Как сделать песчаную подушку под фундамент дома

Материалы

К материалам для обустройства насыпи под фундамент предъявляются особые требования. Они должны быть:

• долговечные,
• влагостойкие,
• морозостойкие,
• недорогие.

Песок

Песок должен быть крупнодисперсным. Чем крупнее крупинки, тем выше качество подосновы. Крупный песок легче трамбуется и выравнивается, а подушка из него обладает высоким сопротивлением нагрузкам.

В песке не должно быть никаких примесей. Они опасны тем, что могут кардинально изменить свойства подушки. Особенно вредны примеси глины.

Глина впитывает влагу. Она делает подушку слишком подвижной и слабой. Глинистая подоснова не сможет выполнять свои функции, фундамент быстро «поплывет» и выйдет из строя.

Гравий

Обычно для подсыпки применяют щебень фракции в 40 мм. Он хорошо трамбуется, устойчив к низким температурам, прочность его М1200. Такой материал абсолютно безопасен, и может использоваться при строительстве жилых зданий. Для экономии средств допускается применение вторичного щебня, получаемого путем дробления отработанного бетона.

Специалисты рекомендуют насыпать гранит. Это не самый дешевый вариант щебня, но он обладает отличными характеристиками. Подушка из него станет долговечной надежной опорой для дома.

Подушка из щебня

Проект строительства в обязательном порядке должен содержать данные о способе бетонной подготовки, применяемых для этого материалах и толщине слоев. На устойчивых вида грунтов и грунтовых водах ниже точки промерзания толщина щебеночного слоя обычно составляет 200 мм. При этом щебень засыпается на дно траншеи при устройстве ленточного фундамента или по всей площади застройки при монтаже плитных конструкций и хорошо утрамбовывается. Качество уплотнения слоя обеспечивает устойчивость фундаментной конструкции и отсутствие просадки в будущем.

После выемки грунта на необходимую глубину дно траншеи или котлована утрамбовывается и покрывается мембранным полотном типа геотекстиля. Это предотвращает прорастание сорных растений и уменьшает вероятность проникновения влаги к строительным конструкциям. При устройстве фундаментов плитного типа слой щебня покрывается рулонной гидроизоляцией, поверх которой укладываются теплоизоляционные плиты.

Уплотнение гравия вибромашиной

Щебеночная подготовка под фундамент это не только хорошая опорная подушка, но и эффективный дренажный слой, отводящий поступающую с поверхности воду в грунт. Наличие профильной мембраны из геотекстиля позволяет движение влаги только в одном направлении.

Нужна ли?

Некоторые частные застройщики, для которых важна экономичность строительства, считают, что подушку под фундамент укладывать не обязательно. Они полагают, что если дом строится на плотном грунте, можно обойтись без нее.

На самом деле она является обязательным элементом ленточного фундамента, т.к.:

1. Обеспечивает равномерное распределение воздействия от постройки почве.
2. Предотвращает проседание фундамента.
3. Выступает дополнительным барьером между основанием здания и грунтовыми водами.

Нужна ли песчаная подушка под, к примеру, ленточный фундамент на глине? Песчаная или щебневая подушка нужна при строительстве любого объекта, независимо от:

• качества грунта,
• габаритов постройки,
• глубины фундамента,
• других факторов.

Она обеспечивает устойчивость и прочность основанию. При этом защищает его от влаги и компенсирует подвижки грунта, сохраняя основу здания неподвижной.

Обычно подушку обустраивают из песка. При выравнивании дна траншеи тоже используется песок, но это не подушка, а просто вспомогательный слой в 2-3 сантиметра. Кроме песка при насыпи используется щебень или бетонный раствор.

Песчаные подушки наиболее экономичны. Их применяют при бюджетном строительстве небольших зданий. Закупать нужно крупнозернистый песок, иначе подоснова получится не достаточно жесткой.

Насыпать песок необходимо послойно, тщательно утрамбовывая каждый слой 10 см с применением воды. Песчаные насыпи делают высотой от 20 до 40 см. Поверхность должна быть идеально выровнена.

Под дом на слабом грунте подушка из одного песка может оказаться неэффективной. К нему добавляют щебень, который делает основу устойчивой к усадкам.

Смешанное основание крепче, выносливее, лучше защищает от влаги. При строительстве частных коттеджей рекомендуется применять такие комбинированные подушки.

