Кладка фундаментов из природного камня и кирпича. Прочность каменной кладки.

1. Кладка фундаментов из природного камня и кирпича.

Кладке фундаментов должны предшествовать планировочные, разбивочные и земляные работы.

При кладке стен фундаментов необходимо оставлять предусмотренные проектом ниши, штрабы, отверстия и гнёзда, в том числе предназначенные для вводов подземных коммуникаций.

Независимо от грунтовых условий (кроме скальных грунтов) под фундаментами устраивают подготовку:

  • под монолитными фундаментами - бетонную, толщиной не менее 10 см из бетона класса В3.5 (М-50);
  • под сборными фундаментами - из песка средней крупности слоем не менее 10 см.

При возведении фундаментов на скальных грунтах по грунтовому основанию устраивают выравнивающий слой из бетона класса В3.5 (М-50).

При кладке фундаментов из бутового камня необходимо соблюдать следующие основные требования:

  • кладку производить "под лопату" горизонтальными рядами высотой до 300 мм с подбором по высоте и приколкой камней;
  • с расщебёнкой пустот и перевязкой швов в кладке;
  • первый ряд непосредственно на грунт выполнять из крупных постелистых камней с тщательной расщебёнкой, утрамбовкой и заполнением пустот жидким раствором.

Работы по кладке ленточных фундаментов выполняют отдельными участками (захватками).

Во всех случаях кладки стен фундамента работы следует начинать с угловых захваток.

Длина захваток, без устройства крепления земляных стен траншеи, не должна превышать 1,5 м.

Схема начальной кладки фундамента из природного камня показана на рис.1.

Схема начальной кладки фундамента из природного камня.
Схема начальной кладки фундамента из природного камня

Кладку стен фундамента в местах пересечений и примыканий выполняют, как правило, одновременно, производя в этих местах обычную перевязку швов.

Высота пиленого камня для верстовых рядов должна быть такой, чтобы она совпадала со средней высотой бутового камня. Часть пиленых камней в верстовых рядах укладывают тычком, перевязывая пиленые камни с бутовыми.

 

1.1. Бутовые фундаменты.

В основном бутовую кладку фундамента и стен здания ведут из отборного постелистого камня с приколкой "лица", с затиркой раствора в лицевых швах, а также с облицовкой.

Для бутовой кладки применяют морозостойкий, как правило, постелистый бутовый камень с марочной прочностью не менее 100.

Прямоугольный ленточный фундамент на подушке из бутового камня под кирпичную стену изображён на рис.2 вариант "А".

Варианты устройства стационарных бутовых фундаментов показаны на рис.2.

Варианты устройства стационарных бутовых фундаментов.
Варианты устройства стационарных бутовых фундаментов

А- прямоугольный фундамент на подушке (для обычных грунтов); Б- трапецеидальный фундамент (для просадочных грунтов); В- ступенчатый фундамент (для просадочных грунтов); Г- прямоугольный с подушками для подвалов (для обычных грунтов);
1- подушка ленточного фундамента из бутового камня; 2- ленточный фундамент из бутового камня; 3- ступени фундамента; 4- обрез фундамента; 5- кирпичная стена; 6- плита перекрытия; 7- полы подвала.

Практически фундаменты делают ступенчатого сечения (рис.2 вариант "В").

Оптимальные размеры ширины бутовых фундаментов принимаются:

  1. для ленточного фундамента - не менее 50 см;
  2. для столбчатого фундамента - не менее 60 см.

Ширина бутового ленточного фундамента для обеспечения необходимой перевязки швов должна быть:

  1. для кладки из бутовой плиты - не менее 50 см;
  2. для кладки из рваного бута - не менее 60 см.

Ширина бутового столбчатого фундамента для обеспечения необходимой перевязки швов должна быть:

  1. для кладки из бутовой плиты - не менее 60 см;
  2. для кладки из рваного бута - не менее 70 см.

При кладке бутового фундамента из плитняка толщина фундаментов может быть уменьшена до 30 см.

Уширение бутовых и бутобетонных фундаментов производят уступами или устройством наклонных граней. Высота уступа принимается:

  1. для бутобетона - не менее 30 см;
  2. для бутовой кладки - не менее 2-х рядов бутовых камней (30…60 см).

Высота ступеней (рис.2 вариант "В") в бутовых фундаментах составляет обычно около 50 см, ширина их - от 15 до 25 см.

В зданиях с подвалами фундамент (в пределах подвала) устраивают прямоугольной формы с уширением ниже пола подвала, так называемой подушкой (рис.2 вариант "Г").

 

1.2. Кирпичные фундаменты.

Сооружаются кирпичные фундаменты при отсутствии более долговечных материалов.

Кирпичные фундаменты из хорошо обожжённого глиняного кирпича требуют защиты от агрессивных сред.

По капитальности и долговечности уступают бутобетонным фундаментам.

Устройство кирпичного фундамента в сухих грунтах показано на рис.3.

Устройство кирпичного фундамента в сухих грунтах.
Устройство кирпичного фундамента в сухих грунтах

1- опорная подушка из крупнозернистого песка толщ. не менее 10 см; 2- фундамент из красного глиняного кирпича; 3- обмазка горячим битумом; 4- обратная засыпка грунтом в сухих грунтах и песком во влажных грунтах; 5- отмостка вокруг дома.

Высокое стояние грунтовых вод и большая глубина заложения исключают использование кирпичных фундаментов.

