Фундамент ТИСЭ своими руками — армирование и заливка
Содержание статьи
В странах Белоруссия, Украина и Россия патентована инновационная Технология Индивидуального Строительства и Экологии (ТИСЭ), обладающая собственной защитной голограммой и товарным знаком. Автором данной методики является Р.
Суть фундамента ТИСЭ – устройство ростверка дома по оголовкам столбов, имеющих уширение подошвы. Поэтому часть индивидуальных застройщиков считает их сваями, так как скважины пробуриваются по аналогии с буронабивными конструкциями. Однако глубина опор столбчатого фундамента всегда меньше, на сваях уширений не бывает.
Технология столбчато фундамента ТИСЭ с ростверком
Создатель технологии ТИСЭ заложил в нее столбчатый ростверк, чтобы исключить воздействие на фундамент сил пучения:
- заглубление свай ниже сезонного промерзания региона;
- малая площадь контакта с грунтом боковой поверхности стоек;
- замена пучинистого грунта щебнем в пятне застройки и за ее периметром на 1,5 – 2 м при необходимости.
Патент Яковлев получил за оригинальную конструкцию фундамента ТИСЭ, объединив достоинства свай и столбов:
- классическим способом можно изготовить столбы с уширением пяты, пробурив скважину большего диаметра, залив подошву и установив на нее трубчатую опалубку меньшего размера;
Столб с уширением пяты в скважине заведомо большего диаметра.
- однако в этом случае придется засыпать пазухи скважины нерудным материалом, создавая техногенную зону с высокими дренажными свойствами, в которой неизбежно будет скапливаться верховодка, и резко снизится расчетное сопротивление грунта, прилежащего к телу сваи и, соответственно, несущая способность конструкции;
- при использовании типовой сваи без уширения подошвы придется увеличить глубину залегания, так как железобетонная стойка обязана опираться на несущий пласт, который обычно расположен намного глубже 2 м, которых уже достаточно, чтобы пройти отметку промерзания и исключить выталкивающие усилия глинистых почв снизу подошвы;
При этом внутри стойки сохраняется вертикальное армирование, поэтому расчеты несущей способности показывают, что одноэтажный каркасный дом вполне может опираться на 2 – 3 стойки ТИСЭ. Это обеспечивает многократный запас надежности зданию.
Единственной проблемой при выборе технологии строительства дома становится отсутствие оборудования, которым можно расширить забой скважины. Оригинальный бур ТИСЭ стоит от 3,5 – 5 тысяч в зависимости от диаметра, многие индивидуальные застройщики предпочитают экономить и конструируют этот инструмент самостоятельно из подручных материалов.
Оригинальный бур ТИСЭ конструкции Яковлева.
Подготовка участка
Свайные и столбчатые ростверки позволяют обходиться без планировки территории. Однако придется снести мешающие возведению жилища постройки и фундаменты, выкорчевать пни и деревья, корни которых опасны подземным конструкциям.
Если дом планируется на подрабатываемой территории (свежая насыпь, склонная к просадкам грунта), можно заменить часть почвы на щебень или другой нерудный материал. Зато, для свай не нужен пристенный дренаж и утепление отмостки, фундамента.
Разметка
Поскольку дом опирается на столбчатый висячий ростверк, необходимо вынести в пятно застройки три оси для каждой несущей стены:
- по центру свай – чтобы пробурить скважины;
- по наружной и внутренней грани ростверка – для монтажа щитов опалубки.
В фундаменте с ростверком объем земляных работ минимален, планировка участка требуется только на сложном ландшафте, чтобы исправить крупные перепады рельефа. Однако рачительный хозяин может снять весь плодородный слой (обычно 0,4 м глубиной), чтобы использовать его на грядках или в ландшафтном дизайне. В любом случае разметка производится поэтапно:
- изготавливаются обноски (по 2 шт. для каждой стены) – вертикальные стойки-колышки с горизонтальной планкой;
- обноски монтируются в 1,5 м от углов здания – горизонтальные планки выравниваются в едином уровне, на каждую из них крепится 3 шнура, которые можно в любой момент снять, затем установить обратно по отметкам.
Монтаж обносок для фундамента ТИСЭ.
Главный фасад обычно расположен параллельно улице или под прямым углом к ней. После разметки пятна застройки необходимо измерить диагонали и добиться их полного совпадения между собой.
