Фундамент как несущая строительная конструкция
Фундамент жилого или коммерческого здания – один из его ключевых компонентов, которые определяют характеристики всей постройки. С профессиональной точки зрения фундамент представляет собой несущую строительную конструкцию, которая обеспечивает прочность и устойчивость строения.
От того как был построен фундамент, зависит долговечность постройки.
Так, от несущей способности фундамента зависит возможность использования тех или иных материалов в процессе строительства, количество этажей, которое является допустимым в каждом конкретном случае, и другие параметры здания. При этом ее ключевой функцией является равномерное распределение нагрузки, оказываемой на площадь поверхности фундамента тяжестью самого здания и грунтом, поскольку от эффективности такого распределения зависят не только характеристики постройки в момент ее возведения, но и ее эксплуатационные возможности и долговечность.
Факторы, которые могут привести к нарушению целостности фундамента: ошибки при расчетах
Схема трещины в фундаменте.
Возможность организации определенного типа фундамента, обладающего тем или иным объемом несущей способности, зависит от множества факторов. В целом их можно разделить на 2 большие группы: природные и антропологические, то есть обусловленные деятельностью человека. Так, к числу природных факторов, которые следует учитывать при проектировании указанной несущей строительной конструкции, относятся максимальная глубина промерзания грунта в месте устройства фундамента, характер залегания грунтов, уровень грунтовых вод и другие подобные характеристики строительной площадки, на которой планируется возведение здания.
К группе антропогенных факторов можно отнести все предметы, окружающие будущую строительную площадку, которые налагают определенные ограничения на проект строительства. В значительной степени такие ограничения касаются самого здания: например, его высоты и других характеристик. Однако следует принимать во внимание, что в соответствии с ними необходимо рассчитывать несущую способность фундамента, поскольку она не должна ни существенно превышать нужную величину, ни быть значительно ниже нее. В первом случае избыточная несущая способность фундамента приведет к заметному увеличению затрат на строительство, которые не являются оправданными. Во втором же случае возможна ситуация, когда вследствие недостаточных возможностей фундамента по обеспечению устойчивости всей строительной конструкции произойдет частичное или даже полное нарушение целостности здания.
Нарушения в ходе выполнения работ в процессе заливки фундамента
Понятно, что наличие трещин в фундаменте дома не является нормальной характеристикой указанной несущей конструкции. В целом специалисты не считают их появление критичным, поскольку существуют возможности его ремонта.
Однако для этого владельцу необходимо установить, какова причина возникновения указанной проблемы, для того, чтобы правильно выбрать способ ее устранения.
Подобные проблемы могут возникнуть не только в случае первоначального неправильного расчета несущей способности фундамента, но и при неверном выполнении работ по устройству фундамента, в ходе которых были нарушены основные строительные нормы. Такая ситуация достаточно часто возникает в случае, если фундамент здания в ходе заливки формировался самим хозяевами, не имеющими специального образования и соответствующего опыта.
Схема усиления фундамента.
Они могли допустить целый ряд существенных ошибок, например, неправильно установить опалубку, тем самым обеспечив уязвимость поверхности конструкции, неверно разместить армирующие конструкции внутри фундамента, нарушить правила соответствия между глубиной промерзания грунта и глубиной залегания указанной несущей строительной конструкции. Кроме того, достаточно часто неопытные строители неправильно выбирают марку бетона, используемого для заливки фундамента, не учитывая интенсивности природного воздействия и нагрузки на эту несущую строительную конструкцию, что может привести к появлению трещин, в том числе в ленточном фундаменте.
Другие распространенные ошибки, которые часто допускают в процессе заливки фундамента, связаны с несоответствием параметров рассматриваемой строительной конструкции характеристикам всего здания. Так, хозяин может надстроить дополнительный этаж, не приняв во внимание ограничения несущей способности фундамента, в результате чего в нем появятся мелкие трещины. Также подобные проблемы возможны в случае неправильного устройства дренажной системы, которое может повлечь за собой проникновение воды в бетонную конструкцию.
Неблагоприятное воздействие внешних факторов на поверхности фундамента после заливки
Схема устройства фундамента.
