Основание под плитный фундамент: Подготовка оснований под фундамент и полы по грунту

02.01.2023

0 Comment

Содержание

Подготовка под фундаментную плиту

Фундаментная плита широко используется при строительстве как многоэтажных, так и частных домов, коттеджей. Высокая популярность такой конструкции объясняется тем, что она очень надежная и по своим несущим способностям превосходит другие виды оснований.

Такая конструкция представляет собой железобетонную монолитную плиту, армируемую металлическими прутьями по всей площади. Такая конструкция позволяет основанию формировать с грунтом единое целое, благодаря чему при незначительных движениях грунта зданию не угрожает опасность разрушения. Чтобы обеспечить высокую устойчивость конструкции на протяжении всего эксплуатационного срока следует правильно подготовить основание под будущую фундаментную плиту.

Начальным этапом сооружения плитного фундамента являются земляные работы – рытье котлована соответствующих размеров. Изначально котлован роется с помощью экскаватора, а нижние слои толщиной 10-15 см желательно снимать вручную. Общая глубина котлована составляет около 40-50 см. Если планируется возведение здания с цокольным помещением, то глубина котлована может быть больше.

После завершения земельных работ и выравнивания поверхности котлована проводится создание специальной подушки из щебня, гравия и песка. Толщина подушки составляет около 20-25 см. Ее основное назначение — уберечь монолитную плиту от возможного агрессивного воздействия влаги, в случае если грунты в зоне строительства насыщены влагой или уровень грунтовых вод весьма высок.

Чтобы уберечь бетонную смесь, используемую при заливке монолитной фундаментной плиты, от обезвоживания путем поглощения жидкости песком, при подготовке на гравийно-песчаную подушку рекомендуется настилать один-два слоя пленки или шар рубероида.

Иногда при подготовке буферной подушки фундаментной плиты вместо песка используют такой материал как пенополистирол с толщиной около 15 см и плотностью не менее 20 кг/м³. Также может использоваться и экструдированный пенополистирол, имеющий более высокую устойчивость к сжатию. В таком случае можно обойтись и без влагозащитных слоев из пленки или рубероида.

Следующим этапом подготовки фундаментной плиты является монтаж стального каркаса из арматуры. Для этого выбирают арматурные прутья толщиной от 10 до 15 мм. Чтобы обеспечить нужную прочность каркаса стальные прутья сваривают – это убережет конструкцию от разрушений при движении земляных пластов. Чтобы добавить прочности бетонированной плите, в каркас дополнительно устанавливают металлические трубы или железный лом.

После проведения подготовительных работ можно будет приступить к непосредственной заливке самой фундаментной плиты.

Что нужно знать перед подготовкой основания под фундаментную плиту?

Перед началом работ по подготовке к сооружению плитного фундамента обязательно проводят геолого-разведывательные работы, в процессе которых следует узнать состояние грунтов в месте застройки и наличие близлежащих грунтовых волн. Именно от этого и будет зависеть нужная глубина котлована и подходящая марка бетона.

Положительные стороны использования фундаментных плит:

повышенная несущая способность;
устойчивость к смещениям и вспучиваниям грунтовых слоев;
несложная конструкция;
устойчивость к воздействию грунтовых и талых вод;
возможность сооружения цокольного этажа;

Отрицательные стороны:

высокая стоимость;
большие трудозатраты.

Заказать подготовку основания и последующую заливку фундаментной плиты в Москве, и Подмосковье можно в строительной компании «Проект». Мы имеем многолетний опыт работ по созданию любых фундаментов и готовы в сжатые сроки выполнить на высоком профессиональном уровне все необходимые работы. Обращайтесь в нашу компанию, и мы выполним ваш заказ квалифицированно и по оптимальной цене.

Плитный фундамент под частный дом

Специфика грунта на участке не всегда позволяет выполнить классический ленточный или свайный фундамент. Именно в таких случаях применяются мелкозаглубленные основания, так как для их обустройства требуется минимум времени, а кроме этого, они неплохо справляются с несущими нагрузками жилого дома. Особенно популярным является монолитный плитный фундамент, который является достаточно прочным и надежным. Он не нуждается в большом объеме земляных работ и, как правило, обходится не дороже других решений.

