Характеристика жидкого стекла для бетона, его особенности, правила приготовление и пропорции

Для чего добавляют жидкое стекло в цементный раствор?

Жидкое стекло в цементный раствор вводится для изменения физических свойств бетона. Эта добавка в строительной смеси выполняет множество разнообразных функций: от ускорения процесса затвердевания жидкой смеси цементного раствора до придания бетонной конструкции новых физических характеристик. Области применения жидкого стекла не ограничиваются строительством. Из-за своих отличных адгезивных характеристик жидкое стекло используется в качестве связующего материала при склеивании всевозможных материалов: от синтетических до натуральных. Широко применяется клей из этого материала для склеивания металлических деталей.


Таблица характеристик жидкого стекла.

Жидкое стекло представляет собой водный раствор целого класса силикатов. Самыми распространенными на российском рынке считаются натриевые силикатные смеси. Гораздо более мелкими партиями отечественная промышленность выпускает калиевые силикаты. Аммониевые и литиевые силикатные растворы очень редко встречаются в продаже, так как выпускаются ограниченными опытными партиями. Иностранные производители, помимо указания конкретного вида силикатного раствора, очень часто указывают и значение вязкости силиката в растворе.

Области применения жидкого стекла

Растворы силикатов применяются в трех областях.


Характеристики жидкого натриевого стекла.

Первая основана на способности силикатов ускорять отвердевание цементного раствора. В результате получаются высокопрочные образцы искусственного силикатного камня, отличающегося от обычного бетона своими гидроизоляционными характеристиками. Также растворы силикатов служат отличным скрепляющим материалом для создания монолитных конструкций из различных искусственных и синтетических материалов. Так, силикатный клей отлично зарекомендовал себя при монтаже натурального камня в качестве декоративных покрытий и при отделке интерьера натуральными и искусственными материалами.

Второй областью, в которой находят применение силикаты, является синтез искусственного растворимого кремнезема. Он служит для изготовления таких химических реагентов, как белая сажа, силикагель, золь кремнезема, различные катализаторы, цеолиты.

Третья область применения силикатов щелочных металлов — это химическая промышленность, где жидкое стекло участвует в синтезе различных веществ в качестве неосновного химического компонента. В бумажной промышленности составами с содержанием силикатного клея пропитывают бумажную массу, а также проводят склеивание слоев различных сортов бумаги. Жидкое стекло входит в состав смеси, которая покрывает сварочные электроды. Краски на его основе обладают повышенной огнеупорностью и влагостойкостью. Тяжелая металлургическая промышленность использует составы с ингредиентами силикатов для создания огнеупорных тиглей для высокотемпературной обработки металлов. Широкое применение в строительстве, помимо добавок к строительным смесям, водные растворы силикатов получили при создании инъекционных составов для дополнительного укрепления рыхлых грунтов под фундамент.

В быту силикатный клей широко применяется для создания огнеупорных, кислотоустойчивых и влагостойких конструкций и образований.

Этот материал нашел применение и в садоводстве. Растворы силикатов используют для обеззараживания стволов и ветвей плодовых деревьев при их обрезке или ранении. Это экологически чистый антисептик, препятствующий образованию на поверхностях, которые пропитаны им, плесени, грибков, гнилостных образований.

Общая информация

Существует множество способов получения цементных растворов. Для каждой конкретной задачи используется определенный тип раствора. Обычный цементо-песочный раствор – это смесь цемента песка и воды в требуемых пропорциях. Бетон отличается тем, что в его состав входит щебень требуемой фракции. Простые цементо-песочные смеси и бетоны производятся с различным соотношением составляющих, а иногда вносятся и дополнительные добавки. К числу специальных добавок можно отнести пластификаторы, вещества для гидроизоляции, компоненты которые делают раствор морозоустойчивым и т. д.

Жидкое стекло используется при изготовлении жаропрочного бетона, а также в качестве гидроизоляции бетонных полов и стен.

Одной из наиболее часто применяемых добавок в раствор является жидкое стекло. Есть множество теорий и мнений о конечных свойствах цементного раствора после применения этого вещества.

По своей сути жидкое стекло – это водный раствор с силикатом натрия или калия. Получают его из кремнезема. В промышленной сфере используют как составляющее вещество для получения кирпича или бетонных изделий, которые применяют в агрессивных кислых средах. В бытовой сфере эту добавку используют для придания влагозащитных свойств раствору и для увеличения его прочности. Также в некоторых случаях силикат натрия используется для ускорения затвердевания раствора. Жидкое стекло представляет собой густую жидкость желтовато-белого цвета. В торговые сети поставляется в емкостях различного объема.

Схема применения жидкого стекла.

Применение силиката натрия в виде добавок к цементным растворам и бетонам должно быть оправдано в конечном результате. В связи с тем что при ведении строительных работ бетон и простой цементный раствор являются главнейшими составляющими, следует очень осторожно подходить к выбору добавочных компонентов для растворов. К примеру, бетон, применяемый для фундаментных работ, должен обладать определенными заданными характеристиками, а отделочные растворы на основе цемента производятся уже с совершенно другими физическими характеристиками. Бывают ситуации, когда требуется провести ремонтные работы небольшого объема или работы, на выполнение которых существует малый запас времени. То есть каждая добавка в растворе несет определенную функцию и может при разных назначениях строительной смеси принести как пользу, так и вред.

Особенности использования силикатов при создании бетонных конструкций


Подвижность бетонных смесей.

При работе с жидким стеклом нужно помнить, что это вязкое вещество, хорошо растворимое в воде. Добавляя его в цемент, всегда учитывайте быструю скорость схватывания смеси. Опытные строители рекомендуют вначале ввести добавку в воду, а затем с помощью электрической или механической мешалки произвести перемешивание полученной жидкости и сухих компонентов раствора. Следует помнить и о пропорции, которую следует соблюдать при составлении цементной смеси. Цементный раствор, в котором жидкое стекло не превышает 10-20% от массы цемента, достаточно быстро схватывается. Поэтому лучше всего готовить его небольшими порциями. При 50% содержания силикатов в цементном растворе схватывание смеси происходит за считаные минуты.

Однако использование этого раствора оправдано для устранения течей в гидросооружениях частного или общественного пользования. Количество жидкого стекла влияет на скорость устранения аварии. Причем подобные мероприятия актуальны для быстрого устранения трещин, через которые сочится или протекает влага. Качество «заплатки» зависит и от состава цементной смеси, и от глубины трещины, и от температурных характеристик, сопутствующих ремонтным работам. Масса примеров успешного устранения подобных аварий только подтверждает оправданность использования силикатного клея в подобных ситуациях.

Читайте также:
Управлением освещением при помощи обычного ИК пульта


Классы и марки бетона.

Вне зависимости от того, для чего вы используете цементный раствор с жидким стеклом, вам потребуются следующие инструменты:

  1. Емкость для раствора — это может быть ведро или тазик. В нем вы сможете смешать необходимые компоненты до нужных пропорций.
  2. Мешалка — для смешивания раствора вы можете приобрести специальную насадку на дрель или перфоратор. Она поможет быстро перемешать компоненты смеси и незамедлительно приступить к работе.
  3. Шпатель — для нанесения и распределения цементной смеси на рабочей поверхности.
  4. Строительный уровень — понадобится для создания ровных и геометрически правильных строительных конструкций с использованием цементного раствора с жидким стеклом.

Все работы следует выполнять с соблюдением правил техники безопасности. Работать нужно в перчатках. При попадании силикатов или растворов, их содержащих, на слизистую, необходимо немедленно промыть пораженный орган большим количеством воды и доставить пострадавшего в место, где ему будет оказана профессиональная медицинская помощь. Для различных нужд существуют разные пропорции смешивания компонентов цементного раствора. Жидкое стекло выступает в нем в качестве вспомогательного реагента.

Процесс приготовления

Как сделать самостоятельно раствор с добавлением силикатов? Соблюдайте последовательность операций:

  • возьмите одно ведро чистой воды;
  • добавьте стакан силиката;
  • перемешайте, полностью растворив средство;
  • перелейте смесь;
  • введите, при помешивании, сухую цементно-песчаную смесь;
  • используя смеситель, взбейте массу до однородности;
  • заполняйте массой подготовленный объем.

На таком цементном растворе, приготовленном небольшими порциями, будет обеспечено высокое качество строительных работ.

Виды цементных растворов с использованием силикатного клея


Схема приготовления раствора бетона.

Гидроизоляция требуется там, где строение или конструкция будут контактировать с влагой. Водостойкая штукатурка готовится из песка и цемента, которые смешиваются в пропорциях 1 часть цемента:2,5 части песка. Затем раствор нужно разбавить водой, в которой должен быть растворен силикат в соотношении 15% от объема цемента.

