Армирование бетонного пола по грунту

Армирование бетонного пола по грунту

Вопрос армирования стяжки возникает еще на этапе строительства, но может возникнуть и в ходе проведения капитального ремонта. Это делается для того, чтобы в итоге получить долговечную и качественную поверхность.

Способы армирования бетонного пола

Выравнивающаяся стяжка или наливной пол.

Строительная стяжка – опора идет на плиты перекрытий.

Звуко- и теплоизоляционная стяжка – как правило, многослойная.

Армирование бетона выполняется в случае черновой, наливной или многослойной стяжки ввиду того, что в этом случае на бетон действуют нагрузки на изгиб и растяжение. Также армирование используется в случаях уменьшения расхода бетона, если по расчетам должен использоваться толстый слой.

Вид армирования определяется в соответствии со схемами расчета, требованиями эксплуатации. Самостоятельно просчитать все нормы и требования невозможно, поэтому стоит обратиться к профессионалам, чтобы исключить вероятность появления ошибки.

При армировании бетонных полов используют следующие типы конструкций:

сетка из стекловолокна,

добавки для бетона из фиброволокна.

Наиболее распространены армированные сетки и арматурные каркасы, но какой – бы способ армирования не был выбран, стоит соблюдать некоторые правила:

Материал армирования должен быть равномерно распределен по всей поверхности бетона.

При распределении бетона не должно быть никаких препятствий, особенно при армировании.

Сцепление между бетоном и материалом для армирования должно быть отличным.

Бетон полностью должен покрывать арматуру, чтобы не возникала коррозия, окисление или процессы гниения.

Монолитное армирование используется в том случае, если фундамент и пол здания составляет единое целое, когда грунт не выполняет роль опоры здания вследствие своей ненадежности.

Когда необходимо армирование

Стяжка армированная, по существу – это разновидность железобетонного изделия, выдерживающего разного рода нагрузки. Арматура, заложенная в конструкцию предназначена для:

  • предохранения полов от трещин и микротрещин при эксплуатации;
  • проседания бетонного основания;
  • продления срока эксплуатации пола.

Армирование бетонного пола по грунту

Треснутая стяжка — последствие не соблюдения технологии бетонирования и отказа от армирования.

В жилом помещении стяжка – это 4-х – 8-ми сантиметровый слой песчано-цементного раствора, выравнивающего железобетонные плиты перекрытия. В свою очередь, плиты не допускают нагрузок, деформирующих стяжку, берут их «на себя».

Однако, если на железобетонные перекрытия укладывается теплоизоляционный материал (минеральные плиты, пенопласт, экструдированный пенополистирол), армировать полы становится необходимостью.

Армирование стяжки пола в квартире или доме выполняется под каминами, печами, предполагаемых местах повышенной нагрузки. Также в жилых помещениях нужно армировать стяжку толщиной более 50мм.

Виды армирующих конструкций и материалов

1. Каркас из прутков. Чаще всего его прокладывают в два слоя, изготавливая из стержней диаметром от 6 до 40 мм. Применяют при толщине покрытия более 8 см.

2. Сетка из стальной проволоки. Используется для многослойной стяжки на грунте или для упрочнения покрытия в гараже, прихожей, кухне.

3. Полимерная сетка. Не упрочняет стяжку, а лишь предотвращает растрескивание в процессе застывания бетона. Применяется для наливных полов, сокращая расход цемента. Сетку устанавливают прямо на основание или на теплоизоляционный слой.

Армирование бетонного пола по грунту

4. Армирующая фибра для бетона. Бывает двух видов: металлическая и полипропиленовая. Полимерное волокно придает бетону стойкость к трещинообразованию при усадке, к колебаниям температур, усиливает водоотталкивающие свойства.

Металлическая фибра повышает устойчивость бетона к вибрациям. Заменяя арматурную сетку стальной фиброй, экономят время (элементы вводятся прямо в миксер), уменьшают толщину стяжки. Микротрещины при этом теряют способность к расширению.

Армирование бетонного пола по грунту

5. Комбинированное армирование. В дополнение к каркасу, смонтированному в нижнем участке покрытия, его верхний слой наполняют фиброй – так осуществляется защита бетонной стяжки пола от трещин. Метод применяется для всей поверхности или в местах увеличенных нагрузок (там, где пол примыкает к стенам или колоннам). Дозировать фибру следует согласно инструкциям.

Армирование бетонного пола по грунту

Основные этапы армирования бетонного покрытия

Наиболее трудоемким является возведение пола из бетона с грунтовым основанием. Вначале, по технологии, укладывается гравийно-песчаная смесь, затем фундаментная плита, парабарьерная пленка, термо- и гидроизоляция. Далее монтируют армированный слой бетона.

