Довольно часто можно столкнуться с утверждением, что раз удельный вес ячеистого бетона в 2-3 раза меньше массы кирпича, то фундамент под дом из газобетона в 2 этажа можно сделать лёгким, существенно снизив затраты на нулевой цикл. Определённая экономия возможна - в случае проектирования ленточных или свайно-ростверковых фундаментов. Но достигается она отнюдь не путём ослабления несущей способности основания, которое обязательно должно быть железобетонным, а исключительно за счёт меньшей ширины.
Стены из газоблока тёплые, и даже при меньшей толщине более эффективны, чем кирпичные. Но им необходима очень надёжная и жёсткая опора, так как этот кладочный материал довольно хрупок и слабо работает на растяжение. Разбираемся, какой нужен фундамент для двухэтажного дома из газобетона.
Требования к фундаменту
Фундамент любого здания должен быть надёжным, ведь от него зависит долговечность постройки в целом. Поэтому общие требования к этим конструкциям одинаковы. Они должны быть:
- прочными;
- устойчивыми к опрокидыванию;
- исключающими скольжение в подошве;
- хорошо сопротивляться воздействию влаги и низких температур;
- обладать долговечностью, соответствующей сроку службы всего здания.
На заметку: Приятным бонусом в этом списке была бы экономичность, но ставить её во главу угла не рекомендуем. Строительный опыт показывает, что именно стремление сэкономить на фундаменте чаще всего выходит боком и в конечном итоге влечёт немалые убытки.
Чтобы избежать растрескивания кладки из-за подвижек грунта, фундамент для двухэтажного дома из газобетона должен быть ещё и жёстким. К категории жёстких относят конструкции, преимущественно работающие на сжатие. Их подошва, передающая на основание нагрузку, всегда остаётся плоской, не изгибается, и автоматически выравнивает имеющиеся на грунте деформации. Для устройства жёстких фундаментов применяют щебневый и бутовый бетон, кладку из бутового камня и глиняного кирпича.
Какой должна быть высота и глубина фундамента
Глубина фундамента для двухэтажного дома из газобетона определяется, исходя из типа опорной конструкции, наличия или отсутствия подвала, вида и количества прокладываемых под землёй коммуникаций. В расчёт принимаются данные гидрогеологического исследования грунта:
- его разновидность и физическое состояние;
- уровень грунтовой воды и вероятность её поднятия в период строительства;
- присутствие верховодки;
- отметка уровня промерзания;
- вероятность пучения в процессе оттаивания.
Каким бы ни был тип грунта (исключение скальный), минимальная отметка заложения базы под наружные стены составляет 50 см. Если грунт илистый, пылеватые и мелкозернистые пески или глина, ленточный фундамент для дома из газобетона в два этажа необходимо закладывать ниже отметки промерзания. Насколько именно, вычисляется по формулам, приведённым в СП 22.13330.
В случае с проектированием подвальных помещений, имеет значение, отапливаются они, или нет. Если нет, то отметка подошвы фундамента равна половине УПГ - отсчёт ведётся не от поверхности земли, а от пола заглубляемого помещения. Если подвал отапливаемый, то для определения глубины заложения применяется понижающий коэффициент, который умножается на отметку промерзания грунта.
Разновидности фундамента
Сложно говорить о расчёте фундамента, не имея в виду конкретный объект, строящийся в определённых условиях. Ведь проектирование этой конструкции довольно сложная задача, решаемая на основании комплексного обследования участка. Чтобы определить, какой должен быть фундамент для двухэтажного дома из газобетона, необходимо:
- Определить конструктивные схемы, уточнить размеры здания, материалы всех конструкций.
- Оценить условия строительства, так как для подбора типа опоры важно правильно определить строение почвы и её механические свойства.
- Рассчитать суммарные нагрузки передаваемые фундаменту всеми остальными конструкциями.
- Осуществить предварительный выбор конструктива и размеров фундамента.
