Плюсы и минусы столбчатого фундамента
Преимущества и слабые места столбчатого фундамента, находятся в его конструкции, и свойствах применяемых материалов.
Плюсы
- Универсальность. Базис может быть возведен практически на любом типе легких грунтов, включая те что склонны к небольшому морозному пучению. На почвах, которые подвержены смещению по горизонту, его разновидность без ростверка, ставить не следует. Не связанные ростверком столбы, могут деформироваться от сдвигающих нагрузок.
- Многопрофильность. Его можно возвести на участке с сложным рельефом, даже на склоне холма.
- Практичность. Расход материалов на столбчатые конструкции не большой, равно, как и объём работ по монтажу. Нет необходимости задействовать тяжелую технику. Все это формирует его приемлемую стоимость.
- Быстрота возведения. Обычно строительство происходит в штатном режиме за 3 – 4 дня.
Минусы
- Ограничение по весу сооружения. столбчатые основы нельзя применять для больших домов, чей вес выходит за разрешенный диапазон.
- Отсутствие цокольного помещения. Исключает строительство под домом подвала или погреба.
- Компетентность исполнителей. Все варианты, требуют для возведения участие профессиональных строителей.
Фото 1. Столбчатый фундамент для дома
Выбор подходящих материалов для возведения столбчатого фундамента
Материалы под строительство столбов и связывающего их ростверка, подбираются согласно проекту будущего сооружения.
В случае с самостроем столбчатой базы без проектной документации, необходимо сориентироваться самостоятельно. До возведения надо связать воедино: тип почвы, вес конструкции, задачи, которые будет выполнять сооружение, и срок эксплуатации, на который рассчитывает владелец.
Обработать интеллектом - этот блок специальной информации, без навыков которым учат в профильном институте, практически не выполнимая задача. Это фактически строительство на бумаге кустарного проекта, будущего сооружения. Только оно происходит на любительском уровне, усилиями самостройщика.
Деревянные столбы
Древесина - это биополимерный материал, который необходимо защитить от влияния агрессивной среды в почве. При этом выбор пород дерева для столбов имеет ключевое значение для несущих способностей столбчатого фундамента и его долговечности.
Лучше всего подходит под строительство столбов сибирская лиственница. По биологической устойчивости к гниению ее бревна и брус, занимают первое место в таблице. У них индекс стойкости 9.1. Они с большим отрывом опережают все остальные породы древесины.
С равнозначным успехом можно использовать для возведения, в чистом виде, лиственничный брус. От бревна, брус отличается только формой. Свойства по биостойкости брус имеет такие же. Технически, брус даже немного удобнее, благодаря геометрической форме.
За счет более низкого уровня влажности, брус имеет более выраженные механические качества. Это физика древесины: при потере влажности она становится прочнее. Строительство, где применяется лиственничный брус, это ярко показывает.
Не смотря на великолепные качества, брус требует защитной обработки. В этом строительном протоколе, брус и бревно обрабатывается одинаково. Слой камбия, который есть в бревне, но не имеет брус, критической роли в защите не играет. Бревна и брус до возведения, необходимо с одинаковым тщанием антисептировать, и изолировать от влаги. Хорошо обработанный лиственничный брус, прослужит долго.
Фото 2. Деревянные столбы для фундамента
Столбы под строительство следует обработать специальными антисептическими составами, сверху нанести обмазочную гидроизоляцию – битумную мастику. Можно использовать креозот, деготь или отработанное масло, но битумная обмазка в любом случае наносится финишным слоем.
Сильнее всего гниение идет в месте контакта (стыка) опоры, почвы и воздуха. Поэтому, защитный слой всех пропиток и обмазок столбчатой конструкции, должен быть выше этой линии стыка на 40 см.
Во время возведения, к концу столба крепится деревянная крестовина, из той же лиственницы. Ее так же, как и бревна обрабатывают всеми защитными пропитками. Крестовину монтировать надо обязательно, она за счет большей чем у торца столба площади, увеличивает несущие возможности каждой из опор.
На дне траншеи находится слой последовательно утрамбованного щебня и песка. Именно на него, как на основание при возведении опираются крестовины столбов.
Кирпичные столбы
Полнотелый кирпич – это керамическое изделие для строительства, с отсутствием полостей внутри, или с их наличием не выше 13% от общего объема.
Для создания несущих конструкций полнотелый кирпич применяется давно и успешно, его несущие качества великолепны. Что не мало важно полнотелый кирпич экологичен, он безопасен для здоровья и окружающей среды.
