Ошибки при строительстве фундаментов и цоколей

Постройка домов зачастую происходит при уровне грунтовых вод 1-2 метра от земли. Подошва строения в результате ниже уровня грунтовых вод, особенно если грунт выемается для котлована. В таком случае, при выемке грунта, место для фундамента растворяется, грунт становится рыхлым и теряет способность нести нагрузку. В конечном итоге это ведет к просадке грунта, разрывам, и разрушению фундамента дома.

Следующая ошибка – строительство фундамента бетонного, ленточного на площадке, покрытой водой. При этом отсутствие профессионализма приводит к тому, что в траншею закладывают обезвоженную, сухую смесь, мотивируя это тем, что вода есть в траншее. К чему приводит такая укладка фундамента?

Следующая ошибка – подошва фундамента представляет произвольную поверхность из бетона и грунта, а не горизонтальную поверхность. Подошва фундамента становится рыхлой, засоренной грунтом. Сгон воды из только что уложенного бетона вымывает цемент. При укладке сухой смеси в воду возникает расслоившийся бетон. В итоге такой ошибки фундамент не может полностью нести нагрузку надфундаментных частей дома.

Поэтому, перед строительством фундамента необходимо осушить участок строительства. Самый простой способ осушения котлованов, предназначенных под фундаменты, – водопонижение открытым способом (см. рис. 1), т.е. откачивание воды из готовых траншей или котлованов. Такой способ применяется и в других случаях – при явлении восходящей суффозии, когда происходит разрушение грунта проникающей водой и грунт теряет устойчивость.

В готовом котловане или во время выемки грунта дрены размещают так, чтобы уровень грунтовых вод был примерно на 30см ниже уровня площадки под фундамент. Иначе выемка грунта затруднена. Углубление котлована или траншеи продолжают после смены уровня приемного и сборного колодца и заглубления дрен, а грунт выбирают в направлении, противоположном потоку грунтовых вод. Иначе задерживаемый поток размоет грунт.

Как только стало заметным явление восходящей суффозии, водопонижение прекращают. Признак восходящей суффозии – появление струек воды, вынос частичек грунта и образование «миникратеров вулканов» с частичками грунта, расположенными в виде выноса лавы из кратеров вулканов. Изменение при этом количества минеральных частиц в грунте может привести к оползанию грунта и не позволяет определить несущую способность грунта. Необходимо в таких случаях не только прекратить откачку, но и повысить уровень воды, пока явление восходящей суффозии не прекратится.

Строительство котлованных фундаментов следует вести так, чтобы описанные выше явления не возникали. Лучше всего вместо визуального контроля использовать насосы с автоматическим управлением, например, с использованием поплавка в водосборном колодце. Изменяя свое положение, такой поплавок включает или выключает насос (рис. 2).

Перед проектированием фундамента необходимо получить информацию о грунтовых водах, либо, если такой информации нет, выкопать пробные скважины в различных местах участка. Если не сделать правильные водостоки, то накопившиеся грунтовые воды оказывают давление на конструкции, причем давление различное. Например, на 1м2 подвала (рис. 3), погруженного на 1м в грунтовую воду, действует снизу вверх сила, равная 1т.

Неверное определение уровня грунтовых вод приводит к неправильному выбору гидроизоляции подвала – устраивают только изоляцию от влажности. Но под давлением грунтовых вод пол подвала может подняться, гидроизоляция разрушится, вода зальет подвал, а затем проникнет по стенам и в жилые помещения (рис. 4). Что делать в таком неприятном случае?
Необходимо откачать воду, после этого выполнить четырехслойную напорную гидроизоляцию, которую защищают железобетонным корытом, передающим давление грунтовых вод стенам здания. Такая конструкция приведена на рис. 5.