Выполнить расчёты по несущей способности и второй группе предельных состояний (по деформациям). На основе результатов расчётов размеры фундамента можно скорректировать.
Столбчатый
Решая, какой фундамент нужен для дома из газобетона в два этажа, многие склоняются в сторону столбчатой конструкции, полагая, что столбы можно выложить из стеновых бетонных блоков. Основной целью является желание сэкономить на более дорогостоящей фундаментной ленте. И действительно, если грунт на участке плотный и обладает высокой прочностью, такую замену вполне можно произвести, расположив столбы по углам, на пересечениях стен и в промежутках, определяемых расчётом. Но о бетонных блоках нужно забыть, они не предназначены для устройства несущих конструкций нулевого цикла.
Если и делать столбы, то в монолите, с предварительным формированием подушек, расширяющих подошву точечных опор. Оголовки столбов обвязываются ростверком – той же фундаментной лентой, только надземной. Именно она принимает нагрузки от конструкций здания и распределяет их на вертикальные опоры.
Недостатком такого решения является то, что выполнять работы по расширению основания, армированию, да и заливке, на существенной глубине неудобно. В любом случае приходится рыть траншею или котлован, так что сэкономить на объёме земляных работ тут явно не удастся. Да и на бетонировании тоже - учитывая, что придётся устраивать и ростверк.
Проектировщики этот тип фундамента для жилых домов обычно не предлагают, не советуем принимать такое решение и мы. Выбрать, какой фундамент лучше для дома из газобетона 10х10 2 этажа, можно из трёх следующих позиций.
Свайный
На слабых и водонасыщенных грунтах, а так же при необходимости заглубления ниже 3-х метров, наиболее эффективно работают свайные фундаменты. И это наиболее оптимальный вариант для участков на склоне или с неровным рельефом. Для жилых домов обычно используют короткие 6-метровые сваи с несущей способностью от 500 кН. В остальных случаях выбор чаще всего осуществляется между ленточными и плитными конструкциями.
- Сваи – ещё одна разновидность точечных опор, а от столбов отличаются только способом монтажа. Их не выкладывают из мелкоформатного материала и не заливают по съёмной опалубке, а используют при установке механизмы для забивки, вкручивания или вдавливания в грунт.
- Главным достоинством фундамента из железобетонных свай является его высокая прочность при более низкой, чем у ленты цене. Правда, в частном строительстве такой вариант применяется достаточно редко, в основном, в регионах с повышенной пористостью почв и глубоким их промерзанием.
- Хорошей альтернативой железобетону являются буронабивные сваи, монтируемые по относительно инновационной технологии. Её отличительной особенностью является бур с рыхляще-режущей чашкой, насаженной на ряд последовательно соединяемых металлических штанг.
- Такая чашка, которая по виду напоминает небольшой плуг, позволяет без увеличения объёма земляных работ сделать шурф под уширение подошвы. Широкая опорная часть делает фундамент наиболее устойчивым к воздействию сил морозного пучения, и значительно увеличивает его способность к восприятию нагрузок.
- Стандартная глубина установки таких свай составляет 2 м, но при необходимости большего заглубления, штанги можно нарастить и вынимать грунт без привлечения землеройной техники. Хотя, для экономии времени многие предпочитают воспользоваться бурильными установками.
- В качестве опалубки для заливки бетона здесь можно использовать асбоцементную трубу, но такая обсадка имеет смысл только на осыпающихся непрочных грунтах. Если стенки шурфа плотные, достаточно вставить в пробуренное отверстие свёрнутый в гильзу кусок рубероида, который будет препятствовать потере бетоном цементного молока. Внутрь гильзы вставляют связанный из 3-4 стержней арматуры каркас.
Длина продольных прутов должна быть такой, чтобы была возможность замонолитить концы в ростверке. Конструкция получается высокопрочная и долговечная, удобная для самостоятельного исполнения. Что немаловажно, она обходится на 15-20% дешевле глубоко заложенной фундаментной ленты.
