2.2. Общие требования к фундаментам.

Фундаменты имеют задачу обеспечить устойчивость сооружения и предотвратить неравномерные осадки. Фундаменты являются опорной частью здания и предназначены для передачи нагрузки от вышерасположенных конструкций на основание (грунт).

Основными требованиями, предъявляемыми к фундаментам, являются: прочность, устойчивость, сопротивляемость влиянию атмосферных условий и отрицательных температур, долговечность, соответствующая эксплуатационному сроку службы надземной части зданий и сооружений, индустриальность устройства конструкций, экономичность.

По форме в плане фундаменты делятся на ленточные, столбчатые, сплошные и свайные.

Ленточные фундаменты выполняют в виде непрерывных стен (Рис.1), столбчатые — в виде системы отдельно стоящих столбов (Рис. 3) и сплошные — в виде сплошной плиты прямоугольного или ребристого сечения под все здание (Рис. 2).

Рис. 2.1. Ленточные фундаменты.

Рис. 2.2. Сплошные фундаменты.

Рис. 2. 3. Столбчатые фундаменты.

По виду материала фундаменты бывают железобетонные, бетонные, бутовые, бутобетонные, кирпичные и деревянные. Под все ответственные здания и сооружения, как правило, устраивают железобетонные фундаменты.

По характеру работы под нагрузкой фундаменты делят на жесткие и гибкие, по   способу   производства (изготовления) — на сборные и монолитные.

Под железобетонные колонны применяют железобетонные сборные и монолитные фундаменты стаканного типа. Фундаменты под стены. Под стены зданий и сооружений различного назначения устраивают столбчатые, ленточные или свайные фундаменты.

Столбчатые фундаменты под стены устраивают при небольших нагрузках и прочных основаниях. Их применяют, в основном в промышленном строительстве в каркасных зданиях. В жилых и гражданских их проектируют, как правило, в малоэтажных зданиях без подвалов. Столбчатые фундаменты выполняют в виде деревянных стульев и в форме столбов квадратного, прямоугольного и трапецеидального сечений из керамического кирпича, бута, бетона, железобетона и других материалов.

Ленточные фундаменты могут быть сборными и монолитными. В настоящее время их чаще возводят из сборных бетонных и железобетонных блоков.

Сборные элементы для ленточных фундаментов унифицированы и выпускаются промышленностью для любых зданий под различные нагрузки, в виде фундаментных блоков-подушек и стеновых блоков разной ширины.

Монолитные ленточные фундаменты устраивают из бетона и железобетона, бутобетона и других материалов.

Горизонтальная гидроизоляция фундаментов и вертикальная гидроизоляция стен подвалов

Чтобы в стены здания не проникала грунтовая влага, устраивают горизонтальную гидроизоляцию. В каменных и бетонных фундаментах гидроизоляцию устраивают обычно на высоте 15—25 см от уровня земли. Если полы кладут на балки, то гидроизоляция должна быть на 5—15 см ниже последних.

В зданиях, имеющем подвал, гидроизоляцию устраивают на двух уровнях: первую — в фундаменте на уровне пола подвала или ниже его на 13 см, вторую — в цоколе на 15—25 см выше поверхности отмостки.

Вертикальную гидроизоляцию поверхности стен подвала.

Если уровень грунтовой воды ниже пола подвала, то с наружной стороны

стены, соприкасающиеся с грунтом, покрывают двумя слоями горячего битума.

Н а пол кладут слой жирной глины   (25   см),   уплотняют,   покрывают слоем бетона (5 см), выравнивают, выдерживают в течение 1—2 недель, покрывают мастикой и наклеивают двухслойный рулонный ковер из рубероида или толя. Сверху кладут такой же слой бетона, который выравнивают, покрывают цементным раствором и железнят.

Когда уровень грунтовых вод выше уровня пола подвала, то надо создать хорошую изоляцию стен и пола. Кроме того, вокруг стен в местах примыкания пола подвала следует сделать эластичный замок из пакли, смоченной в расплавленной битумной мастике или битуме. Особенно необходим такой замок в подвалах с глинистым грунтом, где наблюдается неравномерная осадка.