1. В зависимости от толщины стяжки, в частном строительстве ее укрепляют каркасом из прутков или проволочной сеткой. Диаметр арматуры для армирования берется из интервала от 8 до 20, а проволока – от 4 до 6 мм. Размер ячейки выдерживают от 10 до 20 см.

2. Каркас из цельных прутков вяжут с помощью проволоки диаметром 2 – 3 мм, слои каркаса крепят на ребрах. Если в ход идут обрезки материала, их соединяют внахлест с заходом полметра.

Проволочная сетка приобретается в готовом виде (ячейки 5 – 20 см) или вяжется вручную. Покупные изделия соединяют проволокой с напуском в 1 – 2 ячейки.

3. Готовая конструкция укладывается на фиксаторах («стульчиках») на уровне около 3,5 см от основания. При заливке стальные элементы должны быть в середине бетонного слоя – при этом нагрузки равномерно распределяются по поверхности покрытия, обеспечивается его механическая стойкость, отсутствует коррозия металла.

Расход арматуры на армирование пола

В таблице 1 приведены данные для сеточного варианта арматуры, а в таблице 2 – для одинарного армирования стальными стержнями от 10 до 16 мм.

Материал, на 1 м2 пола

Размер ячейки, см

Сетка Вр (4 – 6 мм), м2

Армирование бетонного пола по грунту

Экономия электроэнергии до 50%!

Хитрый счетчик, сберегающий электроэнергию. Окупается за 2 месяца!
Это нужно знать каждому, чтобы сэкономить!

Армирование бетонного пола по грунту

Напольное покрытие является одним из самых важных компонентов любого помещения. Сегодня особой популярностью пользуются основания из бетона. Они отличаются долговечностью и практичностью, что позволяет применять их в различных типах домов. Бетонный пол по грунту в частном доме прекрасно подходит для решения многих задач. Конструкция прекрасно воспринимает нагрузки, а также служит длительное время без потери своих первоначальных качеств.

Армирование бетонного пола по грунту

Армирование бетонного пола по грунту

Особенности

Бетонные полы в частном доме стали применять относительно недавно. Ранее считалось, что они довольно холодные и не способны обеспечить оптимальный уровень утепления внутри помещения. Но сегодня их стали дополнять теплыми батареями для обогрева.

Технически залить по грунту бетонное основание можно даже без определенного опыта. Полы такого типа представляют собой обычную стяжку, которая располагается непосредственно на почве или небольшой подушке. А чтобы она смогла выдерживать высокие нагрузки, ее толщина превышает 10 см. Этот параметр может варьироваться в очень широком диапазоне, так как зависит от нескольких факторов.

Армирование бетонного пола по грунту

Армирование бетонного пола по грунту

Бетон прекрасно пропускает влагу и температуру. Поэтому применять подобные поверхности следует только в частных домах, которые отапливаются зимой. Если же такую конструкцию оставить на морозе, то рано или поздно вода просто разорвет материал и появятся трещины. Это приведет к выходу из строя верхнего декоративного покрытия, которое тоже начет разрушаться по истечении определенного времени.

Чтобы исключить данные явления, нужно дополнительно формировать несколько слоев теплоизоляции со всех сторон стяжки.

Армирование бетонного пола по грунту

Армирование бетонного пола по грунту

Плюсы и минусы

Грунт сам по себе является подвижной структурой, которая влияет практически на все, что на нем располагается. Но бетонные полы на почве имеют множество преимуществ перед другими видами оснований:

  1. Относительно невысокая стоимость. Сформировать стяжку можно в любой момент, просто приготовив смесь из доступных в любом магазине материалов.
  2. Поверхность после застывания не требует дополнительного выравнивания или укрепления. Ее с легкостью уже можно применять для монтажа декоративных напольных продуктов.
  3. Материал плотно прилегает к почве, что исключает образование грибка из-за отсутствия большого количества воздуха.
  4. Долговечность. Бетонные поверхности служат намного дольше, чем древесина или те же железобетонные плиты.

Армирование бетонного пола по грунту

Армирование бетонного пола по грунту

Но пол по грунту не отличается уникальными техническими характеристиками, так как имеет несколько недостатков:

  1. После укладки слоя раствора теряется значительное количество полезного пространства. Иногда этот показатель может достигать 60 см в высоту.
  2. Необходимость обустройства качественной гидроизоляции. Это, в свою очередь, влияет не только на финансовые затраты, но и на трудоемкость операций.
  3. Полы не совместимы со столбчатым и свайным фундаментом. Такой подход не позволяет добиться высокой прочности и защиты материала от повреждений.
  4. Если внутри стяжки расположить коммуникационные каналы, тогда их ремонт обойдется дорого и трудозатратно.