При гидроизоляции бассейнов, стенных или потолочных перекрытий, полов, потолков или подвалов применяют смесь, в которой на одну часть жидкого стекла берется десять частей простого цементного раствора (песок 3 части, цемент 1 часть). Перед использованием этой смеси поверхность следует покрыть одним или двумя слоями чистого силиката. Для этого лучше всего использовать жесткую кисть или щетку. Потом дождаться полного высыхания поверхности и уже затем приступать к нанесению цементного раствора.

Гидроизоляция колодцев требует применения смеси 1:1, где на одну часть цемента берут одну часть песка и одну часть жидкого стекла. Количество воды вычисляется таким образом, чтобы получить подвижную смесь, по консистенции напоминающую жидкую сметану.

Соотношение материалов

Уровень водостойкости напрямую связан с тем, сколько добавлять жидкого стекла в бетон. От этого показателя зависит также скорость процесса застывания. При приготовлении смеси нужно принять во внимание следующие данные:

Количество клея (%) Первоначальное схватывание (мин) Конечный результат (час)
2 40-45 24
5 25–30 16
8 15 6–8
10 5 4

Хотим обратить ваше внимание на то, что нельзя самостоятельно увеличивать содержание ЖС в растворе, так как практика показала, что при чрезмерно высоком содержании клея бетон, наоборот, разрушается буквально через день.[/su_box]

Посмотрим, как использовать жидкое стекло для гидроизоляции бетона на практике. Остановимся на наиболее важных моментах процесса стандартного варианта выполнения работ по организации влагозащиты.

Необходимые инструменты

Для устройства гидроизоляции бетона в этом случае используют специальные инструменты:

  • различные по объему емкости начиная с самой малой. Тогда при добавлении раствора вы не встанете перед необходимостью переливания;
  • дрель, снабженная насадкой, либо строительный миксер для размешивания;
  • валик, щетка либо макловица для нанесения ЖС, а для его распыления – краскопульт;
  • рукавицы;
  • спецодежда.

Подготовительные работы

Прежде чем начать покрывать бетон жидким стеклом, необходимо тщательно подготовить поверхность, очистить ее от грязи и пыли. После очистки станут видны возможные дефекты на ней: к примеру, трещины или разошедшиеся швы. Их необходимо заделать. С одной стороны, так можно снизить теплопотери в помещении, а с другой – дополнительно защитить основание от проникновения влаги. Кроме того, ЖС глубже проникает в структуру бетона через очищенные от грязи поры.

Жидкое стекло для гидроизоляции бетона: инструкция

Опишем поэтапно стандартную технологию устройства гидроизоляции.

  • Раствор тонким слоем наносят на основание, используя валик, макловицу или другой подходящий инструмент. Он заполняет все поры бетона и надежно их герметизирует.
  • Для большего эффекта операцию повторяют. С перерывом в полчаса поверхность таким же образом обрабатывают вторым слоем изолирующего состава. Его наносят по возможности равномерно, по крайней мере, без пропусков.

СоветИногда приходится иметь дело со слишком гладкой основой, к примеру, ж/б плитой. В подобных случаях рекомендуется ее предварительно «загрубить» при помощи металлической щетки. Таким образом можно обеспечить лучшее проникновение раствора ЖС в основу.

Меры безопасности

  • Вассерглас не токсичен, однако при попадании в верхние дыхательные пути мелкие брызги раствора могут вызывать раздражение слизистой оболочки.
  • Работы организуют в хорошо проветриваемом помещении.
  • Нужно избегать попадания раствора в глаза. Чтобы избежать ожогов, в случае необходимости их нужно сразу же обильно промыть водой. Настоятельно рекомендуется затем обратиться за квалифицированной медицинской помощью.
  • Места на коже, куда попадает раствор, намыливают и промывают теплой водой, затем наносят мазь. Обратите внимание, что в ее составе не должно быть активных веществ.
  • Используйте для работы с этим материалом перчатки, спецодежду, индивидуальные защитные средства. Они помогут уберечься от возможных осложнений.
Читайте также:
Шкаф купе в гостиную: критерии выбора, материал изготовления и разновидности

В завершение посмотрите на видео, как выполнить гидроизоляцию подвала изнутри и фундамента жидким стеклом.

Огнеупорные цементные растворы и иные способы применения силикатов


Определение готовности раствора.

Для того чтобы керамическая плитка прочно легла на бетонное основание и не отпала со временем, нужна хорошая плотная стяжка. Для усиления стяжки, а также для устранения дефекта изначально неверно смешанной и выполненной стяжки применяется силикатный клей. Смешиваем 6 частей силиката и одну часть воды и покрываем поверхность стяжки в несколько слоев.

При строительстве и ремонте огнеупорных конструкций, таких как камины, печи, дымовые трубы, используется такая же смесь, как и при гидроизоляции бассейнов. Огнеупорность, которую приобретает цементный раствор, будет обеспечивать кристаллическая структура силикатной составляющей, которая в равной степени сделает элементы конструкции прочными и долговечными.

На сегодняшний день раствор силикатов щелочных металлов используется как в чистом виде, так и входит в состав множества смесей и готовых продуктов. Не нужно выверять пропорции, готовые грунтовки и пропитки потребуют лишь добавления воды. Однако опытные строители предпочитают сами смешивать растворы, добиваясь от каждого ингредиента максимальной эффективности в конечной смеси.

Гидроизоляция подвала

  1. Подготовить рабочее место, очистив его от грязи и строительного мусора.
  2. Пройтись по поверхности пескоструйным или другим механическим агрегатом для вскрытия капилляров бетона. Затем протереть эту поверхность хлористым водородом, разведенным с водой в соотношении 1:10. При наличии плесени на стенах, обработать их антисептиком.
  3. Канавки и места стыков строительных материалов проштробить их на глубину более 25 мм и на ширину 20 мм.
  4. Проходящие по стенам инженерные коммуникации герметично прикрыть.
  5. Перед нанесением изоляции промочить бетон.
  6. Приготовить изоляционную смесь, следуя рекомендациям производителя.
  7. Нанести гидроизоляцию шпателем, окрасочным пистолетом или широкой кистью.

Про использование «жидкой резины» читайте здесь.

Жидкое стекло для бетона: зачем применяется, пропорции для приготовления раствора, технология замешивания

При возведении бетонных конструкций необходимо использовать защитные покрытия поверхностей. Чтобы избежать скорого разрушения построек под воздействием природных факторов, применяется жидкое стекло для бетона — цементный раствор на основе силикатного компонента.

Гидроизоляция фундамента с помощью жидкого стекла

Больше остальных бетонных сооружений риску разрушения подвержено основание любой постройки. Подтопление грунтовыми и талыми водами, атмосферные осадки и резкие перепады температур способствуют ускорению разрушительных процессов. Поэтому фундамент постройки нуждается в обязательной гидроизоляции.

Особенности жидкого стекла

Основной компонент материала — силикат натрия, отличающийся влагостойкостью. На вид похож на белые либо прозрачные бесцветные кристаллы, обладает некоторой сыпучестью, однако производители фасуют слегка увлажненный материал.

Состав затвердевает в результате химической реакции при взаимодействии с углекислым газом, при застывании образует аморфный оксид кремния.

Главной особенностью этого материала является увеличение гидроизоляционных свойств обработанной поверхности. Это связано с тем, что вязкое вещество, попадая в мельчайшие поры конструкции, способно образовать прочную пленку. Закупорка трещин приводит к образованию гидробарьера, благодаря которому влага не может попасть внутрь постройки и разрушить ее.

Основная сфера применения жидкого стекла в связи с его качественными характеристиками — устройство фундаментов из бетона и чаш бассейнов.

Характеристики жидкого стекла.

Плюсы и минусы использования

К достоинствам состава относятся:

  1. Повышенные показатели сил адгезии. Стекло имеет высокую скорость схватывания с поверхностью.
  2. Формирование прочной пленки. При нанесении материала на поверхность образующаяся пленка обладает водонепроницаемостью и прочностью. Целостность структуры способствует заполнению всех неровностей бетона.
  3. Хорошая текучесть. Применение пластификаторов способствует увеличению вязкости вещества и позволяет проникать в трещины конструкции.
  4. Экономичность. Для приготовления смеси достаточно небольшого количества ингредиентов.
  5. Доступная цена. При наличии высоких качественных характеристик приготовление жидкого стекла является относительно незатратным процессом.

Несмотря на ряд достоинств, это вещество имеет свои недостатки, в числе которых:

  1. Ограниченная область использования. Кроме бетонных и деревянных поверхностей состав нигде больше не применяется, кроме того, обработке подвержены только доступные поверхности.
  2. Невозможность применения в качестве самостоятельного материала. Само по себе вещество применяться не может из-за повышенной хрупкости после затвердевания, поэтому его добавляют как компонент в бетонную смесь.
  3. Сложность нанесения. В связи с ускоренным процессом застывания (примерно до 5-6 минут) материал следует использовать мгновенно, иначе он станет бесполезным.

