о фундаментах
почему используются разные типы фундаментов
о прокладке коммуникаций через фундамент
как и когда делается устройство фундамента
о подготовке укладки плиты пола первого этажа
как и когда добавляется гидроизоляционный слой и изоляция пола
как и когда добавляется плита пола
Введение
Зачем нужно знать что-то о фундаментах? Вы сможете гораздо эффективнее выполнять функции домашнего мастера, если будете иметь эти важные базовые знания. Например, если вы знаете, как сделан ваш фундамент, вы будете знать, станет ли причиной сырости вода, затекающая под фундамент после дождя.
В данной книге мы будем называть фундаментом все — от бетонной плиты в траншее/котловане до гидроизоляционного слоя (ГИС). Дом строится так, что все его части взаимосвязаны. Фундаменты бывают разного размера, глубины и прочности бетона в зависимости от нагрузки, которую они будут нести. Эта нагрузка складывается из всех элементов постройки от крыши до самого низа.
Несущие фундаменты
Несущие конструкции стали наиболее популярными формами сооружений в Соединенном Королевстве, когда несущие каменные стены возводятся на бетонном основании. Такое основание[13] сделано так, чтобы распределять нагрузку (вес) здания на площадь всей его проекции. Следовательно, вес крыши через несущие стены передается на фундамент. Если слишком большой вес приходится на часть строения, которая не соединена непосредственно с фундаментом, то может произойти обрушение.
Совет: несущие пустотные стены (облегченной кладки)
Здесь стоит отметить важный, но малоизвестный факт того, что в большинстве пустотных стен индивидуальных построек нагрузку от здания несет внутренняя стенка кладки. Наружная же стенка, какой бы мощной и тяжелой она ни выглядела, делается просто для красоты и защиты от погодных условий!
Ключевой момент
Правильно сделанный фундамент существенно упростит процесс реализации всего проекта.
Каждая структурная, или несущая, стена (т. е. что-то удерживающая на себе) нуждается в фундаменте. Если вы просто положите несколько кирпичей по кругу, ограждая элемент сада, то здесь фундамент не нужен. Во всех случаях стена, которую вы делаете, прочна настолько, насколько прочна поверхность под ней. Стена, поставленная просто на грунте, долго не простоит на своем месте, даже если она удерживает всего несколько дюймов гравия вашей подъездной дорожки.
Как глубоко надо закладывать фундамент?
Любые фундаменты проектируются в соответствии с предназначенной для них нагрузкой и типом грунта, на котором они располагаются. Минимальная толщина любого фундамента составляет 150 мм, самая распространенная, на твердом грунте, — 225 мм. Однако в настоящее время траншеи для ленточного фундамента часто заполняются бетоном до верха при глубине 1 м (см. пояснения по ленточным фундаментам далее в этой главе). Таблицы с требованиями к фундаментам можно найти в Интернете, в том числе на сайтах, посвященных разрешениям на строительство.
Если у вас есть сомнения в том, какой выбрать фундамент для вашего проекта, следует обратиться в соответствующие органы местного управления за консультацией. Состояние грунта будет определять тип фундамента.
Существует множество типов фундамента. Различные грунты, близость деревьев, насыпной грунт, типы почвы, близость канализационных коммуникаций и сила ветров — все это влияет на выбор типа фундамента. В этой книге уделяется несколько больше внимания ленточному фундаменту, чем другим типам бетонных оснований, потому что он самый распространенный и используемый фундамент.
Ленточные фундаменты
Ключевой момент
Пластичная бетонная смесь выравнивается легче, чем жесткая, поэтому проверьте смесь перед началом работы.
Ленточный фундамент представляет собой просто полосу бетона, помещенную в траншею. Абсолютный минимум толщины этой полосы 150 мм, даже для домашнего мастера. Хотя, возможно, будет достаточно и 100 мм, чтобы выдержать вес садовой стены, но этого не хватит, чтобы воспрепятствовать растрескиванию при подвижках грунта.
