Тонкости процесса армирования ленточного фундамента: разъясняем подробно

 

Для достижения оптимальных показателей прочности и надежности ленточного фундамента, а также с целью улучшения его дальнейших эксплуатационных характеристик бетонное основание армируется.

Что такое армированный фундамент?

Основу ленточной конструкции составляет бетонный раствор, состоящий из портландцемента марки не менее M250, воды и песка. Для его усиления устанавливается арматурный каркас, изготовленный из горячекатаных стержневых гладких стальных прутьев различного диаметра (от 6-8 мм до 10-14 мм) класса А1 (для поперечного и вертикального сечения) и класса A3 (для продольного сечения).

Как выбрать арматуру?

Прежде чем рассказать, как правильно армировать ленточный фундамент, стоит сказать пару слов о выборе арматуры.

1. Если вам нужно армировать основание для одноэтажного или двухэтажного дома, а также более легких построек, следует взять арматуру диаметром 10-24 миллиметра. Более толстый материал будет стоить слишком дорого, а его высокая прочность не будет задействована. Менее толстая арматура может не выдержать нагрузку.
2. Желательно воспользоваться специальной рифленой арматурой. Она обеспечивает лучшее соединение с бетоном, гарантируя его высокую прочность и надежность. Гладкий аналог стоит немного дешевле, но из-за низкой адгезии не подходит для использования. Единственное исключение – поперечные соединения. На них нагрузка идёт значительно меньшая.
3. Если на всей площади фундамента почва однородная, то можно использовать материал сечением 10-14 миллиметров. При неоднородной почве нагрузка на основание возрастает, поэтому желательно потратиться на пруты диаметром 16-24 миллиметра.

Конечно, покупка толстой рифленой арматуры – довольно дорогое удовольствие. Но если вы решили выполнить армирование ленточного фундамента своими руками, значит, объем работы не слишком велик. Так что, переплатить придется максимум несколько сотен рублей – это полностью компенсирует высокая долговечность и надежность готовой конструкции.

При самостоятельном расчете и выборе арматуры для арматурного каркаса ленточного фундамента велика вероятность ошибки. В будущем она может стать причиной разрушения дома, так что лучшим решением будет заказать проект армирования фундамента у проектировщика, а вязку каркаса осуществить своими силами согласно чертежу.

Зачем армируют бетон?

Армирование начали применять довольно давно — еще с 18 века. Сначала армировали бетонные сооружения расположением металла поверх бетона, а потом был изобретен метод упрочнения армирования внутренним заложением.Зачем армируют бетон? Бетон – это очень прочный на сжатие материал, но очень хрупкий, если его растягивать. Показатель прочности при растяжении в 10-30 меньше, чем при сжатии. Армирующие стальные, а теперь уже и различные композитные армирующие материалы, позволяют строить конструкции фундаментов и стен, компенсирующих недостатки того или другого материла.

Таким образом, армированный ленточный фундамент может противостоять:

• снизу – давлению на растяжение;
• верхняя часть фундамента сопротивляется большому давлению стен и крыши сверху;
• с боков и снизу на фундамент действует сила морозного пучения почвы, сила выталкивания которой, может превысить вес дома.

Сколько нужно арматуры?

Прежде чем отправиться в магазин для покупки материала, нужно узнать, сколько его понадобится для армирования ленточного фундамента. Для этого следует заранее подумать, какая схема армирования ленточного фундамента станет лучшим выбором и провести расчеты для конкретного объекта.

Пример армирования каркаса для фундамента

При строительстве небольших домов, гаражей и бань обычно используется следующая конфигурация каркаса:

• 2 пояса: верхний и нижний;
• каждый пояс состоит из 3-4 прутов арматуры;
• оптимальное расстояние между стержнями – 10 сантиметров. Учтите, что расстояние от арматуры до краев будущего фундамента должно составлять не менее 5 сантиметров;
• соединение поясов выполняется при помощи хомутов или отрезков арматуры при шаге 5-30 сантиметров, в зависимости от участка армирования.

Такая схема оптимальна. Теперь, зная размеры будущей постройки, совсем не сложно провести соответствующие расчеты.