При приготовлении состава необходимо учитывать скорость застывания и стараться не превышать предельно допустимую концентрацию жидкого стекла. В противном случае может сильно снизиться качество бетона.

Подготовка силикатного раствора — инструменты и расходные материалы

Для приготовления состава понадобятся следующие материалы и инструменты:

  • цемент;
  • речной песок;
  • силикатный порошок;
  • вода;
  • ведро для отмеривания частей компонентов;
  • дрель со шнековой насадкой;
  • кисть, губка, валик или краскопульт;
  • емкость для замешивания.

Пропорции компонентов при использовании жидкого стекла

Сначала разводят силикатный порошок, вмешивая небольшое количество воды и, при необходимости, добавки-пластификаторы, затем — цемент и песок.

При приготовлении состава желательно учитывать сферу его применения: в одном случае вещество должно быть густым и пластичным, в другом — вязким, но жидким.

Жидкое стекло и цемент — пропорции

Для приготовления необходимо придерживаться точности пропорций, которые будут зависеть от назначения применяемого состава.

Пропорции будут следующими:

  • цемент — 1 часть;
  • силикатный порошок — 1 часть;
  • вода — ¼ часть от силикатной смеси.

Для гидроизоляционных работ в чаше бассейна следует приготовить вещество из силиката и цемента в следующих пропорциях:

  • цемент — 10 частей;
  • силикат — 1 часть.

Если планируется использовать бетон с жидким стеклом в бытовых целях, то добавлять следует вещество с долей до 10% от общего объема бетонной массы.

Читайте также:
Толщина перегородки из гипсокартона – расчет всех ее элементов

При добавлении силикатного вещества не рекомендуется превышать его объем более чем на 3% от общего количества состава, иначе снизятся прочностные характеристики бетона.

Пропорции: цемент — песок — жидкое стекло

Для увеличения гидроизоляционных характеристик в бетон добавляется следующее количество компонентов:

  • песок — 2,5 части;
  • цемент — 1 часть;
  • вода — ½ части цемента;
  • силикатный клей — 15% от общего объема.

В этом случае получается водостойкая штукатурка, которую наносят на бетонную поверхность.

При изготовлении защитных покрытий колодцев готовят такой состав:

  • песок — 1 часть;
  • цемент — 1 часть;
  • жидкое стекло — 1 часть.

При правильном соотношении раствор будет напоминать вязкую густую сметану.

Пропорции раствора.

Для создания огнезащитных составов рекомендуется готовить смесь в такой пропорции:

  • песок — 4 части;
  • цемент — 1,5 части;
  • силикат — 1,5 части;
  • вода — ¼ от общего объема состава.

При заделке швов и трещин состав готовится в такой пропорции:

  • песок — 1 часть;
  • цемент — 3 части;
  • силикат — 1 часть;
  • вода — до получения вязкой густой консистенции.

Марку цемента во всех случаях рекомендуется брать не ниже М400 — чтобы качество состава было лучше.

Технология приготовления раствора для гидроизоляции своими руками

При самостоятельном приготовлении обмазочного состава пропорции должны быть следующими:

  • цементно-песчаная масса — 2,6 кг/л;
  • кварцевый песок — 1,5-1,7 кг/л;
  • силикат — 1,5 кг/л.

Приготовить смесь легко, нужно лишь соблюдать последовательность действий:

  1. Смешать цемент с песком в сухом виде.
  2. Налить воду в ведро.
  3. Добавить туда силикатный порошок.
  4. Перемешать до полного растворения.
  5. Слить раствор в емкость для замеса обмазочного состава.
  6. В жидкость, помешивая, постепенно высыпать цементно-песчаную смесь и кварцевый песок.
  7. Размешать массу до полной однородности дрелью.

После приготовления материал желательно использовать как можно скорее, поскольку срок схватывания полученной массы может составить от 5 до 40 минут в зависимости от процентного содержания силиката.

Красящие работы

Кроме гидроизоляции бетона силикатная смесь может быть использована для покраски стен и фундамента. Производители предлагают краски на основе силикатов, однако их можно изготовить самостоятельно, добавив в раствор красящий пигмент.

Наружные работы

К ним относится оштукатуривание поверхностей стен и фундамента постройки. Штукатурка используется в качестве дополнительной защиты наружных ограждений, особенно в зимнее время, когда наблюдается резкий перепад температур.

Перед применением смеси можно увеличить адгезионные свойства бетона, нанеся на поверхность тонкий слой силикатного раствора, который сохнет в течение нескольких минут.

Грунтование

Грунтовка бетонной поверхности необходима в случае проведения облицовочных работ. После нанесения грунтовочного слоя, состоящего из цемента и жидкого стекла, увеличиваются силы сцепления отделочного материала с основной поверхностью.

В этом случае цемент должен быть водостойким.

Пропитка поверхностей

Тут используется только раствор жидкого стекла, благодаря которому на обрабатываемой площади образуется прочный пленочный слой. С течением времени пленка застывает, схватываясь с поверхностью, и придает ей огнестойкие свойства.

Как пользоваться жидким стеклом при ремонтных работах: замазке трещин, щелей и пустот

Для приготовления стяжки необходимо 3 компонента:

  • цемент;
  • песок;
  • силикатный клей.

Воду добавляют до образования массы густой консистенции. Получившаяся замазка должна быть настолько вязкой, чтобы при проверке качества она не стекала со шпателя.

Прежде чем добавить силикат в цементно-песчаную смесь, порошок необходимо растворить в воде. Количество нужного затворителя определяется из инструкции по применению от производителя.

Поскольку материал имеет высокую скорость застывания, то состав желательно готовить небольшими порциями, чтобы успеть израсходовать всю массу за отведенное время.

Силикатный раствор может заменить жидкое мыло или известковую муку.

Как разводить жидкое стекло с цементом?

  • Рекомендуемые соотношения
  • Процесс приготовления
  • Затвердевание
  • Заключение

Широко распространено добавление жидкого стекла в цементные составы при выполнении строительных работ. Оно ускоряет твердение бетона и повышает устойчивость к проникновению влаги. Состав представляет собой раствор силиката натрия или калия. Его изготовление осуществляется путем высокотемпературной обработки соды, кварцевого песка с уменьшением гранулометрических характеристик и растворением в воде.

Вводят жидкое стекло в раствор цемента при строительстве бассейнов, гидротехнических объектов, фундаментов, обустройстве печей и выполнении стяжки. Кроме того, незаменимо жидкое стекло для подготовки составов, если необходима штукатурка, обладающая высокой адгезией. Жидкое стекло с цементом, пропорционально смешанные, придают бетону огнеупорные и кислотоупорные свойства.

Введение жидкого стекла в цементный состав оправдано при сокращенных сроках выполнения строительных мероприятий. Применение жидкого стекла в строительных растворах требует соблюдения необходимой концентрации, так как отклонения от рекомендуемых пропорций связаны с непредсказуемыми изменениями характеристик.

Добавка жидкого стекла в раствор в зависимости от его количества придаст различные свойства готовому материалу

Рекомендуемые соотношения

Смешивайте цемент с жидким стеклом со строгим соблюдением рекомендуемых пропорций. Ошибка может вызвать разрушение или растрескивание конструкции. Процентное соотношение добавок, вводимых в цементный раствор, определяется с учетом объема цемента.

Применение жидкого стекла в строительных растворах осуществляйте, согласно следующим рекомендациям:

  • Жидкое стекло как гидроизоляционная добавка позволяет приготовить водостойкую штукатурку. Для раствора используйте 15% состав композита и смешайте с песчано-цементной смесью, соотношением 2,5:1.
  • Жидкое стекло с цементом для выполнения гидроизоляции бассейнов смешивайте, соблюдая пропорцию: на 10 объемных частей смеси должна быть добавлена одна порция силиката.
  • Цемент и жидкое стекло, а также песок, используемые, как защитные составы при изготовлении колодцев, применяйте в соотношении 1:1:1. Общая консистенция смеси должна соответствовать вязкости густой сметаны.
  • Жидкое стекло для бытовых целей следует добавлять в бетон объемом не выше 10% от общего веса.
  • Жидкое стекло и цемент, совместно с песком, перемешивается в соотношении 1,5:1,5:4 для подготовки обмазочных составов, обладающих огнеупорными свойствами. Доля воды для этого рецепта составляет не более четверти от общего объема добавки.

Для снижения твердеющих свойств рекомендуется сначала смешать жидкое стекло с водой, и только потом добавлять его в песчано-цементную смесь

Процесс приготовления

Как сделать самостоятельно раствор с добавлением силикатов? Соблюдайте последовательность операций:

  • возьмите одно ведро чистой воды;
  • добавьте стакан силиката;
  • перемешайте, полностью растворив средство;
  • перелейте смесь;
  • введите, при помешивании, сухую цементно-песчаную смесь;
  • используя смеситель, взбейте массу до однородности;
  • заполняйте массой подготовленный объем.