Бывают случаи, например, когда садовую стену надо поставить на склоне, где невозможно получить требуемую толщину бетона для требуемой глубины. Тогда допускается делать ступеньки в конструкции фундамента, который в этом случае называется ступенчатым пли фундаментом с обрезами (уступами) (ступенчатый ленточный фундамент показан на рис. 4.1). Глубина уступа обычно определяется перепадом высот стены, но остается общее правило, как для ленточных фундаментов: толщина бетона должна быть не менее 150 мм, поэтому от верха одного уступа до низа соседнего должно быть расстояние не менее двух толщин бетона, то есть не менее 300 мм.
Ступенчатый фундамент
Рис. 4.1. Ступенчатый фундамент на склоне.
Когда нужен ступенчатый фундамент, следует обдумать размеры кирпичей или блоков, из которых вы будете класть стену. Гораздо проще сделать уступ, сочетающийся с толщиной ряда кирпичей или блоков (см. рис. 4.2). При планировании ступенчатого фундамента может быть полезной следующая информация:
Глубина (высота) стандартного кирпича равна 65 мм и толщина раствора 10 мм.
Глубина стандартного блока[14] равна 215 мм и толщина раствора 10 мм.
Уложенный блок имеет глубину (толщину) 100 или 150 мм и 10-миллиметровый слой раствора. Блоки в Британии имеют толщину 100, 150 и 215 мм. Глубина, очевидно, будет зависеть от толщины блока, положенного на большую сторону.
Можно также использовать комбинацию кирпичей и блоков для обеспечения требуемой высоты.
На заметку
Поскольку кладка фундамента не будет видна после засыпки, то можно поддаться искушению не особо беспокоиться о се внешнем виде. Это может стать плохой практикой и привести к незаполненным швам. Не забывайте, что весь ваш проект будет стоять на этих опорах.
С помощью комбинации кирпичей и блоков при кладке с перевязкой (об этом далее) уступы можно сделать так, что получится ровная стена на любом уклоне. Домашние мастера обычно сталкиваются с проблемами с фундаментом, только когда уклон будет выровнен с помощью подпорной стенки или когда надо построить садовую стену. В таких случаях выполняйте правила для фундаментов из этой главы и не допускайте более чем четырехкратного превышения глубины подпираемого грунта над толщиной стенки (см. рис. 4.3).
Рис. 4.2. Использование кирпичей и блоков в ступенчатых фундаментах.
Рис. 4.3. Садовая подпорная стенка.
Строительные нормы дают четкий список условий, которым должен удовлетворять ленточный фундамент. Этот список относится к случаям, когда стены, которые несет фундамент, расположены по центру соответствующих им «лент» бетона. Эти условия налагаются как на пристройки, так и на здания, но не применяются к садовым или подпорным стенам, поскольку в Британии они не затрагиваются строительными нормами и правилами (хотя во многих случаях для их возведения требуется разрешение).
О = 2 х Т или 1 х Н или 300 мм, что больше
Рис. 4.4. Перекрытие уступов ступенчатого фундамента. Есть и другие соображение, которые следует помнить при устройстве фундамента:
Растущие деревья вытягивают из земли значительное количество влаги, особенно в глинистых грунтах. Корни деревьев также могут наносить существенный вред, и это следует принимать во внимание при устройстве садовых прудов. Корни легко могут пробить обкладки (ванны) для пруда.
Глубина, на которой начинается ваш фундамент, может потребовать разрешения местных властей, которые примут решение, основываясь на состоянии грунта (если стена на фундаменте должна соответствовать строительным нормам).
В случае пристройки или другого структурного фундамента и после установления состояния грунта рассчитывается нагрузка (вес конструкции) на фундамент и определяется его ширина в разных местах. Также должна быть рассчитана глубина заливки бетона. Для неспециалиста это сложная процедура, и поэтому здесь настоятельно рекомендуется использовать услуги архитектора.
При копке траншей для любого ленточного фундамента всегда полезно помнить (если вы не планируете полностью заполнять траншею бетоном), что при возведении стены вам придется стоять в траншее. Большинство траншей роют на ширину 600 мм. Это обычно удовлетворяет большинству строительных нужд домашних сооружений. Разметка, или определение точного расположения, сооружения садовой или подпорной стены, будет гораздо проще в случае более широкого фундамента, чем более узкого. Это может компенсировать ошибки при копке. Стоит также упомянуть, что 600 мм — это стандарт для экскаваторного ковша!
