Для приготовления бетонного раствора используют цемент, чистый песок, гравий и воду. Большое значение придается выбору песка. Речной песок, хотя и характеризуется относительной чистотой, имеет гладкую поверхность, поэтому плохо сцепляется с другими компонентами растворной смеси, а овражный, хотя и считается более предпочтительным, перемешан с глиной, поэтому перед применением его тщательно промывают.

При приготовлении раствора особое внимание уделяют соотношению песка и гравия: второго компонента должно быть примерно вдвое больше, чем первого. Важно также правильно определить необходимое количество еще одной составляющей растворной смеси – воды. При ее добавлении нужно помнить, что в дождливую погоду песок и гравий содержат до 20 % влаги, составляющей обычно в бетонном растворе 60–75 % от общей массы.

Бетонную смесь готовят в деревянном ящике с обитым железом днищем.

Рис. 9. Приспособления для приготовления бетонной смеси: а – деревянный ящик для приготовления бетона; б – узкая трамбовка с металлической обивкой; в – круглая трамбовка с двумя ручками; г – квадратная трамбовка с металлической обивкой; д – гладилка для разравнивания бетона.

Отмеренное количество цемента высыпают в деревянный ящик, добавляют песок и перемешивают до получения однородной массы. После этого добавляют необходимое количество гравия, снова перемешивают и только после этого добавляют воду. Полученную смесь еще раз тщательно перемешивают до однородной консистенции. Объем раствора должен быть таким, чтобы его можно было израсходовать за 50 минут.

Прочность бетонов и бетонных растворов на сжатие характеризуется маркой, которая зависит от марки заполнителя и связующего компонента, а также от их соотношения в растворной смеси и обозначается в кг/см2. Марку выбирают в зависимости от условий работы и влажности грунта. Например, для кладки цоколей, фундаментов и стен подвалов применяют растворы марок от 25 до 50.

Составы растворов по объему и их марки приведены в табл. 2.

Таблица 2. Состав и марка растворов (цемент: известковое тесто: песок)

Бетон готовят практически так же, как и бетонный раствор, только в последнюю очередь добавляют гравий или щебень и тщательно перемешивают массу. Иногда, если бетона требуется очень много, для его приготовления используют бетономешалку, поскольку в домашних условиях получить бетон хорошего качества очень тяжело.

Состав в объемных частях и марки бетона приведены в табл. 3.

Таблица 3. Состав и марка бетона (цемент: песок: щебень или гравий)

Следует отметить, что бетон М50 применяют только для заливки ленточных фундаментов, из бетона М75 делают столбчатые фундаменты для деревянных домов, а бетон М100 используют при кладке стен подвалов во влажных грунтах, а также при строительстве столбчатых фундаментов со стенами из кирпича или опилкобетона, шлакобетона и арболита.

Хорошее перемешивание и последующее трамбование бетонной смеси почти вдвое увеличивают прочность бетонного камня. Как правило, укладку и трабование бетона осуществляют слоями не более 15 см, причем последнюю из названных операций продолжают до тех пор, пока на поверхности камня не выступит цементное молоко.

Слишком быстрое схватывание бетонной смеси приводит к образованию трещин в массиве бетона, поэтому в тот момент, когда происходит его затвердевание, его поддерживают во влажном состоянии. Для этого через 2 часа после схватывания бетонную поверхность накрывают гигроскопичными материалами – такими, как опилки, стружки или мешковина, которые в дальнейшем регулярно смачивают водой. При высокой температуре воздуха первые 3 дня это покрытие бетонной поверхности поливают каждые 3 часа, а в последующие дни – дважды в день. Каждый раз после полива гигроскопичный слой накрывают полиэтиленовой пленкой. Спустя неделю опалубку снимают.

Ошибки при производстве бетонных работ

При использовании бетона в строительстве часто допускаются следующие ошибки:

– отсутствие специализированной техники для замешивания бетона:

– применение загрязненных заполнителей;

– использование длительно хранившегося цемента;

– применение некачественной воды;

– передозировка добавок.

Не секрет, что в большинстве случаев приготовлением, транспортировкой, укладкой и уходом за бетоном занимаются не специалисты, почти не соблюдающие технические требования при работе с этим материалом. Несмотря на то, что для работы часто приглашают рабочих специализированных строительных фирм, нет гарантии, что качество строительства будет на высшем уровне.

Ошибки, допускаемые при работе с заполнителями

На качестве готового бетонного раствора часто сказывается загрязнение заполнителей вследствие их неправильного хранения. Качество материала снижают попавшие в гравий стружки, отходы древесины, битый кирпич, куски шлака, снега и пр. Органические вещества, присутствующие в гравии, могут снизить прочность бетона вследствие образования коррозии в арматуре.

Загрязненность заполнителей влияет также на морозостойкость, водонепроницаемость, теплоизоляцию и др. свойства бетона.

Наличие глины в гравии определяют следующим образом: берут стеклянную банку емкостью 1 л, заполняют ее на 1/4 песчанистым гравием, доливают водой до 3/4 и сильно взбалтывают. Через 1 час на гравии станет заметен слой илистых и глинистых частиц, толщину которого измеряют и соотносят со всем объемом гравия.

