Песок — плотный сыпучий материал, применяемый в строительстве для разных целей. Создание качественной подушки под фундамент — это одно из его предназначений. К сожалению, обустраивают ее не всегда, а если и делают, то часто выбирают неподходящий материал.
Для чего делают подушку
Для любого здания нужно прочное основание. Как правило, это монолитный фундамент, залитый на специально изготовленной подушке. После подготовки котлована требуемой глубины, которая дает возможность предотвратить промерзание грунта в зимний период, его дно покрывают слоем песка. Он обязателен в нескольких ситуациях:
- При строительстве жилого или промышленного здания на участке с пучинистой почвой. Подсыпанный песчаный слой заменяет извлеченный из котлована грунт. Его использование позволяет предотвратить возможную деформацию, которая появляется после нескольких циклов промерзания и оттаивания грунта.
- Важно получить дно котлована для будущего фундамента с идеальной горизонтальной плоскостью. Выровнять его можно с помощью подушки. Песок устранит все имеющиеся неровности. Ведь он легко распределяется по поверхности и таким образом выравнивает площадку, предназначенную для заливки фундамента.
- Слой песка является эффективным дополнительным барьером, предохраняющим подошву основания здания от воздействия грунтовых вод.
- Насыпанный песок под фундамент уменьшит возможную осадку дома. Как строительный материал он эффективно противостоит силам сжатия и при этом стоит очень дешево.
- При возведении многоэтажного здания подушка выполняет роль амортизирующего слоя.
В первую очередь подушка служит для выравнивания грунта. Почва на глубине неподвижна, но неоднородна, в ней содержится немало включений глины и органических веществ. По этой причине первоначальная задача слоя песка — выровнять дно котлована или траншеи. Песок результативно снижает нагрузки и хорошо поглощает воду. Он позволяет без больших усилий выровнять дно траншеи или котлована, даже если вынуто очень много грунта.
Основные плюсы использования песка для засыпки подушки:
- Дешевизна.
- Доступность.
- Невысокая теплопроводность.
- Не подвержен вспучиванию.
Среди недостатков следует отметить то, что:
- Под очень большой массой здания подушка проседает.
- При большом количестве воды в почве происходит размывание песчаной подушки. Поэтому ее лучше не использовать при высоком уровне грунтовых вод.
Требования, предъявляемые к песку
Не многие задумываются, какой песок нужен для подушки под фундамент здания и используют тот, который есть в наличии. Однако следует знать, что характеристики этого строительного материала оказывают непосредственное влияние на прочность постройки. Среди них есть такие, которые совершенно недопустимы для песка, используемого при обустройстве основания. Он не должен быть:
- Слишком мелким. Чем крупнее фракция строительного материала, тем качественнее и лучше получится подушка. Ее проще увлажнить и легче потом утрамбовать.
- Грязным. Наличие органических включений, крупных камешков серьезно изменяет физические характеристики создаваемой подушки. Хуже всего если есть частички глины. Такая примесь значительно повышает подвижность и сильно уменьшает несущие способности. Содержащиеся в песке глинистые включения задерживают влагу, что сильно ухудшает свойства создаваемой подушки.
- Для фундаментной подушки наилучшим считается мытый песок. Прекрасно подойдет речной или карьерный. Но закупка и доставка речного песка заметно повышает расходы на строительство. Дешевле будет стоить карьерный песок, хорошо отмытый большим количеством воды от содержащихся в нем включений.
Какой именно песок лучше под подушку фундамента, определяют, исходя из стоящих перед этим слоем задачах. Если под будущим зданием есть органоминеральный грунт (торф), то это существенно снижает несущие характеристики почвы. Для устранения этого недостатка и сохранения прочности конструкции необходимо убирать почву пока она не станет чистой от органических включений. Пустоту, сформированную выборкой органического грунта, заполняют плотным и чистым песком.