Разберемся, какие преимущества и недостатки имеет фундамент-плита, в каких случаях его стоит использовать и на что обратить внимание при проведении строительных работ.

Устройство и характеристики

Плитный фундамент представляет собой единую массивную конструкцию, выполненную из бетона и металлической арматуры. В отличие от других типов основания он не требует заглубления в грунт. Конструктивно состоит из нескольких элементов:

Основу «пирога» составляет уплотненный грунт. Проводится снятие верхнего слоя почвы, после чего выполняется трамбовка дна. Это позволяет уменьшить подвижность грунта и предотвратить появление трещин в фундаменте.
Следующим слоем выполняется подушка. Традиционно для ее обустройства применяется смесь песка и щебня. За счет такого слоя удается погасить вибрации, воздействующие снизу, и создать систему отведения грунтовых вод.
Обязательным является использование геотекстиля. Чаще всего в этих целях выбирается полотно дорнита, который позволяет предотвратить заиливание подушки. Иногда геотекстиль используется и между слоями песка и щебня.

Следующий слой — это бетонная подготовка. Она требуется для выравнивания поверхности, поэтому ее толщина обычно не превышает 50 мм. За счет использования бетонной подготовки удается повысить гидроизоляционные и армирующие свойства основания.
Для гидроизоляции плитного фундамента применяется водонепроницаемая мембрана. Как правило, это рулонные битумные холсты, которые укладываются поверх подготовки в несколько слоев.
Обязательным является использование армирующего каркаса. Именно он позволяет увеличить несущую способность основания, сделать его прочным и устойчивым к нагрузкам, предотвратить появление трещин и других дефектов.

Основным элементом всей конструкции является бетонная плита. По сути, это и есть сам фундамент, на который приходится вес здания.

Схема строения плитного фундамента

Область применения

Основное назначение плитного основания — это использование на слабых грунтах с небольшими или средними несущими способностями. В том числе, фундамент подходит для возведения домов на грунтах по типу песка, глины, суглинка, торфяника. Допустимо использовать конструкцию при строительстве на пластичных и увлажненных грунтах.

Особую роль в фундаменте-плите отводят дренажу, гидроизоляции и отмостке. Именно эти элементы помогают избежать ситуации, когда грунт «плывет» при намокании, что приводит к потере прочности основания.

Конечно, плита несколько уступает по надежности и прочности ленточному фундаменту. Но ленточный тип основания — более дорогостоящий и не всегда целесообразный. В ряде случаев, например, на просадочных грунтах, намного проще и быстрее создать плитный фундамент.

Что касается сильнопучинистых и топких грунтов, то для них плита подходит не очень хорошо. Связано это с тем, что она не может в полной мере гасить вибрации и подвижки почвы, поэтому возрастает риск просадки дома под действием собственного веса.

Виды плитных оснований

Существует два плитных типа фундамента, которые различаются по технологии исполнения — речь о сборной и монолитной плите.

В первом случае на подготовленной территории монтируются железобетонные плиты. Для выравнивания полученной поверхности и в качестве связующего элемента применяется цементно-песчаная стяжка. Готовая конструкция не отличается большими несущими характеристиками, но достаточно простая в обустройстве. Ее нередко применяют для легких построек (например, летних террас) или при строительстве на скальных грунтах.

Монолитная плита предполагает заливку бетонного раствора для создания целостного блока. Такой вариант фундамента считается более прочным и надежным, он не имеет серьезных недостатков и может применяться практически без ограничений.

