Фундамент — основа здания, которая должна быть достаточно прочной, чтобы выдержать его полный вес. Изменения в почве или самой постройке могут вызвать сдвиги и деформации в основании, которые способны поставить под угрозу целостность всего сооружения. Однако прочность большинства конструкций можно увеличить. Рассмотрим, как укрепить фундамент дома.
Эффективные способы укрепления фундамента здания
Существует несколько способов, как усилить фундамент дома. Их выбор зависит от характера повреждений, конструкции опоры, природных характеристик местности.
Сваи
Технология заключается в том, что под основанием или рядом с ним забиваются сваи, которые передают нагрузку от строения на более прочные слои грунта. Для укрепления используют несколько видов свай:
- Буронабивные. Устанавливаются путем бурения скважин в почве и заполнения их бетоном. Обладают значительной несущей способностью.
- Буроинъекционные. Предполагают бурение сквозь старый фундамент под углом к вертикальной линии, заполнение скважин арматурой и бетонной смесью под давлением.
- Винтовые. Это металлические стержни с винтовыми наконечниками. Легко устанавливаются, используются в различных грунтах, включая скальные и песчаные.
- Забивные. Изготавливаются из металла или железобетона, заглубляются в землю при помощи домкрата.
Усиление базы сваями позволяет увеличить его несущую способность на 50-100%, прочность, жесткость, предотвращает обрушение здания, может использоваться в любых почвах.
Однако такие работы отличаются шумом и загрязнением, а для их проведения необходимо предоставить доступ к открытому фундаменту.
Железобетонный пояс
Суть метода — в возведении по периметру фундамента железобетонного пояса, который повышает прочность и жесткость основания, предотвращая его деформацию и разрушение. Пояса бывают вертикальными, возводящимися на боковых гранях фундамента, и горизонтальными, монтирующимися по его периметру. Первые увеличивают прочностные показатели на изгиб, вторые — на сжатие.Эта технология упрочнения позволяет повысить несущую способность фундамента на 30-50%, улучшает его прочность и жесткость, предотвращает дальнейшее разрушение конструкции, не требует значительных земляных работ. Однако такой ремонт отличается высокой трудоемкостью.
Инъекции
Метод заключается в заполнении трещин и пустот в опоре специальными материалами, которые вводятся под давлением. Выделяют следующие разновидности инъекций:
- Цементация. Предполагает введение цементного раствора, который заполняет трещины и пустоты фундамента. Цементный раствор обладает хорошими прочностными показателями и водонепроницаемостью.
- Гидроизоляция. В этом случае в фундаментные стены вводится водонепроницаемый состав, создающий барьер, который препятствует проникновению воды. Гидроизоляционные составы производят на основе битума, полимеров и цемента.
- Укрепление грунта. При этом подходе в землю под давлением вводится укрепляющий состав на основе полимеров, цемента и микроцементов, повышающий его несущую способность, что снижает нагрузку на фундамент.
Усиление основания путем инъекций повышает его несущую способность на 30-50%, обеспечивает локальный ремонт, не требует значительного копания, выполняется без привязки к сезону. Однако работы характеризуются трудоемкостью и часто затратны.
Замена фундамента
Метод заключается в демонтаже старого фундамента и возведении нового. Это наиболее радикальный подход, но он позволяет полностью восстановить несущую способность опоры.
Замена может потребоваться в случаях, если старые фундаментные стены полностью разрушены, не могут перенести возросшие нагрузки или расположены в зоне геологических нарушений. При замене необходимо выбрать тип основания, который будет соответствовать условиям эксплуатации сооружения и грунта:
- Монолитный железобетонный. Наиболее надежный и долговечный вид фундамента, может возводиться на любых грунтах и при различных нагрузках.
- Бетонный блок. Это более экономичный, но достаточно устойчивый вариант.
- Кирпичный. Наименее надежный тип фундамента, который можно использовать только в легких грунтах и при небольших нагрузках.
Замена основания позволяет увеличить его площадь, полностью восстановить несущую способность, устранить предыдущие дефекты. Однако этот вид упрочнения — дорогостоящее мероприятие, требует значительных земляных и строительных работ.
Углеродное волокно
Углеродное волокно — легкий и высокопрочный композитный материал: в 10 раз прочнее стали, а по весу приближается к пластику. Оно обладает высокой химической и термостойкостью, низким коэффициентом теплового расширения, обеспечивает прочность на разрыв от 344 до 2413 МПа. Долговечность и высокие эксплуатационные характеристики углеволокна делают его оптимальным вариантом для армирования фундаментных стен.
