Многие застройщики стремятся выполнить часть строительных работ собственными силами. Просто из соображений снижения стоимости проекта. Стараются экономить, как правило, уже с первых этапов строительства, но для многих уже армирование ленточного фундамента становится непреодолимым препятствием, и часто его выполняют с грубыми нарушениями. Что позднее может сказаться на всем объекте – фундамент — это очень ответственный элемент любого строения.
Собственно, сам бетон изобретен еще в античные времена. И с успехом использовался еще древними римлянами. Но в «чистом» виде бетонные элементы имеют одну особенность – они хорошо держат нагрузки на сжатие, и совершенно не переносят нагрузку, направленную на разрыв.
Преодолеть этот недостаток материала удалось одному английскому пастору (он жил в викторианскую эпоху), увлекавшемуся выращиванием оранжерейных растений. Тому потребовались уличные горшки для апельсиновых деревьев, и из-за ограниченности бюджета пришлось изобрести железобетон – своеобразный композит, в котором на сжатие работает бетон, а на разрыв – внутренний стальной каркас. Но, чтобы элемент получился прочным и надежным, обязательно нужно правильное армирование.
Содержание статьи
Пункт первый – выбор материалов
Прежде, чем создавать каркас из арматуры, нужно правильно выбрать саму арматуру. Ее существует несколько разновидностей, так что обоснованный корректный выбор расходных материалов позволит сэкономить средства.
Какую арматуру использовать для ленточного фундамента
Арматура различается по целому комплексу характеристик. Но частный застройщик должен выбирать тот вариант, что оптимален для малоэтажного строительства. Сейчас в основном применяются два вида армирования: из металла и стеклотекстолита. Металл дешевле, стеклопластик легче.
Но в частном строительстве все же лучше применять именно металл. Все потому, что конструкция фундамента не отличается прямолинейностью, и рано или поздно каркас придется изгибать. И металлические прутья согнуть самому получится. А вот стеклопластиковые элементы с изгибом готовят заранее, на заводах-производителях – согласно проектной документации.
Для некоторых железобетонных изделий, изготавливаемых промышленным способом, закладываемый металлический каркас предварительно грунтуют. Но в кустарных условиях такой подход невозможен, да и не нужен. Достаточно просто очистить стальные прутья от ржавчины механическим способом (щеткой крацовкой, например) – если они долго пролежали под открытым небом и изрядно заржавели. Если налет ржавчины чуть заметен, то и беспокоиться не о чем. Можно сразу приступать к подготовке каркаса.
Расчет арматуры для армирования фундамента
Есть методики, позволяющие точно проводить расчет армирования любых строительных конструкций, но человеку, не так недавно закончившему школу и не сталкивающемуся большую часть жизни с проектным сектором строительных технологий, эти математические выкладки могут оказаться слишком сложными и непонятными. Поэтому имеет смысл все упростить и использовать некий облегченный, унифицированный подход, позволяющий определить нужный диаметр арматуры для воплощения задуманного проекта без опасения за его качество. И при этом не допустить излишних расходов.
Тут все просто. Если готовится основание под какие-то легкие, невысокие стены вроде деревянных и каркасных или вообще вспомогательных построек, то вполне возможно обойтись прутьями диаметром в 10 мм. Но если стены будут уже пусть легкими, но двухэтажными или одноэтажными кирпичными, то стоит брать прокат уже диаметром 12 мм. Ну а для тяжелых двухэтажных стен на основную продольную арматуру стоит уже пускать прутья 18 мм в диаметре. Для поперечных и вертикальных связей достаточно 10 – 12 мм.
Если остались какие-то сомнения или хочется просчитать все элементы конструкции максимально досконально и точно, то можно обратиться к СНиПу 52-01-2003. Именно этот нормативный документ оговаривает все требования и нормы к арматуре железобетонных конструкций.
Важно обратить внимание на сталь, которая пошла на изготовление арматурного прута. В зависимости от используемой марки, прут имеет различную цену. И платить за него лишние деньги не имеет смысла. Для большинства малоэтажных конструкций вполне достаточно низкоуглеродистого материала из основной конструкционной стали марки Ст3 или близкой ей по свойствам.
Но важно знать, как собираются закреплять всю конструкцию в пространстве до заливки бетоном – варить или вязать. О чем более подробно будет чуть ниже. Пока же следует уяснить, что сваривать между собой можно только ту арматуру, в маркировке которой присутствует буква С. Но этот вариант существенно дороже и не всегда оправдан.
Чтобы сосчитать, сколько арматуры нужно для сборки внутреннего каркаса, нужно знать, с какой частотой укладывают прутья. И тогда, зная количество слоев и плотность поясов можно рассчитать общий погонаж – с учетом необходимого при соединении отдельных элементов перехлеста.
Общий принцип примерно следующий. Продольную арматуру кладут на расстоянии, не превышающем 400 мм, но так, чтобы оно и не превышало умноженную на два высоту монтируемого элемента. Последнее требование, правда, актуально только при отливке каких-то перемычек или невысоких лент фундамента. В большинстве случаев разбег шириной 40 см будет вполне достаточной величиной. За особой точностью следить не обязательно, но и отходить от заданных значений лучше не стоит.
Поперечные стяжки пускают примерно через 45 см, но не реже, чем через 0,75 высот монтируемого элемента. В местах угловых соединений частота поперечных элементов увеличивается и расстояние между ними сокращают примерно до 24 см.
Вертикальная арматура пускается через каждые 60 см. Эти все значения касаются прямых участков фундамента, поскольку армирование углов ведется немного по иной схеме, что будет оговорено позднее.
Зная количество слоев и конфигурацию каждого из них, нетрудно сосчитать и общее количество необходимого материала.
Как правильно вязать арматуру для ленточного фундамента
С точки зрения важности, укладка и вязка каркаса никак не менее ответственный этап, что и расчет. Прежде всего нужно понять, для чего все эти хлопоты по предварительному сбору каркаса. Задача тут стоит расположить в пространстве все металлические элементы и зафиксировать до заливки бетоном. И удержать на месте во время заливки. Не нарушая при этом прочностных характеристик самой арматуры – вот почему арматуру вяжут, а не сваривают.
Термическая обработка ослабляет отдельные участки по краям соединения и на разрыв они становятся менее прочными. Хотя в сейсмических районах сварку все же применяют. Но соединяют только вертикальные и продольные связи. А поперечные все равно вяжут. Правда, как уже говорилось, в этом случае стоит применять особую марку арматуры. Той, в маркировке которой есть буква С.
Сначала в траншее устанавливают опалубку. Иногда в качестве нижнего ограничителя использует стенки траншеи, но это не всегда удобно и возможно. Поэтому лучше все же работать с полноразмерной опалубкой.
На опалубку пускают любые доступные материалы: доски, листы РСП, металл. Важно, чтобы все элементы конструкции стыковались с щелями не более 3 мм. В противном случае возможно образование раковин.
Обязательно предусматривают подпорки – чтобы масса бетона не выперла опалубку наружу. Обычно их делают из дерева, но при высоте свыше 1,5 лучше использовать металлические конструкции.
Лучше, когда схема армирования ленточного фундамента нарисована заранее – легче будет ориентироваться при закладке арматуры внутрь опалубки. Если опалубка выходит высокая, то желательно проектировать ее шириной 50 см или более, даже если требуются в теории менее массивные конструкции – просто чтобы можно было работать внутри нее и нормально соединять элементы.
Вяжут в местах пересечения любых элементов конструкции и там, где они соединяются, наращиваются. Вязки при этом идут не реже чем через 25 см, а взаимный перехлест прутьев должен быть в пределах 25 – 50 диаметров. То есть при толщине 10 мм нахлест должен составлять от 25 до 50 см. На углах частота хомутов удваивается.
Технически это выглядит примерно так. На дно траншеи засыпают песок толщиной примерно 15 см, проливают его. Затем монтируют опалубку и заливают первый слой бетона примерно в 5 см. Чтобы выровнять основание. Потом монтируют опалубку.
Продольные связи должны проходить не ближе чем в 5 см от стен опалубки. В противном случае они заржавеют. Чтобы арматурный пояс не соприкасался с низом формы, под него подкладывают небольшие камни или кирпичи, которые потом останутся в заливке. Но можно поступить иначе. На месте поперечных арматурин по всему нижнему поясу сверлятся в опалубке отверстия, равные диаметру арматуры или чуть больше. В которые затем вставляют прутья арматуры, отрезанные с небольшим запасом. Получаются как бы небольшие кронштейны, на которые потом и опираются продольные элементы, а уж к ним прикручиваются и вертикальные.
Арматуру монтируют поясами. Лучше прямо в опалубке. Крутить все это снаружи, а потом переносить в опалубку много сложнее и тяжело физически. Прутья режут ножовкой по металлу, болгаркой, гидроножницами – чем удобнее, что имеется под рукой.
Соединения
Традиционный материал для фиксации арматуры – мягкая вязальная проволока, сложенная вдвое. Считается, что удобнее
всего в работе проволока для вязки арматуры, диаметр которой 1,2 – 1,5 мм. Правда, в пособиях по строительству часто поднимается вопрос, можно ли вязать арматуру пластиковыми хомутами. Этот способ несколько менее бюджетен, но предпочтительнее с точки зрения временных затрат.
Конечно, задача вязки – зафиксировать некую пространственную конструкцию до заливки ее бетоном. И с этой позиции применение хомутов допустимо. Но на деле метод лучше оставить для каких-то неответственных и малогабаритных элементов. Для фундамента все же лучше применять проволоку, поскольку где-то придется опираться на вязки, где-то потребуется максимально жесткое крепление, которых пластиковый хомут не в состоянии обеспечить. Тем более, что существует простое приспособление для вязки, заметно ускоряющее процесс.
Делаем крюк для вязки арматуры своими руками
Собственно, сам процесс вязки прост. Соединение несколько раз обматывается проволокой, которая затем скручивается, стягивая элементы. Конечно, можно это делать и пассатижами, но если объем хоть сколько-нибудь серьезен, то много проще вязать арматуру крючком, закрепленном в патроне шуруповерта. А сделать крючок для вязки самому довольно просто.
Для этого потребуется стальной прут диаметром примерно 6 – в мм и длиной около 8 см. Его стоит немного сточить на конус напильником или на наждаке. Потом слегка зачистить – чтобы убрать заусенцы. А после на одном конце (где сужение) загнуть крючок. Толстый край зажимается патроном, а крючком цепляется петля из проволоки, сделанная вокруг соединения. Достаточно после ненадолго включить шуруповерт, и проволока закрутится, стягивая соединение. Ну а небольшая сбежалость на крючке нужна только для того, чтобы его можно было без особых усилий снять с петли.
Монтирование арматуры под фундамент, возможно, и окажется непростой и хлопотной задачей, но самостоятельное ее выполнение поможет сэкономить приличные средства, которые можно пустить потом на другие, более насущные нужды.