Также выделяют несколько разновидностей плитных оснований по профилю:

Коробчатый фундамент. Вариант, который используется при строительстве дома с цокольным этажом и бетонным перекрытием на первом этаже. Плита может быть как сборной, так и монолитной.
Ребристая плита . При использовании такого варианта обязательным становится наличие ребер жесткости. При применении монолитной технологии дополнительно роются траншеи для создания ребер. Для сборной плиты все несколько проще – достаточно монтировать ребристые железобетонные плиты. Наличие дополнительных ребер жесткости позволяет сделать конструкцию более прочной и уменьшить требуемую толщину фундамента.
Сплошная плита. В этом случае поверхность фундамента выполняет роль чернового пола первого этажа. Цокольный этаж в здании отсутствует. В качестве основы служит монолитная или сборная плита.

В последние годы большой популярностью стала пользоваться одна из модификаций плитного фундамента под дом — утепленная «шведская плита» (УШП). Такое решение представляет собой монолитный фундамент мелкого заложения, в котором конструкция окружена слоем теплоизоляции. Кроме этого, нередко в саму плиту встраивается система теплого пола (стандартно она устанавливается в стяжку).

В большинстве случаев УШП используется для малоэтажного строительства, преимущественно на равнинных участках. При обустройстве такого основания используется стандартный «пирог», включающий в себя уплотненный грунт, подушку и другие необходимые элементы. Особенность заключается в укладке слоя утеплителя на утрамбованной подушке. Все коммуникации дома также располагаются под теплоизоляционным слоем.

Использование утепленной «шведской плиты» позволяет снизить затраты на обустройство фундамента и сократить сроки строительных работ за счет параллельной укладки коммуникационных систем.

Но основное преимущество такого типа плитного основания заключается в наличии теплоизоляционного слоя. За счет этого удается обеспечить лучшую энергоэффективность здания и сократить расходы на отопление в осенне-зимний период.

Схема строения фундамента УШП

Расчет плитного фундамента

Основание в виде плиты в большинстве случаев можно сделать самостоятельно. Однако это не исключает того, что перед проведением работ потребуется выполнить ряд расчетов. Площадь конструкции определить достаточно просто — это размеры самого строения плюс небольшие надбавки по сторонам. Сложности, как правило, возникают при определении необходимой толщины.

Стандартная толщина основания составляет около 100–400 мм. В этот диапазон входят и «легкие» строения (например, летняя кухня, хозяйственная постройка, небольшая дача), и двухэтажные здания с мансардой и дополнительными пристройками.

Неправильный подбор толщины может привести к различным негативным последствиям.

Если плита будет иметь недостаточную толщину, то может попросту не выдержать нагрузок. Излишний запас тоже не лучший вариант, так как это значительно повышается стоимость материалов и работ. Кроме этого, стоит помнить о том, что излишний объем бетонирования влияет на вес всей конструкции, поэтому грунт может попросту не выдержать всей нагрузки, что приведет к просадке здания.

Поэтому потребуется тщательно спланировать строительные работы и подсчитать совокупную нагрузку на фундамент дома. Правильный расчет совокупной нагрузки на основание должен учитывать следующие параметры:

Вес строения, включая отделочные материалы.
Вес самой бетонной плиты.
Инженерная система дома.
Коммуникационные системы.
Мебель, бытовая техника, предметы интерьера.
Нагрузки из-за ветра и снега.

Атмосферные нагрузки не являются постоянными, но их все равно стоит учитывать в расчетах. Как правило, используются статистические параметры для региона, так как рассчитать показатель со 100% точностью практически невозможно. Но и пренебрегать такими цифрами не стоит, так как в ряде регионов ветровые нагрузки могут оказывать сильное давление на фундамент. Нередко показатели сопоставимы с удельным весом всей мебели и отделки.

Толщину плитного фундамента стоит брать с запасом, если в будущем вы планируете вносить конструктивные изменения в здание. Однако для создания пристроек почти всегда потребуется обустройство отдельного основания.

Неправильным будет определять требуемую толщину плиты исходя из стандартных показателей. Очень часто используются приблизительные значения, которые соответствуют характеристикам объекта, но в этом случае легко ошибиться как в меньшую, так и в большую сторону.

Другая особенность подготовки к строительству плитного фундамента — это расчет уровня прокладки трубопровода. Его потребуется прокладывать на этапе нулевого цикла.