Щебень с песком можно смешать. Но лучше насыпать материалы послойно – сначала слой песка, потом щебня. Слои должны быть до 20 см. Засыпанный песок необходимо тщательно утрамбовать и выровнять. После насыпи щебня по нему нужно пройтись и тоже выровнять, проверить, не образовались ли пустоты.

Подушка может состоять только из щебня. Используется гравийная или гранитная его разновидность. Обычно закупают гравий, так как он дешевле и удобнее в применении. Щебневая устойчивее песчаной. Она меньше впитывает воду, у нее боле длительный эксплуатационный срок. Применяется при строительстве двух и трехэтажных коттеджей.

Существует еще вариант из бетона. На самом деле бетонная подоснова – это дополнительный элемент фундамента. Она устанавливается сверху на достаточно высокую песчаную подушку (до 50 см). Бетонка представляет собой тонкий монолитный армированный слой бетона, на который надстраивается основная часть фундамента – опалубка, арматурный каркас, заливка бетоном.

Другой вариант – вместо наливного слоя бетона укладываются готовые бетонные плиты. Бетонная подоснова довольно затратная. Применяется в малоэтажном строительстве редко. Но в некоторых случаях становится единственным способом обустройства основания.

Какой песок используют в строительстве

Песок используется при изготовлении бетона и штукатурных растворов, как инертный заполнитель, не вступающий в химическую реакцию с другими компонентами. Бетон в строительстве – один из основных материалов, поэтому добыча песка производится повсеместно и в огромных масштабах. Его условно подразделяют на природный и искусственный. В одной местности могут быть разные месторождения, что позволяет выбирать, какой песок под фундамент купить.

Природные пески

Ими называют большие массы мелких минеральных зерен, залегающих на дне рек, озер и морей, а также дюнные, горные и овражные рыхлые осадочные породы. Они различаются составом, размером и формой зерен:

Морской песок очень мелкий, с размером фракций до 1 мм. Он содержит в себе различные примеси, ракушки, состоящие в основном из известняка, поэтому перед использованием его необходимо промывать.

Добыча морского песка Источник piterpesok.ru

• Похожими свойствами и характеристиками обладает песок, добываемый со дна крупных озер. В нем ещё больше минеральных и органических примесей, от которых необходимо избавляться, чтобы получить качественный бетон.
• Речной песок, в отличие от морского и озерного, постоянно промывается течением, поэтому он самый чистый, с очень небольшим количеством глинистых, известковых и органических примесей. Размер зерен у него крупнее, но форма, как и у предыдущих видов, гладкая и округлая, что объясняется длительным нахождением в воде.
• Горный и овражный добывается методом открытой разработки карьеров, поэтому его и называют карьерным. Этот способ добычи самый дешевый, поэтому и материал из карьеров отличается самой низкой ценой. Но его качество для использования в бетонных смесях оставляет желать лучшего из-за большого количества примесей. Их удаляют путем гидромеханической промывки, получая мытый материал, либо просеивают через целую систему сит, избавляя от органических включений и камней.

Разработка песчаного карьера Источник onf.ru Если выбирать, какой песок нужен для фундамента – речной или карьерный, то качественный состав лучше у речного – он чище и не нуждается в дополнительном просеивании или промывке. Но у карьерного песчинки имеют не гладкую, а угловатую форму, что предпочтительнее для фундаментных растворов, так как они получаются более прочными. Поэтому часто речному предпочитают обработанный карьерный песок, который даже после промывки стоит гораздо дешевле.

Искусственный песок

Природные месторождения песка есть не везде, поэтому в некоторых областях существует дефицит этого материала. Кроме того, его массовая добыча наносит вред экологии. Поэтому в строительстве допускается использовать песок искусственного происхождения, хотя таковым его можно назвать с большой натяжкой. Дело в том, что этот продукт получают из твердых горных пород путем их дробления. Чаще всего это отсевы, получаемые при производстве щебня.

Отсев от дробления щебня Источник kraftbeton.ru

Подойдет ли искусственный песок для бетонных работ, зависит от породы, подвергшейся дроблению, размера зерен, их прочности, истираемости, запыленности и других характеристик, определяемых лабораторными исследованиями. Как правило, он идет на изготовление декоративных растворов и создание фактурных поверхностей для фасадов.