На таком цементном растворе, приготовленном небольшими порциями, будет обеспечено высокое качество строительных работ.

Затвердевание

Помните, что продолжительность твердения обратно пропорциональна процентной доле силикатов. От того, сколько их введено, зависит время полного высыхания и начало схватывания. Рассмотрим на конкретных примерах:

  • Цементный состав с 2-процентным содержанием добавок полностью высыхает за сутки, а начинает схватываться через 40 минут.
  • При увеличении процентной доли силиката до 10%, продолжительность высыхания уменьшается до 4 часов с соответствующим сокращением начала схватывания до 5 минут.

Временные интервалы приведены для бетона, имеющего марку М400. Обратите внимание, что, несмотря на рекомендации сомнительных источников, советующих вводить добавок порядка 25%, это делать не следует. Такой массив рассыпается уже через сутки, и работы приходится выполнять повторно.

Заключение

Соблюдайте, готовя силикат и смешивая цемент, пропорции. Это позволит достичь требуемых эксплуатационных характеристик. Выполняйте рекомендации и эффект гарантирован!

Фундаменты для промышленных зданий и сооружений: типы конструкций и особенности устройства

В отличие от гражданских зданий, конструкциям промышленных приходится испытывать не только статические нагрузки (от собственного веса и массы оборудования), но и динамические, вибрационные. Соответственно, фундаменты промышленных зданий должны иметь большой запас прочности и проектироваться не только на основании гидрометеорологических и геолого-геодезических изысканий, но и с учётом технологических и эксплуатационных особенностей сооружения.

Столбчато-ростверковый фундамент

При том, что способов осуществления задачи обычно имеется несколько, во время проектирования возможные вариации сравнивают и выбирают тот, который обеспечит наиболее выгодные технико-экономические показатели.

Выбор, определяемый расчётом

На выбор конструктива фундамента при проектировании промышленных зданий сначала влияет тип основания, на который ему предстоит опираться. Оно может быть как естественным, так и искусственным (насыпным) и иметь разные несущие способности.

Насыпное основание

Согласно с результатами полученных изысканий, определяется тип и конструкционные особенности фундамента, материал его исполнения, размеры в сечении и глубина заложения.

Предельные состояния грунтов

Естественные и насыпные основания обязательно просчитываются по двум видам предельного состояния:

  1. Деформациям – рассчитываются в любом случае. В расчётах учитывается совокупное действие нагрузок и влияние внешних факторов (например, грунтовых вод, способных ослабить прочность грунта).
  2. Несущей способности. Такие расчёты производятся, когда есть опасность воздействия горизонтальных нагрузок – например, сейсмических, либо здание находится на скальном основании или в непосредственной близости с откосом и сместить положение фундамента невозможно. При проектировании подпорных стенок такой расчёт выполняется обязательно.

На подпорные стенки действует горизонтальное давление грунта

Кроме того, при проектировании необходимо предусматривать вероятность изменения гидрогеологии участка застройки не только в процессе исполнения работ, но и в будущем, при использовании здания. Проблемы могут вызваны:

  • естественными колебаниями отметки зеркала подземных вод, как сезонных, так и многолетних;
  • образованием верховодки (локализации поверхностной воды в пустотах грунта выше УГВ);
  • техногенными изменениями, влияющими на уровень залегания подземной воды;
  • степенью её агрессивности как по отношению к грунту, так и к материалам заглубляемых конструкций.

Верховодка может доставлять немало неприятностей строителям

Гидрогеология

Возможные изменения гидрогеологической обстановки и вероятности подтопления на участке застройки должны оцениваться в процессе инженерных изысканий. Во всяком случае, для зданий I и II класса (жилые и общественные), это обязательно. При неблагоприятном развитии событий, проект сразу же предусматривает работы по укреплению грунта, дренажу и водопонижению, либо усиленной гидроизоляции (о способах гидроизоляции фундаментов читайте в статье).

Заглубление подошвы фундамента

На выбор глубины заложения фундамента промышленного здания влияют:

  1. Назначение сооружения.
  2. Конструктивные особенности здания.
  3. Расчётные нагрузки.
  4. Глубина закладки инженерных коммуникаций и фундаментов соседних зданий.
  5. Рельеф территории застройки.
  6. Свойства грунта.
  7. Характер подземных вод.
  8. Сезонное промерзание грунта на местности (УГП).

Принцип закладки фундамента в зависимости от глубины промерзания

Карта промерзания грунтов Вернуться к оглавлению

Фундаменты каркасных зданий

Тип фундамента определяется строением стен здания. Если это сборный железобетонный каркас, в котором вертикальными несущими элементами являются колонны, то для их установки применяются фундаменты стаканного типа (ГОСТ 24476*80).

Фундамент под металлические колонны

Особенности устройства стакана под колонну

Их строение начинается от простого блока с выемкой, в которую вставляется и замоноличивается колонна, до башмака со стаканом, в основании которого имеется опорная подошва в виде одной или двух плит.

Железобетонный стакан под колонну тип 1Ф Фундаментный стакан с башмаком тип 2Ф

  • Фундамент под колонну, как и сама колонна, может быть и монолитным. В данный момент он представляет собой симметричную конструкцию ступенчатой формы с двумя или тремя выступами и подколонной выемкой. Если колонна тоже монолитная, то вместо подколонника в центре плиты при заливке устанавливают выпуски арматуры.

Монолитный фундаментный стакан может быть двойным в тех случаях, когда необходимо установить две смежные колонны. При этом одна из них вполне может быть стальной, а другая железобетонной.

Общий стаканный фундамент для смежных колонн — чертёж Вернуться к оглавлению

Фундаменты для опоры сплошных стен

В зданиях, где основные нагрузки от веса здания воспринимает не каркас, а сплошные стены из блоков или кирпича, фундаменты представляют собой сборную или монолитную ленту. Лента может опираться как на грунт, так и на точечные опоры – столбы или сваи (в этом случае опорную ленту называют ростверком (о строительстве фундамента с ростверком рассказано в нашей статье)).

Сборная и монолитная лента

Лента может быть монолитной, но в целях сокращения сроков строительства на крупных промышленных объектах чаще проектируют сборные фундаменты. Они собираются из неармированных бетонных или железобетонных блоков, плит, подушек, а также укрупнённых или доборных элементов.

Лента в монолитном варианте

  • Плиты (подушки) укладываются плашмя в качестве основания и служат для увеличения площади опорной подошвы. Под ними должно быть предварительно выровненное песчаное основание, либо, если грунт нестабильный, выполняется бетонная подготовка. Блоки используют в качестве стен для вывода ленты на поверхность грунта.

Лента в сборном варианте

  • Сборный фундамент может быть не только сплошным, но и прерывистым. Укладка блоков с разрывами до 90 см помогает сократить расход материала в тех случаях, когда грунт на участке имеет отличную несущую способность. Сокращаются расходы на оплату труда, и соответственно снижается себестоимость конструкции.

Сплошной сборный фундамент

  • При устройстве ленты на просадочном грунте, поверх подушек — прежде чем монтировать блоки, устраивают шов толщиной до 5 см с заложенной в него прослойкой арматуры. Ещё один слой монолита, но уже толщиной до 15 см, предусматривают и поверх самого фундамента.

Прерывистый ленточный фундамент

  • Подушку фундамента делают не из подушек, а монолитом, стенку так же собирают из блоков. Чаще всего такое строение необходимо, когда здание имеет подвал. В этом случае блоки выполняют функции только стенового материала, а монолит воспринимает нагрузки от веса здания и распределяет их на грунт.

Монолитные подушки под блочные стены

  • Полностью монолитная лента имеет форму тавра с расширенной прямоугольной или ступенчатой подошвой. Она заливается по опалубке, установленной либо на уплотнённое насыпное основание, либо на жёсткий подготовительный слой из тощего бетона (подбетонку).

Сечение полностью монолитной Т-образной ленты

Перед бетонированием в опалубку предварительно монтируется объёмный арматурный каркас.

Столбы и фундаментные балки

Если основание вполне прочное, а здание одноэтажное и больших нагрузок не создаст, вместо более дорогой сплошной ленты проектируют фундаменты столбчатого типа.

Столбчатый фундамент с балками

Это монолитные бетонные столбы, расположенные в местах пересечения и примыкания стен, а также в промежутках между ними, с минимальным расстоянием 3 м (максимум 6 м).

Вариант устройства фундаментных столбов

Все опоры связываются между собой фундаментными балками – железобетонными или металлическими, которым и предстоит воспринимать нагрузку от веса стен.

Узел сопряжения фундаментной балки со столбами

Чтобы уменьшить их деформацию, под балками может быть устроена подсыпка из песка или шлака, толщина которой может достигать полуметра.

