Фундаменты из блоков, или Как обойтись без отливки ленты или столбов?

Блочное основание подходит для возведения как многоэтажных зданий, так и частных домов из разных стеновых материалов, а также легких построек типа сарая, беседки, гаража и т. п. Сооружение фундаментов четко регламентируется СНиП, где приводятся сырьевой состав, технические характеристики и размеры блоков, рассчитанных на ту или иную нагрузку. С этой целью могут быть использованы изделия из тяжелого бетона (цементно-песчаные и шлакоблоки), керамзитобетона, пено- и газобетона.

Блоки из тяжелых и легких бетонов

Бетон. Фундаментные бетонные блоки ГОСТ подразделяет на три типа: монолитные сплошные (ФБС), сплошные с выемкой — для устройства перемычек и прокладки коммуникаций с последующей заливкой бетоном (ФБВ) и пустотелые (ФБП).

Первые — наиболее прочные (величина данного показателя зависит от марки бетона — от М 100 до М 200), могут иметь арматурный каркас и выпускаются в широкой линейке типоразмеров. Максимальная масса изделий составляет 2 т, плотность — 2500 кг/м³. Чем крупнее габариты бетонных камней, тем выше их прочность и тем большую нагрузку они выдерживают. Самый «ходовой» размер блоков, применяемых в частном домостроении, — 40 × 20 × 20 см, а вес — около 32 кг, что позволяет вести кладку без привлечения тяжелой строительной техники.

Вторая разновидность блоков, как правило, идет на возведение цоколей, на уровне которых делают разводку инженерных сетей. И наконец, облегченные пустотелые блоки, за счет заполненных воздухом полостей, обеспечивают улучшенную теплоизоляцию, но из-за невысоких несущих способностей могут лежать в основании только небольших и нетяжелых построек, например каркасных дачных домов, садовых павильонов, теплиц и т. п.

Отдельную категорию ФБС составляют блоки трапециевидного сечения, маркируемые ФЛ и предназначенные для создания подложки (ее еще называют «подушкой») под первый ряд фундаментной кладки: расширенная нижняя плоскость блоков формирует увеличенную площадь опоры, на которую распределяется нагрузка. В силу особой роли в конструкции, такие изделия производят из бетона прочностью не менее В12,5 и обязательно армируют.

Шлакоблоки. Их делают на основе цементного вяжущего и наполнителей из отходов производств — кирпичного и стеклянного боя, продуктов сгорания топлива, каменного отсева и др. Причем выпуск материала можно наладить и без промышленного оборудования, используя малые вибропрессовальные машины. Изделия тяжелые, не отличаются точностью размеров и сложны в обработке, но зато привлекают застройщиков своей дешевизной. Для сооружения фундаментов пригодны только полнотелые блоки, но и они не в состоянии нести нагрузку свыше 100 т. Следует учитывать, что шлакоблоки не относятся к разряду экологически чистых материалов (могут включать в себя небезопасные компоненты и примеси) и потому не рекомендуются для использования при возведении жилых домов, основная сфера их применения — хозяйственные постройки.

Керамзитобетон. Это пористый материал с мелкофракционным минеральным наполнителем (вспененные глиняные гранулы, пемзовый гравий), который может быть изготовлен как на производстве, так в условиях стройплощадки. Он легок (вес малогабаритных блоков — 10–25 кг), обладает сравнительно низкой теплопроводностью и водопоглощением, но крошится при резке и из-за своей хрупкости менее «вынослив», чем тяжелый бетон. Конструкционные керамзитоблоки плотностью от 1000 кг/м³, как правило, применяют при возведении фундаментов для небольших одноэтажных домов, бань, хозпостроек, гаражей и пр.

Газо- и пенобетон. Оба материала относятся к разряду легких ячеистых бетонов. Первый производится автоклавным методом на заводах, что обеспечивает точность размеров блоков и гарантирует их качество. Второй, не требующий автоклавной обработки, часто выпускается полукустарным способом, и соответствие таких изделий заявленным характеристикам можно поставить под сомнение. И газо-, и пенобетон отличаются низким коэффициентом теплопроводности, легко режутся обычным ручным инструментом, обладают небольшим весом (масса блока 30 кг). При этом они гигроскопичны, а значит, нуждаются в усиленной изоляции от влаги и в силу своей структуры имеют недостаточную для опорных конструкций несущую способность. Тем не менее, при использовании материала высоких марок прочности и обязательном армировании кладки в каждом ряду, из ячеистых бетонов можно закладывать фундаменты под нетяжелые постройки.

Сборный ленточный фундамент

Самый надежный вариант блочного основания для капитального загородного дома — ленточный фундамент из ФБС.

Устройство монолитной ленты — процесс продолжительный и трудоемкий (необходима вязка мощного арматурного каркаса, замес бетона в большом объеме), а кладка из крупноформатных блоков ведется значительно быстрее, причем при любой погоде. Кроме того, технические перерывы в ходе работ, способные повлиять на качество заливаемой ленты, никак не сказываются на прочностных свойствах блочной конструкции.

