Какой геотекстиль использовать для фундамента монолитная плита: Советы опытных строителей, какой геотекстиль использовать для фундамента монолитная плита

для чего нужен, как выбрать и уложить

Все виды геотекстиля относятся к группе материалов, способных одновременно изолировать друг от друга отдельные технологические слои, армировать конструкцию и пропускать влагу только в одном направлении.

Содержание

• 1 Виды выпускаемых полотен и технологии их производства
• 2 Использование геотекстиля при возведении фундаментов
• 3 Условия для правильного выбора материала
• 4 Применение геотекстиля для различных элементов фундаментной конструкции
  • 4.1 Подстилающий слой
  • 4.2 Дренажный отвод воды
  • 4.3 Геотекстильная защита
• 5 Технологии применения геотекстиля для разных типов фундаментов
  • 5.1 Монолитный фундамент ленточного типа
  • 5.2 Фундамент из сборного железобетона
  • 5.3 Плитные конструкции
  • 5.4 Свайные основания
  • 5.5 Устройство отмостки
• 6 Популярные виды отечественных материалов
• 7 Видео по теме

Все виды геотекстиля относятся к группе материалов, способных одновременно изолировать друг от друга отдельные технологические слои, армировать конструкцию и пропускать влагу только в одном направлении. Геотекстильное полотно — это один из наиболее популярных материалов для изоляции в современном строительстве. Для чего нужен геотекстиль в фундаменте, как выбрать и использовать его — рассказывается в этой статье.

Виды выпускаемых полотен и технологии их производства

В зависимости от технологии изготовления различают тканые и нетканые материалы.

Для соединения волокон поверхность обрабатывается на иглопробивной машине, где большое количество иголок затягивают полотно в прочную единую структуру. По другой технологии соединение отдельных нитей нетканого полимерного текстиля производится в результате термической обработки с использованием каландирования сильно нагретым воздухом или адгезионным склеиванием.

Тканый материал может быть сделан из полиэстеровых, полиэфирных или полипропиленовых нитей. Допускается комбинированный состав двух или трех видов полимерной нити.

Благодаря тканой конструкции материал обладает повышенной пластичности. Поэтому тканый геотекстиль для фундамента можно применять в местах со сложной конфигурацией. В этом вопросе тканевая основа превосходит нетканую, поскольку хорошо выдерживает изламывающие деформации.

Если тканый материал подвергнуть термической обработке, то его плотность увеличится. В таком случае появляется возможность обеспечить качественную изоляцию влажных грунтов и не допустить грунтовые воды к строительным конструкциям.

Использование геотекстиля при возведении фундаментов

Применение геотекстильных полотен позволяет обеспечить:

• разделение отдельных насыпных слоев, исключая их заиливания со временем;
• гидроизоляцию фундамента геотекстилем;
• равномерное распределение весовых нагрузок от строительных конструкций на грунт;
• улучшенные дренажные свойства нижнего щебеночного слоя и, как следствие, свободный отвод влаги;
• дополнительное армирование и общее укрепление конструкций.

Для укрепления применяют специальный армированный геотекстиль. Такой материал отличается долговечностью, не подвержен воздействию влаги, низких температур и гниению.

Условия для правильного выбора материала

Выбор геотекстиля напрямую зависит от условий его дальнейшей эксплуатации. Учитывается технология изготовления, плотность, эластичность и гидроизоляционные свойства. При этом главным техническим параметром и характеристикой является плотность материала и в зависимости от этого полимерный текстиль применяют:

• для устройства дренажных слоев и отвода влаги – 150-200 г/м²;
• для защиты фундамента и в качестве разделительного слоя между щебнем и песком – 250-300 г/м²;
• для равномерного распределения нагрузок на грунт от строительных конструкций и создания защиты от воздействия пучинистых грунтов – от 350 г/м².

Поэтому, чтобы узнать, какой геотекстиль положить, необходимо точно определить конструкцию фундамента и те технические задачи, которые должны быть решены с помощью этого материала.

Применение геотекстиля для различных элементов фундаментной конструкции

Полимерный текстиль при устройстве фундамента применяется в качестве армирующего и подстилающего слоя, материала для устройства дренирующих систем и как защиту от механических повреждений тепло и гидроизоляционного слоя.

Подстилающий слой

Фундамент рассматривается как единая конструктивная система, включающая грунтовое основание, дренажный слой, насыпную подушку и строительные элементы. В ходе расчетов, вычисление несущей способности фундаментной конструкции производится в зависимости от фактического сопротивления грунта.

Для того, чтобы увеличить несущую способность почвы и избежать последствий вспучивания при малом заглублении конструкции, верхний слой грунта снимается на глубину до 1,0 метра и заменяется насыпными нерудными материалами в виде щебня и песка.

Слой геотекстильного полотна из пропиленовой мононити с плотностью 300-350 г/м² позволяет равномерно распределить нагрузки и исключить возможное перемешивание почвы и насыпных слоев. Также рекомендуется использовать этот материал для защиты инженерных коммуникаций в случае существующей возможности сезонной подвижки грунтов.

