Топовая баня
Назад

Цементация фундамента: назначение, технология проведения

Опубликовано: 16.07.2020
0
0

Почему разрушаются фундаменты

Причины разрушения основания бывают различными. Важно понять, почему возникла проблема чтобы принимать меры к её устранению. Вот некоторые причины, приводящие к разрушению конструкции:

  1. Изначально неверный расчёт фундамента без достаточно полных гидрогеологических и геологических исследований грунтов на этапе проектирования.
  2. Нарушение технологии при приготовлении смеси для формирования ленты приводит к получению бетона с пониженной прочностью, морозостойкостью, водонепроницаемостью. Это сказывается на несущей способности бетона, сроках эксплуатации.
  3. Перепланировка дома с критическими отступлениями от проекта, надстройкой этажа, мансарды.
  4. Изменение состояния грунтов и уровня грунтовых вод в течении времени эксплуатации. Это бывает по естественным причинам, подвижкой пластов при сейсмических колебаниях, изменению состояния и влажности грунтов при подъёме уровня грунтовых вод при строительстве нагруженного объекта в непосредственной близости.
  5. Нарушение гидроизоляции.Почему разрушаются фундаменты

Методы усиления

Схема усиления фундамента цементацией

Из наиболее надежных и популярных технологий усиления оснований можно перечислить такие:

  • Укрепление торкрет-бетоном – применение этого способа основано на покрытии ремонтируемой поверхности раствором, подающимся под большим давлением. Такой метод ремонта используется главным образом при укреплении кирпичных и бутовых фундаментов. Основные рабочие процессы: На глубину заложения фундамента роется шурф шириной 1,5-2 м, чтобы можно было опустить в него специальное оборудование (пушку), и нанести бетонную смесь,
  • Уширение подошвы также делается освобождением фундамента от наружного слоя грунта, после чего к старому основанию сваркой крепится арматура, которая одним концом вбивается в фундамент, а другим заводится в опалубку, заливаемую бетонным раствором,
  • Укрепление фундамента обустройством железобетонной рубашки. Процесс заключается в заливке бетона, который нужно доставить в траншею, прокопанную по всему периметру основания и укрепленную армирующим каркасом. Бетон заливается в дощатую опалубку,
  • Усиление сваями – на ослабленных разрушением участках бурятся наклонные скважины, в отверстиях связывается армокаркас, бетон в скважины подается под давлением,
  • Технология усиления основания цементацией: при первых признаках деформации или разрушения фундамента на разрушенных участках в грунте роются или бурятся скважины. Бетонным раствором пир помощи специальных инъекторов через скважины в фундаменте или в грунте заливают все пустоты.

Из всех вышеперечисленных методик цементация представляется простейшим и дешевым способом усиления фундамента дома. Кроме того, инъекции могут применяться к разным типам оснований: к ленточному или плитному фундаменту, к свайному или столбчатому, и делать это можно как для крупных мощных сооружений, так и для частных строений.

Укрепление буроинъекционными сваями

Выбор метода восстановления несущей способности основания определяется по результатам повторных геологических и гидрогеологических исследованиях грунтов, определению прочностных характеристик бетона на момент возникновения проблемы.

Появление таких трещин говорит о просадке фундамента

Лучший вариант — обратиться к организации, специализирующейся на подобных исследованиях, выполняющих проекты по восстановлению фундаментов, укреплению грунтов. Своими руками такую сложную проблему решить невозможно. Специалисты определят степень разрушения, предложат конкретные методы восстановления несущей способности фундамента.

Иногда вопрос ремонта решается быстро, без особых затрат старыми способами восстановления фундамента:

  • укрепление тела фундамента устройством обойм;
  • увеличение площади подошвы;
  • устройство свай усиления;
  • увеличение глубины заложения с устройством дополнительного фундамента или монолитной плиты.

В современном представлении усиление основания под здание представляется как:

  1. Усиление самого тела конструкции.
  2. Укрепление грунтов основания с целью увеличения несущей способности с изменением физических свойств.

Принципы технологии цементации

Песок для раствора, которым проводится цементация фундамента, должен быть мелким, среднефракционным или бентонитовым. Это будет зависеть от состава стройматериалов основания. Цементация (инъекция) делается таким образом: сначала под участок с разрушениями под углом подводится (бурится) скважина (в случае необходимости усиления грунта), или скважина бурится прямо в фундаменте, а затем в нее под давлением закачивается бетон.