Как и в случае с любым фундаментом, перед его закладкой на участке проводят геологические изыскания и берут пробы грунта на анализ для выяснения его состава, плотности слоев и пр. Полученные данные ложатся в основу проекта, в котором также должны быть учтены глубина промерзания грунта, уровень залегания подземных вод, рельеф местности и другие факторы.

Как правило, специалисты рекомендуют блочные фундаменты для участков с плотными песчаными, гравийными или скальными грунтами и УГВ не менее 3 м. Такие условия являются идеальными для сборной ленты. Но в принципе, ее можно устроить и на проблемных грунтах — глинистых и суглинистых — с близко стоящими подземными водами. Другое дело, что в этом случае придется принимать серьезные меры по защите фундамента от воздействия сил пучения и влаги, заметно удорожающие строительство (усиленная гидро- и теплоизоляция, создание системы дренажа). При этом существует мнение, что сборная лента из ФБС — более надежный вариант для пучинистых грунтов, чем монолитная, так как наличие швов между блоками придает конструкции определенную гибкость, позволяя ей справляться с подвижками тогда, когда сплошной ленте грозят разрывы.

Неподходящими для блочных оснований являются пылевато-глинистые и лёссовые грунты, для которых характерна сильная просадка и набухание под воздействием влаги. Общее же правило таково: чем хуже несущая способность грунта, тем большую площадь должна иметь подошва фундамента.

Первым этапом закладки фундамента является его разметка с помощью натянутой веревки и колышков, особое внимание при этом следует уделить правильности углов. Далее выкапывают траншею расчетной ширины и глубины, выравнивают ее дно и стенки и засыпают щебнем (при высоком УГВ) или крупнозернистым песком слоем 10–20 см. Подушку проливают водой и тщательно трамбуют. Если грунт на участке песчаный или гравийный, в такой засыпке нет необходимости, если же на нем залегают глины, то она обязательна. Кроме того, в подстилающем слое нужно будет предусмотреть систему дрен для отвода воды от подошвы фундамента.

Уплотненное основание застилают рулонной гидроизоляцией, а после установки ФЛ ее края загибают и наплавляют на поверхности блоков. (Важно. Чтобы удешевить конструкцию, ФЛ можно поставить не вплотную друг к другу, а на расчетном расстоянии — так, чтобы блоки первого ряда ФБС опирались на них не всей плоскостью, а только частично, по краям. Промежутки либо засыпают песком или щебнем и утрамбовывают, либо заливают бетоном. И в этом случае прочности ЖБИ будет более чем достаточно даже для массивных построек.)

Опорные блоки обрабатывают битумной мастикой, делают опалубку и заливают нижний армопояс. Когда бетон наберет прочность, приступают к установке крупноформатных ФБС, при этом работу начинают с углов и мест примыкания внутренних несущих стен, то есть с узлов, где выполняется перевязка элементов. Кладку ведут на раствор, а также заполняют им швы между торцами блоков. Последние располагают так, чтобы верхний ряд перекрывал стыки в нижнем — это повышает жесткость и устойчивость конструкции к вертикальным нагрузкам. По ходу сборки ленты ее геометрию постоянно контролируют с помощью уровня и отвеса. При устройстве в теле фундамента отверстий для ввода коммуникаций и создания продухов используют специальные бетонные изделия (так называемые пломбы) либо формируют проемы из фрагментов блоков, закладывая лишние пустоты кирпичом или заливая бетоном.

Когда проектное число рядов уложено, опять монтируют опалубку и отливают верхний армопояс. Заключительные этапы работ — вертикальная гидроизоляция фундамента обмазочными, оклеечными или напыляемыми материалами либо штукатурными составами со специальными добавками, его наружное утепление и обратная засыпка смесью песка и грунта с обязательной трамбовкой.

Чтобы помочь фундаменту эффективнее противостоять силам морозного пучения и разрушительному воздействию влаги, вокруг него нужно соорудить утепленную отмостку. Сделав это сразу по готовности конструкции, можно сократить объем земляных работ.

Безусловные достоинства фундаментов из крупноформатных бетонных блоков — высокая несущая способность и долгий срок службы, в среднем не менее 50–75 лет. Но есть у них и серьезные недостатки. Во-первых, более низкая (на 20–30%) по сравнению с монолитными лентами прочность, в частности — из-за наличия в конструкции швов; впрочем, пазы в торцах блоков, заполняемые раствором, снижают их влияние на стабильность кладки. Во-вторых, те же швы, хоть их число, учитывая размеры блоков, и невелико, являются потенциальными зонами промерзания и требуют особо качественной гидро- и теплоизоляции фундамента. В-третьих, сами ЖБИ стоят совсем недорого, но для их установки необходимо привлечение тяжелой техники, что становится крупной статьей расходов и заметно удорожает строительство. Кстати, сэкономить путем применения дешевых шлакоблоков не удастся по той же причине: опирают их, как и ЖБИ, на трапециевидные бетонные «подушки», да и рядовые элементы слишком тяжелы для ручного монтажа, так что без крана все равно не обойтись.