Преимущества и недостатки

Можно выделить следующие плюсы плитного основания:

Капитальность и прочность. Благодаря этому фундамент-плита подходит даже для грунтов 1-й категории.
Минимум земляных работ. При строительстве потребуется снять только верхний слой почвы.
Равномерное распределение нагрузок. Благодаря этому не происходит проседания здания, в фундаменте не образуется трещин.
Простой монтаж. Технология плитного фундамента требует опалубки только по периметру, все работы можно провести без привлечения спецтехники.
Универсальность. Конструкция подходит для домов из кирпича, газобетона, дерева, блоков и т. д.

Но не стоит забывать и о некоторых минусах решения. Например, к их числу относят необходимость подготовки грунтового основания. Также нередко возникают трудности с прокладкой коммуникаций. Но основной недостаток плитного основания — это невозможность возведения подвала.

Особенности строительства

После завершения расчетов можно приступать к подготовительным работам на участке и обустройству выбранного плитного основания. Участок убирается от строительного мусора, деревьев и кустарников, которые могут помешать строительству. Чаще всего снимается верхний слой грунта, далее выполняется уплотнение почвы по площади будущего дома.

Следующий шаг — это разметка участка, во многом именно от правильности выполнения этой процедуры зависит точность исполнения фундамента и его будущие размеры. На этой стадии происходит перенос строительных осей с проекта на местность, далее по осям производится разметка контуров.

Очень важным и ответственным этапом строительства является дренаж и гидроизоляция. Основной причиной намокания почвы становятся не глубоко залегающие грунтовые воды, а так называемая верховодка. Это — различные осадки, талый снег, инфильтрация воды от водоемов и т. д. Все это может привести к серьезному намоканию плиты и спровоцировать ее разлом. Чтобы предотвратить трещины и другие дефекты, потребуется тщательно продумать и организовать дренажную систему. Очень часто обустраивают комплексную ливневую систему, которая предполагает отвод вод за пределы участка. Параметры ливневки определяют с учетом климатических особенностей региона и характеристик участка.

К вопросам гидроизоляции плитной части фундамента стоит подойти комплексно. В большинстве случаев потребуется использовать рулонную изоляцию, которая укладывается внахлест.

После заливки и созревания бетонного раствора важно приклеить гидроизоляционное полотно к торцу фундамента. После этого можно выполнять гидроизоляционные работы по защите других поверхностей основания.

Надеемся, что вы разобрались во всех тонкостях создания и расчета плитного фундамента. А если у вас остались вопросы, то наши специалисты готовы ответить на них.

Лучшая засыпка под бетонные плиты — гравийное основание

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

Хорошо уплотненное земляное полотно защищает 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:

Основание — 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 сеть зданий

Единственный слой, который абсолютно необходим, — это 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 для подстилающего слоя. Производитель бетона

Базовый слой поверх подстилающего основания облегчает достижение нужного уклона и 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 конце концов 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 верхним слоем 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 природных 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 уложена на твердую скалу. 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.

Плотность грунта после уплотнения 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 наибольшей 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.

Подробнее о производстве высококачественных плит на грунте.

Виброплита Видео
Время: 02:18
Правильная работа 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 приблизить их друг к другу. 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 приводом, либо с гладкими катками, либо с овчиной. 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 подробности о каждом из типов оборудования:

Трамбовки , иногда называемые прыгающими домкратами, имеют вес 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 зернистых 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

Подробнее 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 тяжелонагруженный 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.

Непосредственно перед укладкой бетона вы также можете разместить гидроизоляцию. Для внутренних полов наилучшее место, как правило, между базовым слоем и бетоном. Подробнее об этом читайте в разделе Пароизоляционные материалы для бетонных плит.

Узнайте больше о правильной подготовке основания для промышленных полов и проездов.

Последнее обновление: 31 июля 2018 г.

Рекомендуемые продукты

Brickform Ultra-M1x Добавьте цвет и волокна с помощью одного продукта

Переработанное бетонное волокно Переработанный полипропилен, соответствующий стандарту LEED

Ультраволокно 500® Не скатывается и не пушится, принимает цвет