Секреты вязки арматуры для плитного фундамента

В монолитной плите фундамента при эксплуатации наблюдаются сжимающие и растягивающие усилия. Если с первыми бетон легко справляется самостоятельно, то для компенсации растяжения необходимо использовать арматуру. Этот конструкционный материал повышает прочность растяжения плитного основания в 10 раз. Причем, стержни необходимо вязать правильно, в соответствии с нормативами СП 52-101, согласно схеме армирования, укладывать сетки в два слоя с минимальным расстоянием 10 см по вертикали, защитным слоем 3 см.

Правила армирования плитного фундамента

Основные требования для монолитной плиты приведены в 52-101-2003. В них есть рекомендации по расположению и вязке арматурных сеток, какие использовать подставки для обеспечения нижнего защитного слоя. Не допускается применение прутков с отслаивающейся ржавчиной.

Стержни периодического сечения обеспечивают высокую адгезию, вязальная проволока надежнее пластиковых хомутов. Однако начинать армирование следует поэтапно: выбор рациональной схемы, расчет сечения прутков, фиксация каркасов в пространстве с помощью специальных элементов.

Схемы армирования

В рекомендациях СП 63.13330 для ж/б конструкций имеется специальный раздел по изготовлению основных несущих конструкций (10.4). В частности, для плитного фундамента указаны требования:

• арматуру укладывают в двух направлениях (сетка с ячейкой 30 х 30 см максимум), соединяют методом вязки проволокой либо сваркой;
• сетки располагают, как можно ближе к верхней и нижней граням с учетом защитного слоя 3 см;
• П-образными хомутами стержни сеток перевязывают между собой по торцам;
• в местах установки монолитных стен и колонн производится выпуск вертикальных стержней либо анкеровка крючками для усиления плиты;
• под несущими стенами шаг ячейки уменьшается по сравнению с остальной частью плиты;
• допускается разряжение ячейки сетки в центральной части до минимально допустимого процента армирования (0,3%).

Правильно расположить сетки можно с учетом боковых защитных слоев (минимум 4 см между прутком и опалубкой), расположения узлов ввода коммуникаций (актуально для незаглубленных плит).

На практике, для малоэтажных коттеджей используется схема:

• сетка из 8 мм арматуры в верхнем слое;
• аналогичная сетка в нижнем слое;
• усиление ребер УШП или гладкой плиты (толщина 30 см и более) каркасами по периметру из 10 – 14 мм стержней периодического сечения.

Это обусловлено отсутствием сил пучения при использовании теплой отмостки, кольцевого дренажа вокруг фундамента, заменой грунта нерудными материалами на глубину от 40 см. Рекомендуемый размер ячейки в разряженной части не больше 1,5 от толщины плиты, под стенами 10 х 10 – 20 х 20 см. В отсутствие подбетонки нижний защитный слой увеличивается до 5 – 7 см.

Проемы

В незаглубленных плитах невозможно обойтись без проемов в монолитной конструкции для ввода инженерных систем. Данный вопрос весьма слабо описан в специальной литературе. Индивидуальному застройщику следует ориентироваться на руководство по проектированию ж/б зданий:

• вырезание отверстий в сварных сетках с загибом стержней вверх;
• окаймление проемов больше 30 см диагонально расположенными к ячейкам сетки прутками 10 – 14 мм;
• не требуется усиление периметра отверстий меньше 15 см.

В плитах глубокого заложения узлы ввода коммуникаций отсутствуют по умолчанию. Для повышения ремонтопригодности инженерных систем канализацию и водопровод запускают через стены подвала.

Сопряжение плита/лента

Правильно смонтировать прутки арматуры в опалубке заглубленного плитного фундамента с подвалом можно с учетом условий:

• стены на заглубленной плите запрещено размещать вплотную к ее краям, минимальный отступ по периметру равен толщине ленты фундамента (от 10 до 40 см);
• схема анкеровки узла сопряжения ленты и монолитной стены подвала имеет несколько вариантов.

Выпуски арматуры в плите под стены.