Дренажный отвод воды

В результате эксплуатации дренажный подстилающий слой щебня и водоотводящие дрены постепенной заиливаются грунтом и мелким песком. Чтобы этого не происходило, дренажный слой защищают геотекстилем сверху и снизу. Отверстия в перфорированных дренах также забиваются грунтовым илом. Поэтому обсыпающий их щебень рекомендуется обернуть полимерным нетканым текстилем плотностью 200 г/м².

Геотекстильная защита

Для того, чтобы защитить бетонный ленточный фундамент от неблагоприятного воздействия влаги и уменьшить тепловые потери на его наружные стены, их покрывают слоем гидроизоляции и пенополистиролом. Однако эти покрытия в свою очередь сами нуждаются в защите от механических повреждений. Особенно на момент обратной засыпки траншей.

Обеспечить целостность гидравлической и тепловой изоляции можно с помощью геотекстиля, наклеив его на поверхность фундаментной стены. Для этого рекомендуется использовать нетканый материал плотностью 150-200 г/м².

Технологии применения геотекстиля для разных типов фундаментов

Различие в устройстве фундаментных конструкций вносит свои коррективы при укладке геотекстильных материалов в каждом отдельном случае. Поэтому следует рассмотреть то, как правильно укладывать геотекстиль под фундамент для каждого типа по отдельности, а так же отдельно упомянуть про условия защиты отмостки, как элемента общей конструкции.

Монолитный фундамент ленточного типа

После того, как будут вырыты траншеи, на их дно необходимо засыпать выравнивающую песчаную подушку, хорошо утрамбовать и застелить по всей длине слоем полимерного текстиля плотностью не менее 300 г/м². Такая защита надежно закроет доступ влаге к нижней части монолитной фундаментной конструкции, а так же дополнительно укрепит подстилающий слой грунта или песчаной подушки.

Далее устанавливается опалубка и по ее стенкам со стороны бетона закрепляется гидроизоляционный геотекстильный слой, края которого должны выходить за верхний край опалубки. В качестве материала рекомендуется применять не пропускающего влагу термоскрепленный тип полотна с плотностью 200-250 г/м². Более плотная ткань будет стоить дороже, а результат не улучшится. Соединение стыков соседних полотен лучше всего сделать с использованием термообработки.

После окончания этих работ можно приступать к монтажу армирующего каркаса и заливке бетона в ленточный монолит. После твердения монолита опалубку снимают и проверяют отсутствия нарушений целостности гидравлической изоляции. В случае наличия порывов их следует тщательно заклеить.

Фундамент из сборного железобетона

Главное отличие защиты фундамента из сборного железобетона от устройства монолитных конструкций заключается в том, что геотекстиль приклеивается к ж/б блокам на битумную мастику или другой водостойкий состав. При этом выполняется тщательная проработка всех швов между соседними полотнами.

Края нижнего слоя необходимо вывести за края бетонных блоков на 150 мм и после сборки фундамента заворачиваются вверх и так же приклеиваются, чем обеспечивается плотная укладка геотекстиля под фундамент и на стены.

Плитные конструкции

Если монтируется монолитная плита, то геотекстилем покрывается все дно вырытого котлована. Плотность материала в этом случае должна быть не менее 350 г/м². После засыпки и уплотнения подстилающего слоя его поверхность необходимо полностью застелить геотканью с плотностью 200-250 г/м².

Для одновременного распределения нагрузки и защиты бетона, в плитной конструкции от воздействия влаги рекомендуется использовать текстиль в виде термопрессованной пленки.

Свайные основания

При устройстве фундамента на сваях, геополотно применяют только при наличии цоколя. После установки свай по всей площади, между ними снимается верхний слой грунта, расстилается слой геотекстиля, который покрывают слоем песка, щебня, гравия или цементного раствора.

Устройство отмостки

Правильно сделанная отмостка вокруг здания обеспечит защиту цоколя и фундамента от проникновения осадков и, как следствие, возможного его разрушения. Для устойчивости этого защитного слоя рекомендуется применение геотекстиля по поверхности подстилающего слоя, заводя его по стене дома выше уровня поверхности отмостки.

Популярные виды отечественных материалов

Специалисты выделяют и советуют три вида полотен, производимых в нашей стране:

• устойчивый к растяжению армированный «Стабитекс» из полиамида;
• недорогой «Геоспан», с высокой прочностью;
• упругий и устойчивый к механическим повреждениям «Дорнит».

Из этих торговых марок вы всегда сможете подобрать геотекстиль необходимой плотности и прочности.

Видео по теме

Геотекстиль для фундамента: правильный выбор и использование

Часто задаются вопросами – для чего нужен геотекстиль и в чём его преимущества перед традиционными гидроизоляционными материалами для фундаментов? Постараемся популярно объяснить, какой геотекстиль нужен для фундамента.