В протоколе возведения столбиков, применяется красный полнотелый кирпич из керамики, прошедшей технологический обжиг. Полнотелый кирпич выбирают в классе не ниже М200. Его влагопоглощение до 6%. В сочетании с хорошими механическими качествами – этот полнотелый кирпич, сделает фундамент надежным.
Во время кладки используется бетон высших марок М400 – М500. Его физико - механические качества в сочетании с влагостойкостью и долговечностью, сделают опоры столбчатого фундамента очень надежными. Основание, где применен полнотелый кирпич получается качественным.
Каждый слой столба состоит из полнотелого кирпича, в виде 4 изделий, соединённых между собой боковыми сторонами так, чтобы по факту возведения, в центре было квадратное отверстие. Периметр столба на срезе так же является квадратным.
В отверстие в центре на всю высоту столба, за вычетом 5 см сверху и снизу, вставляют треугольный или квадратный армокаркас, и заливают его тем же бетоном высоких марок.
Фото 3. Столбы из кирпича
Фактически получается монолитное железобетонное основание, внутри опоры. Если планируется бетонный ростверк, то сверху пруты выступают на расчетную высоту, что бы связать их с его армокаркасом.
В приямке под столбы, на дне, выполняется песчано - гравийное основание. На строительном жаргоне его называют «подушкой». Вначале идет слой геоткани, далее щебень средней фракции, потом речной, мытый, сеяный крупнозернистый песок. Слой щебенки и песка, один за другим трамбуется. По готовности, на него настилается гидроизоляция. Рубероид для этого применять не следует, в таких условиях он разрушается за 7 – 10 лет.
На гидроизоляцию, окруженную мини – опалубкой, укладывается арматурная сетка, которая заливается 15 см слоем раствора. После созревания смеси плиты, она снимается, и на нее укладывается полнотелый кирпич первого ряда.
Каждые три ряда кладки, полнотелый кирпич перевязывается металлической сеткой. Это делается для того, чтобы опоры лучше противостояли вертикальным – сдавливающим, и боковым - сдвигающим нагрузкам. Кладочный раствор, на котором лежит полнотелый кирпич, интегрировав в себя сетку, от этого станет прочнее.
После возведения столбов сразу засыпать их не следует, необходимо подождать минимум 10 суток, а в идеале 28 суток. Это необходимо, чтобы раствор, который связывает полнотелый кирпич, максимально набрал прочность и стал устойчив к нагрузке.
Обратная засыпка производится послойно: щебнем мелкой или средней фракции, и песком. По финишу, верхняя часть столба покрывается обмазочной гидроизоляцией. В вариантах – полнотелый кирпич может быть покрыт битумом. Рубероид применять не следует, из-за его короткого периода эксплуатации.
Основание, даже если это влагостойкий полнотелый кирпич, требует качественной гидроизоляции. Кислотно - щелочные свойства почвы в комбинации с химическим составом грунтовых вод, будут последовательно разрушать кирпич опор. Защитив от этой агрессивной среды кирпич, вы продлите срок жизнеспособности всего возведенного базиса - это аксиома.
Столбы из блоков
Цементный блок ФБС – это строительная единица из цемента и песка (пустотная или полнотелая) созданная при помощи вибропрессования, применяемая для создания стен, фундаментов, колонн, и других элементов архитектурных конструкций.
Для создания столбчатого базиса используют полнотелый цементный блок класса М200. Его механические качества, правильная геометрия, морозостойкость, в комбинации с минимальным влагопоглощением 6%, делают блок отменным техническим решением для опор основания.
После подготовительных работ по позиционированию будущей основы, очистки пятна застройки, и переноса контуров базиса на грунт, начинается копка приямков для опор из блоков. В зависимости от проектных решений, они делаются: от 0.4 м для не заглубленной конструкции из блоков, до 1.5 – 2 метров для ее заглубленного варианта.
На дно стелется геоткань, а на ней формируется послойно утрамбованная песчано - щебневая основа. Далее для укрепления основы под блоки, укладывается «подбетонка», из цементно – песчаного раствора, на основе состава марки М400 – М500. После ее отвердевания, на нее на раствор того же класса, укладывают первый слой блоков.
При кладке блоков необходимо каждый ряд проверять строительным уровнем, чтобы сохранялся их горизонт. Если блок увело по горизонту, его ровняют, добавляя или убирая раствор в шве под блоками. Что бы заранее подготовить связь блоков с ростверком, в шов между верхними блоками можно вставить в зависимости от задачи, несколько анкерных болтов или арматурные пруты.