В грунтовых водах часто растворены самые различные химические вещества: сульфаты, различные соли, органические и другие кислоты. При большом количестве сульфатов такие грунтовые воды могут полностью разрушить бетон и фундамент. Так, сернистый ангидрид, содержащийся в воде, вступая в реакцию с цементом, образует сульфоамоминат кальция, который растворяет и разрыхляет бетон. Индикатор такого процесса – белый гипсовый налет с последующим отслоением бетона. Способ защиты – использование сульфатостойкого портландского цемента (например, марки М350).

Высолы на фундаменте Высолы – белые, кристаллического вида пятна, выступающие на различных конструкциях – результат циркуляции влаги из грунта с последующим выступлением калиевых и натриевых солей. Высолы – прежде всего свидетельство плохой гидроизоляции от грунтовых вод.

Засыпку земли назад производят только после строительства фундамента и цоколя. Иногда этим условием при выполнении обратной засыпки пренебрегают. Для стен подвала боковое давление представляет опасность, если эту нагрузку не воспринимает надподвальное перекрытие. По причине бокового давления происходит разрушение подвальных стен.

Для обратной засыпки недопустимо использовать грунт худшего качества, чем вынутый, а уплотнение земли – обязательно.

Земля засыпается слоями (не более 30см), а затем каждый слой уплотняется с помощью ручных трамбовок. В земле не должны находиться органические вещества, большие камни, различные инородные тела. Если засыпка плохо уплотнена, отмостка оседает, перестает прикрывать фундамент, который начинает промерзать, нарушается гидроизоляция, вода поступает к стенам, появляются плесень и гниение.

Если на первом этаже есть перегородки, то под ними необходимо расположить конструкции, несущие всю нагрузку от перегородок, не передавая эту нагрузку засыпке. Если перегородка установлена не строго на балке, то из-за неправильной разметки засыпка оседает, в перегородке появляются трещины.

Неправильная обратная засыпка приводит и к дефектам водоотводов. Например, если поток грунтовых вод проходит вблизи подошвы фундамента, то это приведет к вымыванию мелких частиц и уменьшению, несущей способности фундамента. Поэтому делают буферный гравийный слой толщиной 0,1-0,2 м между фундаментом и основанием дома. Буферный слой из гравия обладает низким капиллярным эффектом – вода поднимается в гравии на несколько сантиметров. Причем буферный слой необходимо устроить так, чтобы вода отводилась в дренажную систему, куда не поступают внешние воды. Если этого не сделать, грунтовые воды поступят под фундамент, и буферный слой окажет отрицательное действие.

Одной из важнейших задач при возведении фундамента является правильное выполнение бетонных и железобетонных работ. Трещины, обрушения, дополнительная коррозия арматуры – результаты неправильной укладки бетона в опалубку. Какая здесь основная ошибка? Вам завезли бетон в объеме нескольких м3, в течение дня вы уложили его в траншею, а часть бетона, укрыв, оставили на следующий день. Время схватывания цемента (время от разведения цемента водой, а не от начала укладки) – 1-2 часа, поэтому выгруженную бетоновозом смесь необходимо уложить как можно быстрее и сразу начать трамбование (жесткого бетона), вибрирование (более пластичного) или штыкование (текучего пластичного бетона). Смысл всех видов уплотнения – вытеснить лишний воздух, заставить бетонную смесь теснее примкнуть к опалубке и арматуре.

Обычно в индивидуальном строительстве используют ручные трамбовки с плоской площадкой снизу, массой до 20-25кг. Трамбовку свободно опускают на бетон с высоты около 0,3 м; следующим ударом перекрывают половину предыдущего. Когда на поверхности появился цементный раствор, можно считать, что бетон уплотнился.

Если бетон имеет среднюю пластичность, то необходимо его штыковать металлическим стержнем массой около 3кг. Таким стержнем равномерно прокалывают бетон.

Часто в строительстве используют погружные вибраторы, позволяющие наиболее оптимально уплотнять бетон. При использовании вибраторов часто допускают ошибку, прижимая их к арматурному каркасу для передачи колебаний через каркас. В этом случае около прутьев арматуры образуется слой слабого раствора, ухудшающего свойства железобетона.