Сложность осуществления этого способа в индивидуальном строительстве заключается в том, что трудно создать высокое давление в трубах в домашних условиях – для этого нужен специальный насос. Упростить инъецирование можно расширением скважины и использованием недорогого центробежного насоса. При правильно рассчитанном количестве цементных «уколов» фундамент снова станет прочной монолитной конструкцией.

Схема цементации

Подробнее о способах цементации:

  • Вводить жидкий цементно-песчаный раствор можно в наклонно пробуренную скважину в теле основания, которая заканчивается на глубине, не превышающей глубины заложения подошвы на 0,3 метра. То есть, нужно, чтобы отверстие не доставало до подошвы 30 см,
  • Второй способ заключается в том, что скважина должна проходить через фундамент насквозь, с заглублением ниже подошвы на 0,5 метра. Таким образом, все пустоты под подошвой будут заполнены раствором, что увеличит несущую способность фундамента и увеличит общую площадь подошвы.
Предлагаем ознакомиться  Как крепить вагонку в бане: правильный монтаж в парилке

Усиление прочности тела фундамента

При определении тех или иных работ по усилению фундамента бывает достаточно повысить прочность тела конструкции, потерявшую проектные характеристики. Для восстановления качества, прочности, водонепроницаемости бетона применяется технология микроцементирования.

Микроцемент — минеральное вяжущее особо тонкого помола, производится методом воздушной сегрегации, имеет плавную градацию гранулометрического состава.

Инъекция микроцемента в тело бетона до выхода из трещин
Инъекция микроцемента в тело бетона до выхода из трещин

Технология заключается в инъектировании в тело укрепляемой конструкции водной суспензии микроцемента под давлением 10—30 бар. Вот некоторые этапы процесса проведения инъектирования:

  1. В теле бетона под углом бурятся отверстия глубиной 2/3 конструкции, не доходя 40—50 сантиметров до подошвы основания. Отверстия делают через 50—60 сантиметров по периметру фундамента.
  2. Устанавливаются манжетные колонны или пакеры.
  3. Приготавливается водная суспензия микроцемента на специальном высокоскоростном смесителе ({amp}gt;2000 оборотов в минуту). Водоцементное отношение принимается в пределах 0.7—1.2.
  4. Производится закачка суспензии через манжеты, пакеры шнековым или плунжерным насосом до выхода раствора с обратной стороны или получение «стоп» при возрастании давления {amp}gt;30 бар.
  5. Суспензия проникает в поры бетона, раковины, волосяные и усадочные трещины. Давление в системе сбрасывается, пакер остаётся, поддерживает остаточное давление в теле конструкции.

Кроме эмульсии микроцементов при инъекции применяются: жидкое стекло, композиции на основе полимеров.

Процесс цементации

  • Первый шаг в реализации технологии инъецирования фундамента – бурение скважин (шурфов) на глубину, меньшую, чем заложение подошвы, сечением 100 х 100 см. Скважины рекомендуется бурить со сдвигом, в шахматном порядке. Если есть технологическая возможность, то и внутри дома также нужно пробурить несколько скважин. Все отверстия бурятся не рандомно, а в местах с наибольшими разрушениями. Визуально разрушения видны как трещины и осыпания штукатурки на стенах фундамента и самого здания. На рисунке ниже видны варианты типа трещин и их месторасположения, по которому можно определить причины их возникновения,
  • Затем на расстоянии 25-50 см в основании под углом бурятся шурфы Ø 40-120 мм. Глубина шурфа указана в пункте №1 «о способах цементации»,
  • Если ремонт фундамента проводит строительная бригада, то раствор подается под давлением при помощи специального оборудования. При самостоятельном решении проблемы придется использовать любой подходящий насос,
  • Как приготовить правильный раствор для цементации основания дома: сначала замешивается тощий (очень жидкий) раствор с соотношением вода-цемент 0,9-1. В течение 10-15 минут эту смесь необходимо в скважину с минимальным давлением 0,2 Мпа (можно больше, но не меньше). Подача смеси происходит, пока впитывание раствора не замедлится до 3,5-4 л/мин. Последующие порции цементной смеси делают гуще – с соотношением вода-цемент 0,7-1. Все порции закачивают полностью, с поддержкой такого же уровня давления, пока раствор не станет поглощаться со скоростью 5 л/мин.
  • Через 48 часов ремонтируемый участок можно считать готовым к эксплуатации.

Технология цементации фундамента пошагово

В первом варианте (см. рисунок) появление трещин может быть обязано с:

  • просадкой грунтов основания от замачивания,
  • слабым основанием под левой частью здания,
  • высоким УГВ и вымыванием грунта с образованием карстовых пустот,
  • изменение состава бетона,
  • разработка траншей или котлована в непосредственной близости от фундамента дома.