Содержание

• 1 Необходимость устройства гидроизоляции фундамента
• 2 Что такое геотекстиль
• 3 Основные функции геотекстиля
  • 3.1 Армирование
  • 3.2 Дренажный слой
  • 3.3 Разделительные слои из геотекстиля
• 4 Технология укладки гидроизоляции из геотекстиля
  • 4.1 Ленточный монолитный фундамент
  • 4.2 Ленточный фундамент из сборного железобетона
  • 4.3 Свайное основание
  • 4.4 Плитный фундамент
  • 4.5 Отмостка
• 5 Самые популярные виды геотекстиля

Необходимость устройства гидроизоляции фундамента

Гидроизоляция строительных конструкций один из самых важных элементов защиты зданий и сооружений от воздействия окружающей агрессивной среды. Особенно необходимо устройство гидроизоляции фундаментных конструкций. Контакт железобетонных и металлических конструкций непосредственно с землёй вызывает разрушающие явления в структуре фундамента.

Применяют разные современные изоляционные материалы, среди которых особое место занимает геотекстиль.

Что такое геотекстиль

Геотекстиль является одним из самых популярных эффективных материалов, применяемых для гидроизоляции элементов здания, находящихся в земле. Геотекстиль под фундамент изготавливают из полимерных материалов таких, как полиэстер, полиэфир и полипропилен.

Делают геоткани двух видов: тканое полотно и термообработанная нетканая плёнка. Оба вида производят, как из одного материала, так и в комбинации из нескольких полимеров.

Тканая основа придаёт полотну особую пластичность. Благодаря этому свойству, материал можно стелить в самых сложных по конфигурации местах. Тканевая основа лучше, чем термотекстиль, хорошо выдерживает деформации на излом.

Термически обработанное полотно имеет более высокую плотность. Его нужно стелить на грунтах с повышенной влажностью и с высоким уровнем грунтовых вод. Текстильное полотно, помимо своих изолирующих качеств, обладает армирующим свойством.

Основные функции геотекстиля

Полимерные полотна применяют как:

• армирование основания фундамента;
• дренажный слой, обеспечивающий водоотвод влаги из почвы;
• разделительный слой между грунтом и песчаной подушкой, щебёночным слоем.

Армирование

Перед тем, как устраивать песчаную подушку, на грунт настилают слой полотна. Это создаёт упругий слой, равномерно распределяющий нагрузку по всей поверхности основания фундамента. Армирующие свойства геотекстиля значительно увеличивают несущую способность слабых грунтов.

Геотекстиль плотностью 350-600 г/м 2 применяют для равномерного распределения нагрузки на грунтовое основание.

Дренажный слой

Геотекстиль является надёжной преградой на пути проникновения влаги и грунтовых вод в структуру фундаментных конструкций зданий и сооружений. Слой геотекстиля является своеобразным водоотводом от конструкций фундамента. Для этой цели используют материал плотностью 200 г/м 2.

Разделительные слои из геотекстиля

Слой геотекстиля, уложенный между грунтом и песчаной подушкой фундамента, не даёт развиваться процессу заиливания песчаного слоя. Проложенные полотна полимерной ткани между насыпными слоями фундаментной подушки не дадут им перемешиваться.

Технология укладки гидроизоляции из геотекстиля

Рассмотрим технологию укладки геотекстиля для различных видов фундаментов:

Ленточный монолитный фундамент

По всей длине на дно вырытых траншей укладывают слой полимерной плёнки плотностью от 350 до 6оо г/м2. Такой материал создаст надёжный барьер на пути прохождения влаги из грунта к конструкциям здания. В то же время плотный текстиль обеспечит прочное армирование подстилающего слоя фундамента. После установки опалубки, к её стенкам крепят гидроизоляцию, выводя её края за верхние края ограждений.

Ленточный фундамент из сборного железобетона

От устройства гидроизоляции монолитной ленты, отличает то, что полимерную плёнку крепят к боковой поверхности сборного железобетонного фундамента, используя битумную мастику или другой клеящий состав.

Края плёночного покрытия обязательно должны выходить за границы периметра фундаментной плиты на 100-150 мм.

Свайное основание

Покрытие геотекстилем грунтового основания на свайном поле имеет смысл при устройстве цокольного этажа. Перед монтажом ростверка, поверхность почвы между верхушками свай тщательно покрывают текстильной полимерной плёнкой. Затем выбирают, какое нужно делать покрытие гидроизоляции. Делают либо песчаную, щебёночную подготовку, либо бетонную стяжку. После чего монтируют ограждение цоколя.

Плитный фундамент

На всю площадь вырытого котлована для монолитной фундаментной бетонной плиты укладывают «ковёр» из геотекстиля.

После устройства подстилающей подушки плиты, на него укладывают слой текстиля дренажного назначения. Плотность такой плёнки достаточна в пределах 200-250 г/м2.

Отмостка

Отмостка представляет собой замкнутое покрытие поверхности вокруг дома. Прочный защитный пояс предохраняет цоколь и фундамент дома от проникновения природных осадков (дождь, талый снег) в структуру подземных конструкций. Защитный пояс вокруг строения уменьшает возможное вспучивание грунта от промерзания. Отмостка вокруг дома должна быть сделана непрерывной лентой.