Если при строительстве фундамента вы используете стальную арматуру, не совершите следующие основные ошибки:

– не наращивайте арматуру с помощью сварки. Под действием сварки металл теряет свои упругие качества, быстро разрушается;

– очищайте прутья арматуры от ржавчины металлической щеткой. Удаление ржавчины маслом приведет к нарушению совместной работы (связки) бетона и арматуры;

– арматура должна быть очищена от посторонней грязи; не заливайте смесь, если на арматуру налипли комья грунта, посторонние предметы и т.п.;

– нельзя использовать арматуру меньшего или арматуру иного поперечного сечения или качества (по сравнению с арматурой, рекомендованной специалистами);

– при изгибе арматуры нельзя нагревать места изгиба, так как при этом изменяется структура стали, металл теряет упругость, становится хрупким.

Если бетонирование фундамента, стен, цоколей и других конструкций прекращается (например, заканчивается дневное время, отведенное на работу), то заканчивать его можно только в том месте, где в конструкции не будет растягивающих и сжимающих усилий и шов, образующийся из-за окончания части работы, не нарушит совместную работу всей конструкции. Нанесение цементного раствора на место соединения слоев бетона не способствует образованию прочного шва.

При строительстве бутобетонного фундамента, когда до 40% объема фундамента занимают крупные камни, куски твердого бетона, необходимо, чтобы камни и куски бетона не касались друг друга, но и зазоры не превышали 5 см. В таком фундаменте камни «плавают» в бетоне, но нижний и верхний слой имеют толщину не менее 15 см, иначе крупные камни могут продавить основание.

Сооружая железобетонные ленточные или столбчатые фундаменты, иногда не укладывают слой монтажного бетона под основание арматуры. Это еще одна ошибка строительства фундамента. Эта грубая ошибка приводит к возникающей коррозии и быстрому разрушению фундамента.

Еще несколько часто допускаемых ошибок при строительстве фундамента и цоколя:

– после устройства опалубки ее увлажняют, так как сухая древесина впитывает из бетона часть воды, соответственно, при этом падает прочность бетона.

– каменные цоколи изготовляют из естественного камня. При этом используют прочный цементный раствор, а после установки опалубки с тыльной стороны укладывают бетон. Если уплотнять бетон вибрированием, в швах разрушается цементный раствор, находящийся в процессе схватывания. Раствор растрескается, станет водопроницаемым. Избежать такой ошибки можно только уплотнением бетона, не повреждающим каменный цоколь и предотвращающим слипание опалубки и бетона.

– в некоторых случаях выбирается проект дома, в котором необходимо изготовить бетонную стяжку, несущую покрытия холодных и теплых полов или гидроизоляцию. Нельзя на такую стяжку для ее выравнивания укладывать слой цементного раствора, который рано или поздно начнет отслаиваться от бетона и ломаться.

– при изготовлении бетонной стяжки также необходимо устройство звукоизоляции перекрытия, например, бетонную стяжку кладут на минераловатную подушку.

– выравнивающий верхний слой бетонной стяжки (наносится не позднее 48 часов после укладки стяжки) часто отслаивается, что объясняется недостаточным увлажнением, необходимым для схватывания цемента с бетоном.

– иногда стяжку изготовляют из бетонной смеси, в которой песчанистый гравий заменяют перлитом или доменным шлаком. Такую смесь делают с целью уменьшения массы стяжки. Но доменный шлак чувствителен к влажности, доменный уголь сгорает не полностью, а оставшиеся вещества во влажной среде вступают в химические реакции с выделением газов, увеличением объема.

– перлит содержит большое количество гидратной воды, которую он при нагревании теряет. Поэтому, если снизу в стяжку поступают пары воды, перлит их поглощает, и конструкция увлажняется – в результате образуются плесень и поверхностные высолы.