Например, из плиты можно выпустить вверх П-образный хомут, расстояние между стержнями которого соответствует размеру каркаса ленты, чтобы связать впоследствии две этих конструкции. Кроме того, можно привязать к нижней и верхней сетке плиты изогнутые под прямым углом прутки, выпустить их на 40 – 60 см наружу аналогично предыдущему варианту.

Если в проекте отсутствует жесткая связь ленты и стены с плитой глубокого залегания, в этих местах сетки усиливаются П-образными хомутами во избежание продавливания.

Какая арматура нужна для плитного фундамента

Любой пруток, использующийся в каркасе фундамента, должен соответствовать требованиям ГОСТ 5781 от 1982 года. Однако у арматуры, как и у большинства конструкционных материалов, существует классификация:

• AIII – соответствует маркировке A400 и А500, имеет переменное сечение, в народе именуется «рифленкой»;
• AII – соответствует действующему классу A300, сечение периодическое, разряженное;
• AI – новая маркировка A240, профиль гладкий.

Для фундамента используют арматуру A400 (AIII), имеет серповидный профиль.

В продаже вы чаще всего встретите стержни класса A500С (для сварных сеток, каркасов) либо A500. Арматура с индексом С на конце подходит для сварки и для вязки, без индекса — только для вязки.

Ввиду сложности расчетов и небольших габаритов зданий в малоэтажном строительстве рекомендуется упрощенная схема. Две сетки на расстоянии 10 см по вертикали минимум с одинаковыми ячейками. Если застройщик хочет сэкономить на заливке плиты, расчет следует заказать специалистам, которые сделают расчет минимально необходимого армирования, применят тонкую арматуру в центре фундамента, усилят периметр, места прохождения внутренних стен.

Если размеры фундамента больше 3 м по любой стороне плиты, рекомендуется использовать прутки минимум 12 мм. Для определения минимально возможного сечения применяется методика:

• расчет сечения плиты – длина, умноженная на толщину (например, 6 м х 0,3 м);
• вычисление минимально допустимой площади прутка в сечении – предыдущая цифра делится на процент армирования минимальный (0,3% для бетона В20, 0,15% для марки В22,5, 0.1% для марки В15), для этого примера 1,8 м²/0,15 = 27 см²;
• расчет площади арматуры в каждом ряду – полученный результат делится пополам (в примере 27/2 = 13,5 см²);
• определение минимально допустимого сечения прутка в зависимости от шага сетки (13,5 см²/ 31 стержень через 20 см для плиты длиной 6 м = 0,42 см²;

В ГОСТ 5781 имеется таблица сортаментов с сечениями арматуры разного диаметра. Например, для диаметров прутка 14 мм, 12 мм, 10 мм это значение составит 1,54 см², 1,13 см², 0,785 см², соответственно. Таким образом, даже 10 мм арматура обеспечивает вдвое большее значение процента армирования в сравнении с минимальным. Вязка производится в пятне застройки после раскладки порядно.

Шаблон для укладки арматуры.

Затем необходимо правильно подсчитать общее количество сортамента металлопроката каждого диаметра. Стержни продаются 11,7 м длины, нахлест при продольной анкеровке составляет 40 диаметров арматуры. Длина заготовки для каждого П-образного хомута равна 5 размерам толщины плиты, их количество совпадает с общим числом продольных, поперечных прутков в одной сетке. Пересчитать длину в килограммы можно по таблицам из того же ГОСТ, однако на каждом строительном рынке имеются аналогичные таблицы перевода.

Верхняя сетка укладывается на подставки, самыми популярными в частном строительстве являются:

• паук – П-образный хомут с изогнутыми в противоположных направлениях лапками;
• поддерживающий каркас – изогнутая под прямым углом решетка.

Длина каждой из них рассчитывается индивидуально с учетом 2 шт/м².

Паук из арматуры диаметром 8 мм, такие элементы необходимо изготовить заранее для укладки верхней сетки.