Геотекстиль укладывают на подготовленную подушку вокруг цоколя. Прилегающий к дому край плёнки выводят чуть выше отмеченной линии поверхности отмостки. Места примыкания гидроизоляции к стенам промазывают горячим битумом и формируют деформационный шов.

Самые популярные виды геотекстиля

Среди геотканей отечественных производителей, можно выделить 3 марки:

• Стабитекс состоит из 100% полиамида. Отличается высокой устойчивостью к растяжению. Укладка из этого материала обеспечивает надёжное армирование грунтового основания;
• Геоспан имеет отличные характеристики и невысокую стоимость;
• Дорнит обладает высокой упругостью и стойкостью к механическим повреждениям.

Рекомендуем посмотреть видео о выборе толщины текстиля в зависимости от используемого основания.

Весь отечественный геотекстиль обладает хорошими характеристиками и невысокой ценой по сравнению с зарубежными аналогами.

Геотекстильная ткань, устойчивая к давлению почвы

Подробнее Строительство дома с положительной сеткой

Бетонные плиты противостоят боковому давлению грунта, действующему на стены фундамента, что имеет решающее значение для их устойчивости. Обратная засыпка фундамента вызывает нисходящую силу грунта, которая становится поперечной силой, давящей на стены. Короче говоря, плиты удерживают стены фундамента на месте. А если плиты нет? Как справляется с этим давлением? Это была проблема, с которой столкнулась команда, работающая над этим проектом в северной части штата Нью-Йорк.

Используемая ими система фундамента ICCF Perfect Block не включает обычную плиту; вместо него был использован заполнитель из пеностекла. По словам менеджера проекта Бена Боги, боковая сила примерно 250 фунтов на кв. фут толкает внутрь основание фундамента, где возникает наибольшее давление грунта (оно уменьшается ближе к уклону). Это давление необходимо было устранить, чтобы обеспечить структурную целостность фундамента. Первоначальное решение инженера состояло в том, чтобы залить бетонными балками весь фундамент, соединяя опоры так, чтобы они упирались друг в друга. Однако эта идея игнорировала основную цель проекта, заключающуюся в сокращении бетона.

Ответ пришел в виде геотекстильной ткани StrataGrid, которую Бен описывает как похожую на проволочную сетку с ее решетчатой ​​​​сеткой, но сделанную из пластика диаметром 1/4 дюйма; Продукты Tensar Geogrid также подходят для этого приложения. Он крепится к верхней части основания фундамента с помощью соединительного стержня и графика крепежа от инженера — в данном случае через каждые 8 ​​дюймов. Сила, направленная вниз грунта засыпки, зажимает соединительный стержень и ткань на месте. «Чем больше давление вниз, тем больше боковое давление, но также и большее давление зажима на ткань, фиксирующую ее на месте», — говорит Бен, добавляя, что этот метод обычно используется в подпорных стенах из штабелированных блоков. Здесь он выполняет то, что 4-в. бетонная плита будет изнутри фундамента — без воплощенной углеродной нагрузки.

Изделие длиной 6 футов. шириной и обрезается в соответствии с длиной секции фундамента, к которой он крепится. Он складывается вниз, образуя два слоя в форме буквы L; одна нога выходит горизонтально из стены фундамента, а другая нога движется вертикально вверх по стене. Затем 1/8 дюйма. на 1-в. концевая планка из нержавеющей стали установлена ​​по горизонтальной длине; он просверливается и привинчивается к основанию. Вертикальная ножка опускается вниз, чтобы положить ее на горизонтальный нахлест, а перекладина зажата между двумя слоями, чтобы предотвратить вытягивание ткани.

Это один из тех случаев, когда обычная коммерческая деталь находит применение в жилых помещениях. Бен говорит, что это решение сэкономило около 25 000 долларов США по сравнению с заливкой плиты или рекомендуемыми бетонными балками, а также позволило исключить примерно 60 тонн выбросов CO2.

____________________________________________________________________________

  Кайли Жак — старший редактор Green Building Advisor. Иллюстрация Патрика Уэлша. Фото Брайана Макаворда.

Избранные блоги

Размышления энергетического ботаника Посмотреть больше

Рассмотрение возможности использования энергии в жилых помещениях

• 28 октября
• 14 октября
• 30 сентября

Руководство по продукту Посмотреть больше

• Спонсор

  26 октября
• 20 октября

• Спонсор

  12 октября

Основания и основания для бетонных плит

Наличие хорошей опоры для вашей бетонной плиты на земле имеет решающее значение для успеха Билл Палмер, обозреватель Concrete Network

Хорошо уплотненное земляное полотно предохраняет конструкцию от грязи и обеспечивает равномерную поддержку плиты. Lippincott & Jacobs

То, что находится под вашей бетонной плитой, имеет решающее значение для успешной работы. Это ничем не отличается от фундамента для здания. Плита на земле (или плита на грунте) по определению не должна быть самонесущей. «Система поддержки почвы» под ним предназначена для поддержки плиты.

ЧТО ТАКОЕ ОСНОВАНИЕ/ПЛОЩАДЬ?