Однако высококачественный отсев, получаемый из подходящих пород при использовании центробежно-ударных дробилок, часто обладает всеми необходимыми свойствами и даже улучшает прочность бетона за счет шероховатых зерен кубовидной формы, отлично сцепляющихся с раствором. Такая форма намного предпочтительнее той, которой отличаются отшлифованные и окатанные зерна речного песка.

Зачем нужна подушка под фундамент

Подушка под фундамент — это искусственное основание из гравия, песка, бетона, ж/б блоков, которое не входит в конструкцию фундамента, а заменяет часть грунта под ним. Подушка выполняет ряд функций.

Таблица 1. Функции выполняемые подушкой под фундамент.

Выполняемая функция	Описание
Выравнивание	Должна выравнивать дно траншеи. Необходимо устройство подосновы под сборные и плитные фундаменты. При закладке мелкозаглубленной ленты под невысокие строения такую функцию выполняет слой гравия или даже уплотненного песка
Защита от подвижек грунта	Защищает фундамент от сезонных подвижек грунта. При засыпке слоя песка или гравия на слабые и пучинистые грунты увеличивается несущая способность почвогрунта, чем обеспечивается надежное основание
Дренаж	Препятствует поднятию влаги из почвы в фундамент и отводит дождевые воды в сторону
Защита от морозного пучения	Препятствование выталкиванию фундамента из земли под действием расширяющейся воды
Уменьшение процессов усадки здания	Создает более прочную опору под объектом
Повышение стабильности строения	Особенно ценится в сейсмологически неспокойных районах

Отдельно хотелось бы акцентировать внимание на явлении морозного пучения, от которого и предохраняет более плотная, чем грунт, подоснова. Особенно характерно это явление для глинистых почв

Глинистые грунты зимой промерзают неравномерно, увеличиваясь в объеме до 9%.

Мало того, в течение всей зимы глина подсасывает влагу из нижних горизонтов грунта, еще больше увеличиваясь в объеме. При этом если высокий УГВ, то глина может может вспучиться до десятков сантиметров и поднять дом, автодорогу и даже железнодорожное полотно. В результате такого воздействия морозного пучения фундамент может весной легко пойти трещинами. Спасет от воздействия разрушительных сил подоснова из крупного песка, щебня или пескогравийной смеси, выполняющая амортизирующую и дренирующую функцию.

Действие морозного пучения

Требования к качеству материала и толщина подушки

Кроме размера частиц, важными требованиями к качеству материала являются:

• Отсутствие в составе глины, которая задерживает влагу и делает слой подсыпки подвижным;
• Чистота смеси – удаление веток или других посторонних предметов;
• Влажность песка – чрезмерное или недостаточное количество воды отрицательно сказывается на свойствах материала;
• Наличие гравия в составе улучшает характеристики насыпи.

Слой осадочной породы – это первое, что засыпается в яму, вырытую под фундамент. Он определяется составом грунта и целями, для которых предназначен.

Небольшая насыпь для выравнивания площадки составляет 10 см, глубина слоя при пучинистом грунте должна достигать 20 см. Величина насыпи не должна превышать 1/3 от ширины фундамента.

Строительство дома на склоне — на участке с уклоном

На участке с уклоном, с перепадом высот в границах фундамента до 1 м., выгодно делать выравнивающую отсыпку грунта на площадке строительства.

Подошву всех частей фундамента на склоне размещают в одном горизонтальном уровне.

При перепаде в границах фундамента высоты естественного грунта до 0,3-0,4 м., площадку строительства выравнивают отсыпкой в горизонтальный уровень.

Высота надземной части фундамента-цоколя на такой выровненной в горизонт площадке получается одинаковой по всей площади дома.

При перепаде высот естественного грунта менее 0,4 м площадку строительства дома выравнивают отсыпкой в горизонтальный уровень. 1 – фундамент-цоколь; 2 – отсыпка грунта; 3 – отсыпка грунта под отмостку; 4 – отмостка; 5 – ливневый лоток.

Устройство фундамента на склоне получается наиболее экономным,

если подошву фундамента в нижней части склона разместить на поверхности, на уровне природного грунта, а заглубляют фундамент только в нагорной части площадки.

Отсыпку грунта в насыпь, для выравнивания площадки, производят после окончания всех работ по устройству фундамента.

Если перепад высот природного грунта на площадке более 0,4 м., до 1 м.,

то отсыпку грунта выгодно выполнять не в горизонт, а только с целью некоторого снижения величины перепада высот на площадке строительства.