На заметку
При аренде экскаватора обязательно просите об обучающем уроке и попрактикуйтесь, прежде чем копать собственный сад!
В настоящее время по большей части используют полное заполнение траншеи бетоном, и, как правило, это дешевле. Этот вид фундамента назван фундаментом в распор траншеи. Стоимость работы по кладке из кирпичей или блоков до уровня земли вместе со стоимостью материалов обычно больше стоимости заливки бетона на требуемую высоту. В фундаменте в распор траншеи также можно делать уступы.
Стены, сделанные ниже уровня земли, подвергаются давлению грунта в двух направлениях и должны удовлетворять требованиям подпорных стен. Поэтому в большинстве домашних строений все пустоты должны быть заполнены тощим бетоном — обычно 8 частей заполнителя (перемешанный песок и мелкий щебень) на 1 часть цемента — до окончательного уровня грунта и во всех случаях до 150 мм ниже уровня гидроизоляционного слоя. Детали даются в последующей главе о кладке фундамента.
См. проект 12 о бетонировании столбов ограды.
Подземный дренаж и коммуникации
Трубы, проходящие через бетон фундамента (даже через бетон фундамента садовой стены), должны проходить через специальный «трубопровод» (канал), чтобы был зазор, указанный местными властями, который предназначен для исключения давления на трубу со стороны любой другой поверхности. Такими трубами могут быть ваши трубы для канализационных стоков (от выпусков туалета, ванны, душа, биде и всех раковин) и/или стоки от внешних вод (дождевая вода с крыш и поверхности земли). Это принцип применяется для труб коммуникаций (газовых, электрических и водяных), которые вставляются (или по крайней мере их каналы) на этой стадии. Прокладку труб и кабелей/проводов не следует делать домашнему мастеру самостоятельно, поэтому данная книга не углубляется в детали о тысячах нормативов, определяющих подземную канализацию. Подразумевается, что вам интересно знать лишь, что делать, когда случится что-то неладное. По этой причине наша книга заостряет внимание на том, как функционирует канализация только до выхода за пределы вашего участка, где она становится уже не вашей проблемой. Канализация и стоки будут показаны более детально в главе 8, а в этой главе рассматриваются грунтовые воды и дренаж участка.
Возможно, вам повезло и вы живете в местности, где природный дренаж заботится о поверхностных водах. Участок, если это не камень или глина, может позволять дождевой воде проходить вниз до уровня грунтовых вод (водоносный слой), где она будет вливаться в естественные водные пути, потоки и т. и., а гравитация будет играть для нее роль насоса. (Водоносный слой — это вода, скапливающаяся в подземном каменистом слое или полости. Глубина водоносного слоя — уровень грунтовых вод — может сильно варьироваться в зависимости от пористости грунта.) С другой стороны, вы можете страдать от избытка поверхностных вод из-за непропускающего воду грунта, и ваш участок может быть очень болотистым.
Если в плохую погоду ваш участок имеет обыкновение становиться «болотистым», то можно подумать об устройстве дополнительного дренажа для отвода воды с наиболее часто используемых мест. Устройство дренажной системы является простейшим методом избавиться от излишка воды в вашем саду. Вода может отводиться к естественному дренажному пункту, такому, как водный поток или канал, но чаще ее отводят в искусственный дренажный пункт типа дренажного поглощающего колодца.
См. проект 7 об устройстве дренажной системы.
Если вы въезжаете в дом новой постройки, то можете обнаружить, что самому участку не было уделено должного внимания и что прямо под самой поверхностью грунта находятся битые кирпичи и другой строительный мусор, оставленный строителями. Прежде чем его выкопать и выбросить, немного подождите и посмотрите, хорошо ли осушается ваш участок. Если нет, то вы сможете использовать битые кирпичи и подобный мусор в вашем дренажном колодце.
См. проект 8 об устройстве дренажного колодца.
Ключевой момент
Низкие места вашего участка будут собирать воду. Имейте это в виду при копке грунта и имейте под рукой соответствующие помпы для откачки воды, если она будет скапливаться при копке.
Именно на этом этапе делается дренаж, потому что в случае пристройки это будет последним моментом, когда доступ к участку достаточно простой и материалы для дренажа имеются в наличии. Когда вы удовлетворитесь качеством осушения участка, то самое время приступать к сооружению.