Строй-справка.ру

Отопление, водоснабжение, канализация

Фундаменты сборных железобетонных колонн. Под сборные железобетонные колонны применяют железобетонные сборные или монолитные фундаменты типа стакана. Сборные фундаменты могут состоять из одного железобетонного блока (башмака) стаканного типа или из железобетонного блока-стакана и одной или нескольких опорных плит под ним (рис. 26).

Монолитные железобетонные фундаменты имеют симметричную ступенчатую форму с двумя или тремя прямоугольными ступенями и подколонником в котором размещен стакан для колонны (рис. 27). Дно стакана располагается на 50 мм ниже проектной отметки низа колонны, с тем чтобы после распалубки фундамента путем подливки слоя цементного раствора (или бетона) компенсировать возможные неточности в размерах и заложении фундаментов.

фундаменты обычно проектируют с отметкой верха подколонника на уровне планировочной отметки земли—0,150. Фундаменты могут иметь полную высоту 12004-3000 мм с градацией 300 мм, что соответствует наибольшей глубине заложения подошвы фундамента — 3,150. В этом случае высота фундамента изменяется за счет высоты подколонника при; неизменной высоте ступеней.

При необходимости более глубокого заложения фундаментов под ними делают подушку из песка или бетона (см; рис. 27).
В зданиях с подвалами фундаменты располагают ниже пола подвала за счет увеличения высоты подколенника.

Фундаменты устраивают из бетона марок 150 и 200. Армируют фундаменты сварной сеткой с ячейками 200×200 мм, располагаемой в основании фундамента с защитным слоем 35-70 мм. Для рабочей арматуры применяют горячекатаную сталь периодического профиля класса А-П. Подкрлонники армируются аналогично соответствующим колоннам. При наличии слабых грунтов под фундаментами устраивают подготовку толщиной 100 мм из” бетона. Привязка фундаментов к разбивочным осям определяется привязкой колонны.

Фундаменты стальных колонн. Под стальные колонны, как правило, устраивают железобетонные монолитные фундаменты.

Подколонники делают сплошными (без стаканов) и снабжают анкерными болтами для закрепления башмака колонны. Верх подколонника располагают с таким расчетом, чтобы башмак стальной колонны и верхние концы анкерных болтов были, покрыты полом. С этой целью в зависимости от типа башмака отметка верха фундамента назначается — 0,4—1 м.

При необходимости заглубления фундаментов стальных колонн на 4 м и более возможно применение сборных железобетонных подколонников, изготовляемых по типу сборных железобетонных двухветвенных колонн. Такой подколонник нижним концом закрепляют в стакане фундамента, на верхнем конце он имеет анкерные болты для крепления стальной колонны. Фундамент под смежные колонны устраивают общим даже и в том случае, когда в числе смежных колонн имеются и стальные и железобетонные колонны.

Стальные колонны устанавливают на фундаментах, в которые заранее заделывают анкерные болты для крепления колонн. Проектное положение колонн в плане обеспечивается правильным расположением анкерных болтов на фундаментах, а точность установки по высоте — тщательной подготовкой опорных колонн: поверхностей фундаментов.

Опирание колонн осуществляется одним из следующих способов:
1) на поверхность фундамента, возведенного до проектной отметки подошвы колонны, без последующей подливки цементным раствором. от0т способ применяют для колонн с фрезерованными подошвами башмаков (рис. 28);
2) на заранее установленные и выверенные опорные детали (балки, рельсы и др.) с последующей подливкой цементным раствором (рис. 29). фундамент бетонируют до уровня на 250—300 мм ниже проектной отметки опорной плоскости башмака колонны. Затем устанавливают опорные детали и закладные части, бетонируют верхнюю часть фундамента до уровня на 40—50 мм ниже верха опорных деталей. Опорная (нижняя) поверхность башмака колонны при этом способе подготовки фундамента должна быть изготовлена строго перпендикулярно к оси колонны;

3) на заранее установленные, выверенные и подлитые цементным раствором стальные опорные плиты (рис. 30). Фундамент бетонируют до уровня на 50—80 мм ниже проектной отметки подошвы плиты, затем устанавливают опорные плиты, совмещая их осевые риски с рисками разбивочных осей на деталях, заделанных в фундамент. Положение каждой плиты по высоте регулируется установочными винтами с таким расчетом, чтобы верхняя плоскость плиты расположилась на
проектной отметке опорной плоскости башмака колонны. Опорные поверхности плит и колонн должны быть простроганы на заводе.

Фундаменты под стены. Под стены зданий и сооружений устраивают ленточные, столбчатые или свайные фундаменты.

Ленточные фундаменты, как правило, устраивают под несущие или самонесущие кирпичные и блочные стены. Они могут быть сборными или монолитными. Наиболее распространены сборные ленточные фундаменты. Эти фундаменты устраиваются из железобетонных и бетонных блоков или укрупненных элементов. Наиболее широкое распространение имеют блочные фундаменты. Ленточные Фундаменты устраивают из блоков двух типов: стеновых прямоугольных блоков (марки СП) и блок-подушек (марки Ф). Стеновые блоки (рис. 31, а) имеют единую номинальную высоту 600 мм, единую номи-; нальную длину 2400 мм и толщину — от 300 до 600 мм. Кроме основных стеновых блоков марки СП имеются доборные блоки марки СПД| номинальной длины 800 мм, которые используют для перевязки блоков в фундаменте.

Стеновые блоки изготовляют без арматуры — сплошными и с несквозными пустотами, открытыми книзу. Сплошные блоки имеют в обозначении дополнительную букву «С».

Блок-подушки (рис. 31, б) используют для увеличения ширины подошвы фундамента и соответственно армируют по низу сварными сетками.

Блок-подушки имеют номинальную длину 1200—2400, ширину 1000—2400 и толщину 300 и 400 мм. Блоки шириной 1000ч-1600 мм, кроме основных размеров, изготовляют доборные — половинной длины.

Стеновые блоки изготовляют из бетона марки 150, блок-подушки — из бетона марок 150—200.

Для основной рабочей арматуры блок-подушек используют горячекатаную сталь класса А-П. На рис. 32 показаны схемы ленточных фундаментов из стеновых блоков и блок-подушек.

Блок-подушки укладывают на выровненное основание или на песчаную подготовку. Фундаменты из блок-пбдушек могут быть сплошными или прерывистыми. В прерывистых фундаментах подушки укладывают с разрывом 0,2—0,9 м. Такая конструкция сокращает расход материала, уменьшает затраты труда и позволяет полнее использовать несущую способность грунтов.

При возведении зданий или сооружений на сильно сжимаемых или просадочных грунтах по фундаментным подушкам устраивают армированный шов толщиной 3—5 см, и поверх фундамента — армированный пояс толщиной 10—15 см. Это увеличивает жесткость фундамента и предупреждает появление трещин при неравномерной осадке здания.

Стеновые блоки укладывают на цементном растворе поверх фундаментных подушек. Из таких блоков сооружают стены подвала. При этом фундаменты и стены подвала состоят из нескольких рядов стеновых блоков, уложенных с перевязкой швов. Продольные и поперечные 1 стены таких фундаментов соединяют между собой посредством перевязки блоков.

Фундаменты из крупноразмерных железобетонных элементов устраивают из панелей-подушек и панелей-стенок (рис.ЗЗ).Панели-подушки (ребристые или сплошные) укладывают в виде сплошной или прерывистой ленты под стенами из крупных панелей. Поверх них устанавливают панели-стенки (сплошные, ребристые или со сквозными пустотами). Установленные панели соединяют между собой путем электросварки закладных стальных деталей в них.

Монолитные ленточные фундаменты устраивают из бетона или железобетона. Их возводят в опалубке, куда устанавливают арматуру (при железобетонных фундаментах) и укладывают бетон проектной марки.

Столбчатые фундаменты (рис. 34) под стены устраивают при прочных основаниях и небольших нагрузках на них. Под несущими стенами опоры фундаментов располагают в углах, в местах примыкания и пересечения стен, а также в промежутках на расстоянии не более чем через 3—6 м. При этом отдельно стоящие опоры связывают между собой железобетонными фундаментными балками, воспринимающими нагрузку от стен. Под фундаментными балками для предупреждения деформаций, связанных с пучением посадкой основания, устраивают шлаковую или песчаную подсыпку толщиной 0,5— 0,6 м.

Свайные фундаменты (рис. 35) устраивают при слабых грунтах, залегающих на большую глубину. В зависимости от различных признаков сваи подразделяют на разные виды. По материалу сваи бывают железобетонными, бетонными, стальными и деревянными. Железобетонные сваи в свою очередь делят на сборные и монолитные. Наиболее распространены сборные сваи. Их изготовляют двух видов: сплошные — квадратного сечения в плане и трубчатые — цилиндрические. Бетонные сваи, как правило, изготовляют монолитными, с разными диаметрами и глубиной заложения. Стальные сваи выполняют из двутавров, швеллеров, труб. Вследствие дефицитности металла и неустойчивости к коррозии стальные сваи применяют редко. Деревянные сваи изготовляют из хвойных пород леса. Для защиты от размочаливання при забивке на верхний конец свай надевают стальное кольцо (бугель), а на нижний — стальной башмак.