Армирование бетонного пола по грунту

Армирование бетонного пола по грунту

Требования к полам

Конструкции такого типа представляют собой важный строительный элемент. Поэтому для него разработаны несколько нормативов и правил. Все эти нормы можно найти в документе СНиП 2.03.13-88. Бетонные полы по грунту должны отвечать следующим нормативным требованиям:

  • Монтаж стяжки возможен только на грунты, которые отличаются стабильностью и высокой плотностью. Не рекомендовано выполнять заливку, когда почва может проседать под воздействием грунтовых вод или больших осадков. Грунт перед монтажом должен качественно уплотняться.

Наиболее простым и эффективным решением устройства полов первого этажа в частном домостроении является использование "плавающих" полов по грунту. Ниже рассмотрим особенности этой конструкции.

Чаще всего полы по грунту используются в сочетании с МЗЛФ. В этом случае внутри рамки ленточного фундамента снимается весь почвенно-растительный слой и выполняется засыпка пазух и внутреннего объёма ленты песком, на который затем укладываются гидроизоляция, утеплитель и заливается стяжка пола:

Армирование бетонного пола по грунту

Рис. 1. Сочетание МЗЛФ с плавающими полами по грунту.

Развязывание узла "фундамент/пол по грунту" делается для того, чтобы не возникало защемление плиты пола в рамке ленты. Т.е. пол внутри рамки МЗЛФ пол должен относительно свободно перемещаться, иначе теряется весь смысл плавающей стяжки.

Для развязки используется демпфер (см. рис.1). Часто встречаются рекомендации использовать для демпфера вспененный полиэтилен или изолон толщиной 8-10 мм, но согласно СП 29.13330.2011, зазоры рекомендуется делать 25-30 мм, поэтому лучше использовать тонкие плиты ПСБ или ЭППС соответствующей толщины.

Согласно того же СП 29.13330.2011, стяжка пола должна выполняться из бетона маркой не ниже В15 и армироваться сетками с шагом стержней от 100 до 200 мм. Традиционно стяжка пола армируется сетками из проволоки Вр 4-5 мм, т.к. все остальные виды арматуры имеют больший диаметр и существенно сокращают рабочее сечение пола.

    • Если возникнет осадка дома, то стяжка пола по грунту «сыграет» независимо от фундамента, в конструкции не появятся деформации и трещины.
    • В таком полу можно установить обогревающие трубки "теплого пола", решив одновременно и вопрос отопления. Кроме комфортного варианта отопления такое решение представляет собой вариант теплового аккумулятора, что немаловажно в случаях возможных аварий котельного оборудования.

    Минусы:

      • Пол «живёт своей жизнью», отдельной от всех остальных несущих конструкций.
      • Высокая зависимость решения от качества подготовки основания.
      • Возможность образования трещин и перепадов в местах соединения полов по грунту со стеной/фундаментом.

      Кроме этого, есть ещё мнения, что на такую конструкцию полов нельзя ставить тяжёлые кирпичные перегородки.

      Рассмотрим, как можно избежать проблем с плавающими полами и нивелировать их минусы.

      Разность в осадке фундамента и полов по грунту

      Смещение полов по грунту относительно фундамента и стен может быть связано со следующими основными факторами:

      1. Фундамент несёт на себе значительно большую нагрузку, чем полы по грунту. Поэтому обычно со временем он даёт осадку и смещается вниз относительно пола.
      2. Осадка полов относительно фундамента может быть связана только с осадкой подушки, засыпаемой вовнутрь МЗЛФ. Обычно это вызвано плохим её уплотнением.

      Для того, чтобы избежать указанных проблем, можно порекомендовать выполнять засыпку подушки полов сразу после устройства фундамента, а заливку стяжки делать уже после окончания возведения всей коробки. В этом случае к моменту заливки стяжки пола фундамент получает полную нагрузку и как правило "выбирает" основную осадку, а подушка под пол за время строительства успевает самоуплотниться так, чтобы исключить осадку полов из-за некачественного уплотнения (нормативный период самоуплотнения песка до коэф. 0,95 составляет 6 месяцев).

      Разумеется, что при этом должны быть выполнены мероприятия по защите фундамента от действия сил морозного пучения, т.к. в случае их отсутствия возможно возникновение ещё одного фактора — сезонное смещение фундамента относительно стяжки пола из-за действия сил морозного пучения.

      Монтаж кирпичных перегородок на полы по грунту

      Наиболее тяжёлым вариантом перегородок, которые могут монтироваться на полы по грунту, являются кирпичные.

      Таб. 1. Сравнение перегородок из газобетона и кирпича для высоты этажа в 2,7 метра.

      Материал перегородки Толщина перегородки Отделка Плотность кладки Общая погонная нагрузка Газобетон D500 200 мм Гипсовые смеси 2х5мм 500 кг/м3 275 кг/м.п. Кирпич силикатный полнотелый 120 мм Штукатурка 2х20мм 1800 кг/м3 775 кг/м.п.