Укладка арматуры в плитный фундамент

Типовая карта ТТК на монтаж арматуры в опалубку плиты фундамента предусматривает последовательность действий:

• контроль опалубки – линейные размеры, соответствие осям стен;
• первый ряд нижней сетки – полимерные фиксаторы для нижнего защитного слоя размещаются на подбетонке, производится раскладка в их гнезда продольных стержней (наращиваются по длине с нахлестом 40 см при необходимости);
• второй ряд – на стержни укладываются трапы, сдвигаемые по мере необходимости, последовательно раскладываются поперечные прутки с проектным шагом сетки;
• вязка – в местах пересечения арматура связывается (реже приваривается);
• подставки – имеют несколько названий (паук, лягушка, столик, поддерживающий каркас), конструкций, привязываются к нижней сетке в шахматном порядке;
• верхняя сетка – изготавливается аналогичным образом либо укладываются связанные в пятне застройки карты крупного формата;
• вязка П-образных хомутов по торцам плиты;
• под несущими стенами шаг сетки уменьшается в 1,5-2 раза.

Продольный нахлест не менее 50-ти диаметров арматуры.

В зависимости от конструкции плиты фундамента (гладкая, с лентой, боковыми стенами) на последнем этапе монтируются вертикальные прутки для связки с конструкциями, которые будут бетонироваться на ее поверхности. Это L-образные или П-образные хомуты с проектными размерами. При самостоятельном изгибании прутков запрещено использовать нагрев металла во избежание изменения структуры. Все элементы плитного фундамента должны выгибаться в кондукторах, обоймах или ручными трубогибами.

С торцов плита армируется П-образными хомутами.

Для обеспечения бокового защитного слоя могут применяться пластиковые подставки различных форм. Это необходимо для предотвращения случайного сдвига каркаса в момент укладки бетона, хождения по трапам рабочих.

Вязка арматуры производится несколькими способами:

• ручной крючок – стандартная скрутка;
• механизированный крюк – имеет спиральную рукоятку, повышает производительность вязки вдвое;
• пистолет для вязки арматуры – стоит дорого, чаще применяется профессиональными бригадами на больших объёмах.

Специальный пластиковый стакан обеспечивает защитный слой.

Специалисты часто замачивают арматуру для повышения адгезии с бетоном. В нормативах СП запрещена исключительно отслаивающаяся ржавчина, о свежем налете коррозии сведений не имеется. Например, в ACI-318 этот пункт выделен особо, ржавая арматура допускается внутри бетона.

В приведенном руководстве рассмотрены ключевые моменты армирования плитных фундаментов. Это позволит индивидуальному застройщику реализовать проект самостоятельно для сокращения бюджета строительства.

Совет! Если вам нужны строители для возведения фундамента, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России.

Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.

Армирование стяжки пола: выбор армирующих элементов и особенности их монтажа в стяжке

Самыми прочными покрытиями, служащими для выравнивания полов, являются стяжки – бетонные или цементно-песчаные. При соблюдении технологии замешивания и заливки, они служат долгими десятилетиями, не требуя ремонта. Однако и у стяжек есть весомый недостаток – они не отличаются прочностью на растяжение, поэтому при растягивающих нагрузках легко трескаются. Например, в процессе высыхания или при подвижках на непрочном, «плавающем» основании. Чтобы не допустить образования трещин, выполняют армирование стяжки путем ввода в ее толщу армирующих элементов.

В каких случаях необходимо армирование стяжки?

Армированная стяжка – это, по сути, частный случай железобетонного изделия, способного выдерживать нагрузки на сжатие, изгиб, растяжение. Армирующие элементы, заложенные в теле стяжки, выполняют такие функции:

• предохраняют от появления микротрещин во время высыхания стяжки;
• защищают от образования трещин и их расширения при воздействии механического давления или вибраций;
• повышают прочность стяжки;
• предупреждают проседание основания;
• увеличивают срок эксплуатации стяжки.

Естественно, армирование – процесс необязательный. И в большинстве случаев индивидуального строительства стяжка прекрасно справляется со своими функциями без укрепляющих элементов.

Армирование требуется, если:

• Стяжка укладывается на ненадежное, «плавающее» основание, подверженное изгибам и растяжениям. Например, при устройстве многослойного пола, когда стяжка заливается на тепло-, звуко- или гидроизоляционную прослойку. Такими прослойками могут быть плиты минеральной ваты, ЭППС, пенопласт, полиэтиленовые пленки и т.п. Некрепкими подвижными основаниями являются также засыпки из щебня, керамзита и т.п.
• Требуется укрепить стяжку в местах повышенной нагрузки – под печами, каминами, станками, механизмами и т.п.
• Выполняется толстая стяжка – свыше 50 мм толщиной.