Фундаментная кладка
Обеспечив прочную ровную базу для работы с бетоном фундамента, кладка делается до уровня не ниже 150 мм над уровнем земли, окружающей постройку. Это тот уровень, на котором ставится гидроизоляционный слой для остановки сырости, которая может впитываться в кладку ниже и проникать в обитаемые части здания.
Следует помнить:
• Подземная каменная кладка должна делаться и обрабатываться так же, как и обычная кирпичная или блочная.
• Она должна выполняться с соответствующей перевязкой (см. главу 5) и с полностью заполненными швами.
• Полость пустотной стены должна быть заполнена тощим бетоном до уровня земли, чтобы давление грунта не разрушало стену.
• С этого уровня пустотная стена должна быть теплоизолирована в соответствии с указаниями архитектора и/или строительного инспектора.
Подготовка к укладке плиты пола первого этажа
1. Когда кладка фундамента готова и затвердела, можно делать засыпку по обе стороны траншеи. Засыпку необходимо трамбовать слоями. Трамбовка производится одновременно с обеих сторон, чтобы обеспечить ровное давление. Трамбовка делается «до отказа», то есть пока не прекратится понижение уровня.
2. Затем площадь внутри постройки засыпается наброской слоем от 150 до 300 мм. Она также трамбуется до отказа. Большинство дефектов плиты пола (трещины, просадка и т. п.) связаны с плохой укладкой наброски. Исторически засыпка представляла собой битый кирпич и бутовый камень, но хотя они очень хороши как засыпка, их трудно перелопачивать и ровнять. Щебень, дробленый известняк и гравий являются прекрасной засыпкой и гораздо удобнее в обработке. Срезанный при укладке нового дорожного покрытия термакадам (гудронированное щебеночное покрытие) также будет отличной засыпкой, которая при этом замечательно трамбуется. Трамбовка производится с помощью виброплиты или виброкатка, которые можно взять в аренду.
На заметку
В Великобритании иногда можно набрать достаточно материала для наброски, просто поместив около участка объявление: «Бесплатный сбор битого кирпича и щебня».
Совет: использование наброски домашним мастером
Основания в виде наброски можно использовать для многих проектов домашнего мастера, например, при устройстве патио, установке навеса или мощении подъездных дорог или дорожек, поэтому принцип прочной основы дома перетекает к делам домашнего мастера. В наброске не должно быть деревяшек или другого мусора (бумаги, пластика, гипсокартона и т. и.), которые либо трамбуются по-разному, либо будут ломаться, либо гнить и образовывать пустоты в наброске.
Патио имеют тенденцию опускаться, дорожки — наклоняться, а подъездные дороги — приобретать огромные ямы, и всех этих тенденций можно избежать, просто арендовав виброплиту или виброкаток для трамбовки наброски должным образом.
См. проект 14 об устройстве основания для навеса или сарая.
1. Поверх утрамбованной наброски укладывается тонкий (25 мм) слой песка (называется посыпка или выравнивающий слой). Он служит для предотвращения прокола острыми элементами наброски гидроизоляционной прокладки (мембраны) под бетонной плитой пола (см. рис. 4.6).
2. Теперь на песок укладывается гидроизоляционная прокладка (мембрана) из толстого полиэтилена. Строительные правила требуют, чтобы пол не пропускал влагу внутрь здания, поэтому вводится эта мембрана под бетоном, который при ее отсутствии мог бы впитывать влагу из грунта. Мембрана должна загибаться вверх по бокам того места, где будет плита, и завернута во внутреннюю стенку кладки, чтобы влага не могла просочиться между плитой и стеной, проникая тем самым в здание.
На заметку
Не экономьте полиэтилен. Используйте больший кусок, чем нужно, и обрежьте его потом. Вы удивитесь, как много его уйдет в углы, когда на прокладку будет налит тяжелый бетон.
Гидроизоляционные слои и прокладки
На заметку
Не делайте новые стены вплотную к поднимающейся сырости в существующих стенах. Если диагностирована поднимающаяся сырость, обязательно проконсультируйтесь во второй, третьей и даже четвертой авторитетной компании.
