Роль щебня под фундаментом. Выбираем подушку под фундамент

Подушка под ленточный фундамент представляет собой слой определенной толщины из песка, гравия или щебня, предназначенный для равномерного распределения весовой нагрузки строительного сооружения на грунт. Еще не так давно нормативная документация и техническая специальная литература по строительству однозначно требовали наличия подушки под ленточным фундаментом любого строения.

Однако развитие современных технологий монолитного строительства и применение химических добавок, повышающих влагостойкость бетона, создали предпосылки для пересмотра концепции обязательности подсыпки материалов под бетонное основание строительной конструкции.

Подушки из песка, гравия и щебня стали востребованы при строительстве так называемых «панельных» домов. Размах жилищного строительства в СССР во второй половине 20-го века требовал применения унифицированных строительных элементов, в число которых вошли железобетонные блоки ФБС «Блоки бетонные для стен подвалов. Технические условия». Из блоков ФБС формировались массивные сборные ленточные фундаменты, которые служили опорой многоэтажным постройкам. При их заложении необходимо было сделать подложку из непучинистых материалов типа песка крупной фракции или щебня мелкой фракции, предназначенную для выполнения двух важнейших функций:

Равномерность распределения весовой нагрузки обеспечивается слоем песка толщиной от 5 до 15 см, для отсечения капиллярной влаги достаточно слоя в 30 см. Здание, опирающееся на сборный фундамент из ФБС с песчаной или песчано-щебеночной подложкой, отличается высокой стабильностью, надежностью и минимальной усадкой.

Развитие индивидуального строительства домов малой этажности на ленточных монолитных фундаментах в корне поменяло роль традиционной подушки под опорное основание коттеджа или двухэтажного дома. В частности, при заливке монолитной ленты жидкий бетон сам заполняет неровности грунта, ликвидируя пустоты в грунте, тем самым способствуя равномерному распределению весовой нагрузки без участия песчаной подсыпки.

Другим доводом, указывающим на потребность в пересмотре сложившейся концепции обязательного применения подложек для ленточных фундаментов, служит использование специальных химических добавок, повышающих влагостойкость бетона. В этом случае также ставится под сомнение необходимость обустройства песчаной подушки для защиты от капиллярной влаги.

Безоглядное стремление «сделать, как всегда делали» в отношении песчаной подушки под ленточный фундамент может даже навредить по следующим причинам:

1. Песок, окруженный более плотными грунтами с низкой водопроницаемостью типа глины или суглинков, будет способствовать скоплению в нем (то есть, в составе подушки под фундаментом) осадочной влаги. Происходит переувлажнение грунта под подошвой фундамента, приводящее к снижению несущей способности всей фундаментной конструкции. Для отвода скапливающейся воды будет нужна дренажная система, существенно влияющая на расходы по строительству или текущему ремонту жилого дома.
2. Песок не препятствует прохождению через подушку грунтовой влаги в парообразном состоянии. После прохождения через подушку, пар конденсируется на фундаменте, провоцируя коррозионные процессы. Песчаная подложка оказывается совершенно не нужной, поскольку без гидроизоляции в этом случае не обойтись.

Когда необходима закладка подложки под фундамент?

Принятие решения о создании подложки под ленточный фундамент должно исходить из правильно выполненной оценки внешних условий применительно к конструкции самого фундамента.

Конструктивно ленточный фундамент представлен двумя типами исполнения:

• Сборный фундамент, собираемый из типовых бетонных блоков заводского исполнения;
• Монолитный фундамент, заливаемый непосредственно на строительной площадке в подготовленную опалубку.

По глубине заложения ленточный фундамент подразделяют на два вида:

• Заглубленный ниже глубины промерзания грунта;
• Мелкозаглубленный ленточный фундамент (МЗЛФ).

К основным внешним факторам, подлежащим анализу, относятся:

• Состав почвы;
• Характеристики грунтов;
• Климатические условия.