      Из таблицы 1 видно, что погонная нагрузка от перегородки из силикатного кирпича почти в 3 раза превышает нагрузку от газобетона.

      Проведём расчёт деформации, изгибающего момента, потребности в армировании и усилий на продавливание, возникающих в полах по грунту для кирпичной перегородки из таб.1.

      Расчёт проведём в Autodesk Robot Structural Analysis Professional 2014 на основе следующей модели:

      Армирование бетонного пола по грунту

      Рис. 2. Расчётная модель.

      В модели взята плита размером 5х5 метров, бетон В15 толщиной 100 мм, армирование сеткой из Вр 5 мм в нижней части плиты, защитный слой снизу 20 мм. Нагрузки заданы от собственного веса плита и кирпичной перегородки по таб.1, а также эксплуатационные нагрузки по всей плоскости плиты в 150 кг/м2.

      Коэффициент постели упругого основания плиты определён по встроенному в программу калькулятору:

      Армирование бетонного пола по грунту

      Рис. 3. Коэффициент постели.

      Получены следующие результаты:

      Армирование бетонного пола по грунту

      Рис. 4. Осадка плиты под нагрузкой.

      Армирование бетонного пола по грунту

      Рис. 5. Реакция опоры.

      Армирование бетонного пола по грунту

      Рис. 6. Изгибающий момент в плите.

      Армирование бетонного пола по грунту

      Армирование бетонного пола по грунту

      Рис. 7. Площади сечения арматуры на м.п. плиты в направлении Х и У.

      Армирование бетонного пола по грунту

      Армирование бетонного пола по грунту

      Рис. 8. Число стержней на 1 м.п. в сетке в направлении Х и У. Соответствует ячейке 150х150 мм.

      Малая величина осадки и возникающего изгибающего момента связана с жесткостью основания. Несмотря на то, что ПСБ обладает очень малым модулем упругости, относительно небольшая его толщина приводит к тому, что общая жесткость основания понижается несильно. Увеличение толщины утеплителя до 200 мм соответственно даёт увеличение осадки:

      Армирование бетонного пола по грунту

      Рис. 9. Осадка при увеличении толщины утеплителя.

      Интересный результат даёт изменение структуры основания полов по грунту вот таким образом:

      Армирование бетонного пола по грунту

      Рис. 10. Вариант конструкции полов по грунту увеличенной жесткости.

      В этом случае коэффициент постели увеличивается почти в 1,5 раза:

      Армирование бетонного пола по грунту

      Рис. 11. Изменение коэффициента постели при изменении структуры "пирога" полов по грунту.

      При этом калькулятор коэффициента постели из Autodesk Robot Structural Analysis Professional 2014 не учитывает трапеции распределения нагрузки в слое песчаной подушки, поэтому в реальности жесткость основания увеличивается больше, чем в 1,5 раза. Такую конструкцию можно использовать для высоко нагруженных полов.

      Интересно, что разработчики УШП из Дороселл утверждают, что плитная часть УШП, которая по сути представляет собой пол по грунту, способна нести значительно большую нагрузку, чем кирпичная перегородка в полкирпича:

      Армирование бетонного пола по грунту

      Рис. 12. Нагрузки в УШП от Дороселл.

      Расчёт на продавливание выполнялся в программе BASE 7.6. В отличии от Autodesk Robot Structural Analysis Professional 2014 в ней нет расчёта коэффициента постели и сопротивления сложных структур основания, поэтому он был задан максимально низким:

      Армирование бетонного пола по грунту

      Рис. 13. Условия расчёта на продавливание.

      Армирование бетонного пола по грунту

      Рис. 14. Результаты расчёта на продавливание.

      Приём для уменьшения деформаций в местах переходов

      Основные риски излома покрытия полов возможны в местах перехода от полов по грунту к другим конструкциям, например, в проёмах капитальных стен:

      Армирование бетонного пола по грунту

      Рис. 15. Пример проёма в капитальной стене.

      Технически этот момент решается довольно просто:

      Армирование бетонного пола по грунту

      Рис. 16. Узел прохождения полов по грунту в проёме капитальной стены.

      Как видим, при устройстве полов по грунту на отметке, выше верхнего обреза фундамента (см. рис. 1), в районе проёмов пол по грунту через слой пенополистирола опирается не на подушку, а на сам фундамент. При этом, при каких-либо возможных подвижках фундамента вверх (что вообще крайне маловероятно), слой ПСБ работает как упругая вставка, "проглатывая" эти деформации. При осадке уже основного фундамента, пол по грунту "зависает" в проёме, работая как очень короткая плита перекрытия.

      Читайте так же:  Как сделать ключ для разборки алюминиевых радиаторов
      Оцените статью