Бетон є досить старим винаходом, його варіанти використовувалися ще в Стародавньому світі. Однак, бетонна виливок, незважаючи на хороші показники опірності навантажень на стиск, має недостатньо прийнятні показники при опірності навантажень на інших напрямках.
Тим часом бетонні конструкції, особливо бетонні виливки, що лежать в основі різноманітних фундаментних конструкцій можуть піддаватися впливам і по інших напрямках. На стрічкові бетонний фундамент, на бетонний фундамент у вигляді монолітної плити, на забивних палю або на буронабивних палю впливає не тільки вага самої будови, але і зусилля грунту, що змінюється в обсягах, внаслідок сезонних змін. На більшій частині нашої країни грунт взимку замерзає і волога, що міститься в ньому розширює обсяг грунту. Розширення відбувається в усіх напрямках і фундаментне підстава може піддаватися горизонтальних навантажень. Також грунт на вашому будівельній ділянці може складатися з декількох шарів різної щільності, які можуть переміщатися відносно один одного.
Для підвищення міцності бетонних виливків в усіх напрямках в тіло бетонної виливки впроваджується силовий каркас, який стає своєрідним «скелетом» вашого фундаменту. Як «кісток» цього «скелета» використовується металева арматура.
Типи арматури для фундаментів
Металева арматура для створення силового каркаса бетонних фундаментів являє собою прути зі сталі. Найбільш поширеними є металеві прутки, що мають у перетині круглу форму. Для підвищення міцності поверхню металевого прута забезпечується ребристою гвинтовою поверхнею.
Крім того, останнім часом арматура для бетонних виливків може виготовлятися з міцного склопластику. Виробники вказують, що склопластикова арматура може перевищувати щільність металевих прутів.
Основною характеристикою арматури є її перетин або діаметр. Будівельна промисловість випускає металеву арматуру з діаметром від 5 до 32 міліметрів. Таким чином, при проектуванні металевого каркаса можна підібрати сталеву арматуру з перетином, що забезпечує необхідну міцність всієї конструкції.
При індивідуальному будівництві, при створенні фундаментних підстав зазвичай використовується арматура і діаметром перетину від 8 до 16 міліметрів.
Для кожного типу фундаментів: стрічкового, монолітного у вигляді плити або буронабивної пальового діаметр арматури підбирається індивідуально.
Крім того, металеву арматуру, незалежно від її перетину можна розділити на два основних типи:
- З ребристою поверхнею. Така арматура повинна застосовуватися на ділянках, на які будуть припадати розтягують навантаження. Ребриста поверхня такого арматурного прута показує більш високу ступінь зачеплення із застиглим бетонним розчином, так як входить з ним контакт на більшій поверхні.
- Прути з гладкою поверхнею. Така арматура зазвичай використовується в якості сполучних перемичок. Таким чином на неї не повинні доводитися основні навантаження, а гладка металева арматура може з'єднувати поздовжні силові лінії, виготовлені з ребристою металевої арматури.
Як з'єднувати арматуру у фундаменті
У промисловому будівництві металеві прути арматури зазвичай з'єднують в єдиний каркас за допомогою точкового електричного зварювання. Це дозволяє фіксувати місця перетину прутів з високою швидкістю. Однак це спосіб має і свої обмеження:
- По-перше, з'єднувати зварюванням можна не всі типи металевої арматури, а тільки ту, яка має в своєму маркуванні буку «С» - «сварка».
- Крім того, зварювання металевих прутів арматури є жорстким засобом фіксації, проте силовий каркас повинен в місцях перетину прутів повинен мати невелику ступінь свободи. Тим часом зварювання фіксує прути без люфту.
- Ще одним недоліків зварювання арматури є втрата міцності властивостей металевого прута в місці зварювання.
Також популярним способом з'єднання металевих прутів арматури в місцях її перетину в каркасі є в'язка. Вона проводиться за допомогою в'язального дроту, з якої формуються і закручуються петлі в кожному місці перетину металевих прутків каркаса.
Свіжим способом фіксації перетину металевих прутів є використання пластикових будівельних хомутів. Це дуже швидкий спосіб фіксації, а також порівняно дешевий.
При з'єднанні прутів каркаса в кутових частинах фундаменту їх необхідно з'єднувати внахлест, з загинанням прутів, без їх простого перетину.
Яку арматуру використовувати при зведенні стрічкового фундаменту
При створенні монолітних бетонних фундаментних підстав рекомендується створювати не менше двох горизонтальних рівнів армування. При цьому жодна частина армирующего пояса не повинна торкатися поверхні опалубки, і, відповідно поверхні майбутньої бетонної виливки.
Для стрічкового фундаменту в індивідуальному домобудівництві рекомендується використовувати прути з діаметром від 10 до 14 міліметрів. Чим вище вага вашої майбутньої споруди - тим більше повинно бути перетин використовуваної в фундаменті арматури.
У кожному з горизонтальних армуючих поясів стрічкового фундаменту повинно бути не менше двох поздовжніх силових ліній, складених з ребристою арматури. Між собою поздовжні лінії і горизонтальні шари з'єднуються відповідно горизонтальними і вертикальними силовими перемичками, для яких можна використовувати більш дешеву і меншу в перерізі гладку арматуру.
Для каркаса стрічкового фундаменту під приватний будинок крок між сполучними перемичками може становити близько 50 сантиметрів.
З усіх боків силовий каркас стрічкового фундаменту повинен бути оточений бетоном. Запобіжний шар повинен становити не менше 5 сантиметрів. Але не варто і сильно заглиблювати горизонтальний силовий пояс в бетонну виливок - адже він виконує роль металевої балки і оберігає бетонну виливок від пошкодження при її вигині.
У нижній частині бетонної стрічки відстань від силового пояса до зовнішнього краю відливання може становити 3 сантиметри.
Створюємо армирующий каркас в буронабивних палях
Для армування буронабивних паль використовується металевий ребристий пруток з перетин близько сантиметра. Для армування палі можна застосовувати від 2 до 4-х і більше вертикальних силових ліній. Кінцева кількість вертикальних прутів в литві залежить від діаметра майбутньої палі.
Діаметр буронабивної палі регулюється опалубкою. В її якості можна використовувати відрізки труб практично з будь-якого матеріалу. Так при застосуванні в якості опалубки азбестоцементної труби з діаметром в 20 сантиметрів можна використовувати 4 прута сантиметрового розтину.
Також, як і стрічковому бетонному фундаменті металеві арматурні прутки повинні бути повністю покриті бетонним розчином і не торкатися стін опалубки.
Арміруем бетонний фундамент у вигляді монолітної плити
Створення монолітного бетонного фундаменту у вигляді плити є одним з найдорожчих, але, в той же час одним з найбільш надійних рішень. При цьому в такому фундаменті буде використовуватися і велика кількість арматури.
Для такого фундаменту використовується арматура з перерізом від 10 до 16 міліметрів. При вигляді зверху два горизонтальних силових армирующих пояса повинні утворювати клітини з розмірами 20 на 20 сантиметрів.