Важно! Длина стоек обноски должна обеспечить расположение горизонтальной перекладины на 2 – 5 см выше проектной отметки верхней грани ростверка. Длина перемычки на 10 см больше, чем ширина ростверка.
Это необходимо, чтобы зафиксировать обноски один раз, и получить возможность натягивать шнур многократно.
Изготовление скважин
При значительном запасе прочности фундамента появляется возможность корректировки расположения отдельной сваи в каждом ряду. Например, если при бурении встречен камень, отверстие в земле можно сместить в удобном направлении без общей потери несущей способности фундамента дома. Последовательность операций следующая:
- лидер-лунки – создатель метода рекомендует изготовить приямки на глубину 0,2 – 0,4 м штыковой лопатой для погружения забуривающей коронки целиком;
- бурение – с инструмента снимается плуг или фиксируется в вертикальном положении специальным стопором, через 2 – 5 вращений бура по часовой стрелке в зависимости от состава почвы приемник наполняется породой, его извлекают и вытряхивают землю на поверхность;
- уширение пяты – при достижении проектной отметки плуг освобождается на забое, вращение производится без вертикального нажима, нож выкрашивает породу куполообразно, инструмент периодически вытаскивается на поверхность для вытряхивания.
Технология бурения скважины с уширением на забое.
Глубина скважины контролируется длиной штанги и дополнительных труб для наращивания. Вертикаль контролируется пузырьковым уровнем, что особенно актуально на склонах. Твердые породы рекомендуется проливать водой, а крупные камни дробить до фракции 5 см, с которой бур справляется самостоятельно – они вмещаются в отверстие для захвата почвы.
Совет! При изготовлении куполообразного уширения нельзя менять направление ращения. Для легких построек достаточно 40 – 50 см, для тяжелых коттеджей следует использовать все возможности бура и изготавливать уширение 60 см.
При прохождении твердых пород можно наклонять штангу попеременно в разные стороны или использовать вначале бур с меньшим диаметром плуга.
Опалубка и армирование
Чтобы дом получил максимально возможный ресурс, сваи следует армировать каркасами по технологиям, приведенным в СП 24.13330.2011. Не допускается применение обрезков металлопроката (труба, двутавр, швеллер), сетки Рабица и листового железа. Сваи должны иметь:
- вертикальное армирование – прутки периодического профиля («рифленка») толщиной 8 – 14 мм, выступающие над краем опалубки на 40 см;
- поперечное армирование – каркасы из гладких арматурных стержней диаметром 6 – 8 мм квадратной или кольцевой формы с периодичностью по вертикали 40 – 60 см.
Армирование столба ТИСЭ
Вертикальные прутки позже будут изогнуты под прямым углом на уровне нижнего и верхнего армопояса ростверка, и привязаны к ним проволочными скрутками. При размещении арматуры внутри бетона необходимо позаботиться о защитном слое, который предотвратит коррозию металла при намокании конструкционного материала.
Поэтому в скважину вначале устанавливается опалубка, а затем монтируются арматурные каркасы, на стержни которых крепятся пластиковые шайбы, предотвращающие контакт метала с внутренней стенкой опалубки.
Сваи фундамента отливаются в опалубке нескольких типов в зависимости от бюджета строительства:
- рубероид – от рулона отрезается кусок нужной длины, скручивается в цилиндр, края скрепляются степлером затем опалубка обматывается вязальной проволокой;
Опалубка из рубероида.
- труба асбоцементная – добавляет конструкции жесткость, но не является гидроизоляционным материалом, способна разрушаться в грунтовых водах;
- труба полимерная – чаще не боящийся солнечного ультрафиолета полиэтилен, реже ПВХ труба канализационная рыжая для наружных работ.
Опалубка из полиэтиленовой трубы.
Важно! Производители полимерных труб выпускают ограниченное число диаметров, что необходимо учесть при проектировании столбчатого фундамента и уточнить наличие нужного ассортимента на стройрынках региона.
Высота опалубки должна быть чуть выше подошвы ростверка, но ниже его нижнего армопояса. Обычно сваи-стойки запускают в тело ростверка на 5 – 7 см.