Еще одна цель создания песчаной подушки — компенсация деформации. Пучинистые почвы, такие как глина, находясь под основанием дома, значительно воздействуют на распределение нагрузок. Это способно привести к появлению трещин и даже полному разрушению бетонной фундаментной ленты или плиты.
Решая, какой песок использовать для подушки фундамента, важно понимать, что основное предназначение подушки заключается в равномерном распределении нагрузок, получаемых основанием. Поэтому нежелательно слишком экономить, покупая этот строительный материал. От него прямо зависит качество проведения последующих строительных работ.
Песчаная подушка — первое, что делается после подготовки котлована. Ее свойства определяются видом и предназначением фундаментного основания, а также составом грунта на участке.
При выравнивании площадки насыпается подушка толщиной примерно 10 см, на участке с пучинистым грунтом ее нужно увеличить до 20 см. Но толщина слоя песка не должна быть больше 1/3 высоты фундаментного основания здания.
Основные виды песчаных материалов
В строительстве обычно используют три разновидности песка:
- Карьерный. Этот песок для подушки фундамента малопригоден из-за значительного содержания примесей глины и прочих посторонних включений. Его часто покупают по причине невысокой стоимости. Карьерный песок можно применять при проведении нулевых циклов строительных работ только после тщательной проверки его качества.
- Морской добывают, как можно понять по названию, со дна моря. По этой причине в его составе много мелких ракушек и всевозможных посторонних включений. Производители в обязательном порядке должны проводить очистку материала перед продажей. Только очищенный морской песок можно занести в список материалов, используемых для устройства подушки под фундаментом постройки.
- Речной — универсальная разновидность строительного песка. Он используется на всех этапах проведения работ. Благодаря естественной шлифовке поверхности водой, частицы материала получаются идеальной формы. Их хорошо обработанная поверхность позволяет приготовить качественный раствор. Преимущество данного материала в том, что в нем не содержится органических включений и глинистых частиц.
Следовательно, ответ на вопрос, какой песок лучше для подушки — речной или карьерный, вполне очевиден. Но следует знать, что он может быть разным. Основная характеристика речного песка — размер фракций. Они могут быть величиной от 0.5 до 3.5 мм. Материал, состоящий из очень мелких частиц, не подходит для фундаментной подушки, поскольку слишком плотно осаживается. Он считается пригодным лишь для небольших хозяйственных построек.
Размер песчаных фракций при обустройстве фундаментных подушек для одноэтажных домов должен составлять 2–3 мм. Для многоэтажных зданий подходит материал с самыми крупными песчаными частицами. Стоимость песка зависит от размера фракций: чем они больше, тем выше стоимость материала.
Помимо величины фракций важным является:
- Отсутствие глинистых включений, задерживающих влагу и делающих подушку подвижной.
- Чистота состава. В нем не должно быть любых посторонних предметов, мусора. Например, примеси гравия существенно снижают рабочие характеристики песка.
- Влажность. Избыточное или недостаточное увлажнение плохо отражается на свойствах песчаных материалов.
Искусственный песок
Не везде есть природные источники качественного песка, поэтому кое-где этот материал в дефиците. Кроме того, серьезная добыча способна навредить экологии региона происхождения песка. По этой причине в стройиндустрии допускается применять искусственно изготовленный песок, хотя его так назвать можно только с очень большой натяжкой. Этот продукт производят из твердых пород с помощью их механического дробления. В основном для стройки используют отсевы, которые отделяются при изготовлении щебня.
Допустимо ли использовать искусственно изготовленный материал для определенного вида бетонных работ и для создания насыпей, зависит от того, из какого камня был получен песок, а также от габаритов его зерна, истираемости и прочности, количества содержащихся пылевидных частиц и остальных качеств, определяемых в лабораторных условиях. Зачастую искусственный песок применяют для производства декоративных растворов и изготовления фасадных фактурных поверхностей.
Но самый качественный отсев, отсортировываемый из наиболее прочных пород камня с помощью центробежно-ударных дробилок, в основном имеет все качества, необходимые для подушки фундамента. Отдельные искусственные материалы даже способны повысить прочность бетона благодаря шероховатой поверхности кубовидных зерен, которые прекрасно могут сцепляться с бетонным раствором. Такая форма зерна намного лучше, чем у откатанных или отшлифованных частичек речного песка.
Критерии выбора
Если поблизости от будущей строительной площадки расположено несколько месторождений, выбрать, какой песок нужен для фундамента, можно будет и без дорогих и сложных лабораторных исследований.
Следует спросить у продавца документы на реализуемую продукцию. В них должна содержаться информация о происхождении материала, размере зерна, влажности и плотности. Решая, какой нужен песок, важно принимать во внимание предназначение и конструкцию будущего здания.
Применяемый песок не должен содержать посторонних включений, особенно органических, которые будут гнить и разрушать бетонное основание в результате образования органических кислот.
Высокое количество в сыпучем материале глинистых компонентов не страшно для кладочных растворов — эти вещества даже увеличивают пластичность раствора. Но при засыпке его под подошву плитного фундамента та же повышенная пластичность сделает основание дома нестабильным.
Сомневаясь в качестве материала, можно испытать его простым способом. Им нужно наполнить стеклянную емкость на 1/3 объема, наполнить чистой водой, перемешать и выдержать 1 час. Если за это время над песком вода не останется мутной, то он хорошо подходит для использования под фундаментом. Мутная вода с грязью на поверхности, указывает, что этот заполнитель под мощное основание здания использовать нельзя.
Расчет требуемого количества песка
Приступая к строительным работам, следует сначала определить количество необходимых стройматериалов. Песка для любого фундамента нужно больше всего. Он потребуется не только для подушки, но и для раствора, которым заливается монолитная плита или лента фундамента. Чтобы определить требуемое количество для подушки, необходимо учесть ее толщину, а также габариты запланированного основания здания.
Толщина подушки выбирается в зависимости от той нагрузки, которую будет испытывать фундамент от выше расположенных конструкций, а также от глубины промерзания почвы, вида почвы на участке, высоты расположения подземных вод. Если здание возводится без проекта, рекомендуется насыпать подушку 10–20 см толщиной. Больше делать необязательно, но меньше категорически нельзя.
Умножив площадь опоры фундамента на выбранную толщину подушки, получают требуемый объем песка. Но следует учитывать, что песчаный слой нужно тщательно утрамбовать. В результате сыпучего материала будет израсходовано примерно в 1.5 раза больше.
Последовательность подготовки к заливке основания
Сначала на стройплощадке отмечается периметр будущего фундамента. После этого подготавливается траншея или котлован. В зависимости от объема земляных работ их выполняют с помощью лопаты или нанимают подходящего размера экскаватор. Дальше траншею застилают геотекстилем. Это улучшит дренаж и предотвратит смешивание песка с грунтом.
Чистый песок насыпают на дно траншеи и хорошо выравнивают. После этого его надо увлажнить и тщательно утрамбовывают. Песок насыпают небольшими слоями. Каждый из них утрамбовывается. Инструмент для уплотнения изготавливают из бруса, набив на него ручки, или используют вибратор.
Если насыпать сразу слой 20 см, то его правильно утрамбовать будет очень сложно. По этой причине песок нужно добавлять постепенно. Трамбовать нужно до тех пор, пока на поверхности подушки не перестанут отпечатываться следы от ног. От качества уплотнения зависит, станет ли после постройки здание проседать.
На полностью подготовленной подушке устанавливают арматурный каркас — стальные прутья, нарезанные по определенным размерам и связанные в цельную конструкцию с помощью специальной проволоки. Вокруг каркаса монтируют опалубку из деревянных щитов или досок, а затем будущий фундамент заливают бетонным раствором.
Прочное и надежное основание позволит возвести постройку, которая простоит длительное время без какого-либо разрушения фундамента и усадки здания. Поэтому качеству материалов, применяемых при его возведении, следует уделять особое внимание.