Ведомственные строительные нормы «Проектирование мелкозаглубленных фундаментов малоэтажных сельских зданий на пучинистых грунтах» определили, что применением подушки из непучинистых материалов удается добиться двойного эффекта:

1. Происходит частичная замена пучинистого грунта на непучинистый (п.3.2 и 3.3 ВСН 29-85), позволяющая уменьшить перемещения фундамента при промерзании и/или оттаивании грунта. Тем самым подушка рассматривается как средство по предотвращению морозного пучения почвы под подошвой фундамента.
2. Уменьшается неравномерность деформаций опоры здания.

Отсюда следует вывод, что для грунтов непучинистого типа песчаная подушка под ленточный фундамент не нужна, если рассматривать вопрос исключительно с позиции противодействия процессам морозного пучения. Такой односторонний подход может войти в противоречие с требованиями свода правил «Проектирование и устройство оснований и фундаментов и сооружений», которые в п.п. 8.7 и 8.8 при определении, на каких грунтах устанавливаются сборные блочные или монолитные типы мелкозаглубленных и незаглубленных ленточных фундаментов, однозначно устанавливают необходимость обустройства под бетонными блоками подушки из непучинистых материалов. Однозначно можно сказать, что для заглубленных ниже глубины промерзания ленточных фундаментов, устройство песчаной подушки требуется только для конструкции из фундаментных блоков, для монолитного фундамента такая подушка не играет никакой роли.

В случае монолитного МЗЛФ на непучинистых грунтах подсыпку также можно не делать, поскольку песок в данной ситуации никакой работы не выполняет – бетонная заливка ленты выровняет все поверхностные дефекты.

Подводя итоги можно сказать, что:

• Для фундаментов, заложенных ниже расчетной глубины промерзания, песчаная подушка нужна только для конструкции из сборных блоков, для монолитного основания такая подушка не требуется.
• Для мелкозаглубленного фундамента подушка требуется только для пучинистых грунтов, независимо от технологии, либо для фундамента из сборных блоков, независимо от типа грунтов.
• Для незаглубленного фундамента однозначно требуется подушка из непучинистых материалов, хотя бы потому что нужно заменить плодородный слой под основанием.

Также стоит обратить внимание на тот факт что, независимо от технологии строительства фундамента (блоки или монолит) и глубины его заложения, может потребоваться замена грунта с недостаточной несущей способностью под основанием дома. Несущая способность определяется только после проведения геологии на участке строительства и расчетов.

Разновидности фундаментных подложек

В п. 3.3 указаны материалы, которые допускается использовать для обустройства подушки:

• Песок крупной или средней фракции;
• Мелкий щебень;
• Котельный шлак

и другие непучинистые грунты с показателем дисперсности Д меньше 1,0. На практике используются песчаная, песчано-гравийная или песчано-щебневая подушки, имеющие менее пучинистый характер, чем родной грунт на строительной площадке. Чтобы правильно определиться со структурой противопучинистой подложки, необходимо учитывать физические свойства материалов.

Для песчаных подложек наиболее подходящим считается гравелистый песок крупной фракции или речной чистый песок средней фракции. Для подушки под основание дома не рекомендуются легкие и тонкие фракции песчаных материалов, имеющие ухудшенные показатели сопротивления сжатию. При их использовании возможны значительные усадки.

При выборе руководствуются данными из таблицы 5 раздела 4 , рекомендующими максимальное отношение толщины подушки к ширине фундамента равным 3 к 1. То есть песчаная подложка может быть засыпана толщиной втрое больше, чем ширина фундамента. Обычно толщина подсыпки составляет минимум 20-30 см из расчета защиты от капиллярного подъема влаги в песке.

В соответствии с п. 3.4 песчаный материал подушки необходимо уберечь от заиливания окружающим грунтом, для чего строителям предписывается сделать защиту из геотекстиля или полимерных материалов, препятствующую смешиванию грунта с песком.

Для слабонесущих грунтов можно сделать подушки песчано-гравийные или только гравийные в соответствии с рекомендациями п. 8.7 . Подушка из щебня требует хорошего трамбования.