Допустим, вы хотите построить просторную каркасную или деревянную дачу площадью 150 квадратных метров с внешними стенами периметром 50 метров. Проведем расчеты, исходя из этого. Используем при армировании ленточного фундамента СНиП соответствующий и описанные выше характеристики.

Имеем два пояса по три прута в каждом. Итого – 6 умножаем на 50 = 300 метров основной арматуры. Учитываем количество перемычек, которые укладываются с шагом 30 сантиметров. Для этого 50 метров делим на 0,3. Получаем 167 штук. Поперечные перемычки в данном основании будут иметь длину 30 сантиметров, а вертикальные – 60 сантиметров. На вертикальные перемычки понадобится 167х0,6х2=200,4 метра. На горизонтальные – 167х0,3х2=100,2 метра. Итого, потребуется 300 метров толстой рифленой арматуры и 300,6 метра более тонкой, гладкой арматуры. Получив эти числа, можно смело отправляться в магазин за материалом – ленточный фундамент без армирования долго не протянет. Некоторые специалисты рекомендуют брать арматуру с запасом в 10-15%. Ведь какое-то количество материала понадобится, чтобы усилить угловые части ленточного фундамента и уйдет на стыковку.

Правила армирования

Армирование ленточного фундамента и любого другого выполняется с учетом следующих правил:

• для рабочей арматуры используют стержни класса не ниже А400;
• не рекомендуется использовать для соединения стержней сварку, поскольку она ослабляет сечение;
• в обязательном порядке связать металлический каркас из арматуры нужно на углах, сваривание здесь не допускается;
• даже для хомутов не рекомендуется гладкая арматура;
• необходимо строго соблюдать защитный слой бетона, равный 4 см, это защитит металл от коррозии (ржавчины);
• при изготовлении каркасов стержни в продольном направлении соединяют с нахлестом, который принимается равным не менее 20 диаметров прутов и не менее 25 см;
• при частом расположении металла, стоит контролировать крупность заполнителя в бетоне: он не должен застревать между стержнями.

Пример размещения армирующего каркаса
в ленточном фундаменте

Грамотно подготовленный арматурный каркас — это половина успеха. Именно он спасет фундамент в случае неравномерных деформаций, которые создают изгибающие нагрузки. Стоит более подробно рассмотреть вопрос на примере ленточного фундамента своими руками.

Какая арматура нужна для конструкции

Армирование ленточного фундамента предполагает наличие трех трупп стержней:

• рабочие, которые укладываются вдоль ленты;
• поперечные горизонтальные;
• поперечные вертикальные.

Поперечная арматура под ленточный фундамент также называется хомутами. Ее основное предназначение — соединение рабочих прутов в единое целое. Армирование ленточного фундамента выполняется в строгом соответствии с нормативными документами. Какая арматура нужна для фундамента? Чтобы дать точный ответ выполняют сложные расчеты.

Чтобы не нанимать профессионалов, можно обойтись упрощенным вариантом. Технология армирования ленточного фундамента под небольшой дом позволяет назначать сечения конструктивно. Это вызвано тем, что лента воспринимает сравнительно небольшие нагрузки и работает преимущественно на сжатие.

Чтобы сделать армирующий каркас, используют конструктивные, то есть минимально допустимые, размеры сечений:

• Для рабочего армирования — 0,1 % от площади сечения фундамента под дом. При этом если сторона ленты составляет 3 метра или менее, минимально допустимое значение принимается равным 10 мм. Если сторона здания имеет длину более 3 м, то диаметр рабочего армирования не может быть меньше 12 мм. использовать пруты сечением больше 40 мм не разрешается.
• Горизонтальные хомуты не могут быть по диаметру меньше одной четверти рабочих. Из конструктивных соображений назначают размер 6 мм.
• Диаметр вертикальной арматуры зависит от высоты ленты для фундамента дома. Для малозаглубленных, размеры которых составляют 80 см и менее подойдут пруты от 6 мм.

Правила армирования ленточного фундамента заглубленного типа предусматривают использование стержней от 8 мм и более.

Схема типовых сечений стержней арматуры

Если строится здание из кирпича, стоит укладывать арматуру с небольшим запасом. Такой вариант даст уверенность в надежности конструкции.