Фото 4. Столбчатый фундамент из блдоков
Столб из блоков необходимо обмазать со всех сторон гидроизоляцией. В бюджетном варианте, для этого на блок наносится битум. Если исполнитель настроен на максимальное качество, и не стеснен в бюджете, то блок покрывается жидким полиуретаном. Распыленный на блок полиуретан, после полимеризации, чрезвычайно надежно, защитит блок от влажности и патогенной микрофлоры, живущей в почве.
Чем защитить блок выбирает исполнитель. Специалисты нашей компании, мягко рекомендуют не экономить на материале, защищающем блок. Так как от этого, прямо зависит долговечность всего сооружения.
Железобетонные опоры монолитной конструкции и армирования
Столбчатый базис на основании из железобетонных опор, хорошее техническое решение. На размеченном участке в выбранных точках выкапываются отверстия. На их дне формируется основание из послойно утрамбованного щебня и песка. Функция «подушки»: создание прочных, не пучинистых оснований, успешно воспринимающих нагрузки от опор. Опалубка для столбчатого основания конструируется из обрезной доски или фанеры. При создании необходимо уделить внимание тому, чтобы места сопряжения ее частей, были хорошо подогнаны друг к другу.
Следует сформировать монолитную - железобетонную «пятку» снизу на опоре, для увеличения ее несущей способности. Внутрь опалубки размещается гидроизоляция. Из нее выполняется «мешок», дно которого расширяясь до размера «пятки» опоры, и закрепленное на стенках опалубки, лежит на песчано - гравийной «подушке».
Арматурный каркас опор столбчатых основ, выглядит в виде правильного параллелепипеда из рифленых прутьев. Поперечные связи в нем идут с шагом в 20 см, эта частота помогает им лучше противостоять нагрузкам. Высота каркаса такова, что бы его верхняя часть выступала над вершиной столба и могла быть связанной с арматурой будущего ростверка столбчатого базиса.
Фото 5. Железобетонные опоры
Для создания используется тяжелый бетон марок М300 – М350. Бетон заливается в каждый столб не одномоментно, слоями по 30 см, но без длительного перерыва. Перерывы больше 1 часа недопустимы так, как они образуют в теле изделия горизонтальные швы, которые нарушают монолитность железобетонных столбов. После, проводится трамбование каждого слоя глубинным вибратором или «штыкованием».
Распалубка столбчатого базиса производится через 28 дней, когда бетон набирает расчетную прочность. Боковые пазухи монолитной железобетонной конструкции, отсыпаются послойно щебнем и песком. Каждый слой подсыпки трамбуется.
Следует понимать, что сечение монолитных железобетонных столбов, и глубина их погружения, прямо влияет на их несущие способности всей столбчатой основы.
Столбчатое основание с использованием труб
Основание, выполненное с использованием труб в сочетании с бетоном, дает опорам одновременно, жесткую оболочку и не съёмную опалубку. В зависимости от свойств материала труб, и марки бетона, получаются несущие качества столбов.
В столбчатом базисе используются различные типы труб:
- Металлические. Сочетание прочности металла, бетона марки М300 – М350, и широкого «подпятника» свай, делает несущие возможности таких столбов достаточно высокими. Они выдерживают серьезные нагрузки.
Трубы обязательно должны быть покрыты качественной обмазочной гидроизоляцией. Хорошо подойдет битум, он защитит тело изделия от коррозии.
«Пятка» опоры выполняется из железобетонной плиты. В приямке создается мини - опалубка, в ней происходит укладка гидроизоляции на песчано - гравийную «подушку». Края пленки подгибаются вверх выше, чем опалубка, на высоту будущей плиты. Опалубка изготавливается из обрезной доски или фанеры.
На пленку на пластиковых опорах укладывается арматурная сетка. Заливается бетонный раствор. Бетон должен набрать прочность, только после его гидратации опалубка снимается, ставится стержень столбчатого основания.
Такое бетонное основание за счет стоимости труб стоит не дешево, но его несущие способности в комбинации с долговечностью, окупают затраты.
- Асбестоцементные. Тонковолокнистый минеральный материал асбест, плюс бетон, придает трубам допустимые механические качества. Асбестовые волокна в цементе, играют роль гибкой арматуры. Внутрь асбестоцементного цилиндра вставляется арматурный каркас, в виде вытянутого по всей длине параллелепипеда.
Над верхним краем бетонированной трубы, арматура должна торчать на ту высоту, которая позволит ее связать с ростверковым армокаркасом. По итогу получается надежная столбчатая бетонная конструкция. Это трубчатое основание включает в себя практичность, и соразмерные ей конструктивные качества.