Укладка бетона и уход за ним
Ввиду небольшого диаметра опалубки уложить в нее смесь очень сложно – бетон частично расплескивается наружу. Проблем добавляет вертикальное армирование сваи фундамента дома, торчащие прутки каркаса не позволяют установить воронку. Поэтому воронку можно соорудить их куска рубероида или картона по месту, соединив края проволокой или скобами. Основными нюансами на этом этапе являются:
- заполнение опалубки бетоном наполовину;
- уплотнение наконечником глубинного вибратора;
- заливка до проектного уровня;
- повторное уплотнение тем же инструментом или штыкование прутком арматуры.
Бетонирование столбов.
Чтобы дом получился долговечным, необходим уход за бетоном в первые трое суток:
- засыпка начинающего застывать столба песком или опилками;
- увлажнение лейкой по мере необходимости.
Укрыть верхние грани стоек пленкой невозможно, так как этому мешают арматурные каркасы.
Если дом имеет подвал, сваи можно раздвинуть для установки ворот и дверей. Поверх фундаментов с ростверком используются исключительно перекрытия по балкам или из заводских плит ПК. Пол по грунту залить невозможно. Поэтому на наружных стенах нагрузка от балок меньше, так как балки опираются на них одним концом. Для внутренних стен целесообразно снизить шаг между стойками, поскольку на них ложатся две балки сразу.
Расположение свай ТИСЭ
Опалубка ростверка
Чтобы сократить время работ нулевого цикла, устройство опалубки ростверка начинают сразу после бетонирования опор. Для этого на обносках вновь натягиваются боковые шнуры, средняя струна не нужна, так как будет мешать выравниванию зеркала бетона мастерком или полутеркой.
Технология опалубки для висячего ростверка следующая:
- изготовление палуб – сколачиваются из обрезной доски или сооружаются из фанеры, ОСБ, оборачиваются полиэтиленом, чтобы указанные материалы можно было применить повторно в перегородках, стропильной системе или обрешетке;
- монтаж палуб – в щитах изготавливаются отверстия для свай, затем они надеваются на торчащие из земли тела подземных конструкций, фиксируются на заданном уровне Н-образными стойками с периодичностью 0,5 – 0,7 м;
Установка на стойки нижней палубы ростверка.
- боковая опалубка – так как шнуры натянуты выше проектной отметки в едином горизонтальном уровне, вертикальные щиты устанавливаются по ним вровень, фиксируются на нижней палубе саморезами;
Монтаж боковых щитов ростверка.
Важно! На этом этапе не нужно стягивать боковые щиты шпильками и крепить внутренние распорки. Эти операции производятся после укладки арматурных каркасов.
В отличие от МЗЛФ высота ростверка обычно меньше. Поэтому внутри него запрещено изготавливать продухи вентиляции и узлы ввода коммуникаций, ослабляющих конструкцию фундамента.
Нижний щит опалубки можно заменить следующими конструкциями:
- слой нерудного материала – обычно песок толщиной 0,2 – 0,4 м с уплотнением 10 см слоев виброплитой (проливать водой не нужно, но необходимо смочить из лейки);
Монтаж опалубки на песок.
- экструдированный пенополистирол – дополнительно утепляет конструкцию, но обходится дорого;
Несъемная пенополистирольная нижняя палуба ростверка.
Песок укрывается гидроизоляционным материалом, исключающим протечки молочка цементного в слой с высокими дренажными характеристиками. После набора прочности ростверком материал вынимается из-под него лопатами, чтобы при вспучивании глинистой почвы под ним ростверк не оторвало от стоек, на которые силы пучения не действуют ввиду малой поверхности контакта боковыми стенками.
Пенополистирол является опалубкой неизвлекаемой, поэтому необходимо выбрать материал низкой плотности ПСБ. При возникновении вспучивания грунты сомнут листы утеплителя, не причинив ущерба ростверку. Весной пучение исчезнет, материал вернется в исходное положение до следующих морозов.
Армирование балок
Устройство ростверка на столбчатом фундаменте позволяет распределить неравномерные нагрузки отдельных участков здания (перегородки, концентрация мебели и оборудования). В отличие от ленточного фундамента ростверк не должен иметь с почвой контакта, чтобы его не оторвало от столбов. Армируются ростверки каркасами, усиленными в местах сопряжений стен анкерами Г-образными или П-образными по технологии:
- вертикальные прутки стоек изгибаются под прямым углом – часть на уровне нижнего пояса, другая – а уровне верхнего пояса;
- внутрь опалубки укладываются каркасы, в которых продольные стержни рифленой арматуры диаметра 8 – 12 мм обвязаны поперечными и вертикальными перемычками или прямоугольными хомутами, согнутыми из арматуры гладкой 6 – 8 мм толщины;
- наружные углы анкерятся П-образными или Г-образными элементами, пускать прутки соседних стен внахлест запрещено категорически, так как это является разрывом армирования;
- для обеспечения защитного слоя каркасы укладываются на нижнюю палубу через полимерные или бетонные прокладки.