Дополнительной причиной частичного разрушения фундамента может стать неблагоприятное воздействие внешних факторов на эту строительную конструкцию, которые могут привести к ее частичному повреждению. Например, после окончания зимы, которая характеризовалась экстремально низкими температурами, владелец жилого или коммерческого строения может столкнуться с тем, что у него появились мелкие трещины в фундаменте.
Это связано с тем, что характеристики появившейся трещины могут быть различными в зависимости от того, какие факторы оказали влияние на ее возникновение. Одной из ключевых причин, которые лежат в основе появления трещины, является движение грунта, обусловленное замерзанием и таянием воды. Как следует из законов физики, объем вещества, получающегося из определенного количества воды при ее замерзании, заметно превышает ее объем в жидком состоянии. В зависимости от характеристик грунта после устойчивого перехода среднесуточной температуры воздуха в плюсовую зону возможна как просадка, так и вспучивание почвы, которое может повлечь за собой возникновение трещины в фундаменте дома после зимы.
Циклы замерзания и оттаивания воды могут также оказать влияние на фундамент не посредством воздействия на него изменившегося профиля грунта, а напрямую. Чаще всего это происходит в случаях, когда указанная несущая строительная конструкция выполнена из бетона, который представляет собой строительный материал, характеризующийся высокой степенью гигроскопичности. Таким образом, в порах этого строительного материала скапливается вода, а при установлении отрицательной температуры она подвергается замерзанию, которое влечет за собой увеличение ее объема. Оно, в свою очередь, может стать причиной частичного разрушения строительной конструкции после ее оттаивания.
Наконец, фактором, который обусловливает возникновение трещин в фундаменте дома, может стать обыкновенный износ строительной конструкции, связанный с тем, что установленный срок ее использования подходит к концу. Указанный срок определяется качеством выполнения строительных работ в процессе закладки фундамента и маркой строительного материала, выбранного для его устройства. Однако даже в случае, если конструкция выполнена из высококачественного материала с соблюдением всех строительных норм и правил, рано или поздно в ней начнутся естественные процессы разрушения.
Типы трещин, возникающих в фундаменте
Схема использования маяков при наблюдениях за деформациями зданий.
Таким образом, определение причины возникновения трещин в фундаменте является одним из важнейших шагов, которые должен предпринять владелец дома прежде, чем приступать к устранению возникшей проблемы. Другим важным параметром, которые следует тщательно проанализировать на этом этапе, является характер разрушений несущей строительной конструкции, которые имеются на текущий момент.
В частности, специалисты рекомендуют обратить внимание на направление возникших трещин в фундаменте дома. Они выделяют 3 основных типа таких образований: горизонтальные, вертикальные и наклонные трещины. Каждый тип таких повреждений способен выступить свидетельством того, какие факторы стали причиной их возникновения, а значит, указать наиболее приемлемый способ устранения в каждом конкретном случае.
Наиболее простыми в ремонте считаются горизонтальные трещины. Как правило, их появление представляет собой следствие усадки грунта или собственно строительного материала, использованного в процессе закладки фундамента. Небольшие трещины, ширина которых не превышает 1-2 мм, можно считать относительно неопасными: их достаточно легко отремонтировать самостоятельно, имея в своем распоряжении некоторое количество свободного времени и минимум необходимых инструментов. Однако следует иметь в виду, что более объемные разломы могут свидетельствовать о воздействии достаточно серьезных проблем, например, о том, что давление грунта не соответствует несущей способности фундамента или выборе неподходящей марки строительного материала с учетом нагрузки, возлагаемой на указанную несущую строительную конструкцию, и природных условий в регионе, где находится рассматриваемое строение.
Схема устройства столбчатого фундамента.
Вертикальные трещины представляют собой гораздо большую угрозу целостности дома, на фундаменте которого они возникли. Одним из первых признаков их появления, который может заметить даже хозяин, не имеющий привычки периодического обследования несущих строительных конструкций дома, является затрудненное открывание окон и дверей. Оно, в свою очередь, представляет собой следствие смещение несущих конструкций.
Если такие признаки замечены, необходимо осуществить обследование поверхности фундамента дома на предмет появления в нем трещин. В некоторых случаях обнаруженные повреждения могут оказаться относительно неопасными и подлежать самостоятельному ремонту: речь идет об относительно небольших трещинах, которые имеют достаточно ровные края. В этой ситуации допустимо отремонтировать их своими силами, поскольку такие разрушения не представляют серьезной опасности для общей целостности строительной конструкции.