Фото 6. Столбчатый фундамент из асбестовых труб
- Пластиковые трубы из ПФХ. Подобные трубчатые опоры за счет качеств химической инертности поливинилхлорида, имеют не ограниченный срок службы, даже в кислотных и щелочных грунтах. Сам ПВХ, как материал для несущих бетонных столбчатых конструкций, имеет слабо выраженные механические свойства.
Поэтому для усиления столбов, внутрь труб на всю длину вставляется продольный арматурный каркас, треугольной формы, либо в виде параллелепипеда. С теми же задачами по увеличению прочности, для заливки используется бетон высоких классов М300 – М350. Такой бетон, компенсирует своими выраженными механическими качествами хрупкость пластиковых труб.
Фото 7. ПВХ трубы для столбчатого фундамента
Во всех случаях устройства столбчатого фундамента, обязательно необходимо на дно приямка, под песчано – щебневую «подушку» стелить геотекстиль. Геоткань разделит твердые слои грунта, и основание «подушки». Она не позволит им смешиваться, выполнит функции дренирования. При нагрузках на столбы, придаст песчано - щебневому базису дополнительную стабильность.
Главные факторы, которые надо учитывать перед строительством столбчатого фундамента
Основные элементы, которые следует брать в расчет при устройстве столбчатого фундамента являются следующими:
- Геомеханическая модель почвы на участке ИЖС. Она включает в себя ряд важных факторов. Уровень залегания водоносного горизонта, и его объем. Высоту грунтовых вод над поверхностью, и их химический состав. Глубину промерзания грунта, и химический состав почвы. Выделение в грунте инженерно – геологических элементов, включая участки, вид, и состав их внутренних напряжений и деформаций, которые повлияют на опорную часть столбчатого фундамента. Рельеф поверхности.
- Вес сооружения. Он не должен выходить за допустимые нормативами пределы. Если ошибиться в расчетах, то чрезмерные нагрузки на фундамент приведут к неприятным последствиям для владельца. Деформация или усадка выше допустимой хотя бы у одного из столбов, закономерно повлечет за собой частичное или полное разрушение сооружения. Это одно из слабых мест столбчатых основ.
- Свойства всех применяемых для фундамента материалов. Физико – механические качества, опор и ростверка столбчатого фундамента, формируются из суммы качеств используемого материала, и технологии его применения.
- Расположение фундамента. Это дислокация будущего сооружения, по отношению к другим строениям на участке, и его границе с соседним. Все расстояния четко диктует СНиП 30 – 02 – 97 «Планировка и застройка территорий садоводческих объединений граждан, здания и сооружения». Нарушать их нельзя. Это чревато ответственностью, штрафом, и дополнительными хлопотами по демонтажу сооружения.
Важнейшие данные по грунту, есть в проектной документации. Когда столбчатую конструкцию строит профессиональный строитель, то он информацию черпает именно там. Самостройщик может их взять из проекта собственного дома, если он уже возведен на участке, и это делали по качественному проекту.
Разумеется, чтобы надежно взять знания, и их применить при создании столбчатого фундамента, исполнитель должен уметь читать проектную документацию, и иметь специальные знания инженера - строителя.
Фото 7. Фундамент из труб
Ученые архитекторы с степенями кандидатов и докторов наук говорят. Качество сооружения складывается из суммы профессионального уровня его исполнителей, свойств используемых материалов, и технологии их применения. Специалисты компании «Домостроительные технологии Павла Усманова», в течении 10 лет строительных работ, изучили на практике это определение своих ученых коллег, и полностью с ним солидарны.
Пошаговое руководство по строительству столбчатого фундамента
Поэтапная инструкция - руководство по возведению столбчатого основания, это составная часть хорошего проекта здания, либо учебника по строительным работам. Если обоих документов нет, а данные по геомеханической модели грунта есть, то в ключевых моментах, можно опираться на информацию из текста, идущего ниже. Строить столбчатый фундамент без данных по геомеханической грунта под ним – неправильно, и очень рискованно.
Незаглубленный
Берем за основу, что месторасположение будущего строения на участке, уже определено, и является верным, согласно нормативам СНиП. Незаглубленный столбчатый фундамент классической прямоугольной формы, создается путем последовательного выполнения следующих работ:
- Подготовка строительной площадки. Убираем с территории мусор, кустарники.
- Разметка участка. Переносим с чертежа на грунт оси будущего столбчатого фундамента. Отмечаем колышками четыре угла сопряжения осей. Натягиваем строительный шнур, отмечая им направления всех линий. Проверяем их на соответствие в углах 90 градусам. Размечаем места, где будут стоять опоры. Это происходит по центрам их вертикальных осей, и боковой стороне, примыкающей к общему периметру столбчатого фундамента.