Обычно стяжки в домах и квартирах представляют собой тонкий слой цементно-песчаного раствора толщиной 30-40 мм, который используется для выравнивания пола по существующим железобетонным плитам. В этом случае крепкое основание не позволяет возникнуть растягивающим нагрузкам, приводящим к деформациям. А значит, армирование для таких стяжек не выполняют.

Армирующие элементы: чем укрепляют стяжку?

Для армирования стяжки можно применить следующие материалы:

• металлическую сетку (в том числе и дорожную, изначально предназначенную для укрепления дорожного полотна);
• полимерную сетку – из пластмассы;
• стекловолоконную сетку;
• фибру – микроволокна из полипропилена, стекла, базальта, металла (стали).

Наиболее прочное и надежное армирование выполняется при помощи металлических сеток, которые распределяют нагрузки в конструкциях стяжек и предохраняют их от разрушений при изгибе. Металлические сетки способны сохранять форму толстых стяжек, подвергающихся значительным нагрузкам – в цехах, на складах, в торговых центрах, офисах. В индивидуальном строительстве армирование металлическими сетками является гарантией беспроблемной эксплуатации стяжки в течение многих десятилетий.

Полимерные и стекловолоконные сетки слабее работают на разрыв, чем металлические, поэтому они применяются для стяжек, подверженных небольшим нагрузкам. Как правило, это — полы в квартирах и частных домах.

Для усиления стяжек также применяют фибру – насыпные волокна из различных материалов, которые вмешивают в состав раствора. Использование фибры сокращает риск возникновения усадочных микротрещин, делает стяжку монолитной и повышает ее ударную прочность. Но заменить «силовое» армирование сетками фибра не в состоянии. Иными словами, стяжка с фиброй сможет идеально высохнуть без трещин и усадки, но сопротивляться большим растягивающим и изгибающим напряжениям не сможет.

Разберемся с каждым видом армирующих элементов более детально.

Вариант #1 — металлические сетки

Специальные металлические сетки для армирования производят из стальной проволоки ВР-1, соединенной точечной сваркой. Диаметр используемой проволоки – 2,5-6 мм.

Проволока в армирующей сетке образует квадратные или прямоугольные ячейки разного размера – от 50 мм до 200 мм. Чем меньше ячейки, тем больше в сетке использованного металла, соответственно, выше прочность армирования. Самые популярные сетки изготавливают из проволоки диаметром 3 мм, с квадратными ячейками со сторонами 100 мм, 150 мм, 200 мм.

Поставляются сетки в рулонах или картах (листах). Рулоны проще в транспортировке, однако «скрутить» таким образом можно только сетку из тонкой проволоки толщиной не более 2-3 мм. Стандартная ширина таких рулонов – 1-1,5 м, длина достигает 25 м. Основную же часть армирующих сеток выпускают в картах с размерами 0,5х2 м,1х2 м, 2х3 м, 2х4 м и т.п.

Главные преимущества металлической сетки для армирования:

• высокая прочность на разрыв, которая при армировании передается стяжке;
• устойчивость к температурным перепадам, нагреву, заморозке;
• связывающая способность, позволяющая сохранять форму стяжки даже при высоких нагрузках;
• неограниченный срок службы.

Основное назначение металлической сетки – распределить нагрузку в толще стяжки, повысить ее прочность и тем самым снизить риск возникновения просадок, трещин, выбоин и любых других деформаций. Проволочные стержни сетки берут на себя растягивающие напряжения и защищают конструкцию пола от разрушений при изгибе и растяжении. Соответственно, увеличивается несущая способность стяжки.

При армировании сетку закладывают внутрь стяжки – в нижнюю треть ее толщины. При этом сетка должна быть обязательно приподнята над черновым полом, чтобы «работать» в теле стяжки, а не за ее пределами. Приподнять сетку над основанием можно, установив ее на специальные пластмассовые подставки необходимой высоты (используются также кусочки гипсокартона или другого подобного материала).