Излишнее содержание глины снижают различными способами. Однако чаще всего используют промывку (рис. 10).

Рис. 10. Промывка песчанистого гравия от глинистых частиц: а – гравий; б – направление потока воды; в – сток воды.

Ошибки, допускаемые при работе с цементом

Цемент является важнейшим составляющим бетона. Именно с ним связана самая распространенная ошибка – замешивание большего количества цемента, чем это требуется рецептурой. Несоблюдение технических требований приводит к снижению прочности бетона: в нем происходит чрезмерная усадка, появляется много трещин.

Желание сэкономить на цементе приводит к другой ошибке – уменьшению его количества приприготовлении бетонной смеси. В бетоне, приготовленном с небольшим количеством цемента, частицы заполнителя склеиваются друг с другом только отдельными точками. В этом случае бетон не только теряет прочность, но и становится водопроницаемым, не защищает арматуру от коррозии, что приводит к разрушению железобетонной конструкции.

Не рекомендуется использовать долго хранящийся цемент, поскольку он теряет свои свойства в процессе длительного или неправильного хранения. Этот материал следует хранить только в защищенном от ветра и влажного воздуха месте. Для этого мешки с цементом укладывают на деревянный настил, который отстоит от пола не менее чем на 40 см. Однако даже в этом случае цемент не рекомендуется хранить более 3 месяцев. Если требуется длительное хранение (более 4 месяцев), мешки с цементом плотно накрывают брезентом, перекрывая доступ влажному воздуху (рис. 11).

Рис. 11. Хранение цемента длительное время: 1 – брезент; 2 – направление проветривания; 3 – мешки с цементом; 4 – сосновый брус; 5 – настил из досок.

Дата изготовления проставлена на внешней стороне мешка. В открытом мешке цемент хранят не более недели в сухую погоду и не более суток – в сырую.

Ошибки, допускаемые при работе с водой и добавками для бетона

Для замешивания бетонного раствора требуется водопроводная вода. Вода с высоким содержанием примесей и солей для затворения цемента непригодна. К примеру, содержащиеся в воде сульфаты разъедают и разрушают бетон.

При приготовлении бетона все чаще и чаще используют различные добавки для улучшения некоторых свойств бетонной смеси, например повышения водостойкости, износостойкости, удобоукладываемости. Однако внесение большего количества добавок чревато серьезными последствиями – появляется поверхностная фильтрация, пятна. В большинстве случаев такие дефекты исправить уже невозможно. Остается только заменить конструкцию полностью.

Земляные и гидроизоляционные работы

Прежде чем начать возводить фундамент, расчищают площадку, выбранную под строительство дома, снимают верхний слой почвы (20–30 см) и разравнивают поверхность.

Рис. 12. Рытье котлована.

После этого отмечают границы будущего здания, отступают от них на 1 м и на этом расстоянии забивают у каждого угла по 3 колышка (стойки), строго горизонтально прибивают к ним доски и натягивают тонкую проволоку или шнуры так, как показано на рис. 12. Это нужно для того, чтобы обозначить красные линии будущего здания.

Устройство котлована

От дна котлована выкапывают траншею глубиной до 50 см. Она понадобится для возведения нижней расширенной части фундамента. Ее можно сделать из бетона, в этом случае вертикальные стены траншеи будут являться опалубкой.

Угол откоса котлована выбирают в зависимости от вида грунта:

– при работе с вязким грунтом – 0о;

– с сыпучим грунтом – 45о;

– со средним грунтом – 60о;

– с твердым грунтом – 80о;

– со скалистым грунтом – 90о.

Перед началом работ по подготовке основания как можно точнее определяют границы участка. Помимо этого, решают и другие, не менее важные вопросы: устраивают подъездные пути для привозки стройматериалов, освобождают достаточное пространство для их хранения. В соответствии с планом выкорчевывают кустарники и деревья, мешающие строительству.

На расстоянии 1,5 м от будущей ямы для фундамента устанавливают обноску из столбиков, соединенных сверху досками. На обноску натягивают шнур, выполняющий роль горизонтальной оси.

После этого приступают к земляным работам: верхний растительный слой снимают (для засыпки он не годится) и приступают к рытью траншеи. Следует отметить, что ямы для фундаментов роют непосредственно перед строительством: если надолго оставить котлован открытым, его стенки обрушатся, а дно превратится в вязкую жижу под действием осадков.

При закладке фундамента необходимо уделить особое внимание устройству дренажной системы, предназначенной для понижения уровня грунтовых вод и отводки поверхностных.

Существует несколько разновидностей дренажа:

– канавы;

– гончарный дренаж;

– кирпичный дренаж;

– дренажный колодец;

– кротовый дренаж.

Самое простое и вместе с тем недорогое средство для осушения участка – канавы. Они имеют некоторое преимущество на равнинной и низинной местности, где трудно предоставить необходимый угол наклона для создания, например, гончарного дренажа. Вода, собранная в канавы, с течением времени испаряется или же (если ее очень много) поступает в водосборник.