Изоляцию стен с наружной стороны поднимают выше уровня грунтовой воды на 50 см.

При высоком уровне грунтовых вод подполье изолируют сначала слоем глины (25 см), на нее кладут бетон, на бетон — гидроизоляцию и опять покрывают цементным раствором.  

Рис. 2. 4.Вертикальная гидроизоляция.

Гидроизоляция по методу производства работ подразделяется на окрасочную, оклеечную и штукатурную.

Окрасочная гидроизоляция из мастик и красок

О красочная гидроизоляция представляет собой многослойное водонепроницаемое покрытие, выполняемое окрасочным способом и имеющее общую толщину в несколько миллиметров. Окраска является наиболее распространенным и дешевым способом гидроизоляции и антикоррозионной защиты поверхностей бетонных и металлических сооружений, однако область ее применения ограничивается недостаточной долговечностью окрасочных покрытий.

Окрасочная гидроизоляция является наиболее экономичным видом защитных покрытий, требующим минимума затрат труда и расхода материалов поэтому ей следует отдавать предпочтение в тех случаях, когда это допускается условиями долговечности и надежности проектируемой гидроизоляции.

Эпоксидные модифицированные покрытия применимы во всех, даже наиболее сложных, случаях, однако дороговизна и дефицитность ограничивают область их применения лишь наиболее

Рис. 2. 5. Окрасочная гидроизоляция.

сложными агрессивными условиями, повышенными эксплуатационными температурами (до 160° С) и кавитационными воздействиями (скорость воды до 60 м/с).

При защите обычных подземных сооружений, подвалов и фундаментов рекомендуются окраски из резинобитумной мастики БРМ, полимербитумной мастики битэп и этинолево-битумных красок без ограничения сроков капитального ремонта, а при сроках ремонта менее 10 лет допускается окраска эмульбитом и эластимом.

Оклеечная гидроизоляция из рулонных материалов

Оклеечная гидроизоляция представляет собой водонепроницаемое покрытие из нескольких слоев рулонных, пленочных или листовых материалов заводского изготовления, наклеиваемых на специальном клее или клебемассе; это наиболее распространенный вид гидроизоляции долговременных сооружений, отличающихся повышенной надежностью и трещиноустойчивостью Основными кровельными рулонными материалами являются рубероид и толь, представляющие собой кровельный картон, пропитанный битумом и покрытый покровной массой: битумной у рубероида, дегтевой у толя. Рис. 2. 6. Оклеечная гидроизоляция.

Оклеечная гидроизоляция, как и всякая поверхностная гидроизоляция, состоит из подготовки основания, собственно гидроизоляционного покрытия и защитного ограждения (все они в данном случае обязательны).

Подготовка основания под оклеечную гидроизоляцию состоит в устройстве бетонной подготовки поверх грунта, а при химически агрессивных грунтовых водах — асфальтобетонной подготовки или слоя щебня с заливкой битумом. Наконец, бетонные и каменные поверхности надо обязательно выравнивать   цементными стяжками или штукатурками.

Оклеечная гидроизоляция требует сухого, чистого и весьма ровного основания с неровностями не более 2 мм; на стенах поверхность бетона или цементной штукатурки рекомендуется грунтовать битумом, разжиженным бензином в соотношении 1 : 2, с расходом до 0,2 кг/м2.

Гидроизоляционное покрытие выполняется из трех-четырех слоев рулонных материалов: стеклорубероида, гидроизола, армобитэпа, изола или фольгоизола. Материалы на гниющей картонной основе (рубероид, толь или экарбит) при строительстве долговременных зданий применять запрещается.

Новые гидроизоляционные материалы улучшенного качества: полимерные пленки из ПЭНП, ПВХ и бутилкаучука, полимербитумные утолщенные (армобитэп и эластобит) позволяют выполнять покрытия в два слоя, а утолщенные листы из ПЭ и ПВХ со сваркой стыков — даже в один слой.