По способу изготовления и погружения в грунт сваи делят на забивные и набивные. Забивные сваи выполняются сборными железобетонными, стальными или деревянными. Их погружают (забивают) в грунт специальными механизмами путем забивки, вдавливания, вибрации, ввинчивания (винтовые стальные сваи).

Набивные сваи относятся к монолитным (рис. 36). Их устраивают непосредственно в грунте из бетона или железобетонна с помощью специальных обсадных труб погружаемых в предварительно устроенные в грунте скважины. Набивные железобетонные сваи применяют при больших нагрузках на фундаменты, имеют диаметр соответственно 1000 мм и глубину залегания 30 м и более.

По характеру работы в грунте сваи делят на висячие и сваи-стойки.

Сваитстойки проходят через слабый грунт и нижними концами опираются на прочный (скальный) грунт, передавая на него всю нагрузку от здания. Висячие сваи не достигают прочного грунта, а лишь уплотняют слабый грунт. Нагрузку от здания висячие свая воспринимают главным образом на счет сил трения, возникающих между их боковой поверхностью и грунтом.

По сравнению с другими видами фундаментов сваи имеют ряд преимуществ: дают меньшие осадки, повышают уровень индустриализации, сокращают объем земляных работ, уменьшают сроки и снижают стоимость строительства.

В настоящее время в промышленном, гражданском и транспортном строительстве из соответствующих конструкций набивных свай наиболее широко (5— 10% от общего количества применяемых свай) применяют буронабивные сваи, особенно в районах залегания просадочных и насыпных грунтов.Такие сваи обычно изготовляют диаметром 500—800 мм с уширенным основанием диаметром 1200—2000 мм.

Набивные сваи изготовляют специальными станками с инвентарными обсадными трубами, которые впоследствии извлекают или оставляют в грунте. Бурение скважин для устройства буронабивных свай выполняют специальными установками УРБ-ЗАМ, УГБХ-150 и специальными станками НБО-1, СП-45, в том числе станками вращательного бурения СО-2, СО-1200 и др.

Буронабивные сваи широко применяют также и за рубежом. Во Франции и Японии их изготовляют специальными станками. В Англии бурение скважин для набивных свай выполш!ют навесным оборудованием — шнеками и роторными бурами, навешиваемыми на подъемные краны.

Детали устройствз фунтдаментов. При возведении фундаментов, особенно под стены зданий I с подвалами, требуется устройство ряда других деталей: гидроизоляции, отмостки, приямков, осадочных швов.

Гидроизоляция. Фундаменты под стены подвергаются увлажнению просачивающейся через грунт атмосферной влагой, а также грунтовой водой. Вследствие кзпиллярности влага по фундаменту поднимается вверх и вызывает отсыревание стен здания. Чтобы прегрздить доступ влаги в стены, устраивают горизонтальную и вертикальную гидроизоляции. На зданиях без подвала горизонтальную гидроизоляцию устраивзют нз одном уровне с подготовкой под полы первогр этажа, з при устройстве полов по балкам — на 50—150 мм ниже линии.

Горизонтзльную гидроизоляцию выполняют из 2-х слоев рубероидзня битумной мастике или слоя цементной! раствора составз 1:2 с уплотняющими добзвкзми (церезит, алюминат натрия! хлорное железо) толщиной 20—30 мм.

Вертикальную гидроизоляцию применяют в зданиях с подвалами в зависимости от уровня грунтовых вод. Если уровень грунтовых вод шоке пола подвала, то для изоляции покрывают наружную поверхность стены подвалз, соприкзсзющуюся с грунтом, двумя слоями горячего битумз. При этом пол подвзлз является во-донепроницземым (зсфальтовый, цементный) и предотвращает доступ грунтовой сырости снизу с внутренней стороны стены (рис. 37, а). Если же уровень грунтовых вод выше пола подвала, то кроме вертикальной гидроизоляции стен устраивают гидроизоляцию пола подвала (рис. 37, б, в). В этом случае йдроизоляция представляет собой непрерывный ковер из нескольких слоев (2—5) гидроизола, изола, стеклоткани и других гнилостойких рулонных материалов, приклеиваемых к основанию (и ДРУГ к ДРУГУ) соответствующими мастиками. Гидроизоляционный ковер располагают в толще пола на бетонной подготовке, пропускают через фундамент (стены подвала) и заводят на поверхность наружных стен на 0,5 м выше возможного (наибольшего) уровня грунтовых вод. На гидроизоляционный ковер пола укладывают слой бетона или устраивают железобетонную плиту (прижимная плита), по которой настилается чистый пол. Гидроизоляционный слой, расположенный с наружной стороны стены, защищают от возможного повреждения облицовкой из хорошо обожженного глиняного кирпича на цементном растворе. Выше облицовки наружную поверхность фундамента (стены покрывают горячим битумом.

Отмостка. В целях защиты основания фундаментов от увлажнения поверхностными водами с наружной стороны здания по всему периметру устраивают водонепроницаемую отмостку шириной 0,5—1,5 м с уклоном от здания 2—3% (рис. 38). Ее обычно выполняют из слоя асфальта толщиной 20—30 мм, уложенного по щебеночной подготовке толщиной 100—150 мм.

Приямки. При возведении фундаментов в зданиях с подвалами обычно устраивают приямки (см. рис. 38). Приямки, устраиваемые у стен подвала, служат для освещения и загрузки топлива (например, в зданиях котельных). Стенки приямков выполняют из сборного или монолитного железобетона и кирпича. Днища приямков делают бетонными с уклонами к выпускным отверстиям для стока воды и сверху закрывают стальными решетками или крышками.

Осадочные швы. В тех случаях, когда отдельные части одного и того же здания имеют разные этажность, нагрузки, сроки возведения или различный по качеству под ними грунт, может произойти неравномерная осадка здания, а следовательно, появляются трещины, которые могут привести к разрушению всего здания. Поэтому фундамент здания вместе с расположенной на нем стеной разрезают вертикальным осадочным швом, который в непрерывных фундаментах выполняют в виде поперечной вертикальной щели (рис. 39). В шов закладывают вертикально поставленные обернутые толем доски толщиной 13 мм. По окончании кладки стен подвала ближайшие к поверхности стены доски вынимают, а швы в этих местах заполняют водонепроницаемым материалом, битумом, асфальтом и др.

Особые случаи устройства фундаментов. При изменении глубины заложения фундамента по длине стен от одного уровня к другому переходят постепенно — посредством уступов. Отношение высоты уступа к его длине принимают не более 1:2, причем высота должна быть не более 0,5 м, а длина — не менее 1 м.

В сейсмических районах, учитывая устойчивость фундаментов против опрокидывания, рекомендуется их проектировать в виде систем перекрестных лент и сплошных фундаментных плит, избегая применения отдельных столбчатых фундаментов.

В районах многолетнемерзлых грунтов фундаменты чаще возводя1 по методу сохранения мерзлого состояния грунтов основания. В ЭТОР случае фундаменты состоят из отдельных столбов, связанных поверх железобетонной балкой (рандбалкой), причем подполье зимой проветривается, что гарантирует сохранение мерзлого состояния грунтов основания.

При возведении фундаментов на просадочных (лёссовидных) грунтах просадочные свойства последних устраняют защитой его от замачивания или путем его уплотнения тяжелыми трамбовками, использованием грунтовых набивных свай и химическим закреплением.

При строительстве на плывунах применяют свайные или сплошные фундаменты, причем котлован ограждают шпунтовым рядом и организуют водоотлив.

Подвалы и технические подполья. Фундамент! здания, являющиеся стенами подвального этажа, образуют помещение подвалов и технических подполий. Помещения высотой более 2,0 используемые для хозяйственных нужд, называют подвалом, а помещения меньшей высоты, предназначенные для размещения инженерного оборудования и прокладки коммуникаций, называют техническим Подпольем. Стены подвалов и технических подполий выполняют из тех же материалов, что и фундаменты. Они должны быть устойчивы против г0ризонтального давления грунта, обладать достаточной теплозащитой и гидроизоляц.ией- Для освещения помещений в наружных стенах подвалов и технических подполий устраивают окна, выходящие в световые приямки.

Фундаменты промышленных зданий

Фундаменты промышленных зданий возводятся с учетом физических и механических свойств грунтов основания и местных инженерно-геологических процессов и явлений. Размеры фундаментов промышленных зданий в плане должны быть такими, чтобы среднее давление от расчетных нагрузок по подошве фундамента не превосходило расчетного давления на грунт, а расчетные значения абсолютных осадок и разностей осадок между отдельными фундаментами одного сооружения не превосходили предельных значений, установленных нормами проектирования.