При перепаде высот естественного грунта более 0,4 м. отсыпку грунта выполняют не в горизонт, а только с целью искусственного уменьшения перепада высот.

В этом варианте бывает выгодно в нижней части склона сделать ленточный фундамент на насыпи, поднять подошву всего фундамента выше уровня природного грунта (выше, чем это показано на рисунке). Это приведет к снижению высоты всей ленты фундамента-цоколя, но потребует увеличения объема грунтовой отсыпки.

В нижней части склона срезают растительный слой грунта и отсыпают под лентой фундамента подушку из песчано-гравийной смеси. В нагорной части склона роют траншею и отсыпают подушку фундамента в одном горизонтальном уровне. Толщину и ширину песчаной подушки определяют в результате расчёта ленточного фундамента.

Выравнивающую отсыпку грунта на площадке строительства удобнее производить после окончания всех работ по устройству фундамента.

Под подошвой фундамента высоту подушки не рекомендуется делать более 0,6 м. Насыпной грунт послойно уплотняют, но все равно, его не удается уплотнить до природного состояния. Грунт со временем доуплотняется. Толстый слой насыпного грунта под фундаментом может привести к недопустимым деформациям.

Виды подушек

Подушка под фундамент цокольного этажа считается своеобразной прослойкой, разделяющей грунтовый состав и основание сооружения. Чтобы выбрать правильный материал и устроить подушку своими руками, необходимо не только изучить пошаговую инструкцию выполнения работ, но и уточнить особенности почвенного состава на площадке, определить предполагаемую нагрузку.

Из песка

Этот строительный материал считается наиболее доступным и применяется в случаях, когда для строительства выделен небольшой бюджет. Песок отличается определенными свойствами, позволяющими использовать его для проведения подобных работ:

• подушка из песка устраивается под столбчатый фундамент, возводимый под одноэтажное сооружение;
• если объект возводится из легких материалов, или уровень грунтовых вод достаточно глубокий.

При выполнении работ обратите внимание на определенные моменты:

• песчаная поверхность должна получиться максимально ровной;
• насыпной материал тщательно трамбуется;
• оптимальная высота подушки – двадцать – сорок сантиметров.

Из гравия

По слабому грунтовому составу один песок оказывается малоэффективным, и площадка усиливается гравием. Этот вариант подготовки не позволяет фундаменту давать усадку.

Подушка из пгс выгодно отличается от предыдущего варианта, как более прочное и выносливое основание, потому что основным компонентом является гравий.

Как делается такое основание? Перед засыпкой щебенки под монолитную плиту фундамента, дно траншеи выстилается речным крупнофракционным песком, который разравнивается и уплотняется. После этого насыпается щебенка до двадцати – двадцати пяти сантиметров высотой. Все уплотняется, чтобы исключить образование пустотных участков.

Песчано-гравийная

Если вами выбран этот вариант подушки под фундаментную конструкцию для дома, предстоит выполнить следующие работы:

• котлован или траншея по дну прокладываются бутом, диаметр которого не должен превышать пятнадцати сантиметров. Если глубина котлована позволяет, и вы предполагаете, что нагрузка от объекта будет существенной, бут разрешается уложить в два слоя;
• насыпается слой гравия высотой до десяти – двадцати сантиметров;
• после этого устраивается прослойка из песка, чтобы укрыть гравий;
• все обильно увлажняется;
• в случае необходимости песок разрешается добавить и снова пролить водой, пока поверхность не будет представлять песчаную корку;
• участок трамбуется и снова поливается.

Такой вариант подушки рекомендован к устройству на глинистой почве. Она не пропускает влагу, защищает от грунтовых вод, но не отменяет необходимость обустройства гидроизоляции.

Подушка такого типа устраивается под хозяйственные постройки, для бани или гаражного помещения.

Бетонная

Такой вариант монолитной основы является наиболее прочным. К сожалению, из-за высокой стоимости материалов и работ, заливка бетонной подушки фундамента применяется редко.

Как правильно залить такую подушку? Технология устройства отличается определенными сложностями:

• на площадке вынимается лишний грунт;
• проводится подсыпка, устраивается гидроизоляционный слой;
• укладывается бетонный раствор высотой до одного сантиметра;
• по проектной схеме устраивается армирование;
• заливается бетонная смесь, трамбуется.

