Строительство любого дома начинается с закладки фундамента. Одним из этапов является армирование. Именно благодаря ему удается добиться максимальной прочности основания и всей конструкции в целом. Особенно важно выполнить армирование ленточного фундамента, так как в этом случае большая масса всего дома давит на почву под ним.
Зачем армировать бетон
Армирование стали использовать еще в 18 веке. Изначально с этой целью использовались листы металла, которые прокладывали поверх бетонного основания. Только позже армирование начали выполнять с помощью заложения внутрь конструкции.
Бетон сам по себе достаточно прочный. Тогда зачем же его армировать? Необходимость процедуры объясняется тем, что бетон отличается высокой прочностью именно на сдавление, но если его начать растягивать, материал покажет свою хрупкость. На растяжение прочность бетона в 20 раз меньше, чем на сжатие. Если же использовать армирование, то можно компенсировать данный недостаток и добиться высокой прочности.
Укладывается арматурная сетка как вдоль, так и поперек. Именно она берет на себя все основные нагрузки. По этой причине рекомендуется прокладывать ее в нижней части основания и в верхней. В том случае, если высота фундамента более 15 сантиметров, рекомендуется также заложить и поперечные перекладины. Как правило, это прутки диаметром 5-6 мм. Расстояние между поперечными прутками должно быть не более 30 см. При продольной укладке этот показатель равен 40-50 см.
Точную ширину шага можно определить путем расчетов. Для этого нужно учесть следующие нюансы:
— Тип материалов как для основания, так и для армирования.
— Размер прута, а также размеры самого основания.
— Показатель величины, который обеспечивает нужную жесткость конструкции.
Важно учесть, что у продольной арматуры расстояние между прутками не должно быть более чем в два раза больше, чем высота основания.
При закладке армирующей сетки важно соединить все элементы. За счет этого создается единый каркас. Благодаря обвязке можно исключить неверное распределение нагрузки и появление трещин. При наличии правильно заложенного армирующего каркаса фундамент сможет противостоять большому весу дома.
Способы армирования
Для защиты бетонного основания от деформации используются арматурные конструкции. Согласно СНиПам, используется горячекатаная арматура классов А1-3, диаметр прута должен быть 10-20 мм.
Если в промышленном строительстве используется исключительно металлическая арматура, то для частного дома можно использовать стеклопластик и композиты. Это поможет несколько сэкономить на затратах.
В классическом варианте арматурный каркас состоит из двух контуров, которые располагают сверху и снизу. Этот вариант используется для ленточного фундамента и для плитного. Между собой арматурные слои обязательно соединяются поперечными. Среднюю часть фундамента при этом армировать нет смысла, так как она практически не подвергается нагрузке.
Соединять арматуры можно двумя способами. Первый – это сварка, и второй – использование вязальной проволоки. Первый имеет свои минусы – в области сварки повышенный риск возникновения коррозии. Выбранный способ не сказывается на конечной механической прочности всего основания, так как показатель достигается за счет монолитности только после отвердевания всей конструкции.
При армировании нужно придерживаться определенных правил:
— Расстояние между арматурой и наружным краем бетонной конструкции должно быть 40-50 мм.
— Чтобы приподнять каркас над уровнем земли используются специальные пластиковые грибки, а вот применение кирпича не рекомендуется.
— Вертикальные пруты должны быть закреплены на горизонтальных. Втыкать их в грунт нельзя, так как это ускорит коррозию.
Важно заливать фундамент с армированием в один заход. Если делать перерывы, во время которых слои будут отвердевать, снизится прочность готовой конструкции, так как в бетоне образуются трещины.
Каждый тип фундамента имеет свои особенности, поэтому выбирая тип армирования и материалы нужно учесть, из чего будет выполнено основание.
Особенности ленточного фундамента
Это наиболее распространенный вариант основания, особенно при возведении частных домов и строений на даче. В этом случае подойдет вариант, когда используются прутки треугольного сечения. Для создания основания делают опалубку из деревянных досок. Высота борта должна быть до метра при ширине до 0,5 метров. При таком раскладе получится среднезаглубленный фундамент.
После этого создается арматурный каркас. Для его создания нужны следующие виды продуктов:
— Продольные. Используются для создания основания конструкции. Соответственно, на них приходится основная нагрузка. Поэтому лучше использовать рифленую арматуру третьего А класса диаметром 10-22 мм.
— Вертикальные арматуры и перемычки позволяют укрепить всю конструкцию и делают ее более прочной. Для них лучше использовать гладкую арматуру 6-8 мм в диаметре.
Если высота основания до 10 сантиметров создается два пояса из арматуры. Между собой верхний и нижний ярус соединяются перемычками. Такая конструкция сможет уменьшить как давление дома, так и силу пучения земли. Если же фундамент больше по высоте, то делается три и более ярусов.