Фундаменты промышленных зданий по контуру в плане, как правило, повторяет в упрощенной форме контур плана надфундаментных частей промышленного здания или сооружения. В соответствии с этим, фундаменты могут иметь различные конструктивные формы. Фундаменты массивных сооружений (мостовых опор, монументов и т. п.) выполняют в виде отдельных массивов. Фундаменты отдельных опор (колонн) могут быть устроены под каждую колонну отдельно (отдельные, одиночные или столбовые фундаменты) или общими под несколько колонн и иметь вид лент (ленточные фундаменты), перекрестных лент и плит (ребристых и безреберных). Фундаменты стен могут быть устроены в виде отдельных фундаментных столбов, перекрытых фундаментной балкой (рандбалкой), или подземных стенок, повторяющих по периметру план стен. Их называют стеновыми, хотя в литературе их часто называют ленточными, так как по своей форме они не отличаются от ленточных фундаментов, устраиваемых под несколько колонн.

В качестве материалов для устройства фундаментов могут применяться железобетон, бетон, бутобетон, каменная (бутовая или кирпичная) кладка. Каменную кладку, бутобетон и бетон применяют в более или менее одинаковых условиях, в конструкциях жестких фундаментов. Необходимость применения железобетона определяется наличием в конструкции фундамента растягивающих или скалывающих напряжений. Поэтому железобетон применяют при устройстве гибких фундаментов, а также для изготовления конструкций сборных фундаментов.

Фундаменты под сборные железобетонные колонны

Под сборные железобетонные колонны применяют железобетонные сборные или монолитные фундаменты типа стакана. Сборные фундаменты могут состоять из одного железобетонного блока (башмака) стаканного типа или из железобетонного блока-стакана и одной или нескольких опорных плит под ним.

Монолитные железобетонные фундаменты имеют симметричную ступенчатую форму с двумя или тремя прямоугольными ступенями и подколонником в котором размещен стакан для колонны. Дно стакана располагается на 50 мм ниже проектной отметки низа колонны, с тем, чтобы после распалубки фундамента путем подливки слоя цементного раствора (или бетона) компенсировать возможные неточности в размерах и заложении фундаментов.

Фундаменты обычно проектируют с отметкой верха подколонника на уровне планировочной отметки земли — 0,150. Фундаменты могут иметь полную высоту 1,2 — 3,0 м с шагом 300 мм, что соответствует наибольшей глубине заложения подошвы фундамента — 3,150. В этом случае высота фундамента изменяется за счет высоты подколонника при неизменной высоте ступеней.

При необходимости более глубокого заложения фундаментов под ними делают подушку из песка или бетона.

В зданиях с подвалами фундаменты располагают ниже пола подвала за счет увеличения высоты подколенника.

Фундаменты устраивают из бетона марок 150 и 200. Армируют фундаменты сварной сеткой с ячейками 200×200 мм, располагаемой в основании фундамента с защитным слоем 35-70 мм. Для рабочей арматуры применяют горячекатаную сталь периодического профиля класса А — П. Подколонники армируются аналогично соответствующим колоннам. При наличии слабых грунтов под фундаментами устраивают подготовку толщиной 100 мм из бетона. Привязка фундаментов к разбивочным осям определяется привязкой колонны.

Фундаменты под стальные колонны

Под стальные колонны, как правило, устраивают железобетонные монолитные фундаменты .

Подколонники делают сплошными (без стаканов) и снабжают анкерными болтами для закрепления башмака колонны. Верх подколонника располагают с таким расчетом, чтобы башмак стальной колонны и верхние концы анкерных болтов были покрыты полом. С этой целью, в зависимости от типа башмака, отметка верха фундамента назначается равной 0,4 — 1,0 м.

При необходимости заглубления фундаментов стальных колонн на 4,0 м и более возможно применение сборных железобетонных подколонников, изготовляемых по типу сборных железобетонных двухветвенных колонн. Такой подколонник нижним концом закрепляют в стакане фундамента, на верхнем конце он имеет анкерные болты для крепления стальной колонны. Фундамент под смежные колонны устраивают общим даже и в том случае, когда в числе смежных колонн имеются и стальные и железобетонные колонны.

Стальные колонны устанавливают на фундаментах, в которые заранее заделывают анкерные болты для крепления колонн. Проектное положение колонн в плане обеспечивается правильным расположением анкерных болтов на фундаментах, а точность установки по высоте — тщательной подготовкой опорных колонн: поверхностей фундаментов.

Опирание колонн осуществляется одним из следующих способов

1) на поверхность фундамента, возведенного до проектной отметки подошвы колонны, без последующей подливки цементным раствором. Этот способ применяют для колонн с фрезерованными подошвами башмаков;

2) на заранее установленные и выверенные опорные детали (балки, рельсы и др.) с последующей подливкой цементным раствором. Фундамент бетонируют до уровня на 250 — 300 мм ниже проектной отметки опорной плоскости башмака колонны. Затем устанавливают опорные детали и закладные части, бетонируют верхнюю часть фундамента до уровня на 40 — 50 мм ниже верха опорных деталей. Опорная (нижняя) поверхность башмака колонны при этом способе подготовки фундамента должна быть изготовлена строго перпендикулярно к оси колонны;

3) на заранее установленные, выверенные и подлитые цементным раствором стальные опорные плиты. Фундамент бетонируют до уровня на 50 — 80 мм ниже проектной отметки подошвы плиты, затем устанавливают опорные плиты, совмещая их осевые риски с рисками разбивочных осей на деталях, заделанных в фундамент. Положение каждой плиты по высоте регулируется установочными винтами с таким расчетом, чтобы верхняя плоскость плиты расположилась на проектной отметке опорной плоскости башмака колонны. Опорные поверхности плит и колонн должны быть простроганы на заводе.

Фундаменты под стены

Под стены промышленных зданий и сооружений устраивают ленточные, столбчатые или свайные фундаменты.

Ленточные фундаменты , как правило, устраивают под несущие или самонесущие кирпичные и блочные стены. Они могут быть сборными или монолитными. Наиболее распространены сборные ленточные фундаменты. Эти фундаменты устраиваются из железобетонных и бетонных блоков или укрупненных элементов. Наиболее широкое распространение имеют блочные фундаменты. Ленточные фундаменты устраивают из блоков двух типов: стеновых прямоугольных блоков (марки СП) и блок-подушек (марки Ф). Стеновые блоки имеют единую номинальную высоту 600 мм, единую номинальную длину 2400 мм и толщину — от 300 до 600 мм. Кроме основных стеновых блоков марки СП имеются доборные блоки марки СПД номинальной длины 800 мм, которые используют для перевязки блоков в фундаменте.

Стеновые блоки изготовляют без арматуры — сплошными и с несквозными пустотами, открытыми книзу. Сплошные блоки имеют в обозначении дополнительную букву «С».

Блок-подушки используют для увеличения ширины подошвы фундамента и, соответственно, армируют по низу сварными сетками. Блок-подушки имеют номинальную длину 1200 — 2400 мм, ширину 1000 — 2400 мм и толщину 300 и 400 мм. Блоки шириной 1000 — 1600 мм, кроме основных размеров, изготовляют доборными — половинной длины.

Стеновые блоки изготовляют из бетона марки 150, блок-подушки — из бетона марок 150 — 200.

Для основной рабочей арматуры блок-подушек используют горячекатаную сталь класса А-П. Блок-подушки укладывают на выровненное основание или на песчаную подготовку.

Фундаменты из блок-подушек могут быть сплошными или прерывистыми. В прерывистых фундаментах подушки укладывают с разрывом 0,2 — 0,9 м. Такая конструкция сокращает расход материала, уменьшает затраты труда и позволяет полнее использовать несущую способность грунтов.

При возведении зданий или сооружений на сильно сжимаемых или просадочных грунтах по фундаментным подушкам устраивают армированный шов толщиной 3 — 5 см, и поверх фундамента — армированный пояс толщиной 10 — 15 см. Это увеличивает жесткость фундамента и предупреждает появление трещин при неравномерной осадке здания.

Стеновые блоки укладывают на цементном растворе поверх фундаментных подушек. Из таких блоков сооружают стены подвала. При этом фундаменты и стены подвала состоят из нескольких рядов стеновых блоков, уложенных с перевязкой швов. Продольные и поперечные стены таких фундаментов соединяют между собой посредством перевязки блоков.

Фундаменты промышленных зданий из крупноразмерных железобетонных элементов устраивают из панелей-подушек и панелей-стенок. Панели-подушки (ребристые или сплошные) укладывают в виде сплошной или прерывистой ленты под стенами из крупных панелей. Поверх них устанавливают панели-стенки (сплошные, ребристые или со сквозными пустотами). Установленные панели соединяют между собой путем электросварки закладных стальных деталей в них.