Для укладки стяжки, армированной металлической сеткой, выполняют следующее:

1. Очищают поверхность пола от мусора, отслоившихся кусочков бетона, пыли.
2. Все обнаруженные щели и трещины заполняют раствором или шпаклевкой.
3. Грунтуют поверхность.
4. При необходимости укладывают на грунтованное основание гидро-, тепло- или звукоизоляционный материал.
5. Определяют высоту стяжки. Для этого с помощью гидроуровня или лазерного уровня по стенам помещения делают отметки (на одной высоте). При соединении всех полученных точек получают абсолютно ровную, относительно горизонта, линию. От этой линии измеряют расстояние до существующего уровня пола – в нескольких точках. Там, где расстояние будет минимальным, – самая высокая точка пола, от нее можно «отсчитывать» желаемую толщину стяжки (здесь толщина стяжки будет самой тонкой). От самой высокой точки вверх отмеряют толщину стяжки (минимальная толщина 2,5 мм), отмечают этот уровень на стене. По найденной точке проводят новую горизонталь – по ней и будет проходить поверхность будущей стяжки.
6. Монтируют сетку, укладывая ее полотна внахлест минимум на одну ячейку.
7. На сетку устанавливают направляющие маяки (металлические профили, рейки, доски), закрепляя их к на цементно-песчаном растворе или с помощью винтов. Маяки выставляют строго по уровню, так, чтобы их верхняя часть находилась вровень с поверхностью будущей стяжки (по линии, заранее отмеченной на стене). Расстояние между маяками – около 1 м, но не больше длины используемого правила, которым будет вытягиваться стяжка.
8. В промежутки между маяками заливают раствор и разравнивают его, вытягивая правилом.
9. Через несколько часов, когда на стяжке появится опорная поверхность (перестанут образовываться следы), вынимают маяки и заделывают углубления от них свежим раствором.
10. Чтобы избежать быстрого высыхания раствора и образования трещин, в течение 5-7 дней поверхность стяжки смачивают водой. В жаркие дни дополнительно рекомендуется накрывать стяжку полиэтиленовой пленкой или другим влагоудерживающим материалом.

Таким образом, процедура армирования не намного усложняет технологию создания стяжки. В то же время значительно повышает ее эксплуатационные характеристики.

Вариант #2 — пластиковые сетки

При армировании ненагруженных стяжек толщиной до 80 мм металлическую сетку можно заменить полимерным аналогом – сеткой из полипропилена (пластика).

Пластиковая сетка, в отличие от металлической, более легкая и эластичная. Это позволяет ей растягиваться, не деформируясь и сохраняя все свои качества. Данное свойство может быть очень полезным при усадке здания. Возникающие усадочные деформации просто растянут сетку и стяжка сохранит свою целостность. В такой же ситуации (при значительной усадке) металлическую сетку может «повести» и она разорвет стяжку.

Чаще всего для армирования используют общестроительную пластиковую сетку – ОСС. Она поставляется в рулонах с размерами: ширина – 1-4 м, длина – 10-50 м. Вес такой сетки совсем небольшой, благодаря чему ее можно легко транспортировать, а затем и монтировать в стяжку любой конфигурации. Снижению трудозатрат при армировании способствует и несложное разрезание полипропиленовых ячеек на куски.

Пластиковая сетка не подвержена коррозии, на нее не влияют агрессивные среды. Исключено появление ржавчины в массе цементного раствора и, как следствие, проступание рыжих пятен на поверхности стяжки.

Достоинства полимерной сетки в качестве материала для армирования стяжки:

• повышенная эластичность;
• исключительная прочность на растяжение;
• химическая инертность (не ржавеет, не вступает во взаимодействие с химическими средами);
• способность не экранировать средства связи (пластик не создает помех для радиоприемников, телевизоров, телефонов, раций.);
• высокая геометрическая стабильность;
• небольшой вес;
• легкий монтаж, благодаря чему можно сэкономить на рабочей силе;
• небольшая стоимость.

Армирование стяжки с использованием пластиковой сетки выполняется по той же схеме, что и с металлической сеткой.

Вариант #3 — стекловолоконные сетки

Еще один вариант армирования стяжки связан с использованием стекловолоконных сеток. Это – сетки с квадратными ячейками (обычно 4-6 мм), изготовленные из алюмоборосиликатного стекла путем ажурного переплетения.

Выпускают несколько марок стекловолоконных сеток, некоторые из них пропитывают полимерными щелочестойкими дисперсиями для улучшения эксплуатационных характеристик. На это нужно обращать внимание при покупке. Марки ССП-95 и ССДор-330 (дорожная сетка) покрыты пропиткой, а их ближайшие «родственники» ССМ-85 и ССДор-300 – нет. Щелочестойкие пропитки играют важную роль. Дело в том, что цементный раствор стяжки, в котором будет находиться сетка, имеет щелочную реакцию. Открытое стекловолокно в агрессивной щелочной среде может быть «съедено» (обычно это происходит в течение 5 лет). Чтобы этого не случилось, сетки покрывают полимерным составом, нейтральным к щелочи.

Стекловолокно очень легкое, не создает ненужные нагрузки на перекрытие. Благодаря небольшому весу и возможности скручивания в рулоны, материал легко транспортировать даже на не грузовом транспорте или переносить вручную.

В стяжке стекловолокно выполняет те же функции, что и пластиковая сетка. То есть, предотвращает возникновение усадочных трещин и локальных разрушений, увеличивает прочность стяжки.

Достоинства стекловолоконной сетки:

• небольшой вес;
• высокая прочность на растяжение;
• стойкость к температурным перепадам;
• стойкость к водной среде;
• химическая нейтральность (в случае применения щелочестойких пропиток);
• несложный монтаж.

Монтаж стекловолоконных сеток ведется так же, как и при использовании других видов сеток.

Вариант #4 — армирование стяжки фиброй

Армирование фиброй – еще один вариант, существенно отличающийся от привычной укладки в стяжку локальной сетки. Фибра представляет собой насыпь мелких армирующих волокон (в среднем, длиной 6-20 мм, но металлическая фибра может быть значительно длиннее – до 50-60 мм), которые вмешиваются в раствор стяжки и после этого составляют с ним единое целое. В этом случае принято говорить об объемном разнонаправленном армировании, при котором волокна фибры располагаются по всей толщине стяжки равномерно.

Фибра для стяжки может быть изготовлена из металла (стали), полипропилена, базальтового волокна или стекловолокна. Каждый вид отличается своими особенностями применения. Например, если при армировании важно не нагрузить стяжку, применяют полипропиленовую или стеклянную фибру. Для полов с высокой проходимостью больше подходит металлическая фибра. Для стяжек, подверженных воздействию сложных атмосферных условий или агрессивных веществ, — фибра базальтовая.

Фибра в стяжке позволяет избежать появления микротрещин при высыхании раствора и усадке здания. Если трещина все же появилась (например, от воздействия силовой нагрузки или вибраций), то удержать ее от расширения фибра, к сожалению не сможет. То есть служить полноценной заменой армирующим сеткам фибра не в состоянии.

Для того, чтобы выполнить армирование стяжки фиброй, необходимо вмешать насыпные волокна в раствор. Перемешивание выполняют в бетономешалке. Вначале загружают в грушу сухие компоненты раствора и фибру, перемешивают массу в течение 3-5 минут. За это время скомканная фибра расслоится на ворсинки и равномерно распределится в составе. Затем добавляют воду и продолжают перемешивание еще 5-10 минут. Готовый раствор используют для изготовления стяжки по маякам.

• облегчает технологию армирования;
• защищает от усадочных трещин;
• упрочняет стяжку по всему объему;
• повышает устойчивость стяжки к истиранию;
• увеличивает водостойкость стяжки;
• увеличивает морозостойкость и сопротивляемость резким температурным скачкам.

Особенностью фибры является и то, что ее можно комбинировать с любыми армирующими сетками. Таким образом можно добиться наибольшего упрочнения стяжки и свести к минимуму риск появления как усадочных трещин, так и дефектов, возникающих во время эксплуатации.