Ленточный
Ленточный фундамент под дом из газобетона в 2 этажа выполняется в виде закольцованной стенки, поверх которой и выполняется блочная кладка. При небольших нагрузках или при строительстве на участке с хорошим плотным грунтом, а так же когда выполняется бетонная подготовка основания, эта стенка может иметь прямоугольное сечение. В остальных случаях, сечение будет ступенчатым – за счёт уширенной подошвы.
- Уширение выполняется путём устройства плоской широкой подушки, армированной сварной сеткой, на которую опирается более узкая стенка. Высота ленточного фундамента для двухэтажного дома из газобетона зависит от варианта проекта: предусмотрен ли жилой цокольный этаж, холодный погреб или просто первый этаж с мансардой. Но в конечном итоге всё упирается в строение грунта и климатические условия местности.
- Когда планируется строительство цокольного этажа (а от подвала он отличается только тем, что стены заглубляют не больше чем наполовину высоты), ленточный фундамент под двухэтажный дом из газобетона является наиболее экономичным вариантом. Лента одновременно выполняет функции и стен подвала, которые могут выполняться как в монолите, так и в виде каменной кладки.
- В качестве кладочного материала может использоваться бутовый камень, бетонные неармированные блоки ФБС (ГОСТ 13579) и блоки стеновые из тяжёлых и мелкозернистых бетонов, изготовленные по стандарту 6133. В таком случае под кладкой должна быть более широкая плоская подушка из железобетона, а поверх неё – устроен сплошной арматурный пояс. Это особенно важно, если перекрытие над цокольным этажом будет тяжёлое - сборное или монолитное.
- Бутовую кладку нельзя назвать экономичным вариантом, так как она трудоёмка, камни приходится подбирать по конфигурации и размеру. Этот материал применяют только в тех местностях, где есть карьеры и камень можно купить по отпускной цене.
- С бутобетоном дело обстоит гораздо проще. Бутобетонный фундамент под дом из газобетона в 2 этажа 10х10 (без подвала) наиболее прост в исполнении. В прямоугольном сечении он может заливаться непосредственно в траншее, без опалубки.
- Чтобы выполнить кладку из кирпича или блоков, требуется копать котлован, а не траншеи, поэтому для устройства ленточного фундамента этот способ применяют, только если в доме предусмотрен заглубляемый этаж. Его пол всегда выполняется в бетонном варианте (по грунту), чуть выше уширенной части подошвы.
- На практике, фундамент под газобетонный дом 2 этажа чаще всего выполняют в железобетонном монолите, либо используют для его устройства неармированные стеновые блоки ФБС. Их монтируют в несколько рядов, в зависимости от высоты ленты, с перевязкой швов и их последующей зачеканкой раствором. Блоки для фундаментных стен производят из тяжёлого, силикатного или керамзитобетона плотностью не менее 1800 кг/м³.
Важно! ФБС обладают высокой прочностью, поэтому строительные нормы допускают устройство из них западающего фундамента (когда толщина наземной стены больше ширины цоколя на 12-13 см). Однако, при возведении стен из газобетона проектировать такой вариант нельзя: кладка должна опираться на фундамент всей своей плоскостью, а не свисать с него. Мало того, необходимо предусмотреть ещё и запас ширины – по 10 см с каждой стороны.
Монолитная плита
Продолжаем сравнивать, какой фундамент лучше для дома из газобетона в 2 этажа. Плитный монолит набирает популярность в малоэтажном домостроении, потому что у него есть несколько существенных плюсов.
- Такой фундамент можно проектировать практически на любых типах грунтов, в том числе и со сниженной несущей способностью, а так же с высоким уровнем грунтовых вод.
- Он наиболее равномерно распределяет нагрузки на грунт, правда, за счёт собственного веса эти самые нагрузки увеличивает почти вдвое.
- Минимальный объём земляных работ. При отсутствии цокольного этажа плита заглубляется максимум на две трети своей толщины.
- Плитный фундамент для 2 х этажного дома из газобетона хорош тем, что его поверхность служит готовым черновым покрытием пола.