- Рытье приямков. Выкапываем траншеи глубиной 70 – 80 см, и необходимым диаметром, под размер опор.
- Укладка в приямок геотекстиля. Монтируем геоткань на дно таким образом, чтобы, ее края вышли и частью легли на край приямка отступая от него на 20 см.
- Создание песчаной «подушки» - основания. Сыпем слоями по 20 см, речной, сеяный, мытый песок крупной фракции. Каждый слой немного смачивается водой, и отдельно трамбуется. Так продолжается пока уровень подсыпки не придет на расчетную отметку.
- Установка опор фундамента. Позиционируем столбы. Далее по их краям делается и трамбуется отсыпка - бруствер из песка, на высоту 15 – 20 см.
- Контроль качества позиционирования опор. С применением лазерного ротационного нивелира, проверяем диагонали, и центры расположения вертикальных осей столбов. Так же переключаем его в режим отображения плоскости, и проверяем совпадение горизонта по всем столбам.
Фото 8. Незаглубленный столбчатый фундамент
Мелкозаглубленный
Столбчатый фундамент мелкозаглубленного типа является усиленной разновидностью незаглубленного фундамента с увеличенными несущими способностями. Технология его создания состоит из следующих этапов:
- Приготовление площадки. Уборка мусора и зеленых насаждений с территории будущего столбчатого фундамента.
- Размечивание «пятна застройки». Проецирование контуров и осей столбчатого базиса с чертежей на грунт. Задача разметить там места где будет происходить рытью траншей под опоры.
- Земляные работы. Глубину траншей выбирают по проекту, технически она 0.5 до 1.5 метра. Это впрямую зависит от свойств грунта. Чем выше его несущие способности, тем на меньшую глубину надо копать.
- Подготовка песчано – щебневой «подушки». На дне траншеи укладывается слой геоткани. Поверх нее ложится и трамбуется слой гранитного щебня средней фракции. Далее сыпется и утрамбовывается, мытый, просеянный, речной крупнозернистый песок.
- Монтаж столбов. Он начинается с создания опалубки, либо с установки стальных, асбестоцементных, или ПВХ труб, если они выполняют ее функции. В случае с опалубкой, проводится гидроизоляция ее внутренней части, путем укладки пленки. Если ее роль выполняют трубы любого из типов, они покрываются снаружи обмазочной гидроизоляцией, битумом или его аналогом. Это продлевает срок эксплуатации столбчатой конструкции.
- Создание арматурного каркаса. Его роль в столбчатой основе из бетона выполняет арматурная конструкция из рифленых прутов в виде параллелепипеда, с поперечными связями из гладкой арматуры. Все ее связи между собой соединяются на вязальную проволоку. Верхняя часть каркаса должна выступать над краем опоры на высоту достаточную для ее связи с ростверком.
- Укладка бетона. Раствор принимается одномоментно, но послойно с толщиной слоя 30 – 40 см. Каждый слой трамбуется глубинным вибратором или «штыкованием».
- Проверка качества. Лазерный нивелир, отображающий плоскость, покажет уровень столбов по горизонту. Они основание ростверка, поэтому для равномерного распределения нагрузки, их правильный уровень по горизонту критически важен.
Фото 9. Мелкозаглубленный столбчатый фундамент
Почему стоит заказать строительство столбчатого фундамента у профессионалов
Фундамент — это та часть сооружения, от которой зависит напрямую его целостность и долговечность. Любые ошибки и нарушения в его монтаже, если их масса будет выше критической, могут привести к неприятным последствиям, вплоть до обрушения части дома.
Благодаря знаниям, навыкам и опыту, сумма нарушений при создании столбчатого основания, у профессиональных строителей - минимальная. Поэтому, заказывая основание у них, вы получаете серьезные гарантии качества.
Лучше заказывать столбчатый фундамент и закупать материалы для него, в крупной клиентоориентированой строительной компании с хорошими отзывами.
- Уровень совокупного интеллектуального потенциала большой компании, обеспечит более высокий профессионализм каждого исполнителя работ.
- Широкий спектр производственных связей компании, и профессиональные знания сотрудников отдела снабжения, сформирует закупку и применение качественных строительных материалов для вашего основания.
Компания «Домостроительные технологии Павла Усманов», считается крупной. Мы проектируем и строим загородные каркасные дома и дома из газобетона уже более 10 лет. Помимо них, в начале пути, мы много раз строили столбчатый фундамент для небольших сооружений. Обращайтесь пожалуйста, мы с радостью вам поможем в решении этих задач, в Москве и Санкт – Петербурге.
