Как сделать столбчатый фундамент своими руками?

Фундамент столбчатого типа — это система столбовых опор, связанных между собой ростверком для равномерного распределения весовой нагрузки от строительных конструкций. Опорные столбы располагаются:

1. на всех углах здания;
2. в местах пересечения перегородок;
3. на примыкании внутренних простенок к наружным стенам;
4. на длинных участках стен, для сохранения шага опор не более 2,5 метра.

Ростверк, объединяющий конструкцию, может быть смонтирован из монолитного или сборного железобетона, металла или дерева.

В качестве рекомендуемых строительных систем для изготовления колонн можно использовать:

• монолитный железобетонный столбчатый фундамент;
• клинкерный или глиняный безпустотный кирпич;
• бутобетон с промежуточной заливкой без армирования;
• стеновые блоки без пустот из плотного наполнителя;
• фундаментные блоки заводского изготовления;
• деревянные столбы.

Самой надежной и устойчивой конструкцией специалисты признают столбчатую систему из бетона на монолитных колоннах. Поэтому рассматривая вопрос о том, как сделать столбчатый фундамент своими руками, мы рассмотрим именно конструкцию из армированных железобетонных столбов и ростверка.

По величине заглубления опор этот вид фундамента подразделяют на незаглубленные, малозаглубленные и заглубленные ниже уровня промерзания. В большинстве случаев столбчатое основание по глубине заложения не достигает твердого несущего слоя грунтов. Это в значительной мере определяет область его применения для небольших, легких или временных зданий и сооружений.

Принципиальная схема столбчатого основания

Устройство столбчатого фундамента для частного дома представляет собой несущую раму ростверка, которая неподвижно опирается на установленные в грунт вертикальные столбы, имеющие расширение в нижней части, установленное на песчаную подушку. Расстояния между столбчатыми опорами определяется расчетом на основании весовых нагрузок от строительных конструкций, снегового покрова и внутреннего оснащения в виде, например, мебели и бытового оборудования.

Опорные столбы заглубляются в грунт при отсутствии обязательного условия в виде достижения ими плотных слоев и точки промерзания. Единая с ростверком конструкция фундамента создает технические условия для устойчивости здания при наличии горизонтальных и вертикальных нагрузок. Кроме этого, приподнятая над землей нулевая проектная отметка допускает устройство утепленного цоколя, который обеспечит снижение потерь тепла в холодное время года.

Столбчатые фундаменты из бетона применяют:

• для зданий с легкими щитовыми или каркасными конструкциями стен;
• под опоры для тонких кирпичных стен с дополнительным легким утеплением;
• на плотных устойчивых грунтах для удешевления фундаментной конструкции;
• для уменьшения воздействий пучинистых грунтов на элементы фундамента.

Однако в большинстве случаев, при большом весе строительных конструкций или просадочных грунтах, от такого типа фундамента лучше отказаться и использовать ленточный или свайный.

Достоинства и недостатки столбчатой конструкции

Фундаментная конструкция с опорными столбами обладает большим количеством достоинств, среди которых следует отметить:

• возможность самостоятельного выполнения расчетов, проектирования и монтажа, без привлечения квалифицированных специалистов;
• отсутствие необходимости привлечения специальной техники;
• применение на любых видах грунтов за исключением сильнопучинистых и с высоким уровнем грунтовых вод;
• возможность строительства даже при наличии значительных уклонов и неровностей на участке застройки;
• не требуется предварительная подготовка и выравнивание ландшафтной поверхности;
• минимальное время монтажа, не превышающее двух недель;
• недорогая и простая гидроизоляция;
• долговечность конструкции, достигающая 50 лет;
• уменьшенный расход материалов и низкая стоимость.

Среди недостатков обычно отмечают отсутствие подвального помещения и невозможность использования для капитальных кирпичных зданий с большим весом строительных конструкций.