- Можно произвести утепление как под плитой, так и на ней. А при желании можно встроить в плиту элементы системы напольного подогрева. При этом фундаментная плита будет выполнять функции теплового аккумулятора, что сделает микроклимат в доме более комфортным.
Наиболее оптимален выбор этого типа фундамента, когда в доме предусматривается цокольный этаж. В этом случае, плита заглубляется ниже промерзания грунта, поэтому коммуникации можно вводить не через плиту, а через стенки.
Вертикальные ограждающие конструкции подвала можно выкладывать из тех же материалов, что применяют и для возведения ленточных фундаментов. Однако самый надёжный вариант – монолит. То есть, фундамент вкупе со стенками подвала будет выглядеть, как цельная бетонная чаша. При правильном проектировании и сооружении, ей не страшны ни повышенная влажность грунта, ни морозное пучение.
Из чего складывается стоимость
Недостаток у плиты только один – высокая себестоимость, которую влечёт за собой огромное количество бетона класса В22,5, необходимого для заливки. Его объём высчитывается путём умножения площади на высоту фундамента 2 этажного дома из газобетона (в среднем она составляет 300 мм) и на коэффициент запаса 1,1. Дополнительно к этому, выполняется ещё и бетонная подготовка толщиной 100 мм – из более дешёвого тощего бетона В7,5.
Как вариант, вместо подбетонки настилают профильную мембрану, которая тоже стоит немалых денег. К бетону требуется ещё и арматура, и наплавная гидроизоляция, которая закладывается между подготовительным и основным бетонными слоями. На пучинистых почвах под плиту закладывают ещё и слой жёсткого пенополистирола, который исключает соприкосновение фундамента с промёрзшим грунтом.
Если суммировать все слои, цена такого фундамента получается вдвое, а то и втрое выше общей стоимости затраченного бетона. Так что, снизить себестоимость нулевого цикла точно не получится.
Как рассчитать фундамент
Плитный монолит – это не тот вариант, который легко залить самостоятельно. Да и бетон должен быть заводской, с заданными характеристиками, точно соответствующими конкретной марке. Конструкцию нужно правильно спроектировать. Кроме пирога самого фундамента, это ещё и вводы инженерных коммуникаций, так как после заливки сделать их будет уже невозможно.
Предварительные расчёты плиты направлены на то, чтобы правильно определить её толщину, способную противостоять весу здания. При этом учитывается несущая способность грунта, которую можно взять из нормативных таблиц, где приводятся усреднённые данные. Точные цифры можно получить только в результате гидрогеологических изысканий, которые обязательно производятся при индивидуальном проектировании.
Например, строительство будет вестись на суглинках, несущая способность которых составляет 3,5 кг/см². В условии задачи площадь дома 9*10 м (9000 см²) и весит он 200 тн. Высчитываем требуемую нагрузку на грунт 9000*3,5 = 315 тн. Вычитаем из них вес дома, получаем 115 тн – вес фундаментной плиты. Допустим, за минусом веса арматуры остаётся 85 тн бетона с удельным весом 2,8 т/м². Поделив эти значения, получаем 30,36 м³ бетона. 90 м² (площадь дома) делим на 30,36, и получаем 29,6 см - толщину плиты.
Монтаж фундамента
Вот как в общих чертах выглядит процесс формирования плитного монолита:
- Устройство обноски, с помощью которой осуществляется разбивка осей здания, их закрепление и передача отметок в котлован.
- Земляные работы, к которым относится разработка котлована и выравнивание его дна.
- Устройство нежёсткого подстилающего слоя, он состоит из песчаной подушки толщиной 15-20 см и слоя щебня 15 см. Отсыпка производится послойно, с проливкой водой и трамбованием виброплитой.
- По уплотнённому дренажному слою выполняется бетонная подготовка или укладка профильной мембраны. Цель устройства этого слоя – компенсировать имеющиеся на основании неровности.