Иначе выглядит ситуация, когда обнаруженные трещины являются достаточно глубокими. В качестве дополнительных тревожных симптомов выступают неровные края, имеющиеся у таких повреждений, а также значительная ширина разломов, наличие влажности в местах их возникновения. Кроме того, следует иметь в виду, что особенную опасность представляют собой трещины, имеющие наклонное направление: они, как правило, свидетельствуют о наличии одновременно нескольких проблем, связанных с характеристиками несущей строительной конструкции, которые необходимо идентифицировать и устранить.
Способы измерения динамики повреждений поверхности фундамента после заливки
Схема устройства ленточного фундамента.
Каковы бы ни были проблемы с фундаментом, обнаруженные хозяином дома в процессе его обследования, не стоит предпринимать немедленных решительных действий. Это связано с тем, что для правильного выбора способов устранения возникших проблем необходимо тщательно удостовериться в том, что фактор, ставший причиной возникновения трещины в фундаменте дома, верно идентифицирован. Если способ, выбранный для осуществления ремонта поврежденной поверхности фундамента, не соответствует характеру и причине возникновения повреждений, предпринятые действия могут не только не улучшить ситуацию, но и усугубить возможные последствия, приведя к серьезным нарушениям целостности строительной конструкции.
Поэтому следует помнить, что для установления причин и характера возникших повреждений требуется некоторое время. В частности, специалисты рекомендуют после обнаружения таких повреждений в несущей строительной конструкции некоторое время осуществлять наблюдение за появившимися трещинами, чтобы отследить динамику их изменения.
В процессе такого наблюдения не следует ограничиваться попыткой визуально отследить динамику изменений, поскольку трещины, возникшие, например, в ленточном фундаменте, могут быть очень тонкими, поэтому их увеличение трудно заметить. В такой ситуации следует прибегнуть к подручным средствам, позволяющим измерить ширину и длину трещины.
Схема устройства плитного фундамента.
Для этого следует очистить повреждение от пыли, грязи и другого мусора и установить на нем так называемый маяк. Он представляет собой пластину, выполненную из бумаги, гипса или другого подобного материала, который обладает достаточно низкой устойчивость к разрыву. После того, как установленный маяк находился на месте повреждения в течение нескольких дней, необходимо проверить его состояние. Сохранившаяся целостность маяка свидетельствует о том, что ширина трещины не увеличивается.
Это является признаком относительно несерьезных нарушений целостности поверхности фундамента, которые можно устранить самостоятельно. Аналогичные измерения в отношении длины трещины, позволяющие сделать выводы о ее опасности, можно выполнить с помощью обычной линейки.
http://youtu.be/dT_j-LpvNuI
В случае, если образовавшаяся трещина имеет тенденцию к увеличению, необходимо установить, как быстро и в каких масштабах происходит ее увеличение. В отношении длины повреждения эту операцию тоже можно выполнить при помощи линейки. В отношении ширины трещины для установления скорости и объемов увеличения специалисты рекомендуют установить несколько маяков различной ширины. Разрывы или отсутствие разрывов на каждом из них покажет, какова динамика изменения ширины рассматриваемой трещины.
Выбор способа ремонта поверхности фундамента
Эти сведения будут полезны не только самому владельцу дома для установления характера повреждения поверхности фундамента, но и специалистам, которых он может привлечь для осуществления ремонтных работ в случае, если выявленные им повреждения дома окажутся достаточно серьезными.
http://youtu.be/7qPZVJ8koFY
Если проведенные наблюдения и измерения покажут, что повреждения несущей строительной конструкции выглядят достаточно опасными, это может означать, что произошли глубинные изменения характеристик фундамента, связанные с движением грунтов или нарушением его целостности. Такие изменения, свою очередь, могут привести к существенным повреждениям самого дома, устранение которых будет гораздо более длительным и дорогостоящим.
Именно поэтому рекомендуется вовремя установить наличие и характер повреждений и, в зависимости от выявленных характеристик, самостоятельно осуществить ремонт несущей строительной конструкции или прибегнуть к помощи таких специалистов, которые имеют специальное оборудование и навыки осуществления работ по ремонту фундамента.