Жаркие и сухие условия на возведенную кладку влияют самым негативным образом. Из кирпича испаряется поровая влага, что сопровождается увеличением его общего водопотребления и возрастанием интенсивности "отсоса" влаги из раствора.

Раствор, уложенный по поверхности таких кирпичей, мгновенно теряет свою подвижность, что не позволяет каменщику произвести качественное обжатие шва.

Сцепление раствора с сухим камнем оказывается слабым, а монолитность кладки недостаточной.

Чтобы локализовать негативное влияние жарких условий на качество кладки из кирпича и мелких камней РЕКОМЕНДУЕТСЯ:

  1. применять растворы, обладающие высокой водоудерживающей способностью, т.е. сложные растворы состава 1:1:6…1:1:8 (цемент, известь или глина, песок);
  2. применять кладочный раствор литой консистенции (с осадкой конуса не менее 12 см) за счёт введения добавок, не только повышающих пластичность раствора, но и сохраняющих её при высокой температуре наружного воздуха.

 

1.3. Материалы для каменных фундаментов.

Классификация фундаментов на естественном основании по применяемым материалам приведена в табл.1.

Таблица 1: Материалы для фундаментов на естественном основании.

п/пТип фундаментаБутовый каменьКирпич красный огне-упорныйПиленый каменьЦементо- грунт
125678
1Столбчатые бесстаканныенетдадада
2Столбчатые стаканныенетнетнетнет
3Ленточныйдададада
4Сплошнойнетнетнетнет
5Массивныйдададада

Толщина стен подвала зависит от материала, глубины подвала и длины стен в свету.

В табл.2 приведены технические характеристики фундаментов для прямоугольных в плане подвалов.

Таблица 2: Техническая характеристика вариантов фундамента прямоугольных в плане подвалов.

п/пМатериал для стен подвалаГлубина подвала (расстояние от планки до отметки пола подвала), мМинимальная ширина фундамента (толщина стен подвала), см
при длине стены до 3 мпри длине стены 3…4 м
вверхувнизувверхувнизу
1234567
1Бутовая кладка260807590
2,5609075105
2Кирпичная кладка238645177
2,538775190

Расход материалов на 1 м³ кладки фундамента из бутового камня и кирпича показан в таблице 3.

Таблица 3: Расход материалов на 1 м3 каменной кладки фундамента.

п/пВид материаловЕд. изм.Для кладки фундамента из бутового камняДля кладки фундамента из глиняного керамического кирпича
под лопаткупод залив
123456
1Камень бутовыйм³1,031,03*
2Кирпич глиняный обыкновенныйшт.**395
3Цементкг131,5144,779,6
4Песокм³0,4010,4410,24
5Растворм³0,3780,4160,226
6Тольм²1,671,671,67
7Смолакг3,673,673,67
8Дровам³0,00330,00330,0033

Устройство подвала в условиях высокого стояния грунтовых вод (выше уровня пола подвала) НЕ РЕКОМЕНДУЕТСЯ, поскольку защита от проникновения грунтовых вод требует сложной (затратной) гидроизоляции.

 

 

2. Прочность каменной кладки.

Прочность кладки из камней неправильной формы (рваного камня, булыжника) во много раз меньше прочности камня правильной формы. И кладка из рваного бута высокой прочности даже на прочном растворе М-100 составляет лишь 5…8% прочности кладки из камня правильной формы.

Это объясняется малой площадью контакта, осуществляемого через раствор, между отдельными камнями, а также отсутствием правильной перевязки и возникновением растягивающих (Р2) и сдвигающих (Р) усилий в кладке вследствие беспорядочного расположения камней и затвердевшего раствора в швах.

Действие растягивающих и сдвигающих сил на кладку показано на рис.4.

Действие растягивающих и сдвигающих сил на кладку.
Действие растягивающих и сдвигающих сил на кладку

Чем правильнее постель (место опирания) камня, тем выше прочность кладки.

Так при одной и той же прочности камня и раствора прочность кладки из постелистого бута в 1,5 раза больше, а из камня правильной формы так и в 3,5 раза больше, чем кладка из рваного бута.

Наличие пустот в камнях также уменьшает прочность кладки из них. Это объясняется более неравномерным распределением давления в кладке из пустотелых камней, а также сложными условиями перегородок между пустотами.

И ещё, прочность кладки, выложенной на подвижных (пластичных) растворах, выше прочности кладки, выполненной на жёстких растворах.

Для бутовой кладки используют морозостойкий, как правило, постелистый бутовый камень с марочной прочностью не менее М-100. Ширина конструкции из рваного камня должна быть не менее 60 см.

Все эти факторы очень важны при выполнении работ по устройству стен и особенно фундаментов.

Пока всё. Удачи!

Ссылка на нормы и стандарты

Работы по устройству фундаментов должны выполняться в соответствии с требованиями СНиП 3.02.01-87 "Земляные сооружения, основания и фундаменты", СНиП 3.03.01-87 "Несущие и ограждающие конструкции", СНиП II-В.1-62 "Бетонные и железобетонные конструкции", СНиП III-В.3-62 "Бетонные и железобетонные конструкции сборные" и СНиП 2.02.01-83* "Основания зданий и сооружений".

Работы по устройству гидроизоляции фундаментов следует выполнять в соответствии с требованиями СНиП III-В.9-62 "Гидроизоляция и пароизоляция".