Материалы и инструмент для работы

Перед тем, как правильно залить столбчатый фундамент, потребуется приобрести следующие материалы:

• портландцемент марки 400 или 500;
• щебень средней фракции;
• речной или промытый песок;
• чистая вода;
• стальная арматура диаметром не менее 12 мм;
• вязальная проволока;
• щиты или доски для опалубки;
• деревянные бруски;
• гвозди;
• битумная мастика и праймер.

Из строительного инвентаря и инструмента необходимо иметь:

• бетономешалку;
• широкую невысокую емкость для выгрузки бетона;
• совковую и штыковую лопату;
• молоток;
• ведра для растопки битума и переноски насыпных материалов;
• кисти для нанесения праймера.

Для выполнения разметки вам потребуется рулетка с лентой не менее 10 метров, прочный шнур и колышки. Проверка строительных отметок производится при помощи нивелира или гидравлического уровня.

Пошаговая инструкция

По своей сложности, устройство столбчатого фундамента является простым и может быть выполнено своими руками. Однако надежность основания в большой мере зависит от точного соблюдения технологии монтажа. Это касается пространственной конфигурации конструкции, применяемых материалов и соблюдения временных технологических перерывов.

Для того, чтобы сделать простой столбчатый фундамент своими руками, наша пошаговая инструкция предусматривает выполнение следующих этапов:

Упрощенный расчет конструкции

Правильное определение количества необходимых материалов и конструктивных особенностей фундамента производится на основании расчета. Для его выполнения требуются данные о:

• местоположении будущего здания;
• структуре грунтов на участке застройки;
• глубине залегания грунтовых вод с учетом сезонных колебаний;
• предельной глубине промерзания;
• весе строительных конструкций здания, мебели и внутреннего оборудования;
• собственный вес фундамента.

Подробный порядок и пример расчета столбчатого основания описан здесь.

В результате расчета определяется общее количество опорных столбов, общая площадь их сечения, места расстановки конструкция ростверка.

Разметка мест монтажа опорных столбов

Столбчатые опоры под ростверк должны быть установлены на всех углах будущего строения, на длинных участках стен более 2,5 метра, а также во всех местах примыкания простенок к наружным ограждающим конструкциям.

При этом под примыкающую веранду, крыльцо, террасу или флигель изготовление столбчатого фундамента должно производиться отдельно, для создания возможности устройства температурных и компенсационных швов в случае усадки отдельных частей здания.

Сечение столбовых опор определяется путем деления общей площади сечения на количество опор. При этом сечение отдельных столбов не может быть менее чем 200х200 мм.

К перекладине привязываются отрезки шнура, которые на своих пересечениях обозначают точное месторасположение монолитных конструкций.

Подготовительные земляные работы

После окончания разметки необходимо выкопать ямы под установку опалубки, армирующей конструкции и последующую заливку бетона. Глубина ямок определяется выбранным типом фундамента, который может быть:

• незаглубленным, с простым снятием поверхностного слоя грунта;
• мелкозаглубленным, до 70 см;
• заглубленным до точки промерзания грунта или ниже ее.

Размер откапываемых приямков должен быть как минимум втрое шире расчетного сечения столбов, чтобы обеспечить возможность установки опалубки и дальнейших гидроизоляционных работ. Общее выравнивание площади застройки при этом не требуется.

Ямы глубиной до 1,0 метра могут иметь прямые вертикальные стенки. В случае большей глубины необходимо предусмотреть наличие откосов. На дно каждой фундаментной ямы укладывается подушка из гравия толщиной 15 см и засыпается слоем речного песка толщиной 5 см. Оба слоя необходимо хорошо утрамбовать и хорошо пролить водой. Ширина подушки должна заполнять весь объем ямы в плоскости.

Армирование

Для обеспечения необходимой прочности опорных столбов, монолитная бетонная конструкция должна быть армирована вертикальными прутами диаметром 12 мм. Для поперечной перевязки вертикальной арматуры можно использовать пруты диаметром 8-10 мм, соединяя отдельные элементы вязальной проволокой.