Относительно применения щебня в подушках специалисты считают, что его правильно использовать в качестве уплотняющего материала в составе песчано-щебневой системы. Острые края щебня фракции 20-40 мм при уплотнении вбиваются плотным слоем в основном грунте под песчаной подложкой, тем самым придают дополнительное упрочнение и стабильное положение основанию здания.

Уплотнять подушку лучше всего с помощью специальных ударных или вибрационных машин.

Индивидуальный грамотный подход к засыпке подушек под ленточными фундаментами позволяет существенно сэкономить при строительстве жилых домов без ущерба в прочности и надежности строения.

Совет! Если вам нужны подрядчики, есть очень удобный сервис по их подбору. Просто отправьте в форме ниже подробное описание работ которые нужно выполнить и к вам на почту придут предложения с ценами от строительных бригад и фирм. Вы сможете посмотреть отзывы о каждой из них и фотографии с примерами работ. Это БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает.

Хочу залить фундамент под 2-этажный дом из пеноблока размером 9 х 11 м. Грунт под бетоном решил не оставлять и прорыл до скалы траншею шириной 85 см и средней глубиной 150 см, в которую засыпал подушку из крупного щебня фракции 50 - 100 мм толщиной 120 см. В дальнейшем планировал на подушку установить опалубку и залить ленточный фундамент шириной 45 см и высотой 70 см, но возник вопрос: надо ли трамбовать такую подушку? Одни советуют трамбовать, но сосед на созданном по такому же методу без трамбовки щебня фундаменте построил 3-этажный кирпичный дом. Я засомневался, что делать дальше и работа встала. Жду ответа.

Как известно, основная функция фундамента заключается в передаче и равномерном распределении создаваемой весом дома нагрузки на основание, то есть грунт. Вторая задача фундамента – противостояние различным деформациям, возникающим в грунте по тем или иным причинам. Имеются ввиду такие деформации, как осадка грунта либо, напротив, его сезонное пучение при замерзании избыточной влаги. Создание подушки из щебня, гравия либо песка является способом увеличения несущей способности грунта неудовлетворительного качества и снижения нагрузки на фундамент. Суть мероприятия заключается в частичной или полной замене слабых, просадочных пучинистых грунтов на несжимаемые, непучинистые, хорошо проводящие влагу материалы – песок, гравий, щебень.

В строительной практике в зависимости от типа грунта, климатических условий, материала и этажности возводимого здания используется один из трех вариантов подушки под фундамент:

• песчаная;
• гравийно-песчаная;
• щебеночная.

В соответствии с ГОСТ 8736-93 под ленточные и монолитные фундаменты деревянных, блочных, газобетонных и других видов «легких» одноэтажных домов рекомендуются подушки толщиной 10-50 см из поочередно укладываемых слоев речного песка средней или крупной зернистости фракций до 2 мм и гравия либо щебня мелких фракций 5-20 мм.

Такая подушка одновременно выполняет функцию выравнивающей подсыпки и каждый следующий слой гравия либо щебня тщательно трамбуется в слой песка при помощи вибротрамбовки.

В случае, описанном в вопросе, материалом для опорной подушки глубокозаглубленного фундамента двухэтажного дома из пеноблока выбран щебень крупной фракции 50-100 мм. Щебень в чистом виде, как и песок, относятся к непросадочным материалам и при укладке на непросадочный грунт, которым является скала, в трамбовке он не нуждается.

Устройство глубокозаглубленного фундамента на непучинистом грунте в соответствии с нормами СНиП:
1 – фундамент;
2 – обратная засыпка из песка и щебня;
3 – опорная подушка из щебня глубиной 50-70 см;
4 – ширина подушки (минимум на 20 см шире толщины фундамента);
5 – глубина залегания: 120-150 см;
6 – водозащитный слой горячего битума

Для отсыпки подушки под основание ленточного монолитного фундамента обычно используется щебенка средней фракции 20-40 мм. Крупный щебень фракции 40-70 используется в дорожном строительстве и для отсыпки площадок на текучих грунтах, а в роли материала для подушки фундамента двухэтажного жилого дома он обеспечивает так называемый избыточный запас прочности всему сооружению.

