Армирование полов по грунту

Не секрет, что в таких условиях идеальное выравнивание грунта трудноосуществимо, поэтому в отвержденном материале могут возникнуть дополнительные напряжения изгиба, которые вызывают растрескивание покрытия. Выход из создавшегося положения – в обязательном армировании полов по грунту.

Порядок подготовки к укреплению бетонных полов по грунту

Схема процесса и необходимые при этом расчеты предельных состояний описаны в руководящем документе СП 295.1325800.2017. Он представляет собой свод правил, рекомендуемых к выполнению, в том числе, и по армированию заливаемых бетонных полов по грунту.

Обоснование выбора армирующего материала

В СП 295.1325800.2017 основным армирующим материалом рассматривается арматура из полимеров. Причин этому несколько:

• Бетонные полы без утеплителя, в конструкции которых использована металлическая сетка или стальные арматурные стержни, более подвержена риску коррозии, поскольку для полов повышенная влажность является обычным эксплуатационным признаком;
• Стеклопластиковая арматура – более легкая, поэтому при ручной заливке толщиной от 150 мм гораздо точнее скомпенсирует все неровности грунта;
• Наличие композитного материала улучшает теплоизоляцию пола, особенно, если проектом в доме предусмотрен подвал;

Полимерная арматура на основе стекловолокна обладает механическими характеристиками, вполне соизмеримыми с соответствующими показателями арматурной стали. Поэтому в частных домах она ожидается вполне работоспособной, что подтверждается данными следующих таблиц:

Таблица 1 – физико-механические показатели

Таблица 2 – показатели коррозионной стойкости

При этом трудоемкость укладки в бетон стальных и стеклопластиковых армирующих стержней примерно одинакова.

Проверка по качественным и количественным параметрам армирования

Долговечность наливного бетонного пола в частном доме, заливаемого по грунту, может быть оценена только по характеристикам армирующих материалов (включая гидроизоляцию). Наиболее достоверную информацию даст комплексный расчет, учитывающий факторы двух групп:

I группа – соблюдение условий прочности и устойчивости позиционирования готовой стяжки. Устойчивость оценивается по показателям изгиба (для тонкостенных плит), либо скольжения/сдвига, если специального выравнивания грунта в частном доме не выполнялось.

II группа – соблюдение стойкости пола по теплоизоляции и от возможного трещинообразования. Здесь определяется вероятность раскрытия и последующего распространения трещин. При малом трафике наличие трещин допускается только, если они в дальнейшем не будут распространяться по всей поверхности чернового пола.

Выбор расчетных ситуаций, по которым принимаются исходные данные, делается в соответствии с рекомендациями ГОСТ 27751-2014. Результатами расчета являются предельные значения крутящих и изгибающих моментов, а также продольных и поперечных сил, которыми будет нагружаться поверхность бетонного пола. Если эти факторы превышают нормы для стекловолокна (см. таблицы выше), то количество арматурных стержней, их размеры и величину ячейки укрепляющей сетки следует изменить.

Руководство по выбору технологии армирования бетонных полов по грунту

Для укрепления бетонных полов частных домов используют армирующие сетки, изготовленные из стали или стекловолокна. В последнем случае полученное покрытие иногда называют фибробетоном.

Армирование стальной сеткой

Арматурные стальные стержни разрезаются и укладываются в формате сетки перед сваркой для формирования сетчатых листов. Листы толщиной 150…200 мм располагаются горизонтально, на высоте 10…15 мм от грунта. Бетон набрасывается поверх арматуры, после чего материалу дают время для отверждения, в ходе которого сетка фиксируется в бетонной массе.

Арматура из стальной сетки доступна в различных марках (для обустройства полов индивидуальных домов - от А240 до А600), при диаметрах стержней или проволоки от 4 до 10 мм. Марка используемой стальной сетки зависит от габаритных размеров помещения, а также от расчётной толщины готовой бетонной плиты (часто - 150…200 мм). Размер ячейки укрепляющей сетки должен также учитывать возможность установки любой дополнительной арматуры, если процессом проектирования выявлена необходимость исключить трещинообразование от совокупного действия сосредоточенных нагрузок.

Листы арматуры из стальной сетки должны опираться на распорки, которые обеспечивают сохранение сетки на месте во время заливки поверхности чернового пола. Одиночную стальную арматуру располагают таким образом, чтобы она находилась в пределах от 15 до 40 мм от верха отвержденной бетонной поверхности плит толщиной 150…200 мм.

Укрепление бетона стекловолокном

Полимерный материал добавляется в бетонную смесь перед ее закачкой на грунт. В современном композитном строительстве полов армирование стекловолокном может заменить сетчатое укрепление (при условии, что заблаговременно были заданы все габаритные размеры и конфигурация пола).

Использование стекловолокна в качестве армирования бетонного пола имеет множество преимуществ:

• Устраняет необходимость в подъеме и укладке сетки;
• Сокращает трудозатраты и, следовательно, время выполнения программы работ;
• Полезно при укреплении бетонных полов, заливаемых в помещениях с ограниченным свободным пространством.

Производительность заливки толщиной более 150 мм значительно улучшается за счет лучшего контроля усадки и снижения растрескивания. Наличие сетки обеспечивает равномерное качество армирования по всей структуре бетонного пола.

Эксплуатационные преимущества и особенности укрепления бетонных полов в частных домах

Бетон как строительный материал хорошо работает на сжатие, но плохо - при растяжении. Бетон, подверженный интенсивному движению, большим нагрузкам и даже экстремальным перепадам температур, может трескаться, изгибаться, становиться хрупким и структурно непрочным.

Применив метод армирования бетонных полов, можно повысить их долговечность, прочность, огнестойкость и долговечность.

Армирование:

1. Помогает контролировать растрескивание в бетонной плите пола (хотя некоторые трещины все же неизбежны).
2. Обеспечивает равномерное распределение давления от нагрузок, приложенных к бетонной плите (растягивающие напряжения воспринимаются арматурой, а не бетоном).
3. Улучшает устойчивость бетонного пола к огню (сталь и бетон одинаково реагируют на изменения температуры, следовательно, будет на практике реализован эффект уменьшения внутренних напряжений).
4. Позволяет залить более тонкую бетонную плиту без снижения прочности пола.

При этом тщательность выравнивания грунта на качество пола особого значения иметь не будет. Однако необходимо отметить, что ни стальная сетка, ни армирование стекловолокном не в состоянии полностью предотвратить образование трещин в материале. Поэтому в процессе заливки бетонной поверхности пола туда должны быть встроены контрольные швы.

В случае, когда трещина начнет образовываться там, где ее не ожидали, армирование стальной сеткой справится с задачей лучше, чем армирование стеклополимерами, поскольку сталь (как значительно более пластичный материал) надёжнее сдержит возникшую трещину и предотвратит ее дальнейшее распространение по бетонной поверхности.

Не рекомендуется использовать при укреплении пола по грунту одновременно два материала – сталь и стекловолокно, поскольку их коэффициенты относительного удлинения существенно различаются между собой. Это будет способствовать появлению дополнительных, температурных напряжений.