Армирующая конструкция представляет собой пространственный параллелепипед, который устанавливается внутри опалубки на нижнюю опорную подушку из бетона. В верхней части арматура должна выступать на 10-15 см для с возможностью ее будущей увязки с армирующим поясом ростверка.

Установка опалубки

Самый простой и распространенный материал для установки опалубки в частном строительстве — это деревянные доски толщиной до 40 мм, сбитые в щиты при помощи гвоздей. Так же можно использовать плиты ДСП, листовой металл, водоупорную ламинированную фанеру. Для того, чтобы избежать возможного прогиба опалубочных щитов, рекомендуется устанавливать дополнительные распорки между стенкой ямы и щитом.

Отличным вариантом является использование мелкощитовой штатной опалубки на металлических рамах. Подобную опалубочную оснастку сегодня несложно взять напрокат. Ее сборка осуществляется при помощи специального инвентаря и обеспечивает самую высокую прочность и надежность конструкции при бетонных работах.

Для сборки опалубки не рекомендуется применять сухие доски, так как древесина в этом случае будет активно впитывать влагу и приведет к преждевременному высыханию бетона и снижению его качества. Допустимая минимальная влажность дерева не должна быть менее 25%. Хорошему удержанию влаги может способствовать применение ламинированных материалов или полиэтиленовых пленок.

Заливка бетона

После установки арматуры и опалубки можно приступать к заливке бетонной смеси. При больших объемах работ рекомендуется заказать доставку бетона заводского изготовления. Это значительно уменьшит общее количество работ и обеспечит более высокое качество бетона.

На вопрос о том, можно ли заливать столбовой фундамент частями, следует ответить, что это не запрещено, но не рекомендуется, чтобы схватывание монолитной конструкции происходило одновременно.

В случае приготовлении бетонной смеси своими руками, объемное соотношение цемента, песка и щебня следует принимать как 1:2,5:4. Для придания пластичности материалу в бетон можно добавить пластификатор или жидкое моющее средство.

Уплотнение бетона можно производить с использованием погружного вибратора, штыкованием или постукиванием по поверхности опалубки, если ее прочность это позволяет.

Гидроизоляция столбовых опор

Через 96 часов после бетонирования, опалубку необходимо снять и выполнить гидроизоляционные работы для защиты фундаментных опор от неблагоприятного воздействия влаги. Для этого поверхность столбов и опорных подушек необходимо загрунтовать битумным праймером, а после этого покрыть горячим битумом не менее чем за 2 раза. Грунтовку и битум следует наносить на всю поверхность столбов до верха.

Монтаж ростверка

Устройство ростверка, как и колонн, требует монтажа опалубки и продольного армирующего каркаса. Для изготовления опалубки применяются те же материалы, что и в случае возведения столбов. Арматура должна иметь продольные стержневые струны из стальной арматуры диаметром 12 мм, которые должны быть перевязаны с арматурой столбов.

Заливка бетона производится сразу по всему объему ростверка и обязательно уплотняется с целью удаления воздушных пузырьков из бетонного монолита. После схватывания бетона производятся гидроизоляционные работы для защиты конструкции.

Обратная засыпка

Приямки для установки опорных столбов после окончания работ должны быть засыпаны песком или щебеночно-песчаной смесью с послойным трамбованием. Для лучшей осадки насыпного грунта каждый насыпаемый слой рекомендуется пролить водой. Трамбовать в этом случае будет труднее, но качество уплотнения повысится.

В заключение

Возведение стен можно начинать не ранее, чем через 4-5 дней, но будет лучше, если готовый фундамент будет выдержан до начала на протяжении 4-5 недель. Это время может показать возможные просадки конструкций и их поведение под собственным весом.

Во время выполнения работ очень важно соблюдение строительной технологии и применение качественных материалов для армирования и приготовления бетона. Так же особо важным моментов является нанесение и закрепление гидроизоляции. Поэтому не следует забывать об обязательном грунтовании поверхности глубоко проникающим битумным праймером за 2-3 раза.