Чтобы снизить затраты, мощный фундамент из крупноформатных блоков иногда сооружают только под ограждающие стены, а несущие перегородки опирают, например, на столбчатые основания. Если же проектные нагрузки позволяют, имеет смысл сложить ленточный фундамент из ФБС малого размера (40 × 20 × 20 см). Сделать это можно своими силами, сэкономив таким образом как минимум на аренде крана. К тому же в данном случае не понадобится подложка в виде ФЛ — фундаментные блоки ставятся на сплошную бетонную отливку толщиной, как правило, 30 см, служащую нижним армопоясом для повышения жесткости конструкции, а также для равномерного распределения нагрузки на основание. Подготовительные работы идентичны описанным ранее. Стенки фундамента выводят в один или два ряда. Первый вариант — облегченный и представляет собой классическую кирпичную кладку со смещением на половину элемента; второй — усиленный, при котором нижний ряд блоков располагают поперек тела ленты, следующий — вдоль и т. д. попеременно. Блоки скрепляют 10–12-миллиметровым слоем раствора по арматурной сетке в каждом ряду. Для устойчивости к вертикальным нагрузкам и стабильности стенок поверх готовой кладки заливают еще один армопояс (30 см).

По тому же принципу возводят сборные ленточные фундаменты из керамзитобетонных и ячеистых блоков под легкие постройки. Работать с ними несложно: такие камни весят немного, их проще подогнать под нужный размер, но, учитывая пористую структуру материалов, важно обеспечить усиленную гидроизоляцию подошвы фундамента, для чего ее делают здесь в два слоя. Особенно это актуально для ячеистых бетонов, гигроскопичность которых достигает 22% (для сравнения: у керамзитоблоков она составляет 3%, у тяжелого бетона — до 15%, а у кирпича — до 10%). Кроме того, защита от влаги существенно улучшает морозостойкость изделий из легких бетонов.

Как и любая конструкция из мелкоштучных элементов, кладка из газо-, пено- и керамзитоблоков плохо сопротивляется нагрузкам на изгиб, то есть очень чувствительна к подвижкам основания. По этой причине такие фундаменты лучше не закладывать на влагонасыщенных пучинистых грунтах. Предотвратить возможные деформации позволяют те же меры по упрочнению кладки, что рекомендованы для строительства из малоформатных ЖБИ. Обратите внимание: в сортименте керамзитобетонных блоков есть трапециевидные изделия, служащие, подобно железобетонным ФЛ, для более равномерной передачи нагрузки на основание.

Стоит добавить, что особенностью работы с газо- и пенобетоном является монтаж первого ряда камней на цементный раствор, а последующих — на специальный клеевой состав. Он наносится тонким слоем 3–5 мм, что предотвращает возникновение в швах мостиков холода и улучшает теплоизолирующие свойства конструкции.

Сборный столбчатый фундамент

Для таких построек, как одноэтажный деревянный дом, баня и т. п., сборный ленточный фундамент, даже возведенный самостоятельно из малоразмерных блоков, зачастую является избыточным — и по своим несущим способностям, и по затраченным на него силам и средствам. Сэкономить на земляных работах, строительных и изоляционных материалах и обеспечить при этом дому надежное основание можно, сложив из тех же блоков столбчатый фундамент.

На основании данных о составе грунта на участке, уровне подземных вод и предполагаемых нагрузок специалисты производят расчет глубины заложения опор и их размера в сечении. Как правило, столбы делают заглубленными или малозаглубленными, при этом разница между ними выражается лишь в количестве рядов блоков. Главное, чтобы они возвышались над землей не менее чем на 40 см. Если территория подтопляемая, имеет сильно выраженный рельеф или высота снежного покрова в данном регионе значительно больше этой величины, опоры «наращивают» до нужной отметки.

Столбы закладывают по углам здания, в местах пересечения стен, а также по их длине с расчетным шагом, что позволяет исключить перекосы и деформации будущей постройки. Сначала выкапывают ямы конической формы, создают на выровненном дне подушку из щебня и песка, проливают ее водой и утрамбовывают. Далее подстилают кусок гидроизолирующего материала (так, чтобы он на 10–15 см выступал за пределы кладки со всех сторон) и устанавливают ряды блоков на бетонный раствор по арматурной сетке, следя за тем, чтобы все опоры выводились в одной плоскости. Блоки в верхнем ряду скрепляют стяжкой.

Чем большее сечение имеет столб, тем он прочнее. Обычно делают кладку в два камня, ставя их в каждом последующем ряду поперек предыдущему. При использовании блоков из легких бетонов, чтобы увеличить площадь опоры и равномернее распределить давление на грунт, под столбами отливают армированную бетонную подошву либо расширяют их основание, выкладывая здесь одну, а иногда и несколько сходящихся ступенек.

Готовые опоры гидроизолируют со всех сторон (при этом влагозащитный контур герметично соединяют с загнутыми краями подстилающей изоляции), выполняют обратную засыпку и монтируют нижнюю обвязку дома в виде деревянного или металлического ростверка.

Опорные столбы должны быть обязательно гидроизолированы со всех сторон