Ширина насыпи из гравия в 85 см при толщине фундамента 45 см создаст требуемый строительными нормами зазор не менее 20 см, что вкупе с грамотно выполненной обратной отсыпкой будет работать как эффективные дренажная система и теплоизоляция, существенно продлевая срок эксплуатации фундамента.

Подушка для фундамента из щебня - это самый первый и важный уровень основания. Именно от него зависит качество, устойчивость и прочность будущей постройки. Часто для обустройства такой подушки применяется песок, но, как известно, щебень обладает более высокими прочностными характеристиками. Поэтому, если на фундамент предполагается воздействие повышенной нагрузки, то стоит остановиться на втором варианте.

Необходимость обустройства подушки под фундамент

Сама по себе, почва не способна играть роль подушки. Наоборот, при плотном взаимодействии с фундаментом возможно возникновение определенного ряда проблем, связанных с самой постройкой. Благодаря обустройству подушки обеспечиваются следующие необходимые факторы:

• Нагрузка на используемый участок грунта распределяется равномерно;
• Точечное давление значительно уменьшается;
• Воздействие отрицательных температур становится менее заметным;
• Дно вырытого котлована выравнивается с помощью подушки из щебня;
• Появляется возможность расположения подошвы под фундамент в горизонтальном положении;
• Снижается вероятность усадки;
• Отвод поступающих вод от основания, что предотвращает разрушительные процессы;
• Уровень грунтовых вод становится намного ниже.

Нельзя возводить основание без предварительно сделанной качественной подсыпки, поскольку это является залогом удачной постройки.

Виды щебня

Без такого материала, как щебень нельзя обойтись при строительстве различных сооружений. Невозможно произвести его замену другими материалами. Щебенка добывается благодаря дроблению следующих природных материалов: горный камень, валун, гравий.

В зависимости от используемого материала щебень подразделяется на три основных вида:

Для того чтобы правильной была подушка из щебня, важно знать какой фракции потребуется данный материал. Самый распространенный показатель составляет от 20 до 40 см. Помимо этого материал под фундамент должен обладать отличительной стойкостью к пониженным температурам. Часто здесь применяется самый экономный вариант: подушка, выполненная из предварительно измельченного бетона.

Важно! Для массивных и тяжелых сооружений более всего подходит гранитный щебень, отличающийся высоким уровнем прочности и устойчивостью к морозам и многим другим негативным воздействиям.

Обустройство подушки из щебня под фундамент

Подушка из щебня под фундамент актуальна, в основном, при строительстве загородных домов внушительного размера либо для коттеджей. Материал, который применяется для возведения всего здания, не играет важной роли.

Рассмотрим поэтапный процесс выкладки подушки под фундамент:

Встречаются варианты, когда щебень является единственным материалом под подушку. Но такой случай возможен только, если основой почвы является песок.

Для того чтобы более подробно ознакомится с обустройством подушки можно просмотреть видео:

Некоторые нюансы, которые стоит учитывать при обустройстве подушки

Используя щебень и песок под фундамент необходимо учитывать некоторые нюансы и особенности:

Использование щебня в растворе для фундамента

Щебень для бетона под фундамент также используется. Это необходимо для укрепления раствора, то в будущем позволяет принимать нагрузки усиленного уровня.

Существует несколько основных критерием, по которым выбирают щебень под фундамент:

• фракция;
• лещадность;
• происхождение.

Каждый из этих факторов сильно влияет на прочность и устойчивость будущего здания.

Неопытные строители, которые впервые занимаются фундаментом, могут не знать о том, что здесь требуется щебень различной фракции. Это обусловлено несколькими факторами:

1. Щебень крупных размеров является наиболее надежным при давлении большой нагрузки. Но здесь существует минус, поскольку материал такого размера невозможно полноценно утрамбовать, поэтому появляется необходимость дополнения более мелким щебнем;
2. Если применять только щебенка самого крупного размера, то при литье полученного раствора не получается достичь требуемого результата, потому что он неповоротливый и не распространяется по подготовленному рву равномерно.

Но в то же время в соединении щебня нескольких фракций существует и определенный недостаток: количество расходуемого цемента существенно увеличивается, что естественно увеличивает затраты.

Варианты фракций щебня и основные цели его использования в растворе

Различные виды фракций щебня используются для бетона под фундамент. Размер материала влияет на прочностные характеристики здания и не только. Об этом подробнее:

• Для средних размеров будущей постройки применяется щебень мелкой фракции, который может применяться в самостоятельном виде;
• Щебенка среднефракционной характеристики применяется для массивных сооружений. Его обязательно потребуется смешивать с мелким материалом;
• Крупный щебень используется только для закладки зданий больших параметров. Чаще всего это могут быть многоэтажные конструкции.

При использовании щебня мелкой фракции стоит проявить осторожность и бдительность. При диаметре крупинок менее пяти миллиметров материал уже нельзя считать щебнем, это уже скорее песок, применение которого значительно снижает прочностные характеристики.

Заключение

Подушка для фундамента из щебня играет очень важную роль в строительстве всего будущего здания. Щебень очень редко используется в самостоятельном виде, его дополняют слоем речного песка. Помимо данных материалов для данных целей применяется также дресва, гравий, многие строительные отходы. Также щебень применяется при замешивании бетона, где большую роль играет фракция материала.

Из щебня является первым слоем основания, которая располагается под подошвой фундамента, на котором планируется соорудить постройку. Данный вид подушки обладает большей прочностью, чем песчаные. Их используют при строительстве построек из тяжелого материала.

Предназначение подушки под фундамент

Для чего нужна подушка под фундамент и можно ли вообще, ее не делать?

Предназначение щебенчатой подушки основывается на:

• Разравнивания траншейного или котлованного дна.
• Подготовка благоприятной площадки для планируемого сооружения.
• Замена щебнем глинистого или пылеватого грунта.
• Обеспечение фундаменту защиты от негативного воздействия влаги.

Виды подушек

Как делать подушку под фундамент для определенного вида грунта?

Подушки бывают трех видов: песочная, щебеночная и комбинированная гравийно-песчаная.

Песочная подушка может устанавливаться под ленточный фундамент. Песок должен быть крупнозернистый или среднезернистый.

На слабонесущем грунте устанавливается песчано-щебеночная подушка. Соотношение такого тандема должно быть: песок – сорок процентов, щебень – шестьдесят процентов. Щебенчатая подушка не сжимается после того как ее уложили и спокойно выдерживает вес деревянного дома, даже без усиленной трамбовки. Если же планируется строить более тяжелые здания, то трамбовка такой подушки обязательна.

Использование щебня для изготовления подушки

Очень сложно представить хотя бы одну стройку, которая бы обошлась без щебня. Этот строительный материал очень сложно заменить чем – то другим. Его получают путем дробления горных камней, валунов, гравия.

Щебень бывает разных типов:

Какой щебень подойдет для создания подушки

Самый распространенный вид щебня для подсыпания под фундамент, имеющий фракцию двадцать – сорок миллиметров. Он входит в первую категорию по радиоактивности, абсолютно безопасен для человеческого здоровья. Прочность — М1200. Имеет морозостойкие характеристики, что очень удобно для трамбования из него подушек.

Если рассматривать дешевый вариант, то к нему можно отнести вторичный щебень, который получают при дроблении старого бетона.

Для того чтобы здание простояло долгие годы, а фундамент не видоизменялся, используется гранитный щебень. Это самый дорогостоящий вариант. Но благодаря своим характеристикам, он выдержит любые постройки. Обычно гранитный щебень комбинируют с другими строительными материалами, чаще всего с песком.

Как сделать подушку из щебня

Подушка из щебня под фундамент используется в строительстве больших загородных домов, коттеджей, при этом неважно из какого материала строится здание.

Перед началом строительных работ, следует основание покрыть более мелким материалом. В качестве него, можно использовать речной песок среднего или крупного размера. Он не содержит в себе органических веществ, которые со временем могут разлагаться и гнить. Поэтому его можно использовать без дополнительной переработки. Насыпь из песка должна составлять от десяти до пятнадцати сантиметров. После чего она нуждается в тщательном равномерном распределении и утрамбовывании. Если не выполнить данное требование, поверхность может получиться неровной, а позже этот недостаток исправить вряд ли получится.

Только после создания предварительного слоя можно насыпать щебень, слой которого должен варьироваться от двадцати – двадцати пяти сантиметров. Его, так же как и песчаный слой требуется хорошо разровнять и утрамбовать с помощью виброплиты или трамбовочного катка.

Если же в арсенале не имеется таких приспособлений, можно такой инструмент сделать самому. Для этого понадобиться бревно, размером около одного метра. К нему прикручивают две ручки, после чего, бревно торцевой частью проводится по всей площади будущего фундамента. Данный процесс прост в применении, для этого нужно просто подбрасывать бревно и когда оно будет падать, будет происходить уплотнение песчано-щебенчатого настила.

Этот слой то и будет началом фундамента.

Далее необходимо продолжить работы по созданию фундамента. Слой из щебня покрывается строительным раствором. Он может быть песчано-цементным, известково-цементным, цементно-глиняным. Укладка фундамента производится на готовый щебенчатый слой. Высота обычно выбирается от пятнадцати до двадцати сантиметров от уровня земли. Кладка, при этом, может состоять из кирпича, так и из бутового камня. Кладку армируют посредством стальной проволоки. Это действие совершается для усиления надежности и прочности фундамента.

Иногда подушка создается только из щебня. Но это происходит лишь в том случае, если грунт на котором будет стоять здание, песчаный. Технология идентична укладке песчано-щебенчатой подушки. Кроме того щебенчатое основание идеально вписывается под фундамент, в этом случае долговечность службы фундамента обеспечена на долгие годы. Щебень легко станет заменителем песка, а его использование незаменимо на проблематичных грунтах, на которых заливка фундамента очень осложнена.

Расчет количества щебня и песка для подушки

Но сколько щебня нужно для подушки? Обычно под фундамент ложится первый слой из песка как средней, так и крупной зернистости. Плотность щебня должна быть от 2,0 — 2,7 г/см³. Предварительную работу по выравниванию траншеи можно и не проводить, так как подушка сама является частью выравнивающего слоя. Толщина у подушки должна варьироваться в пределах десяти до пятидесяти сантиметров, но может изменяться из-за несущих характеристик основания. Подушка отсыпается послойно, каждый слой должен быть десять сантиметров и очень хорошо увлажнятся водой. После чего производится трамбовка с помощью вибротрамбовки.

Песчаная подушка рассчитывается по формуле. Первым делом требуется произвести расчет глубинного заложения фундамента. Но если грунт проблематичный, тогда стоит учесть его замену на песок. Далее вычисляется ширина фундаментальной поверхности.

Есть более простой способ вычисления: Для этого производят замеры фундамента. Умножается ширина и длина траншеи. Результат еще раз умножается на общую толщину.

Сделать подушку из щебня своими руками можно и другими способами.

Особенности изготовления подушки под фундамент

• При засыпании в траншею мокрого песка, можно исключить процесс утрамбовывания, уплотнение произойдет само собой. Если же песок будет сухим, то его нужно тщательно увлажнить и утрамбовать. Для этого насыпь из песка должна производиться пропорционально и поочередно трамбоваться. Для проверки качества положенной подушки, можно пройтись по ней. Если на ней не остаются следы от подошвы, то работа выполнена хорошо.
• При изготовлении подушки, необходимо учитывать и то, насколько поднимается грунтовая вода в межсезонье. Если она поднимается выше нормы, тогда толщину песчаной и щебеночной прослойки нужно увеличивать.
• При утрамбовывании подушки стоит обращать внимание на ее ровность и горизонтальность. Проконтролировать процесс возможно с помощью строительного уровня.
• Некоторые специалисты – строители рекомендуют на дно траншеи укладывать геотекстиль или рубероид. Данный трюк помогает избежать смешивания почвы с песком.
• Большим фактором выбора подушки является вид фундамента, который будет устанавливаться.