Гончарный дренаж делают с помощью коротких глиняных или пластмассовых труб, уложенных впритык друг к другу по схеме «елочка» в траншеях, предназначенных для отвода поверхностных вод. Более целесообразно применение пластиковых труб, которые в случае необходимости могут быть согнуты.

Кирпичный дренаж устраивают на небольших по площади участках. Для этого выкапывают яму глубиной не менее 2 м, ее стенки выкладывают кирпичами, не скрепленными цементным раствором, чтобы вода могла свободно просачиваться между ними. Колодец засыпают битым кирпичом, а сверху укладывают слой дерна для предупреждения заиливания. Довольно часто для устройства дренажа используют бетонные трубы.

Частой ошибкой строителей-непрофессионалов при устройстве дренажной системы является отсутствие стока. Результатом такой недоработки станет скапливание у подпорной стены воды, которая будет методично разрушать каменную или кирпичную кладку фундамента. Этого можно избежать, если использовать на участке одновременно два вида дренажной системы – гончарный дренаж и дренажный колодец. Делают это таким образом: у основания стены прокладывают одиночную гончарную дренажную трубу с необходимым уровнем уклона, после чего подсоединяют ее к дренажному колодцу.

Не рекомендуется укладывать канализационные трубы непосредственно на дно ямы под фундамент. В том месте, где труба пересекает фундамент, ее обертывают толстым войлоком.

Виды грунтов

При устройстве фундамента необходимо правильно определить вид грунта. Для этого на месте предполагаемого строительства берут пробы грунта, которые затем подвергают инженерно-геологическим исследованиям.

Существует несколько видов грунта:

– скалистые;

– обломочные;

– песчаные (мелкозернистые и пылеватые пески);

– пылеватые (плывуны);

– суглинистые;

– глинистые.

Каждый из них характеризуется определенными показателями.

Скалистые грунты считаются самыми надежными. Они достаточно прочны, не проседают и не размываются. Вспучивание в зимнее время таким грунтам не грозит. При строительстве дома на участке со скалистым грунтом можно обойтись без заглубления и возводить фундамент непосредственно на поверхности грунта.

Обломочные, или хрящеватые, грунты содержат обломки камней и вкрапления гравия. Они не размываются и не сжимаются. В условиях таких грунтов рекомендуется устраивать фундаменты с заглублением не более 50 см.

Песчаные грунты, состоящие из мелкозернистых и пылеватых песков, имеют свойство проседать, то есть сильно уплотняться под нагрузкой. Эти грунты не задерживают воду и в зимний период незначительно промерзают. Заглубление фундамента на песчаных грунтах рекомендуется проводить на глубине от 40 до 70 см.

Особого внимания при строительстве заслуживают пылеватые грунты, которые часто называют плывунами. Устраивать фундамент на таких грунтах довольно сложно и опасно. Строительство дома на плывунах лучше всего вести с опытными строителями, предварительно проконсультировавшись с работниками проектной организации.

Суглинистые грунты занимают промежуточное положение между песчаными и глинистыми. В их составе от 3 до 30 % глины. При наличии в грунте менее 10 % глины грунт называется супесчаным, и при повышенном содержании – суглинистым.

Глинистые грунты – наихудший из вариантов, который может встретиться при постройке дома. Грунты такого вида могут сжиматься, размываться и вспучиваться при промерзании. В этом случае глубина закладки фундамента устраивается на всю глубину промерзания.

Следует отметить, что в сухом состоянии глинистые грунты могут служить хорошим основанием (в этом случае их относят к условно непучинистым), а при значительном насыщении водой и при малой плотности становятся довольно жидкими и сильно вспучиваются при промерзании.

Глинистые грунты иногда называют просадочными, так как, находясь в напряженном состоянии под действием нагрузки от строения, они дают просадку.

Различают два вида просадочных грунтов:

– грунты, просадка которых от собственного веса не превышает 5 см;

– грунты, просадка которых от собственного веса превышает 5 см.

Основной причиной неустойчивости или разрушения фундамента является вспучивание некоторых грунтов в зимний период, а это, в свою очередь, связано с глубиной промерзания грунта в районе строительства и с глубиной залегания грунтовых вод.

Сила вспучивания настолько велика, что в состоянии приподнять даже очень большие здания, и справиться с ней можно только в том случае, если будут соблюдены все рекомендации при устройстве фундамента.

Глубина промерзания грунтов

На поведение многих грунтов существенное влияние оказывает уровень подземных вод. В идеале глубина промерзания должна быть меньше глубины залегания грунтовых вод; в том случае, когда показатель глубины промерзания превышает показатель глубины залегания грунтовых вод, отмечается их промерзание, следствием которого является вспучивание грунта.

Если бы вспучивание было равномерным, оно не создавало бы проблем: зимой грунт поднимался бы равномерно, а весной так же равномерно опускался.

Грунты с отрицательной или нулевой температурой, имеющие в своем составе ледяные включения, называют мерзлыми. Если на протяжении нескольких лет мерзлые грунты не подвергались оттаиванию, их называют вечномерзлыми. Вечномерзлые грунты, в свою очередь, делятся на три категории: