Свайная та стовпчикову конструкції фундаментів на перший погляд дуже схожі. Особливо в надземній частині. Але повірте, властивості і технології їх зведення сильно різняться. Пальовий фундамент дозволяє зводити будинки на проблемних ділянках зі слабким верхнім шаром ґрунту. Стовпчастий, в першу чергу, покликаний скоротити витрати матеріалів і вартість будівництва, використовується тільки на грунтах з гарною несучою здатністю. Ну а тепер я розповім вам про особливості будівництва пальового і стовпчастого фундаменту своїми руками.
Стовпчастий фундамент без ростверку
Найекономічніший вид фундаментів, мінімальний по витраті матеріалів, простий у виготовленні. Являє собою окремі стовпи і застосовується при будівництві будівель, які не потребують суцільної стрічкової опорі. Це легкі будинку, в конструкції яких передбачено несе нижній брус (каркасні конструкції всіх типів) і споруди, стіни яких складаються з горизонтальних великорозмірних елементів (всі види дерев’яних зрубів).
Так само, як і для стрічкового, нижню відмітку стовпчастого фундаменту можна розташувати нижче нормативної глибини промерзання. Або він може бути мелкозаглубленним. Перший варіант надійний, підстава стовпів не буде піддаватися сил морозного пученія. Другий при правильному пристрої не менш міцний, але обходиться значно дешевше і застосовується частіше. У середній смузі Росії досить розташувати низ стовпів на 40-60 см нижче рівня грунту. Однак, якщо грунт має ознаки пучинистости (містить глину), під кожним стовпом його необхідно вибрати до повної глибини промерзання із запасом вниз у 20 -30 см і замінити на суміш чистого крупного піску з щебенем або гравієм. Піщану підсипку обов’язково потрібно добре утрамбувати, щедро пролив водою, це важливо.
Крок стовпів визначає їх перетин і масивність будівлі. Чим важче будинок, тим частіше має бути крок і потужніше стовпи. Розташовувати стовпи ближче, ніж 1,5 метра один до одного нераціонально, високий витрата матеріалу. По максимальній довжині обмежень, крім вже згаданих немає, але не варто перевищувати величину в 3 метри. Для середнього каркасного будинку крок стовпів складе 2 метри. Перетин стовпів безпосередньо залежить від застосовуваного матеріалу і технологій виробництва робіт.
Стовпи круглого перерізу
Найменш трудомістким і займає зовсім небагато часу спорудження стовпів фундаменту з використанням в якості незнімної опалубки готових труб. Кращий варіант — металеві труби, але вже дуже дорого сьогодні варто метал. Хоча, іноді на металобазах і в будівельних організаціях досить недорого можна купити обрізки. Міцні, але теж не дешеві, азбестоцементні труби. Стовпчастий фундамент для легкого будинку, залитий в азбестоцементної оболонці, можна навіть не армувати. Вибір можливих діаметрів обох видів труб досить великий.
При обмеженому бюджеті можна використовувати в якості опалубки пластикові каналізаційні труби, сірі або чорні, вітчизняні. Полімерні труби діаметром 110 мм стоять зовсім дешево, на таких стовпчиках можна поставити невелику дачу або хозпостройку. Виправдано з економічної точки зору і застосування труб діаметром 150, 200 і частково 250 мм. При подальшому збільшенні розмірів ціна труб зростає і значно доцільніше залити квадратні стовпи в дерев’яній опалубці. Варто заздалегідь пошукати серед постачальників тих, хто реалізує браковані вироби. Невеликі дефекти, тріщини і сколи ніяк не впливають на міцність виробів, а вартість істотно знижують.
Є ще один варіант, якщо не безкоштовний, дуже дешевий. Можна згорнути рулон з пари-трійки шарів руберойду і використовувати його замість труби, встановивши в лунку. Заливати бетон в рубероидную «соломинку», звичайно, складніше, ніж в жорстку трубу. Доведеться наповнювати його сумішшю пошарово, одночасно засинаючи на той же рівень пазухи в землі, щоб битумизированный картон не порвався. Діаметр стовпів у «м’якій» опалубці повинен бути не менше 20 см, але краще перестрахуватися і зробити побільше, 25 див.
Стовпи квадратного перетину
Можна відлити стовпи й знімної опалубки. Як правило, це дерев’яні щити, виготовлені за місцем. Існує також якісна і дуже зручна індустріальна металева опалубка, призначена для виготовлення колон. На жаль, вона дорога: купівля у власність не виправдана, а оренда може бути вигідна тільки за умови високих темпів будівництва. Перетин залізобетонних стовпів не може бути менше, ніж 20х20 см за умови хорошого ущільнення бетону і нормальної якості суміші. Знову-таки, на всяк випадок, під житловий будинок краще поставити стовпи перерізом не менше, ніж 25х25 див. до Речі, щоб не морочитися з марками бетону, досить замішати розчин у пропорції цемент/пісок/щебінь чи гравій у класичній пропорції 1/3/5. Цемент повинен бути непростроченими, марки 500 або хоча б 400, без вмісту вапна (ці дані завжди є на упаковці). Бетон в процесі заливки обов’язково потрібно ущільнювати глибинним вібратором або хоча б дерев’яною палицею. Потім стовпчики слід змочити і зверху накрити плівкою або руберойдом, щоб з бетону не випаровувалася волога. Опалубку можна зняти не раніше, ніж через два тижні після заливки.
Армування фундаменту
Всі стовпи, крім залитих в металевих в азбестоцементних (для легких будівель) трубах, потрібно армувати. Нерідко просто засовують в бетон кілька сталевих прутів, ніяк не пов’язавши їх між собою. Це в корені неправильно. Грамотне рішення — спорудити повноцінний арматурний каркас. По висоті стовпа розміщують прямокутником чотири стержня (для круглих стовпів можна три), пов’язують один з одним «поперечками» з кроком 40 см. Для основних стрижнів використовуємо арматуру AIII рифленого профілю діаметром 10-12 мм. Для поперечних елементів можна взяти дріт від 8 мм.
Земляні роботи
Самий простий і швидкий спосіб зробити ями для стовпів в кам’янистому грунті, — скористатися бензобуром. У всіх прокатних конторах будівельних інструментів такий інструмент є, його оренда коштує невеликих грошей. За одну зміну без проблем можна зробити виїмки під всю конструкцію. Якщо такої можливості немає, доведеться скористатися ручним інструментом. Кращий варіант — спеціальний бур ТІСЕ, який дозволяє робити свердловини змінного перерізу, розширюються внизу. На худий кінець піде звичайний садовий бур. Під стовпи, відливаються в знімної опалубки, траншеї доведеться копати великого розміру.
Опорна частина стовпа
Правильно виконаний армований бетонний стовп витримає досить велике навантаження, але грунт при малій площі опори може просісти. Чим важче будинок, тим більша площа опорної частини повинна бути біля стовпів. Чим більше площа «п’яти», тим краще. Якщо відривають траншею лопатою, її можна зробити ширше і спочатку виставити опалубку і відлити опору, потім сам стовп. У загальному випадку, розмір «п’яти» роблять в два рази більше, а висоту — приблизно дві третини перерізу. Якщо стовп має розмір 30х30 см, то опора приблизно 60х60 см, а висота її близько 40 див. Під стовпи круглого перерізу, що заливаються в трубах, бурять отвори більшого, ніж сам стовп, розміру. Спочатку в лунку заливають пару відер бетону, це буде опора. Після встановлюють незнімну опалубку (трубу, руберойд) і опускають в неї арматурний каркас.
Стовпчастий фундамент з ростверком
Ростверк — несуча залізобетонна балка, що з’єднує стовпи зверху. Застосовується фундамент з ростверком (стрічково-стовпчастий) для будівництва кам’яних будівель, важкі стіни яких необхідно спирати по всій довжині. Стовпи зводять за тими ж технологіями, що і для легких будинків з тією лише різницею, що їх переріз побільше, а крок частіше. Ростверк може бути монолітним або виконаний з заводських елементів, встановлених на стовпи. Арматурний каркас стовпів для фундаменту з монолітним ростверком повинен розташовуватися вище позначки стовпа на 10-15 см, він буде пов’язаний з горизонтальним каркасом ростверку. Сам ростверк обов’язково армується, діаметр горизонтальних несучих стрижнів повинен бути не менше 12 мм, поперечні зв’язки ставлять з кроком 40 див. В угах і місцях примикання внутрішніх стін для посилення використовуються «Г» і «П»-подібні елементи, виготовлені з тієї ж марки арматури. Чим більше крок стовпів і навантаження від стін, тим могутніше повинен бути каркас. Ширина ростверку — не менше перерізу стовпів і двох третин ширини вищерозміщеної стіни. Осі симетрії стіни і ростверку повинні збігатися. Висоту ростверку слід робити не менш його ширини, для важкого будинку (цегляні стіни, залізобетонні перекриття) — у півтора рази більше.
Ростверк ні в якому разі не повинен спиратися на грунт або бути заглибленим у нього, навіть якщо не пучиністий грунт. Взимку неминуче піднімається під дією сил морозного пученія грунт повинен мати можливість вільного вертикального переміщення. В іншому випадку ростверк, особливо збірний, може відірвати від стовпів, фундамент неминуче деформується. На піщаних грунтах відстань від поверхні грунту до нижньої частини ростверку повинно бути не менше 5 см, на пучинистих 10-15 див. Забезпечити цей зазор можна двома способами. У першому випадку горизонтальна частина опалубки, «дно», виставляють на вазі. Це складно. Другий метод простіший. До рівня проектної відмітки низу ростверку насипають, ущільнюють і розрівнюють пісок. Розкочують по засипці смугу руберойду чи бітумно-полімерного аналога. Ізоляція перешкоджає витіканню з суміші води і цементу, покращує умови затвердіння і може бути використана в якості гідроізоляції. Потім встановлюють опалубку, тільки вертикальні бічні елементи. Армують і заливають. Протягом трьох тижнів бетон потрібно зволожувати і берегти від пересихання, накриваючи плівкою. Після закінчення цього терміну опалубку знімають і піщану підсипку видаляють.
Зазор можна заповнити м’яким матеріалом, наприклад, вставити в щілину утеплювач-оболонку для труб. Або взагалі нічим не заповнювати. Щілину з боку вулиці і вдома закривають листовим матеріалом, відмінно підходять плоскі азбестоцементні листи. Після того, як виконана зовнішня вимощення і внутрішня засипка, про існування повітряного зазору можна тільки здогадуватися.
Пальовий фундамент
Палі відрізняються від стовпів принципом спирання і завдовжки вертикальних елементів. Стовпчасті фундаменти зводять на грунтах з нормальною несучою здатністю, пальові — на слабких. Найчастіше верхні шари торф’янистих, мулистих або пилових піщаних ґрунтів мають невелику товщину, кілька метрів. Завдання паль — «проколоти» слабкий грунт і дістатися до несучого шару, забезпечивши надійне спирання будівлі. Перед тим, як приймати рішення про зведення пальового фундаменту, необхідно провести дослідження: пробне буріння, щоб упевнитися в технічній можливості «дістатися» до несучих грунтів. Якщо товщина слабких верств занадто велика, варто звернути увагу на плитную конструкцію фундаменту.
Сама надійна і ефективна технологія — забивання в грунт заводських залізобетонних паль за допомогою сваебойных машин. Дозволяє долати шари грунту в десятки метрів і зводити дуже важкі будівлі. На жаль, забивні палі обходяться дуже дорого і в приватному будівництві використовуються вкрай рідко. Буронабивна технологія схожа з пристроєм стовпів: бурильною установкою або ручним буром з подовжувальними насадками вибирають грунт, поки не дістануться до несучих шарів. Далі використовують металеві або азбестоцементні труби, заповнюючи їх бетоном. Бетон в азбестових трубах армують. Як бачимо, пальовий фундамент, на відміну від стовпчастого, не завжди можна зробити самостійно і без залучення техніки.
Останнім часом стає популярною технологія гвинтових паль. Хоча, нерідко вона застосовується і при будівництві на міцних грунтах. В цьому випадку застосовують палі коротше, вони виконують функцію стовпів. Але, в будь-якому випадку, «свердло» (нижня частина палі) повинно розміщуватись нижче глибини промерзання. Гвинтові паля являє собою металеву трубу з вістрям і лопатевим свердлом на кінці. Її просто вкручують у грунт, лише намітивши в землі лунку. Таким чином, земляні роботи мінімізуються. Вкрутити палю в грунт без каменів запросто можуть три людини: двоє, використовуючи в якості важелів ломи, вставлені в отвори корпусу палі, закручують її в землю, третій контролює вертикальність входження. Бажано після монтажу гвинтових опор зв’язати їх між собою. Це можна зробити, приваривши з внутрішньої сторони до труб арматуру або спорудивши ростверк. Гвинтовий фундамент використовується тільки при будівництві легких будинків, обходиться відносно недорого, зводиться швидко. Не потрібно мати сарай, складувати матеріали і інструменти, замішувати будівельні розчини.
Під важкі будівлі пальовий фундамент виконується з залізобетонним ростверком. Принципи пристрою такі ж, як на стовпах. По гвинтових паль ростверк роблять металевим, приваривши до труб швелер або куточок з двох сторін.
На закінчення скажу, що стовпчастий та пальовий фундаменти підходять не тільки для будівництва будинків і господарських будівель. Це економічне і міцну основу для ганочків, терас, естакад, огорож та інших споруд.
Гідроізоляція та утеплення
Пальові і стовпчасті фундаменти, так само як і інші типи, при необхідності можна гідроізолювати або утеплити. Для ізоляції від вологи застосовують стандартні способи: обмазку або обклеювання бітумно-полімерними матеріалами, цементні склади. Потрібно сказати, що домогтися 100% гідроізоляції не завжди можливо. Повністю ізолювати стовп можна тільки за умови виливки його в знімної опалубки. Для утеплення використовують матеріали, що не вбирають вологу: пінополістироли, в тому числі екструдовані.
