких проблем не возникло, то при эксплуатации уменьшение числа хомутов значения не имеет. Но нагрузки от льющегося бетона и подвижки во время затвердения способны нарушить порядок распределения арматуры, что грозит снижением прочности ленты.

Какие фундаменты можно заливать без арматуры?

Разберём подробнее армирование разного рода фундаментов. Ленточный фундамент, чаще всего, просто непригоден к работе без армирования, так как у него катастрофическим образом при этих условиях снижается срок эксплуатации. Так что, если у вас ленточный фундамент — не экономьте на арматуре! Идеальным способом скрепления арматуры здесь является вязка, так как она поможет не нарушить структуру прута.

В каких случаях фундамент может не иметь каркаса? Только при отсутствии подвижек грунта. Во всех остальных ситуациях отсутствие арматуры вообще не должно рассматриваться, потому как именно армирование фундамента не позволяет касательным силам повредить целостность основания.

Фундамент без арматуры или же замена на другой металл — возможные варианты, но только для небольших построек (типа забора), для жилого же дома такой тип основания недопустим.

Дело в том, что фраза “не пытайтесь сделать это без помощи профессионалов” и в нашем вопросе не является пустым звуком, так как только профессионалы могут тщательно проанализировать грунты и их динамику. То есть, именно те показатели, от которых зависит необходимость армирования фундамента.

Сколько арматуры нужно?

Для того, чтобы вычислить количество арматуры, прежде всего надо найти общую длину ленты — к периметру прибавить длину внутренних участков фундамента. Затем полученное значение надо умножить на число стержней в каркасе.

Оно находится умножением количества прутьев в одной горизонтальной решетке на число решеток по вертикали. Полученное значение покажет общее количество рабочих стержней.

Вторым этапом станет расчет числа вспомогательной арматуры, необходимой для изготовления хомутов. Общая длина ленты делится на расстояние между крайними прутками одной горизонтальной решетки.

Это покажет число хомутов. Затем надо вычислить длину периметра одного хомута и умножить ее на количество хомутов. Получится общая длина вспомогательных стержней.

Кроме того, необходимо вычислить количество угловых элементов. Общее число углов фундамента умножается на количество прутков в сечении каркаса.

Если используется особенная или специальная схема армирования, количество угловых деталей рассчитывается в соответствии с ней.

Ленточный монолитный фундамент без армирования

Обязательно ли армировать ленточный фундамент?

Ленточный фундамент без армирования

Все зависит от исходных технических показателей. Если вы станете армировать основание, то вопросов нет. Но если приняли решение создать особое основание без арматуры, то следует тщательно изучить подстилающие грунты и их динамику по сезонам. Также нужно точно знать технические показатели будущего дома и соответствующие требования к фундаменту. Только после этого можно ответить, нужно ли армировать фундамент или есть основания для риска и внедрения новой технологии. Выбор в каждом случае индивидуальный.

Общая схема армирования

Существует две основные схемы армирования ленты:

Выбор схемы обусловлен требованиями СНиП. Расстояние между двумя соседними прутьями не должно превышать 40 см. Если ширина основания велика и не позволяет обеспечить требование СНиП, применяют вторую схему с тремя стержнями в каждой решетке.

Причины нарушения целостности фундамента и их устранение

Фундамент подвергается постоянно и довольно существенной нагрузке. Существует множество причин, которые приводят к нарушению его целостности и разрушению пояса основания. Поэтому перед строительством следует точно разработать основание до каждой мелочи и учесть все негативные факторы, которые буду «давить» на основу здания – только так можно сохранить его прочностью.

Малейшая деформация фундамента сказывается на всей конструкции, причем предсказать характер деформации очень сложно. Лучше предотвратить возможные дефекты за счет соблюдения технологии строительства и правил подбора материалов.

Особенность наблюдения за фундаментом заключается в том, что он скрыт от глаз. Следить за его состоянием приходится по косвенным признакам и важно точно уметь и распознать для принятия соответствующих мер:

Причины, которые могут вызвать разрушение целостности основания, также может быть много:

Территориальные и конструктивные особенности конкретного строительного объекта определяют его прочность и надежность для определенной технологии строительства.

Источник