Гидроизоляционный слой (ГИС) — это слой непористого материала, обычно полиэтилен, битум или пластик, который не пропускает воду в обе стороны между секциями. Полиэтилен в рулонах продается в соответствующих торговых организациях. Он всегда укладывается непрерывным слоем по периметру строения на высоте минимум 150 мм. Гидроизоляционные слои могут делаться из влагонепроницаемой сланцевой плитки или очень плотного кирпича, так называемого высокопрочного кирпича, но их эффективность больше зависит от раствора, соединяющего элементы, чем их материал. Если раствор слишком пористый, то ГИС гораздо менее эффективен.
Горизонтальный ГИС не позволяет воде, впитавшейся в кладку из земли, подниматься вверх по стене на ту высоту, где она может создавать проблемы. Одна из проблем, которые может создавать такая вода, особенно заметна на наружных стенках, где образуется «выкрашивание» кирпича или камня. Эта проблема вызвана эффектом «замерзания-оттаивания» и обусловлена замерзанием воды в мельчайших порах кладки в холодную погоду. При превращении в лед вода расширяется. Это расширение ведет к появлению маленьких разломов, которые в свою очередь принимают еще больше воды. В конечном итоге кладка растрескивается и разрушается.
ГИС не остановит этот процесс полностью, потому что большинство кирпичей в любом случае более или менее пористые и будут сыреть, но он будет останавливать сырость на более низком уровне, а гравитация «откачает» ту влагу, которая не испарилась.
ГИСы используются везде, где требуется закрыть какую-то полость (см. главу 5). Именно ГИС обычно используют для предотвращения перехода влаги из сырой наружной стенки (пустотной стены) во внутреннюю.
Другим применением ГИС является отвод влаги, проникшей внутрь полости сквозь дефекты кладки из-за конденсации или повреждения конструкции, обратно наружу сооружения. Обычно это делается с помощью ГИС в виде водосточного лотка, который действует как простой отлив и направляет всю скопившуюся в полости стены воду к наружной стенке, где эта вода уходит через вертикальные швы кладки, специально оставленные незаполненными (водосточные, или дренажные, отверстия). Такие ситуации наиболее часто складываются над окнами и дверями, где, если влага будет оставаться над коробкой, она вскоре приведет к гниению древесины или, в случае окон из ПВХ, будет застаиваться и станет источником плесени. Она также будет впитываться во внутреннюю стенку здания, что ведет к сырости в помещениях. Водосточные лотки над окнами и дверями часто делаются в виде перемычек особой формы (см. рис. 4.5б). Если они не используются, то в соответствующих рядах кладки устраивается обычный ГИС увеличенной ширины (см. рис. 4.5а).
Рис. 4.5. Водосточные лотки.
Теплоизоляция пола
В 2002 году были приняты новые британские строительные нормы, требующие, если коротко, улучшения теплоизоляции полов первого этажа. В большинстве случаев это означало более толстый слой изоляции под плитой пола. (В некоторых случаях эта изоляция устраивается поверх плиты пола под стяжкой.) Изоляция имеет высокое термическое сопротивление (низкую теплопроводность) и, кроме того, является хорошей звукоизоляцией. В британских строительных правилах есть таблицы (Документ Ы), показывающие, какое количество теплоизоляции вам потребуется для вашей пристройки или оранжереи.
Особенно важной для домашнего мастера является изоляция по периметру плиты, которая предотвращает передачу внешней холодной температуры сквозь кладку и бетон к «холодному месту» в помещении. В холодном месте конденсируется влага из нагретого воздуха, что создает в комнате нежелательную влажность и, следовательно, возможное развитие плесени. Подробнее о «холодных местах» в главе 5.
Плита пола первого этажа
После укладки ГИС и теплоизоляции (если она под плитой) поверх них осторожно заливается бетон плиты определенной толщины.
Скорее всего, бетонная плита первого этажа будет покрываться пескоцементной стяжкой. При отсутствии правильного порозаполняющего покрытия бетонные полы непрактичны и очень пылят — это одна из причин для стяжки. Во-вторых, из-за размера заполнителя фактически невозможно сделать бетонный пол абсолютно ровным, поэтому для получения идеальной смеси для отделочного покрытия готовится смесь из мелкого заполнителя, обычно из песка, с цементом в соотношении 4: 1, дающая очень ровную и гладкую поверхность пола.