Терминология, используемая для систем поддержки грунта, к сожалению, не совсем согласуется, поэтому давайте следовать определениям Американского института бетона, начиная снизу:

• Земляное полотно — это родной грунт (или улучшенный грунт), обычно уплотненный
• Основание — это слой гравия поверх основания
.
• Основание (или базовый слой) — это слой материала поверх основания и непосредственно под плитой

Найти подрядчиков по плитам и фундаментам рядом со мной

Уплотненное основание защищает рабочих от грязи. Энергоэффективная строительная сеть

Единственным абсолютно необходимым слоем является земляное полотно: у вас должен быть грунт, чтобы поверх него положить плиту на землю. Если природный грунт относительно чистый и уплотняемый, то можно положить плиту прямо поверх него без дополнительных слоев. Проблемы с этим заключаются в том, что почва может плохо дренироваться и может быть грязной во время строительства, если она намокнет, она может плохо уплотняться, и может быть трудно сделать ее плоской и правильной. Как правило, верхняя часть земляного полотна должна иметь уклон в пределах плюс-минус 1,5 дюйма от заданной отметки.

Подстилающее основание и базовый слой, или и то и другое, дают несколько преимуществ. Чем толще основание, тем большую нагрузку может выдержать плита, поэтому, если на плиту будут воздействовать большие нагрузки, например, грузовики или вилочные погрузчики, проектировщик, вероятно, укажет толщину основания. Основание также может выступать в качестве капиллярного разрыва, предотвращая попадание воды с уровня грунтовых вод в плиту. Материал подстилающего слоя обычно представляет собой недорогой гравий без большого количества мелких частиц.

Переработанный бетонный щебень является отличным источником материала основания. Производитель бетона

Базовый слой поверх подстилающего основания облегчает достижение нужного уклона и его выравнивание. Если вы используете что-то вроде колье из более тонкого материала на верхней части основания, оно будет поддерживать ваших людей и оборудование во время укладки бетона. Это также сохранит постоянную толщину плиты, что сэкономит деньги на бетоне — самой дорогой части системы. Плоский базовый слой также позволит плите легко скользить по мере ее усадки, уменьшая ограничение и риск образования трещин, поскольку бетон сжимается после укладки (усадка при высыхании).

Вся подложка и базовая система должны иметь толщину не менее 4 дюймов — толще, если инженер считает, что это необходимо для надлежащей поддержки. Материал базового слоя, согласно ACI 302, «Конструкция бетонных полов и плит», должен быть «уплотненным, легко поддающимся обрезке, гранулированным наполнителем, который будет оставаться стабильным и поддерживать строительное движение». ACI 302 рекомендует материал с содержанием мелких частиц от 10 до 30% (прохождение через сито № 100) без глины, ила или органических материалов. Промышленный заполнитель работает хорошо — дробленый переработанный бетонный заполнитель также может работать хорошо. Допуски на базовом слое составляют +0 дюймов и минус 1 дюйм для полов класса 1–3 (типичные полы с низкими допусками) или +0 дюймов и минус ¾ дюйма для полов с более высокими допусками.

ЧТО О ПОЧВЕ?

Песчаный слой основания легко уплотняется, но может легко искажаться во время строительства. Свободная реформатская церковь Саутерн-Ривер

Вес плиты и всего, что на ней находится, в конечном итоге будет поддерживаться почвой. Когда раскапывают строительную площадку, обычно грунт перемещается — высокие места вырезаются, а низкие засыпаются. Затем все должно быть уплотнено, прежде чем вы уложите бетон, основание и основание.

Тип почвы определяет, что необходимо сделать перед укладкой плиты. Существует три основных типа почвы, и вот что вам следует знать о каждом:

• Органические почвы , то, что вы могли бы назвать верхними слоями почвы, прекрасно подходят для вашего сада, но ужасны под плитой. Органические почвы не могут быть уплотнены и должны быть удалены и заменены сжимаемым наполнителем.
• Гранулированные грунты представляют собой песок или гравий. Вы можете легко увидеть отдельные частицы, и вода довольно легко стекает с них. Так же, как на пляже, когда вы строите замок из песка, если вы возьмете влажную горсть гранулированного грунта и сделаете из него шар, как только он высохнет, он рассыплется. Зернистые грунты обладают наибольшей несущей способностью и легко уплотняются.
• Связные грунты — глины. Если вы возьмете влажную горсть, вы можете скатать ее в нитку, как с пластилином. Он кажется жирным и гладким между пальцами, а отдельные частицы слишком малы, чтобы их можно было увидеть. Связные грунты часто трудно уплотнить и они приобретают твердую консистенцию при высыхании, но они имеют более низкую несущую способность, чем зернистые грунты. Некоторые глины расширяются при намокании и сжимаются при высыхании, что делает их особенно трудными в качестве материалов для земляного полотна. Лучший способ решить эту проблему — сначала хорошо уплотнить, а затем не дать им промокнуть (обеспечив дренаж). Но по мере того, как земля под плитой со временем высыхает, она сжимается, и плита тонет. Это не большая проблема, если плита изолирована от фундаментов и колонн, а также от любых труб, проходящих через плиту, чтобы она могла немного осесть и равномерно оседать. Часто для расширяющихся глин лучшим подходом является структурная плита, которая вообще не опирается на почву, или плита после натяжения, которая плавает поверх почвы, но не опирается на нее в качестве структурной поддержки.