Как происходит усиление фундамента с помощью углеволокна?
Армирование углепластиком включает следующие этапы:
- Подготовка поверхности. Перед тем, как укрепить фундамент углеволокном, стена зачищается и шлифуется для создания гладкой поверхности.
- Нанесение эпоксидной смолы. На стену наносится эпоксидный клей, предназначенный для создания прочного соединения с листами углеродного волокна.
- Нанесение композита. Листы, ленты или ткань из углепластика накладываются на покрытую клеем стену и прокатываются валиком для равномерного покрытия и выравнивания.
- Пропитка эпоксидной смолой. На листы композита наносится дополнительная эпоксидная смола для пропитки и герметизации.
- Отверждение. Эпоксидная смола оставляется для отверждения, обычно в течение нескольких часов. После затвердевания она образует жесткую связь с фундаментной стеной.
При правильном применении композит образует небольшой выступ на плоскости стены. Покрытие не препятствует отделке подвального пространства: поверх фундаментной стены можно возвести каркасные стены, а само полотно подходит для окрашивания.
Преимущества усиления фундамента углеволокном
Наклонные, трескающиеся или прогибающиеся стены нуждаются в восстанавливающих стройматериалах, которые достаточно прочны, чтобы выдерживать весовую нагрузку, и гибки, чтобы противостоять воздействиям среды. Усиление фундамента композитными материалами отвечает этим требованиям и обладает дополнительными преимуществами:
- Защита от сокращения и расширения. Стены фундамента постоянно подвергаются повторяющимся циклам сжатия и расширения при повышении и понижении внешней температуры. Ленты из композитов выдерживают эти структурные растяжения, не теряя своей поддерживающей способности.
- Защита от давления в подвале. Цикл замерзания и оттаивания влияет на почву под фундаментом. Этот подстилающий слой многократно перемещается вверх и вниз с течением времени, оказывая давление на стены подвала. Также давление может возникнуть горизонтально, когда основание начинает оседать из-за уплотненной весом земли. Повышенная прочность композита на разрыв сохраняет конструкцию в обоих случаях.
- Водонепроницаемость. Вода — одна из самых больших проблем, с которой сталкиваются подвалы. Утечки, конденсат и внешняя влага — причина многих структурных проблем, что делает гидроизоляцию фундамента необходимой. Ремонт с использованием углепластика создает мощный барьер против воды, сохраняя поверхности сухими.
- Коррозионная стойкость. В отличие от стальной арматуры, углеволокно не подвергается коррозии, что обеспечивает долгосрочную стабильность ремонта без риска ухудшения его свойств с течением времени.
- Простота и скорость монтажа. Армирование композитными материалами — это неинвазивный метод, не требующий копания, привлечения специальной техники, установки лесов и общего вмешательства в опорную конструкцию. В процессе того, как фундамент усиливается углепластиком, повседневная жизнь жильцов будет нарушена минимально. Сами ремонтные работы длятся недолго — бригада из нескольких человек укрепляет фундамент частного дома за день.
- Долгосрочная экономическая эффективность. Способ усиления фундамента углеволокном может выглядеть дороже, чем традиционные методы, однако его общая стоимость часто ниже из-за сокращения трудозатрат, более короткого периода строительства и отсутствия долгосрочных затрат на техническое обслуживание и ремонт.
Для каких типов фундаментов подходит углеродное волокно?
Углепластик подходит для ремонта и укрепления фундаментов из литого бетона, фундаментных стен из бетонных блоков, прогнувшихся менее чем на пять сантиметров. Углеродные ремни решают такие проблемы, как растрескивание и выпячивание стен подвалов частных домов. Они предотвращают дальнейшее расширение, противодействуют боковым силам и обеспечивают дополнительную поддержку при осадке основания.
Выбирая, как укрепить фундамент дома, важно понимать, что углеволокно — эффективное, но не универсальное решение. Некоторые проблемы с основанием, такие как сильное смещение или осадка, могут потребовать гибридных стратегий ремонта. К примеру, структурное армирование может совмещаться с инъекционным усилением, если в глубине фундамента обнаружены пустоты. По этой причине важно проводить тщательное предварительное обследование объекта и выявлять причины происходящих деформаций.