Порядок работы следующий. Сначала укладывается два прутка в нижнем ярусе. При этом располагать их нужно так, чтобы расстояние между землей и нижним краем металлической конструкции было не менее 50 мм. Поднимают прутки с помощью пластиковых ножек. После этого размещают столбики в вертикальном положении на расстоянии не менее 30 см друг до друга. В местах стыков прутки соединяются между собой с помощью вязальной проволоки. Она может быть как обычная, так и стальная толщиной до 4 мм.
Особенно внимательно прокладывают арматуру в углах основания, так как здесь будет возникать наибольшая нагрузка. Можно создать дополнительную жесткость за счет нахлеста прутков. Кроме того, можно применить хомут в форме буквы Г из рифленого прута диаметром 4 мм. Длина участка нахлеста либо одной стороны уголка должна быть не менее 0,5 метров.
Кроме описанного можно использовать и другой способ. В этом случае вертикальные столбы вбиваются в грунт на глубину до 2 метров. После того, как вся арматура проложена и связана либо сварена, выполняется заливка бетона.
Монолитный фундамент и его армирование
Он представляет собой монолитную плиту из железобетона. Она рассчитана на высокие нагрузки и может использоваться в качестве чернового варианта пола в помещении. Кроме того, монолитный фундамент нередко используется в качестве основы для другого типа основания, например, ленточного. Единственное условие для его возведения – это идеально ровная поверхность без горок и ямок.
Для начала нужно подготовить участок. Для этого создается котлован, на его выровненное дно укладывается подушка из песка, которая после этого заливается бетоном. После этого обязательно создается гидроизоляционный слой. Как правило, используются рулонные материалы.
Только после этого можно приступать к армированию монолитного фундамента. Для этого создается сетка из прутков. Как и при армировании ленточного фундамента, используется арматура 12 мм диаметра класса А3. Прутья укладываются так, чтобы образовались ячейки размером до 20 см по одной стороне. В области пересечения прутков они соединяются с помощью вязальной проволоки.
В то же время, можно сократить время на создание армирования за счет использования уже готовой конструкции. Это готовая сваренная сетка с шагом в 200 мм. Ее достаточно нарезать нужными кусками и уложить не тратя время на разметку ячеек и связывание прутков в области пересечения.
Для жилого дома достаточно высоты монолитного фундамента до 30 см. При такой высоте достаточно двух рядов арматуры, которые укладываются в верхнем ярусе и снизу. Вертикальными прутками выступает главная арматура толщина 0,6 см. После того, как вся конструкция уложена и скреплена, проводится заливка бетона.
Армирование столбчатого фундамента
Этот вариант основания состоит из железобетонных столбов, в верхней части фундамента имеется ленточный ростверк. Он будет выступать в качестве основания. Такой вариант фундамента используется для малых строений, например сарая, бани, каркасного дома.
Для армирования в этом случае используются вертикальные прутки и горизонтальные, но в обоих случаях используется гладкая арматура. До установки столбов необходимо выкопать котлован глубиной не менее двух метров. На дне создается песчаная подушка и укладывается щебень. Подушку можно дополнительно армировать сеткой из сваренных прутков. Выбирается материал тот же, что и для монолитного фундамента. Далее создается опалубка.
Каждый столб имеет вертикальные арматуры в количестве 4 штук, которые располагаются по углам. Они скрепляются между собой посредством сварки и поперечных прутьев. Рекомендуется на указанную высоту делать 4 ряда перемычек для большей надежности. Располагаться они должны на равном расстоянии друг от друга. Места пересечения можно не сваривать, а связывать проволокой.
Верхний ростверк армируется по тому же принципу, что и основание фундамента. В то же время, для построек малого веса ростверк может быть выполнен из деревянных брусков.
Особенности расчетов
Для того чтобы арматура выполняла свое назначение, важно еще и правильно ее выбрать. То же касается и количества рядов или пересечений. В каждом случае будут свои нюансы:
— Для ленточного необходимо первоначально рассчитать площадь основания. Площадь арматуры должна быть не менее 0,1% от площади основания. Полученная цифра будет равна площади, которую занимают 4 прутка (два сверху и два снизу). Соответственно, из этой цифры можно определить нужный диаметр арматуры. Длина будет равна длине фундамента. Не стоит забывать про нахлесты, особенно в углах строения.
— Для монолитного фундамента расчет выполняется аналогично. Только площадь арматуры будет составлять 0,3% от площади фундамента. Кроме того, здесь используются только вертикальные прутья.
— Для столбчатого фундамента определяется исходя из размера столбов. То есть длину столбов умножают на четыре и прибавляют припуски по 20 сантиметров на ростверк. Горизонтальные перемычки рассчитываются так: четыре умножается на количество рядов, то есть 4, и после этого умножается на диаметр столба.
Правильно выполненное армирование гарантирует долговечность фундамента и всего строения в целом. Поэтому этому этапу строительства нужно уделить большое внимание.