Последующее натяжение часто является лучшим решением для плиты на слабом грунте. J.C. Escamilla’s Concrete

Большинство натуральных грунтов, конечно же, представляют собой смесь и поэтому характеризуются преобладающим типом материала. Вес, который может выдержать грунт до того, как он разрушится, является его несущей способностью, обычно выражаемой в фунтах на квадратный фут. Однако конструкция основана на допустимом давлении грунта, что добавляет коэффициент безопасности к предельной несущей способности.

Давайте посмотрим, какой вес обычно должен выдерживать грунт земляного полотна. Плита толщиной 6 дюймов весит около 75 фунтов на квадратный фут. Согласно Международному жилищному кодексу, динамическая нагрузка (все, что не является частью самого здания) варьируется от 20 до 60 фунтов на квадратный фут — 50 фунтов на квадратный фут в гараже. Это дает нам 125 фунтов на квадратный фут для поддержки почвы. Чистая песчаная почва может иметь допустимое давление почвы до 2000 фунтов на квадратный фут. Даже бедная почва — ил или мягкая глина — может иметь допустимое давление почвы в 400 фунтов на квадратный фут.

Таким образом, мы видим, что допустимое давление грунта для плиты редко является проблемой. Тем не менее, существует потребность в равномерной поддержке, потому что, если одна часть плиты оседает больше, чем другая, тогда мы получаем изгиб плиты и, возможно, трещины и неравномерную осадку. Очень важно знать, какие области были вырезаны, а какие заполнены — убедитесь, что области насыпи хорошо утрамбованы. Фактически, любая почва, которая была нарушена во время раскопок, должна быть уплотнена.

УНИВЕРСАЛЬНАЯ ПОДДЕРЖКА

Ключом к системе поддержки почвы является равномерная поддержка, а не сильная поддержка. Конечно, он должен поддерживать плиту, и на большинстве участков это не является большой проблемой, по крайней мере, посередине плиты, поскольку нагрузка распределяется по такой большой площади. Другое дело хорошая прочная опора по краям и в любых стыках — для предотвращения растрескивания и выкрашивания стыков нам необходимо поддерживать плиту в тех местах, где она может вести себя как консоль и прогибаться в основание. Но с хорошей подложкой это тоже не большая проблема.

Что происходит с бетонной плитой, если опора неравномерна?

Бетон очень прочен при сжатии и не так прочен при растяжении. В плите напряжение часто создается за счет изгиба. Когда кусок бетона изгибается, он испытывает сжатие с одной стороны и растяжение с другой стороны. Бетонная плита может изогнуться вогнутой вверх (как улыбка), если земляное полотно имеет мягкое место посередине, вызывающее растяжение нижней части. Он может загибаться (наподобие хмурости) по свободным краям или в местах стыков, напрягая верхнюю часть. Поэтому, если вся ваша бетонная плита не поддерживается снизу «системой поддержки грунта», она будет легче изгибаться и, вероятно, треснет.

Почему земляное полотно и основание вообще позволяют бетону двигаться, разве он не должен быть абсолютно жестким?

Дело в том, что любой слой грунта или гравия будет сжиматься, если нагрузка будет достаточно высокой, если только плита не размещена на твердой скале. И в некотором смысле это хорошо, потому что плиты скручиваются, и если основание может немного прогибаться, оно может продолжать поддерживать плиту, даже когда она скручивается. Но если он не обеспечивает равномерную поддержку, если плита должна перекрывать слабые места, плита, вероятно, треснет. На плиту даже не нужно возлагать большую нагрузку — обычно достаточно ее собственного веса, поскольку плита на уклоне обычно не предназначена для того, чтобы выдерживать даже статичную нагрузку. И когда он треснет, эта трещина пройдет через всю плиту. Если опора под плитой достаточно плохая, вы можете получить дифференциальную осадку поперек трещины, которая оставляет очень неприятный удар и очень несчастного владельца.

После уплотнения плотность грунта можно проверить с помощью оборудования для ядерных испытаний. Bechtel

КАК ВЛИЯНИЕ ОСНОВАНИЯ НА КОНСТРУКЦИЮ ПЛИТЫ?

Мы прилагаем все усилия, чтобы получить надлежащую систему поддержки почвы, и в итоге мы получаем единое входное значение для конструкции плиты. Наиболее часто используемым значением является модуль реакции грунтового основания, k . Это значение не имеет прямого отношения к несущей способности, и k не сообщает проектировщику, имеется ли сжимаемый или расширяющийся грунт. Что он делает, так это указывает, насколько жестким является основание/грунт при небольших отклонениях (около 0,05 дюйма).