Вязка арматуры

Схема армирования ленточного фундамента предполагает соединения стержней методом связывания. Связанный каркас обладает большей прочностью по сравнению со сварным. Это вызвано тем, что повышается вероятность прожига металла. Но такое правило не касается элементов заводского изготовления. Вне строительной площадки есть возможность соединить детали без существенной потери прочности.

Места вязки арматуры

Разрешается для увеличения скорости работ армировать фундамент на прямолинейных участках способом сваривания. Но армировать углы можно только с использованием вязальной проволоки. Эти участки конструкции являются наиболее ответственными, поэтому торопиться не стоит.

Перед тем как вязать арматуру для ленточного фундамента нужно подготовить материалы и инструменты. Существует два способа, которыми выполняют связывание металла:

• специальный крючок;
• вязальная машина (пистолет).

Первый вариант доступен, но подойдет только для небольших объемов. Укладка арматуры в ленточный фундамент в этом случае займет много времени. Для соединения применяют отожженную проволоку, диаметр которой составляет 0,8—1,4 мм. Использование других материалов не допускается.

Схема вязки арматуры для ленточного фундамента

Чтобы построить свой дом, нужно проявить терпение и внимательность. Не стоит экономить время и деньги, поскольку это может вызвать неприятности при эксплуатации. С соединением прутов по длине проблем не должно возникнуть. В этом случае процесс достаточно прост, важно лишь соблюдать минимальную величину нахлеста.

Но как правильно вязать арматуру для ленточного фундамента по углам? Существует два типа угловых соединений: между двумя перпендикулярными конструкциями и в месте примыкания одной стены к другой.

Оба варианта имеют несколько технологий выполнения работ. Для угловых стен используют следующие:

1. Жесткое лапкой. Для выполнения работ на конце каждого стержня делают «лапку» под прямым углом. В этом случае прут напоминает собой кочергу. Длина лапки должна составлять не менее 35 диаметров, лучше назначать больше. Загнутую часть стержня присоединяют к соответствующему перпендикулярному участку. Таким образом получается, что внешние пруты каркаса одной стены соединены с внешними другой стены, а внутренние приваривают к внешним.
2. С применением хомутов Г-образной формы. Принцип действий схож с предыдущим вариантом. Но в этом случае не изготавливают лапку, а берут г-образный элемент, сторона которого имеет длину не менее 50 диаметров рабочей арматуры. Одну сторону привязывают к каркасу одной стены, а вторую — к каркасу перпендикулярной. При этом внутренние стержни нужно соединить с внешними. Шаг хомутов должен составлять три четверти от высоты стены подвала.
3. С применением хомутов П-образной формы. На угол нужно два элемента, длина сторон которых будет составлять 50 диаметров арматуры. Каждый их хомутов приваривается к двум параллельным прутам и к одному перпендикулярному пруту.

Армирование углов фундаментаАрмирование примыкания стен фундамента

Как правильно армировать ленточный фундамент на тупых углах. Для этого внешний стержень изгибают до нужной градусной величины и прикрепляют к нему дополнительный в качестве усиления. Внутренние элементы привязываются к внешнему.

Схема правильного и неправильного армирования тупых углов

Чтобы уложить арматуру в местах примыкания одной стены к другой, пользуются примерно теми же методами, что и в предыдущем случае:

• нахлест;
• Г-образные хомуты;
• П-образные хомуты.

Величина нахлестов и соединений принимается равной 50 диаметрам. При выполнении работ стоит помнить наиболее распространенные ошибки:

• связывание под прямым углом;
• отсутствие связи между внешними и внутренними элементами;
• продольные пруты соединяют вязкой перекрестий.

Распространенные ошибки вязки

Не стоит повторять эти ошибки при строительстве собственного дома.

Использование вязального крючка

Перед тем как армировать ленточный фундамент, стоит узнать, как пользоваться рабочим инструментом. Специальный пистолет редко используют для частного домостроения, польку такое оборудование требует дополнительных затрат. Вкладываться в инструмент выгодно только для выполнения заказов, а не при возведении одного дома.

По этой причине наиболее распространенным инструментом для вязки в частном домостроении стал крючок. Пользоваться им будет проще, если заранее подготовить специальные шаблоны. Такая деталь работает как верстак и существенно облегчает работу. Дело пойдет быстрее. Чтобы изготовить шаблон требуются деревянные бруски, ширина который составляет около 30—50 см, а длина не может быть больше 3 м, поскольку такой верстак неудобно использовать.

Самый распространенный способ вязки – крючком

В деревянном приспособлении нужно просверлить пазы и отверстия, которые повторят очертания стержней в каркасе. В такие отверстия заранее раскладывают куски вязальной проволоки длиной по 20 см, а после этого фиксируют пруты армирования.

Для того чтобы понять технологию вязки, можно рассмотреть примеры. При строительстве потребуется два варианта: для перекрестий (когда элементы расположены перпендикулярно друг другу) и для соединений внахлест. В ленточном фундаменте чаще нужна вторая технология, при возведении плитной конструкции наиболее актуальной будет первая.

Способы вязки

Чтобы соединить уложенный каркас в единое целое при соединении внахлест, крючком следует пользоваться в таком порядке:

1. соединения выполняют в нескольких местах по длине стыка, месторасположение проволоки назначают так, чтобы она находилась в углубленной части профиля арматуры;
2. проволоку складывают пополам и укладывают под местом соединения;
3. с помощью крючка поддевают петлю;
4. свободный конец подводят к инструменту и накладывают на него с небольшим перегибом;
5. начинают вращать крючок, закручивая проволоку;
6. осторожно вынимают инструмент.

На одно соединение внахлест процедуру повторяют 3—5 раз. Соединить элементы за один раз, как это делается при перекрестном примыкании, недостаточно. Вязка арматуры под ленточный фундамент в этом случае будет ненадежной, поскольку фиксация в одной точке не предотвращает сдвиг элементов.

Грамотное соединение каркаса позволит гарантировать надежность, прочность и долговечность опорной части здания.

Технология армирования

1. В первую очередь проводится установка опалубки, которая в небольших строительствах представляет собой деревянный каркас. Как известно, дерево хорошо впитывает влагу, поэтому к стенкам опалубки нужно прикрепить пергаман. Для крепления можно использовать строительный степлер. На дне траншеи, где будет заливаться бетон, располагается слой битого кирпича. Можно также использовать обычный щебень. Толщина этого слоя не должна превышать 50 мм.
2. Сразу нужно отметить, что в процессе установки арматуры следует учитывать расстояние между металлическими элементами и наружной поверхностью. Этот промежуток должен быть не менее 50 мм. Такое требование обеспечит отменную прочность фундамента.
3. Далее определяется форма армирования. Сейчас в строительстве имеется очень много вариантов, однако чаще всего речь идет о металлическом каркасе. В данном случае прутья располагаются на определенном расстоянии, что позволяет обеспечить равномерную прочность будущей бетонной конструкции. Данное значение зависит от габаритов фундамента (в первую очередь от глубины). Чаще всего шаг между прутьями составляет от 100 мм до 250 мм. Также внимание нужно уделить размерам ячеек. Зачастую их длина составляет порядка 400 мм, а ширина – 300 мм. Глубина каждой ячейки должна составлять около 750 мм. Если же строится небольшой частный дом, то глубина ячейки – не столь важное значение.
4. Теперь следует проанализировать особенности крепления арматуры. Проблема состоит в том, что в данном случае не подойдут любые существующие способы соединения. В частности указывается, что сварку здесь применять категорически нельзя. Все дело в том, что толщина металла в местах соединения существенно уменьшается. Обычно для крепления арматуры в строительстве используют самую обычную проволоку. Однако проводить соединение элементов армирования нужно максимально ответственно, так как допустить ошибку крайне просто. Желательно не допускать промежуточных соединений арматуры, так как при таком раскладе можно обрести немало проблем, связанных с прочностью конструкции.

Отдельно хотелось бы отметить, что для повышения прочности фундамента можно использовать не только армирование, но и некоторые другие уловки. К примеру, если проделать в фундаменте несколько вентиляционных отверстий, то прочностные характеристики основания существенно возрастут.

Вязка арматуры

Вязка арматурного каркаса выполняется под углом 90о, при этом прутья соединяются проволокой при помощи специального строительного крючка или шуруповерта. Метод сварки может быть использован только для стальных прутов, имеющих особую маркировку «С». В противном случае каркас не будет соответствовать заданным техническим характеристикам, что, в свою очередь, приводит к разрушению основания.

Правильно выполненное армирование фундамента – это гарантия безопасности и надежности вашего дома. Доверяя реализацию проекта настоящим профессионалам, вы можете быть уверены в высоком качестве проведенных работ.

Остальные мероприятия

Стоит иметь в виду, что армирование – это далеко не единственный процесс, позволяющий сделать фундамент стойким к внешним влияниям. Отдельно нужно отметить защиту от влаги, которая однозначно имеется на уровне почвы.

Соответственно, для гидроизоляции фундамента нам потребуется вооружиться битумной мастикой. Однако дело в том, что проводить обмазку можно только после того, как прошла неделя после заливки бетона. Только через 7 дней бетон достаточно застывает для проведения остальных строительных работ.

Далее мы обмазываем фундамент битумной мастикой. Практически сразу можно приклеить к бетонной поверхности гидроизоляционный материал. Это может быть, к примеру, полиэтилен, либо рубероид. Выбор не принципиален, но нужно обеспечить максимальную влагонепроницаемость. Зачастую изоляционные материалы укладываются внахлест, что позволяет полностью защититься от влияния влаги и воды.

Нередко после возведения фундамента проводится обработка грунта вяжущим полимером, который также дает неплохой эффект, позволяющий забыть о негативном влиянии влаги и воды.

Пазухи фундамента следует заполнить песком, после чего происходит тщательная трамбовка.

Устанавливаем каркас, заливаем бетон

Лучше всего собирать каркас из арматуры непосредственно в подготовленном котловане – это позволяет наиболее прочно зафиксировать элементы. Но если речь идет про армирование заглубленного ленточного фундамента или если котлован слишком узкий, чтобы работы велись прямо в нем, то можно собрать каркас снаружи над траншеей, после чего аккуратно опустить его на место. Здесь проблем обычно не возникает и пошаговая инструкция не нужна.

Последний и один из самых ответственных этапов – заливка фундамента.

Заливка ленточного фундамента бетононасосом

Желательно использовать для этого бетон марки М200 или выше. Он имеет высокую прочность, чтобы выдержать значительные нагрузки, а также обладает достаточным показателем морозостойкости.

Сразу следует сказать – для работы понадобится большое количество материала. Заранее проведите все необходимые расчеты – заливать бетон нужно за один прием, не допуская расслоения и других разделений. В противном случае прочность основания значительно снизится, а это скажется на безопасности эксплуатации дома. По этой же причине желательно арендовать бетономешалку. Сегодня многие компании предлагают такую услугу. К тому же, аренда дешевых моделей сравнительно недорога – менее тысячи рублей в сутки. При интенсивной работе за это время вполне можно справиться с работой. К тому же, наличие бетономешалки позволяет увеличить производительность – нужно лишь подбрасывать песок, цемент и заливать воду, получая вскоре готовый продукт, который нужно просто залить на каркас, установленный в опалубке. Работая лопатами, такой производительности добиться нельзя.

После заливки бетона необходимо выждать 28 дней. За это время бетон наберет достаточную прочность и можно будет приступать к строительству дома, гаража или бани.

Теперь вы знаете, как армировать ленточный фундамент своими руками. Для этого вовсе не обязательно обладать узкоспециализированными навыками или покупать дорогостоящее оборудование. Достаточно знать хотя бы в теории, как армировать фундамент. Опыт придет в процесс, а все инструменты можно заменить дешевыми аналогами или же взять напрокат, экономя деньги и время.

Металл и бетон в одной упряжке

Армирование фундамента, создание каркаса из металла или композитного прута, позволяет создать прочное и долговечное соединение бетона и металла или композита. Такие соединения выдерживают огромные нагрузки, служат более 100 лет и могут создавать прочный фундамент для любого типа дома.

В строительстве армированного фундамента важно знать свойства материалов и провести правильный расчет, применить последовательную технологию укладки каркаса. Без использования всех этих профессиональных знаний, армирование фундамента окажется малоэффективным и не сможет обеспечить прочность всей конструкции здания. Армирование фундамента позволяет уже несколько столетий при строительстве использовать все лучшие свойства двух наиболее распространенных строительных материалов – бетона и метала.