Монолитные ленточные фундаменты устраивают из бетона или железобетона. Их возводят в опалубке, куда монтируют арматуру (при железобетонных фундаментах) и укладывают бетон проектной марки.

Столбчатые фундаменты под стены устраивают при прочных основаниях и небольших нагрузках на них. Под несущими стенами опоры фундаментов располагают в углах, в местах примыкания и пересечения стен, а также в промежутках на расстоянии не более чем через 3,0 — 6,0 м. При этом отдельно стоящие опоры связывают между собой железобетонными фундаментными балками, воспринимающими нагрузку от стен. Под фундаментными балками для предупреждения деформаций, связанных с пучением посадкой основания, устраивают шлаковую или песчаную подсыпку толщиной 0,5 — 0,6 м.

Свайные фундаменты устраивают при слабых грунтах, залегающих на большую глубину. В зависимости от различных признаков сваи подразделяют на разные виды. По материалу сваи бывают железобетонными, бетонными, стальными и деревянными. Железобетонные сваи делят на сборные и монолитные. Наиболее распространены сборные сваи.

Их изготовляют двух видов: сплошные — квадратного сечения в плане и трубчатые — цилиндрические. Бетонные сваи, как правило, изготовляют монолитными, с разными диаметрами и глубиной заложения. Стальные сваи выполняют из двутавров, швеллеров, труб. Вследствие дефицитности металла и неустойчивости к коррозии стальные сваи применяют редко. Деревянные сваи изготовляют из хвойных пород леса. Для защиты от размочаливання при забивке на верхний конец свай надевают стальное кольцо (бугель), а на нижний — стальной башмак.

По сравнению с другими видами фундаментов сваи имеют ряд преимуществ: дают меньшие осадки, повышают уровень индустриализации, сокращают объем земляных работ, уменьшают сроки и снижают стоимость строительства.

Вы смотрели: Фундаменты промышленных зданий

Поделиться ссылкой в социальных сетях

Фундаменты промышленных зданий

Новый сервис – Строительные калькуляторы online

Фундаменты сборных железобетонных колонн

Типовые чертежи фундаментов по сериям 1.412-1, 1.412-2 разработаны для сборных железобетонных колонн любого вида и типоразмера при нормативном давле­нии на грунт 0,15-0,45 МПа.

Фундаменты вы­полняют на строительной площадке, исполь­зуя, как правило, деревянную опалубку.

Фундаменты состоят из подколонника и одно-, двух- или трехступенчатой плитной части.

Фундаменты спроектированы по высоте 1,5 м и в пределах 1,8-4,2 м с интервалом 0,6 м.

Обрез фундаментов под железобетонные колонны располагается чаще всего для одно­этажных зданий на отметке минус 0,15 м, для многоэтажных зданий-на отметке минус 0,2 м.

Фундаменты выполнены с уступами, высота которых 0,3 и 0,45 м.

Все размеры их в плане унифицированы и кратны модулю 0,3 м.

Площадь подколонников принята в шести вариантах начиная от 0,9 х 0,9 м (ак х Ьк).

В последующих вариантах размер подколонника в направлении шага колонн Ьк установлен 1,2 м, а размер в направлении пролета между колоннами ак составляет 1,2; 1,5; 1,8; 2,1 и 2,7 м.

Фундаменты сборных железобетонных колонн:

(1-подколонник стаканного типа; 2-железобетонная колонна; 3-плитная часть; 4-подошва фундамента)

Размеры конкретного фундамента выбира­ют в зависимости от нагрузки, передаваемой колонной, характеристик грунта и решений конструктивной части здания ниже отметки 0.000.

Зазор между гранями колонн и стенкой стакана принят по верху стакана 75 мм и по низу 50 мм, а между низом колонны и дном стакана 50 мм. Минимальная толщина стенки поверху 175 мм.

Стакан для ветвей двухветвевой колонны устраивают об­щим.

Класс бетона фундаментов В10-В12 (М150 или М200).

После установки колонн стаканы заливают бетоном класса В20 или В25 на мелком гравии.

Под железобетонные фундаменты обычно делают подготовку толщиной 100 мм из щебня с проливкой цементным раствором или из бетона класса В7,5.

При прочных слабофильтрующих грунтах устройство подготовки не требуется.

Фундамент под спаренные колонны в температурных швах устраивают общим даже в том случае, если колонны по смежным разбивочным осям спроектированы стальными и железобетонными.

Фундаментные балки под наружные стены рассчитаны на нагрузку от сплошных стен и стен с оконными или дверными проемами, расположенными над серединой фундаментной балки.

Для опирания фундаментных балок на фундаменты колонн рекомендуется устройство приливов (бетонных столбиков), ширину которых следует принимать не менее максимальной ширины балки, а обрез на от­метке минус 0,45 или 0,6 м-в зависимости от ее высоты.

В многоэтажных каркасных зданиях с под­валами стены последних могут быть выполне­ны монолитными, из сборных железобетонных панелей (аналогично панелям наружных стен зданий) или из стеновых блоков и плит.

Отметку низа фундаментов колонн и стен подвала, расположенных между колон­нами, принимают, как правило, одинаковой.

Гидроизоляцию выполняют в соответствии с материалами, в зависимости от грунтовых вод и глубины наложения подвала.

В сухих грунтах следует учитывать возможность временного появления грунтовых вод, например весной.

Расположение фундаментных балок:

а – вид сбоку; б – план; в – сечение; 1 – фундаментная балка; 2 – прилив или бетонный столбик; 3 – колонна рядовая; 4 – колонна у температурного шва; 5 – колонна примыкающего пролета; 6 – стена; 7 – засыпка шлаком; 8 – отмостка

В многоэтажных каркасных зданиях с под­валами стены последних могут быть выполне­ны монолитными, из сборных железобетонных панелей (аналогично панелям наружных стен зданий) или из стеновых блоков и плит.

Отметку низа фундаментов колонн и стен подвала, расположенных между колон­нами, принимают, как правило, одинаковой.

Гидроизоляцию выполняют в соответствии с материалами, в зависимости от грунтовых вод и глубины наложения подвала.

В сухих грунтах следует учитывать возможность временного появления грунтовых вод, например весной.

Фундаменты стальных колонн

Фундаменты под стальные колонны принима­ют по типу фундаментов под железобетонные колонны. При этом подколонник устраивается сплошным (без стакана) и имеет анкерные болты, заделанные в бетон.

База стальной колонны крепится к фундаменту гайками, навинчивающимися на верхние выступающие из бетона концы анкерных болтов.

Размеры фундамента выбирают как для сборной железобетонной колонны, имеющей размеры сечения, близкие к размерам сечения стальной колонны.

Для заглубления развитых баз стальных колонн (с траверсами) обрезы фундаментов располагают на отметке – 0,7 или – 1,0 м.

Для стальных колонн, у которых траверсы отсутствуют, отметку верха подколонника назначают порядка – 0,25 м.

Сечение подколонников под базы сталь­ных колонн выбирают так, чтобы расстояние от оси анкерных болтов до грани подколонника было не менее 150 мм.

Монолитные железобетонные фундаменты под стальные колонны:

(1-стальная колонна; 2-анкерный болт; 3-анкерная плита; 4-опорная плита; 5-цементная подливка; 6-железобетонный фундамент)

Свайные фундаменты

Конструкции монолитных фундаментов железобетонных и стальных колонн могут при­меняться совместно со сваями.

При устройстве фундаментов использование свай целесообразно в тех случаях, когда не­посредственно под сооружением залегают сла­бые грунты, не способные выдержать нагрузку от сооружения, или когда применение свай позволяет получить экономически наиболее выгодное решение.

В отечественной практике известно более 150 видов свай, которые классифицируются по материалам (железобетонные, бетонные, дере­вянные и т. д.), конструкции (цельные, состав­ные, квадратные, круглые, с уширением и без него и т.д.), виду армирования, способу из­готовления и погружения (сборные, монолит­ные, забивные, завинчиваемые, буронабивные, виброштампованные и т. д.), характеру работы в грунте (сваи-стойки, висячие сваи).

Сваи железобетонные забивные цельные сплошного квадратного сечения по ГОСТ 19804.1-79* и ГОСТ 19804.2-79* рекоменду­ется применять для всех зданий и сооружений в любых сжимаемых грунтах (за исключением грунтов с непробиваемыми включениями).

Сваи забивают до проектных от­меток.

В том случае, если по каким-либо при­чинам отметки свай разные, осуществляют срубку свай ручными или механическими ин­струментами до заданных проектных отметок.

Свайные фундаменты:

1-железобетонная колонна; 2-подколонник; 3-плитная часть фундамента; 4-свая

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: