таблица 3.
Пластичность
бетона
|
Расход воды при наибольшей крупности зерен
заполнителей (в л/куб.м.)
|
|
10
|
20
|
40
|
80
|
10
|
20
|
40
|
80
|
Очень пластичный
|
215
|
200
|
185
|
170
|
230
|
215
|
200
|
185
|
Среднепластичный
|
205
|
190
|
175
|
160
|
220
|
205
|
190
|
175
|
Малопластичный
|
195
|
180
|
165
|
150
|
210
|
195
|
180
|
165
|
Непластичный
|
185
|
170
|
155
|
140
|
200
|
185
|
170
|
155
|
Пример:
Пользуясь полученными знаниями и таблицами,
рассмотрим пример подбора состава бетона нужной марки.
Предположим, мы имеем портландцемент марки
М-400, щебень с наибольшей крупностью зерен 40 мм. Нам требуется
среднепластичный бетон марки М-200.
В табл.2 находим, что отношение В/Ц = 0,63.
Пересчитывая на щебень, получаем В/Ц = 0,63+0,05=0,68.
По таблице 3 определяем нужное количество
воды для бетона средней пластичности с крупностью зерен щебня 40 мм. - получим
190 л/ куб.м.
Таким образом, потребность в цементе будет
равна:
Ц = В: В/Ц = 190: 0,68 = 279 кг/
куб.м.
Примем состав бетона 1 : 3 : 5.
Следовательно, при расходе цемента 279 кг/ куб.м. песка потребуется: 279
кг/куб.м. х 3 = 837 кг/куб.м., щебня: 279 кг/куб.м. х 5= 1395 кг / куб.м.
Безусловно, методика расчета уступает по
точности расчетам строительных лабораторий где-то до 10%.
Конечно, на
садовых и приусадебных участках замесы кубометрами не делают, тем более
вручную. Но, имея расчет на 1 куб.м., вы можете затворить бетона столько,
сколько необходимо. А чтобы проще было определить количество требуемых
материалов, вам следует знать, что в основной единице измерения садоводов –
огородников - десятилитровом ведре содержится:
13-15 кг цемента, в зависимости от
уплотнения при засыпке;
14-17 кг песка, в зависимости от его
влажности;
12-13 кг глины средней влажности;
15-17 кг щебня (гравия), в зависимости от
величины фракций;
12 кг известкового теста.
Примечания:
1. Не бойтесь частичной потери активности
цемента, то есть если он при сжатии в кулаке не "вытекает" между
пальцами, а остается в нем рыхлым комком. (Это один из " полевых"
способов определения "лежалости" цемента и потери его активности.)
Второй способ: если в цементе есть
затвердевшие комки, все равно оставшейся активности хватит для обустроительных
дел на участке, тем более при наших-то нагрузках.
2. Не переживайте, если процент частиц
глины (ила) в песке доходит до 10, он допустим для кладочных растворах.
3.
Не забивайте себе голову необходимостью промывать щебеночную пыль.
Конечно,
все эти отступления скажутся на прочности бетона. Ну и что? Например, если у
вас из-за всех вышеперечисленных "допусков" бетон для фундамента будет
марки не М-200, а всего М-150. Конечно , разница довольно большая, но давайте
посмотрим , к чему это может привести? Возьмем фундамент под деревянный садовый
домик из бетонных столбиков сечением 30х30 см или площадью 900 кв.см. в
минимальном количестве – шесть штук, общая площадь которых составит 5400 кв.см.
При бетоне марки М-200 столбики выдержат 1080 т. Таким образом, вы можете на
них свободно ставить десять с половиной паровозов "ФД" (Феликс
Дзержинский), при М-150 – только восемь и одну десятую, а при М-100 – пять с
четвертью паровозов. Надеемся, этот расчет вас убедил, что гоняться за высокими
марками бетона для фундаментов - дело неблагодарное. Правда, есть конструкции
типа железобетонных перекрытий, несущих балок и им подобных, где бетон марок
меньше М-200 или М-300 не подходит. Тогда придется промывать песок и щебень, а
количество цемента, если он "лежалый", увеличить против
рассчитанного. В таких случаях, советуем сделать несколько кубиков из бетона с
разным количеством цемента. И если нет возможности воспользоваться услугами
строительной лаборатории, то можно испытать их на прочность непосредственно на
участке.
Для этого существуют два довольно простых
способа (оба с точностью где-то 15-20%, которой вам за глаза хватит):
- слесарным молотком со сбитым сферическим
обушком нанесите по бетону удар средней силы.
Если на бетоне останется вмятина глубиной 1
мм и более, значит, бетон марки 50-75 кг/кв.см., при вмятине меньше 1 мм
-75-100 кг/ кв.см., при отсутствии вмятины – марка не меньше 150-200
кг/кв.см.
- с помощью зубила и молотка весом 300-400
г; если зубило вбивается в бетон - марка ниже 75 кг/кв.см., при погружении
зубила в бетон до 5 см – марка 75-100 кг/кв.см., если же от бетона откалываюся
мелкие осколки – марка не меньше 150-200 кг/кв.см.
Строительство
фундамента
Как известно, от фундамента зависят
надежность, устойчивость, прочность, а следовательно, долговечность здания или
сооружения. Многие, очень многие садоводы на своей шкуре почувствовали, сколько
неприятностей, огорчений, сколько убытков приносят неправильно сделанные
фундаменты.
С
качеством у садоводов обычно все в порядке - делают для себя, стараются, как
говориться, "на века". А вот с выбором конструкции фундамента, чтобы
он соответствовал и физическим свойствам грунтов в его основании, и фактическим
нагрузкам, которые, как правило, не берутся в расчет или берутся неверно,
садоводы, к сожалению, очень часто и весьма серьезно ошибаются. И, как это ни
парадоксально звучит, зачастую эти ошибки происходят именно из-за того, что
стараются делать " на века".
Такие ошибки особенно типичны для садоводов
Нечерноземья, в том числе Подмосковья, где грунты большей частью моренного
происхождения, различные породы ( пески, глины, плывуны, суглинки или супеси и пр.),
очень неоднородные, имеют совершенно разные несущие способности, перемежаются
друг с другом и потому довольно сложны для устройства фундаментов. Многие
хозяева, имеющие участки на подобных грунтах, но, естественно, не имеющие
инженерного подхода, даже не подозревают, что допускаемые ими ошибки обойдутся
им, беднягам, в дальнейшем очень большими убытками.
Поэтому давайте будем выбирать такие
конструкции фундаментов под ваши домики
и другие постройки, чтобы они действительно служили века, спасая все эти века
ваши кошельки от выбрасывания на ветер больших денег. А то ведь может случиться
и так, что дешевле будет построить новый дом, чем ремонтировать и укреплять
фундамент.
Итак, начнем с песчаных грунтов,
распространенных, надо сказать, довольно широко. Это идеальное основание для
наших садовых домиков при условии, конечно, что уровень грунтовых вод находится
ниже глубины промерзания.
Если у вас на участке именно такой грунт,
считайте, что выиграли у природы в лотерею большие деньги. От всей души
поздравляю! Надо сказать, что строить фундаменты на таком грунте - сплошное удовольствие.
Выкопали траншею (достаточно шириной 0,4 м. и глубиной 0,5-0,6 м.), что бы
снять растительный слой, дойти до более плотного песка – и укладывайте бетонные
фундаментные блоки. Хватит одного ряда. Или уложите бетон прямо в траншею, как
говорят строители, "в распор", т.е. без опалубки: ею будут стенки
траншеи. На таком фундаменте дом простоит тысячу лет, пока вам не надоест и вы
не захотите его реконструировать.
В
том случае, если уровень грунтовых вод будет выше расчетной глубины промерзания
грунтов и фундамент из бетонных блоков, то его необходимо опустить ниже этой
глубины. В противном случае, вода при замерзании будет вспучивать основание под
фундаментными блоками, поднимая их и опуская при оттаивании. Казалось бы, эти
подвижки в условиях дренирующего песка должны быть равномерными по всей
площади. Но это только "казалось бы".
На песчаных грунтах с высоким уровнем
грунтовых вод можно делать ленточный фундамент, даже из бетонных блоков и с
глубиной заложения 0,6-0,7м, но обязательно! с монолитным железобетонным поясом
высотой 20-25 см. (залитым под блоками на песчаную подушку) с армированием
внизу и вверху основания пояса армостержнями диаметром 16-18мм. Тут уж не
жалейте, чем больше, тем надежнее. Главное, чтобы они были соединены по длине и
более или менее распределены по ширине поперечными стержнями.
Это, как мы уже знаем, даст, фундаменту ту
прочность, которая позволит ему подниматься и опускаться без вреда для него при
замерзании и оттаивании грунтовой воды под ним. В данном случае, главную роль,
повторяю, играет то, что ввиду высокой фильтрации песка грунтовые воды стоят на
одном уровне (не то, что в глинистых грунтах, когда в одном месте одна
влажность, а в другом, буквально рядом,- совсем другая, поэтому и вспучиваются
они совершенно по-разному.)
Такой же ленточный монолитный фундамент с
армированием следует делать и в том случае, если уровень грунтовых вод очень
высок, стоит чуть ли не у поверхности грунта. В этих местах песок так насыщен
водой, что не дает возможности выкопать траншею на требуемую глубину, при
разработке грунта траншея сразу же "затекает". В этом случае
разрабатывайте ее на ту глубину, на которую разрешают вода и песок, и делайте
монолитный фундамент.
Очень сложно разрабатывать мелкие и
пылеватые пески, насыщенные водой. Так называемые плывуны. Они особенно
характерны для болотистых мест. Где есть плывуны, там копать невозможно.
Единственное средство от них - крепление стенок траншей и котлованов. Крепить
стенки надо даже тогда, когда струйки воды вроде бы и небольшие.
Поэтому, если уж судьба сыграла с вами
очень злую шутку, "подарив" вам на участке грунты с плывунными
слоями, то вам совет: ставьте дом на отдельно стоящие фундаменты. Для дома в
деревянном исполнении размером 6х6 достаточно девяти таких фундаментов. Оптимальный
размер котлована под один фундамент 0,8х0,8 м., иначе в нем будет тесно и
неудобно разрабатывать грунт и в процессе разработки грунта обязательно!
крепите стенки котлована.
Итак , мы с вами рассмотрели более или
менее подробно особенности строительства фундаментов на песчаных грунтах с
учетом различных физических свойств. Об экономической целесообразности
устройства в песчаных грунтах столбчатых фундаментов поговорим отдельно, когда
будем рассматривать столбчатые фундаменты.
В заключение, чтобы уже окончательно
разделаться с песчаными грунтами и чтобы вы сами смогли определить, какую
площадь должна иметь та часть фундамента, которой положено служить надежной, но
без излишеств опорой вашего строения, приведу значения расчетных сопротивлений
песчаных оснований (таб.1). Обозначения и сама суть этих значений такая же, как
у марок раствора и бетона.
таблица 1.
ГРУНТЫ
|
Расчетные сопротивления
грунтов оснований, кг/ кв.см.
|
|
плотных
|
средней
плотности
|
|
|
Пески гравелистые и крупные независимо от их
влажности
|
4,5
|
3,5
|
Пески средней крупности независимо от их влажности
|
3,5
|
2,5
|
Пески мелкие:
маловлажные
очень влажные,с водой
|
3,0
2,5
|
2,0
2,0
|
Пески пылеватые:
маловлажные
очень влажные
насыщенные водой
|
2,5
2,0
1,5
|
2,0
1,5
1.0
|
Конечно, это не значит, что вы, имея в
основании плотный песок средней крупности с расчетным сопротивлением 3,5 кг/
кв.см., возьмете квадратик в 1 кв.см., нагрузите его этими 3,5 кг, и он даже
отпечатка не оставит. Совсем нет - оставит и даже продавит ваш песок. Значения,
приведенные в таблице, верны для глубины заложения фундамента 1,5-2,0 м и при
ширине 0,6-1,0 м., иначе, если он будет, например, острый, как кинжал, конечно
же, пройдет ваш песок почти так же легко, как нож коровье масло.
О требовании же к глубине заложения
фундамента, думаю, и говорить нечего. Чем глубже, тем грунт плотнее, тем
большую нагрузку он может нести, так как от рождения к ней "привык",
неся вес вышележащих слоев, который вы частично заменяете весом
фундамента.
Поэтому, если вы, к примеру, выбираете
предложенный мною ранее для домика ленточный фундамент шириной 0,4 м и глубиной
заложения 0,5-0,6 м, то надо брать уже среднюю плотность песка в основании.
Следовательно, расчетное сопротивление будет не 3,5, а 2,5 кг/кв.см. (
см.табл.1). Уменьшите эту величину процентов на 20-25, для запаса. Таким
образом, расчетное сопротивление будет порядка 2,0 кг/кв.см. Давайте прикинем,
какую нагрузку такое основание может выдержать при нашем фундаменте для дома
размером 6х6 м с несущей внутренней стеной.
Площадь основания составляет: 27,6 пог.м. х
0,4 м = 11 кв.м. Следовательно, несущая способность фундамента для такого дома
будет равна 220 т. Даже если вы построите дом из кирпича с железобетонными перекрытиями,
этой способности за глаза хватит: такой дом вместе с мебелью, посудой,
постелями, занавесками, а также с вами и мышами будет весить не больше 150 т.
Так, что можете свободно приглашать гостей, ничего с домом не случиться –
фундамент выдержит.
Крупнообломочные
грунты.
Название звучит довольно солидно и внушает
мысль о такой же надежности, которая свойственна скальным или полускальным
грунтам. Тут вроде бы речь идет о близких родственниках по происхождению, а
значит, и близких по величинам нагрузках. На самом же деле крупнообломочные
грунты имеют расчетные сопротивления не намного больше, чем у песков, а то,
случается, и меньше. Это хорошо видно из значений расчетных сопротивлений
оснований из крупнообломочных грунтов, приведенных в таблице 2.
таблица 2
ГРУНТ
|
Расчетное сопротивление, кг/кв.см.
|
щебенистый
(галечниковый)
с песчаным заполнением
|
6,0
|
дресвяный
(гравийный) из
обломков кристал.пород
|
5,0
|
дресвяный
(гравийный) из
обломков осадочных пород
|
3,0
|
Как видите, расчетное сопротивление
крупнообломочных грунтов близко к песчаным. Поэтому и строить на них фундаменты
- почти такое же удовольствие, как и на песчаных. Конечно, копать труднее и
намного: одно дело песок, другое- каменюки. Тут без лома или кайла, не
обойтись. Фундамент закладывается неглубоко – 0,6, максимально 0,7 м.,
ленточного типа или столбчатые, и ставьте дом. Тоже тысячу лет простоит, а
больше вам, думаю, и не надо. Теперь перейдем к самым коварным, непредсказуемым
и, к сожалению, самым распространенным для многих наших регионов глинистым
грунтам.
|