Материалы, применяемые для возведения фундаментов

Основными несущими элементами любого здания являются фунда­мент, стены, перекрытия и покрытия. Фундаменты предназначены для пе­редачи нагрузки от вышележащих конструкций здания на грунт основания. В зависимости от условий образования грунты подразделяются на прочные (скальные, крупнообломочные) и рыхлые (песчаные, глинистые). Основа­ние должно быть неподвижным и иметь достаточную несущую способ­ность. Поэтому при наличии непрочных грунтов их уплотняют механиче­ским способом или закрепляют путем нагнетания под давлением растворов на основе цемента, жидкого стекла или битума.

Материалы, из которых выполняют фундаменты, должны быть прочными, а в случае наличия грунтовых минерализованных вод - водо- и коррозионностойкими. В зависимости от степени агрессивности, опреде­ляемой химическим составом и концентрацией растворенных соединений, для обеспечения заданной нормативной долговечности фундамента ис­пользуют первичную или вторичную защиту. Методы первичной защиты направлены на повышение стойкости самого материала за счет увеличения его плотности, введения специальных добавок и использования специаль­ных коррозионностойких компонентов. Вторичную защиту, как наиболее дорогостоящую и трудоемкую, применяют только при неэффективности первичной. Для ее выполнения используют антикоррозийные лакокрасоч­ные, мастичные, рулонные и другие материалы (глава 11).

В зависимости от вида опирающихся вышерасположенных конст­рукций и свойств грунтов фундаменты могут быть массивными, сплош­ными, ленточными, отдельно стоящими - столбчатыми и свайными.

Сплошные фундаменты в виде монолитной железобетонной плиты устраивают под всей площадью здания. При выполнении массивных фун­даментов могут быть также использованы бутовый и пиленый камень, полнотелый кирпич.

Ленточные фундаменты, располагаемые по периметру под несу­щими стенами, выполняют из сборного и монолитного железобетона, пол­нотелого кирпича, бутового или пиленого природного камня из плотных горных пород.

Отдельно стоящие фундаменты в многоэтажных зданиях распола­гают под колоннами, столбами. Они могут быть выполнены из монолитно­го и сборного железобетона, кирпича и плотного природного камня.

Свайные фундаменты представляют собой отдельно стоящие сваи. В зависимости от используемого материала применяют бетонные, железо­бетонные, деревянные, металлические и комбинированные сваи. По техно­логии изготовления - сборные и монолитные, получаемые на строительной площадке. По форме они могут быть цилиндрическими, коническими, пи­рамидальными и призматическими с круглым, квадратным, кольцевым, многоугольным и профильным сечением. Готовые сборные сваи погружа­ют в скважину вертикально или наклонно способом забивки, завинчивания или вибрирования.

При изготовлении свай на площадке бетон, инъекционные растворы, грунтоцемент, представляющий смесь цемента, воды и грунта, укладывают в заранее пробуренные, штампованные или пробитые вертикальные (на­клонные) скважины.

Существуют следующие разновидности свай: свая-колонна, у кото­рой наземная часть служит колонной здания, а забиваемая в грунт - сваей; свая-оболочка - железобетонная полая круглая свая, полость которой за­полняют бетоном или грунтом; свая-столб - железобетонная сплошная свая, погруженная в предварительно пробуренные скважины с последую­щим заполнением зазора цементно-песчаным раствором.

С целью повышения трещиностойкости и прочности бетона к удар­ным нагрузкам при изготовлении забивных свай используют сложное ком­бинированное армирование, сочетающее введение в бетонную смесь тон­коволокнистых дисперсных металлических фибр и стержневой арматуры.

Для получения железобетонных фундаментов используют тяжелый бетон на плотных заполнителях. В качестве вяжущего применяют смешан­ные гидравлические или разновидности портландцементов. Выбор вяжу­щего определяется условиями эксплуатации конструкции и требуемым классом бетона.