Теперь давайте посмотрим, зачем нам нужно знать, насколько гибким является земляное полотно. Для начала важно понять, что плита на земле спроектирована как «простой» бетон. Это означает, что мы не рассчитываем, что арматура выдержит какую-либо нагрузку. Но подожди, говоришь, в плите сталь — сетка да арматура. Да, но эта сталь предназначена только для контроля над трещинами — чтобы они плотно скреплялись. Обычно он не проходит через суставы — в суставах мы хотим передавать только силы сдвига, а не изгибающие моменты и, конечно же, не боковое ограничение. Это то, для чего, в первую очередь, существует стык, чтобы допустить боковую усадку плиты.

Если земляное полотно оседает под серединой плиты или по краям, неподдерживаемая часть может привести к трещинам или разрушению плиты.

Итак, если мы не рассчитываем, что сталь выдержит любую нагрузку, тогда бетон должен быть достаточно прочным, чтобы выдержать изгиб. И поддержка, которую он получает снизу, определяет, насколько он будет изгибаться. Как мы уже говорили, бетон не так прочен при растяжении, а поскольку половина изгиба приходится на растяжение, он не так прочен при изгибе. Что делает его прочнее при изгибе, так это более толстая плита.

Плохо уплотненное земляное полотно или большая нагрузка, чем рассчитана плита, может привести к растрескиванию стыков. Bill Palmer

Чем слабее грунтовое основание или чем тяжелее нагрузка, тем толще должна быть плита. Прочность бетона также играет роль, но большинство бетонных плит имеют давление от 3000 до 4000 фунтов на квадратный дюйм, так что это не главный фактор. Прочность бетона на растяжение обычно составляет от 10 до 15% прочности на сжатие, то есть всего около 400 или 500 фунтов на квадратный дюйм. Сравните это с пределом прочности арматуры класса 60, которая составляет 60 000 фунтов на квадратный дюйм.

Здесь следует помнить, что бетонная плита должна быть жесткой, но мы не ожидаем, что основание будет бесконечно жестким. Плита немного осядет, и это нормально с точки зрения конструкции — опять же, если осадка будет равномерной. Опасность, однако, заключается в краях плиты или в стыках, которые достаточно широки, чтобы позволить плите с обеих сторон оседать независимо друг от друга. На этих свободных краях вес, который может нести плита, зависит от жесткости основания и прочности плиты на изгиб, которая в основном зависит от толщины плиты.

Прочтите Предотвращение трещин в бетоне для получения дополнительной информации.

КАК МЫ МОЖЕМ УЛУЧШИТЬ ПОЛОЖЕНИЕ?

Большинство улучшений земляного полотна осуществляется путем уплотнения грунта. В экстремальных ситуациях, когда грунт особенно плох или нагрузка велика, можно использовать стабилизацию грунта. В этом процессе портландцемент, хлорид кальция или известь смешиваются с почвой, после чего она уплотняется. Грунт земляного полотна также можно выкопать и смешать с гравием, а затем уплотнить.

Для некоторых сложных грунтов основание может быть размещено поверх слоя георешетки.

Уплотнение почвы — это процесс выдавливания как можно большего количества воздуха и влаги, чтобы сжать твердые частицы почвы. Это делает почву более плотной, и, как правило, чем выше плотность почвы, тем выше ее несущая способность. Хорошо уплотненные почвы также не позволяют влаге проникать и выходить так же легко.

Таким образом, уплотнение выполняет следующие функции:

• Уменьшает степень сжатия (оседания) грунта, когда на нем лежит плита
• Увеличивает вес, который мы можем на него положить (несущая способность)
• Предотвращает повреждение от мороза (пучение), если грунт под плитой промерзает
• Уменьшает отек и сужение

Насколько грунт может быть уплотнен, инженер-геотехник (или почвовед) измеряет, помещая грунт в цилиндр и ударяя по нему — серьезно. Стандартные или модифицированные тесты Проктора (в каждом из которых используются разные веса для сжатия почвы) определяют взаимосвязь между плотностью почвы и влажностью и сообщают нам максимально разумную плотность почвы, которую можно достичь в полевых условиях.

С помощью теста Проктора мы пытаемся определить содержание влаги в почве, которое облегчит ее уплотнение и приведет к максимальной плотности — помните, что плотность напрямую связана с уплотнением. Слишком мало влаги, и почва сухая и плохо сжимается; слишком много влаги, и вы не можете легко выжать воду. Для достижения наилучшего уплотнения оптимальное содержание влаги обычно находится в диапазоне от 10% до 20%. Поэтому, когда вы слышите, что по спецификации грунт должен быть на 95% от максимальной модифицированной плотности по Проктору, вы будете знать, что вам нужно, чтобы содержание влаги было примерно правильным, чтобы достичь такого уровня уплотнения.

Кривая плотность-влажность почвы определяет оптимальное содержание влаги и максимальную плотность, достижимую в поле.