- Если выбран второй вариант, то выполнять горизонтальную гидроизоляцию не понадобится, так как мембрана является водонепроницаемым материалом. Если же устраивается вариант с подбетонкой, после затвердевания бетона методом наплавки придётся монтировать рубероид.
Обязательно гидроизолируются и торцы плиты. Если предусмотрено утепление фундамента, то ЭППС укладывается именно на этом этапе – сразу после гидроизоляции.
Опалубка и армирование
Опалубку, с помощью которой фундаменту задаётся необходимая форма, чаще всего выполняют из обрезных досок естественной влажности. Если плита возвышается над поверхностью грунта на 20-30 см, из доски сначала собирают укрупнённые щиты, а потом крепят к забитым в грунт кольям.
- Чтобы опалубку не распирало когда будет залит бетон, доски или щиты со всех сторон укрепляют подпорками. Чем тоньше доска, тем ближе друг к другу должны стоять подпорки, поэтому лучше не пытаться сэкономить, используя доску толщиной 25 мм, а брать сороковку.
- Опалубку сразу делают по всему периметру дома, в том числе захватывая крыльцо или террасу, если таковая имеется по проекту. На этом этапе прокладывают все выводы под коммуникации, проверяется правильность их положения, после чего можно вязать арматуру.
- Внутреннее армирование плиты состоит из двух параллельных, установленных с определённым отступом рядов сетки с ячейкой 200*200 мм. Арматура берётся стальная, с периодическим профилем, класса АIII диаметром 12 мм. В заданном положении сетки фиксируются с помощью «лягушек» - изогнутых элементов из стального прута, за счёт которых и обеспечивается разделение сеток.
Снизу защитный слой бетона 70 мм обеспечивается за счёт пластиковых фиксаторов. Сверху на опалубке просто выставляются отметки выше 35 мм от арматуры, чтобы видно было, до какого уровня лить бетон.
Заливка бетоном
Для заливки фундамента используется готовая бетонная смесь (БСГ) класса 22,5, F75, W6, крупность щебня не более 20 мм, изготовленная по ГОСТ 7473.
После того, как работы по армированию закончены, производится геодезическая разбивка схемы укладки смеси, на которой обозначаются траектории движения автобетононасоса. Разметка бетонирования производится от осей опалубки, за нулевую отметку принимается уровень планировки.
Отметки верха фундамента нивелиром переносят на борта опалубки, в этих местах в доски забивают гвозди. Если нужно визуально отметить толщины технологических слоёв, нужное расстояние отмеряют металлической линейкой от гвоздя, и делают отметку краской.
К работам по бетонированию относятся такие технологические операции:
- приём БСГ и её подача к месту бетонирования;
- укладка бетона и его уплотнение виброрейкой;
- уход за твердеющим монолитом.
Перед началом заливки площадь будущего фундамента очищается от грязи, следов масел и битума. При положительной температуре её промывают и дают высохнуть, арматура очищается от ржавчины. В зимнее время наледь и снег убирают горячим воздухом под полиэтиленовым или брезентовым укрытием. Внутренние поверхности опалубки покрывают смазкой (обычно используют отработанные масла).
Бетонирование производят блоками, разрезая массив плиты вдоль и поперёк рабочими швами. На их границах устанавливают внутреннюю опалубку, изготавливаемую из тонкой проволочной сетки с ячейкой 10 мм. Её полоски крепят вертикально, привязывая проволокой к арматуре сеток.
Заключение
Само бетонирование в этой цепочке операций является заключительным этапом. Смесь перекачивается автобетононасосом в опалубку, укладываясь слоями толщиной не более 50 мм. Разрыв во времени для нанесения следующего слоя составляет не более 1 часа – до того, как уже залитый бетон начнёт схватываться.
Последний слой бетона укладывается так, чтобы до верха деревянной стенки оставалось не менее 5 см, это необходимо принимать в расчёт ещё при установке опалубки. В целом, работы надо организовать так, чтобы бетонирование было непрерывным, и весь фундамент был залит за один день.