Защитное ограждение для оклеечной гидроизоляции обязательно для защиты сравнительно мягкого покрытия от механических повреждений. Горизонтальные поверхности защищаются  цементным   или   асфальтовым   раствором   в    виде стяжки толщиной 25—30 мм, а вертикальные — кирпичной стенкой, цементной штукатуркой по сетке или железобетонными плитами, причем последняя защита устраивается только на напорных гранях гидросооружений и при отрывающем напоре, а в остальных случаях при отрывающем напоре оклеечную гидроизоляцию применять нельзя.

Штукатурная гидроизоляция из растворов и мастик

Штукатурная гидроизоляция представляет собой водонепроницаемое покрытие толщиной от 5 до 50 мм, наносимое в несколько слоев или наметов штукатурным способом; в зависимости от вида используемого материала различают цементные штукатурки и торкрет, асфальтовые (горячие и холодные) штукатурки. Штукатурная гидроизоляция широко распространена благодаря простоте ее выполнения и дешевизне; в последние годы она была существенно усовершенствована, что позволило комплексно механизировать гидроизоляционные работы, резко повысить ее надежность и долговечность даже в наиболее сложных эксплуатационных условиях. Поэтому она становится основным типом гидроизоляции, постепенно вытесняя более дорогие и трудоемкие, в первую очередь оклеечную. Штукатурные покрытия из цементных растворов. Цементные штукатурки из жирных цементных растворов с соотношением портландцемента к песку 1 :3 и В/Ц = 0,4 являются наиболее распространенными, однако низкая трещиноустойчивость, водопроницаемость и неморозоустойчивость покрытий вынуждают искать способы совершенствования цементных растворов путем введения различных добавок и ограничивают область их применения наиболее простыми и неответственными случаями, а также для выравнивающих подготовок и защитных стяжек. Известно большое количество добавок к цементным растворам гидроизоляционного назначения— как минеральных, так и органических.

Цементный торкрет является разновидностью штукатурных покрытий, он позволяет механизировать работы и повысить надежность  покрытий.   Сухая  цементно-песчаная  смесь   (1:2) подается пневматически по шлангу от цемент-пушки с дозировкой ее тарельчатым питателем; она смешивается с водой в штукатурном сопле, куда вода поступает по специальному шлангу через дозирующий вентиль; при этом сопловщик визуально поддерживает среднее В/Ц = 0,35 ( 1.6, а).

Стеклоцементная гидроизоляция разработана ВНИИНСМом и ВНИИСТом в содружестве с ИФХ АН СССР также на основе коллоидного цементного клея с армированием покрытия рубленым стекловолокном (22]. В данном случае технология немного видоизменена: виброизмельченная и виброактивированная цементно-песчаная смесь набрызгивается слоями толщиной по 1 мм с армированием путем набрызга рубленого стекловолокна; поэтому для создания надежного гидроизоляционного покрытия требуется нанести восемь-десять наметов

Горячая асфальтовая штукатурная гидроизоляция. Асфальтовая штукатурная гидроизоляция, выполняемая горячим способом, представляет собой водонепроницаемое, пластичное и высокопрочное покрытие толщиной 5—25 мм, состоящее из нескольких слоев или наметов асфальтового раствора или мастики, наносимых на горизонтальные поверхности розливом, а на вертикальные -— набрызгом в нагретом состоянии при рабочей температуре 150—200° С. Эта гидроизоляция, отличающаяся высокой прочностью при статических и динамических нагрузках, а также химической стойкостью

Холодные асфальтовые мастики приготавливают путем одно- или двухстадийного смешения. При смешении в две стадии сначала приготавливают битумную эмульсионную пасту из нагретого до 150° С битума и до 50—70° С известкового или глиняного теста, после чего эту пасту без подогрева смешивают с наполнителем: цементом и асбестом (мастика БНСХА) или известняковым порошком (мастика хамаст ИИ-20).