Второй способ устройства бетонной подушки – установка железобетонных блоков стандартных размеров, изготовленных в заводских условиях.

Как сделать такую подушку под фундамент? Необходимо выровнять грунт, уложить полуметровый слой песка, установить блоки.

Нужна ли она

Несмотря на важную и ответственную роль песчаной подушки, нередко звучат доводы против ее использования.

Аргументы, которые приводят противники подсыпки, звучат следующим образом:

• Как бы тщательно ни трамбовался слой песка, некоторая осадка будет присутствовать в любом случае. Чем толще подушка, тем сильнее осадка, которая создает существенную опасность для ленты из-за своей неравномерности. Из-за этого толщину подсыпки ограничивают — она не должна быть больше, чем трехкратная ширина ленты.
• Слой песка, засыпанный в траншею, выкопанную в глинистом грунте, станет аккумулятором для влаги. Глина не выпустит ее из углубления, поэтому необходима качественная дренажная система.
• Слой подушки приходится учитывать при расчете глубины траншеи или котлована, что увеличивает объемы земляных работ и количество вынутого грунта.

Специалисты, имеющие многолетнюю практику, единодушны во мнении, что основной функцией подушки является выравнивание дна траншеи (или котлована). Образовать ровную и горизонтальную площадку одним только рытьем никогда не удается.

Все попытки в этом направлении оборачиваются значительной тратой времени без удовлетворительных результатов, поэтому подсыпка позволяет сократить время подготовки. В отношении дренажа ситуация обычно известна заранее, поскольку гидрогеологическая обстановка на участке анализируется в первую очередь.

Поэтому приоритетная задача подушки — образование ровной и горизонтальной опорной линии на нужном уровне высоты.

Остальные функции песчаной засыпки можно считать дополнительными, хотя и они имеют немалое значение и выполняются вполне эффективно.

Существует несколько вариантов конструкции подушки под ленту:

• Песчаная. Представляет собой слой песка определенной толщины, максимально уплотненный и горизонтальный. Распределяет нагрузку от веса ленты и постройки, обеспечивает отсечку от грунтовых вод, позволяет заменить неподходящий грунт на более стабильный и дешевый речной песок. Используется преимущественно для относительно легких построек, под тяжелые и массивные здания такая подушка не используется.
• Гравийная подушка. Используется слой гравия или щебня, позволяющий значительно увеличить вес постройки. В частном строительстве такой тип подушки используется достаточно широко, поскольку позволяет более плотно утрамбовать слой засыпки и обладает высокой несущей способностью для любых домов. В составе гравийной засыпки песок также присутствует, заполняя полости между более крупными элементами, что делает слой более плотным. Обычно присутствует 60% щебня и 40% песка.
• Бетонная стяжка (подбетонка). Представляет собой слой заливки из бетона меньшей плотности. Наиболее прочный и надежный вариант подушки, обеспечивающий горизонталь и высокую несущую способность. Применяется для самых тяжелых построек, обходится в значительные суммы.

Выбор наиболее подходящего варианта обусловлен весом будущей постройки, особенностями грунта и прочими факторами. Он производится во время создания проекта, при расчетах фундамента.

Толщина промежуточного слоя

Толщина подушки из сыпучих материалов должна составлять минимум 30 сантиметров: обычно 10 сантиметров занимает песок и остальной объем выполняют из щебня. Бетонная подушка также заливается толщиной минимум 30 сантиметров, чтобы была шире самого фундамента.

С учетом того, что ширина бетонного основания должна быть такой же или больше толщины стены (чего недостаточно для восприятия нагрузок), часто для экономии делают трапециевидную конструкцию.

Чтобы избежать необходимости заливки широкой подушки и такого же фундамента (что повлечет немалые затраты), обустраивают расширение в заглубленной части.

Как правило, углы наклона боковых стен равны 30-45 градусам, в зависимости от типа самого фундамента (бетонный или кирпичный). Трапециевидная форма конструкции дает возможность исключить опасные скалывающие или растягивающие напряжения на боковых гранях. Нижняя расширенная часть не позволяет фундаменту выдвигаться из почвы, нейтрализует воздействие касательных сил пучения при морозах.

Трапециевидное основание существенно уменьшает расходы за счет сокращения объемов арматуры и бетонной смеси. А фундамент получается надежным, прочным, с прекрасными несущими способностями.