Армирование ростверка.
При необходимости (например, для срубов и зданий из бруса) дополнительно устанавливаются закладные элементы (болты, шпильки).
Бетонирование и уход
Устройство ростверка гораздо проще ленточного фундамента, поэтому смесью заполняется вся опалубка по кругу. После чего, бетон уплотняется штыкованием или насадкой глубинного вибратора. Воздух должен выйти из смеси полностью, на поверхности образуется цементное молочко и все камни щебня утапливаются в толще бетона.
Уход стандартный – поверхность нужно укрыть пленкой от избыточного обезвоживания либо обеспечить влажный компресс в первые 3 дня опилками, поливаемыми из лейки.
Гидроизоляция
Независимо от того, какой на участке грунт, доступные поверхности всех железобетонных конструкций фундамента следует защитить гидроизоляционным материалом:
- наплавляемым рулонным с битумным слоем;
- окрасочным из эпоксидной, полимерной или битумной мастики;
- штукатурный из специальных водонепроницаемых смесей;
При тяжелых геологических условиях (глинистый или влажный грунт) это обеспечит защиту от намокания, фундамент прослужит дольше.
Забирка ростверка
Устройство висячего ростверка по умолчанию обеспечивает в доме подполье, которое следует защитить от излишнего продувания, доступа животных и накопления влаги. Это пространство – не полноценный подвал, но например, на склонах его можно сделать эксплуатируемым, изготовив в забирке ворота или дверь.
Забирка для висячего ростверка.
Оформляются забирки цокольным сайдингом, кирпичной кладкой или листовыми материалами, оклеенными гибкой черепицей. Для этого нужно изготовить прогоны по вертикальным элементам фундамента и закрепить на них облицовку, оставив продухи вентиляции размером 1/400 от периметра подполья.
Отмостка фундамента ТИСЭ
Периметр здания является уязвимым местом для сбора ливневых и талых вод. Для защиты элементов фундамента от намокания используется отмостка:
- ее необходимо примкнуть к забирке через демпферную ленту;
- изготовить шириной на 10 см больше свесов кровли;
- придать уклон 4 – 7 градусов наружу;
- вмуровать во внешний периметр дождеприемники для труб кровельного водостока и желоба ливневки.
Схема отмостки фундамента по технологии ТИСЭ.
Таким образом, фундамент ТИСЭ практически не имеет ограничений по геологическим условиям и рельефу участка, стеновых материалов коттеджа. Конструкция доступна для изготовления собственными силами, но только при наличии специального бура ТИСЭ с откидным плугом.
Как укрепить ленточный фундамент?
Ленточный фундамент — это один из самых распространенных типов фундаментов, который состоит из бетонных лент, соединяющих углы постройки и образующих поддерживающую структуру для стен здания. Для укрепления ленточного фундамента могут быть применены следующие методы:
-
Установка арматурных стержней: Установка арматурных стержней повышает прочность фундамента, так как арматура может распределять нагрузки на более широкую площадь. Арматурные стержни закладываются в бетонную ленту перед заливкой бетона.
-
Применение грунтовых анкеров: Грунтовые анкеры устанавливаются в землю возле ленты фундамента и крепятся к ней. Они предотвращают смещение и поднятие фундамента при возможных грунтовых сдвигах.
-
Использование геосеток: Геосетки — это материалы из прочного полимерного материала, который используется для армирования грунта. Они могут быть использованы для укрепления грунта вокруг фундамента и повышения прочности фундамента.
-
Регулярный уход за фундаментом: Регулярный уход за фундаментом также может улучшить его прочность и устойчивость. Необходимо проверять фундамент на наличие трещин, следить за состоянием земли вокруг фундамента и устранять возможные деформации и дефекты в своевременном порядке.
Необходимо помнить, что укрепление ленточного фундамента должно быть произведено специалистами с соответствующим опытом и квалификацией.