Если вы не собираетесь проводить тесты Proctor, есть несколько простых полевых тестов для получения приблизительного представления о несущей способности и влажности:

• Для определения влажности используйте ручной тест. Сожмите в руке ком земли. Если оно рассыпчатое и не держит форму, оно слишком сухое; если он скатывается в шар, а при падении разбивается на несколько частей, то все в порядке; если он оставляет влагу на вашей руке и не ломается при падении, он слишком влажный.
• Глина, в которую можно протолкнуть большой палец на несколько дюймов с умеренным усилием, имеет прочность на смятие в диапазоне от 1000 до 2500 фунтов на квадратный фут
• Сыпучий песок, в который едва можно протолкнуть арматурный стержень №4 вручную, имеет несущую способность от 1000 до 3000 фунтов на квадратный фут
• Песок, в который можно забить арматурный стержень № 4 примерно на 1 фут с помощью 5-фунтового молота, имеет несущую способность более 2000 фунтов на квадратный фут

Также помните, что уплотнять нужно не только почву (грунтовое полотно). Любые подстилающие слои или базовые слои, которые, как правило, представляют собой гранулированные материалы, также должны быть хорошо уплотнены до необходимой толщины подъема.

Узнайте больше о производстве высококачественных плит на грунте.

Виброплита Видео
Время: 02:18
Правильное функционирование и использование виброплиты для подготовки бетонного основания перед укладкой бетона

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ

Существует два способа уплотнения грунта или основания— статическая сила или вибрационная сила. Статическая сила — это просто вес машины. Вибрационная сила использует какой-то механизм для вибрации почвы, который уменьшает трение между частицами почвы, позволяя им легче сжиматься.

Тип грунта (или материала земляного полотна) определяет тип оборудования, необходимого для уплотнения:

• Связные грунты необходимо срезать для уплотнения, поэтому вам нужна машина с высокой ударной силой. Лучше всего использовать трамбовку, а для больших объемов работ — кулачковый каток (похожий на овчинный каток). Подъемники для уплотнения связных грунтов должны быть не толще 6 дюймов.
• Гранулированные грунты нуждаются только в вибрации частиц, чтобы сблизить их. Вибрационные плиты или ролики являются лучшим выбором. Подъемники для гравия могут иметь толщину до 12 дюймов; 10 дюймов для песка.
№

Для больших объемов работ, таких как автомагистрали или большие плиты, для уплотнения используются большие вибрационные катки с ездовым сиденьем, либо с гладкими катками, либо с овчиными катками. Катки с мотоблоком, либо с мягкими катками, разминающими почву, либо с гладкими вибрационными катками, хороши для работ среднего размера. Для небольших работ наиболее распространенными типами уплотняющего оборудования являются виброплиты (односторонние или реверсивные) и трамбовки.

Статической силы иногда бывает достаточно для уплотнения сыпучих грунтов. Миннесота DOT Катки с шипами используются для уплотнения связных грунтов.

Вот некоторые сведения о каждом из типов оборудования:

• Трамбовки , иногда называемые домкратами, вес которых варьируется от 130 до 185 фунтов. Эти инструменты отлично подходят для уплотнения грунта в траншеях для фундамента или для связных глин на небольших участках, поскольку они обеспечивают высокую силу удара (большая амплитуда, низкая частота). Они не подходят для уплотнения сыпучих материалов, таких как базовые слои.
• Виброплиты идеально подходят для уплотнения сыпучих грунтов и оснований. Доступны веса от 100 до 250 фунтов с размером пластины от 1 до 1,5 футов на 2 фута. Вибрация имеет меньшую амплитуду, но более высокую частоту, чем у трамбовки, и сбалансирована, чтобы заставить машину двигаться вперед.
• Реверсивные виброплиты хорошо работают на зернистых грунтах или зернисто-связных смесях. С двумя эксцентриковыми грузами вибрация может быть реверсирована для перемещения машины вперед или назад или для остановки для сжатия одного мягкого места. За свои деньги это хорошие машины из-за их универсальности.

Трамбовки отлично подходят для уплотнения связных грунтов и в условиях ограниченного пространства.
Ваккер Нойсон Виброплиты хорошо подходят для уплотнения сыпучих грунтов.
Ваккер Нойсон

Узнайте больше о требованиях к уплотнению бетоноукладчиков.

УКЛАДКА БЕТОНА

Итак, мы наконец-то уплотнили земляное полотно, а основание и базовый слой уложили и уплотнили. Но что произойдет, если в этот момент произойдет задержка перед укладкой бетона? Если подложка попадает под дождь или замерзает до укладки бетона, она может стать слишком мягкой.

Для большинства внутренних плит пароизоляция должна быть размещена поверх основания перед заливкой бетона.

Лучший способ узнать, правильно ли уплотнено основание и готово ли оно к укладке плиты, — это контрольная прокатка, при которой тяжело нагруженный грузовик (например, полностью загруженный бетоновоз) перемещается по основанию непосредственно перед укладкой бетона, чтобы увидеть если какие-либо области тонут больше, чем другие. Это должно быть сделано на какой-то сетке, и шины не должны погружаться в поверхность более чем на ½ дюйма. Если есть какая-либо колея или откачка воды в какой-либо части основания или земляного полотна, то эта область нуждается в большем уплотнении или добавлении гранулированных материалов или просто в том, чтобы дать высохнуть. В худшем случае можно вырыть траншеи или отстойники и откачать воду.