См. проект 1 о бетонных смесях.
Рис. 4.6. Фундамент с плитой пола первого этажа.
Если стяжка укладывается в пределах пары часов после заливки бетона плиты, так что оба слоя затвердевают одновременно («связанная» стяжка), то стяжке достаточно толщины 12–15 мм. Если же, как в большинстве случаев, стяжка делается гораздо позже плиты пола («полусвязанная» стяжка), то ее толщина должна быть не менее 40 мм.
На рис. 4.6 показана изоляция под бетонной плитой. В некоторых конструкциях изоляция помещается между плитой и стяжкой, и тогда толщина стяжки должна быть не менее 65 мм.
Совет: смесь для стяжки
Смесь для стяжки должна быть «влажной», чтобы она высыхала без усадки. Практическое правило для проверки консистенции смеси для стяжки при ее приготовлении: набрать горсть смеси и сжать — если она остается одним комком и из нее не выдавливается вода, то консистенция правильная и можно делать стяжку.
Ключевой момент
Цемент содержит известь. При работе с ним надевайте перчатки.
Устройство стяжки кажется простым, но это очень трудный процесс. Проект 16 об укладке стяжки дает, хотя и в кратком виде, бесценные советы по получению плоской ровной стяжки пола. Этот проект полезен не только в отношении стяжки; эти принципы могут успешно применяться для устройства садовых дорожек, патио, оснований для навесов/сараев и гаражей, подъездных дорогах и т. д.
Сайт DIY Doctor получает много вопросов о допустимости укладки плитки на существующее напольное покрытие из линолеума, виниловой или каменной плитки. Практика не советует этого делать. Здесь вы полностью зависите от состояния нижнего покрытия, и даже если ваше новое покрытие приклеено отлично, а старое далеко не идеально, могут возникнуть проблемы. В компаниях по аренде и продаже строительного инструмента есть большие ручные скребки для пола, которые значительно облегчают удаление напольных покрытий из винила. Есть и электрические машины для этих задач. Есть одна вещь, которую стоит повторять снова и снова: любая работа в строительной отрасли (включая домашних мастеров) будет хороша ровно настолько, насколько была хороша подготовка.
• Если же вы все-таки хотите это сделать, то обеспечьте самое надежное закрепление старого покрытия и отсутствие потрескавшихся плиток и отклеившихся кромок.
• Хорошо подготовьте поверхность, тщательно удалив всю грязь и жир раствором сильного моющего средства.
• Удалите весь незакрепленный или отслоившийся материал и пропылесосьте от пыли.
• Виниловым поверхностям придайте шероховатость проволочной щеткой (идеально подойдет соответствующая насадка на дрель).
• Если вы клеите винил на винил, наносите клей непосредственно на оригинальную поверхность.
• Если вы укладываете каменную плитку на винил, то сначала нанесите на винил неразбавленный латексный клей на основе сополимера бутадиена и полистирола.
• Если вы укладываете винил на каменную плитку, то вам надо получить гладкую поверхность с помощью самовыравнивающегося раствора (смеси).
• Если вы кладете каменную плитку на каменную плитку, то также неплохо сделать слой из неразбавленного латексного клея на основе сополимера бутадиена и полистирола и обязательно делать швы между новыми плитками вразбежку со швами старых плиток.
Ключевой момент
Верхнее покрытие любой поверхности хорошо лишь настолько, насколько хороша поверхность, на которую оно уложено. Если она плохая, то отвалится и покрытие. Избегайте искушения «сэкономить».
См. проект 17 об укладке плитки на полы.
• Тщательно готовьте и планируйте свой проект.
• Обеспечьте единообразную толщину и должную глубину фундамента.
• Принимайте во внимание расположение существующей канализации, других коммуникаций и деревьев.
• Используйте подходящую изоляцию полов и стен.
• Используйте правильную перевязку кладки и тщательно заполняйте все швы.
• Следите за целостностью всех гидроизоляционных прокладок/мембран.
• Применяйте подходящий тип клея для разных типов напольных покрытий.
Следующий шаг
Фундамент готов, теперь давайте перейдем к кладке кирпичей и блоков.