Во втором варианте (см. рисунок) появление трещин может быть обязано с:

  • слабым основанием в средней части дома,
  • неравномерной осадкой дома ввиду разнородного состава грунта,
  • высоким УГВ (уровень грунтовых вод) и вымыванием грунта под средней частью фундамента.

В третьем варианте (см. рисунок) появление трещин может быть обязано с:

  • просадкой грунтов основания от замачивания,
  • слабым основанием под пробой и левой частью здания,
  • высоким УГВ и вымыванием грунта с образованием карстовых пустот,
  • изменение состава бетона,
  • разработка траншей или котлована в непосредственной близости от фундамента дома.

Варианты цементации

Исследования грунта и рельефа местности поможет выяснить причины разрушений. Это может также быть ошибочный расчет и монтаж дренажа, слишком близко находящиеся искусственные или естественные водоемы, насыпной грунт на участке, и т.д.

Тип и визуальное проявление разрушений Причины разрушений Усадка дома посередине
  • Ослабленный или слабый фундамент в средней части дома,
  • Усадка фундамента,
  • Полости с воздухом в фундаменте.
Усадка здания по углам
  • Ослабленный или слабый фундамент по углам здания,
  • Неравномерная усадка почвы,
  • Карстовые пустоты,
  • Сторонняя траншея или котлован рядом с фундаментом,
  • Подтопление подвального помещения.
Деформирование стен дома
  • Давление на фундамент от растяжек, которые могут быть закреплены на здании,

Причины разрушения фундамента

Основными считаются причины разрушения, связанные с неравномерными нагрузками на грунт под фундаментом, сезонные изменения в структуре грунта, или ошибочные расчеты при строительстве фундамента. Цементация основания методом инъекций в этих случаях – наиболее эффективная и простая технология ремонта, позволяющая восстановить основание полностью.

Предлагаем ознакомиться  Фундамент блоки или монолит

Перед проведение работ по усилению основания дома следует проконтролировать, расширяются ли дальше трещины на стенах. Делается это при помощи гипсовых маркеров или специальных мерных линеек. При увеличении трещин следует выяснить, не является ли это следствием усадки дома, чтобы не ошибиться в расчетах методов укрепления основания. Цементация сработает только тогда, когда все причины будут устранены.

Усиление фундамента и грунтов

Цементация фундамента: назначение, технология проведения

Когда при обследовании основания выявляется необходимость усиления его несущей способности, используются технологии силикатизации, цементации грунтов, устройство разделения грунтов «стена в стене», монтаж через тело конструкции буроинъекционных свай.

Технологический процесс монтажа буроинъекционных свай делится на следующие этапы:

  1. В теле фундамента под углом бурится отверстие, превышающее диаметр шнека установки, до подушки основания. Монтируется гильза, которая будет служить направляющим кондуктором.
  2. Полым шнеком бурится скважина в грунте до проектной отметки, остатки грунта из скважины удаляются воздухом.
  3. Приготавливается бетонная смесь, закачивается в скважину под давлением 1.5—5 бар до выхода на поверхность чистого. При этом, объём закачки должен превысить 2 объёма скважины, зайти в грунт через поры.
  4. В заполненную цементной смесью скважину монтируется металлический каркас так, чтобы вокруг него оставался защитный слой бетона.
  5. В случае проблемных грунтов или прохождении грунтовых вод монтируется по ходу бурения обсадная колонна из металлической трубы.

Применение буроинъекционных свай обеспечивает сохранность природного состояния грунта на соседних участках, не влияет на состояние ремонтируемого здания, окружающих строений.

Порядок монтажа буроинъекционных свай
Порядок монтажа буроинъекционных свай

Методы усиления под фундаментом грунта, улучшение его физических характеристик, увеличение несущей способности осуществляется методом инъекции:

  1. Смолы — Sika Injection 201, 451; Sikadur 52, 53; MC Inject 2300 Plus; Манопур 143. Акрелатных эластичных гелей — Sika Injection 304/305, MC Inject G-L 95 DX.
  2. Инъекционной микроцементной суспензии SikaRock Fill 10.
  3. Цементного раствора с расширяющим вяжущим
  4. Двухкомпонентной полиуретановой смолы Bast Meyco 355 A 3 Tix.
    Укрепление грунта методами инъекции
    Укрепление грунта методами инъекции

Эти способы позволяют создавать в грунте под фундаментом зоны с улучшенными физическими характеристиками по несущей способности.

Причины необходимого укрепления опоры зданий

Фундаменты зданий теряют прочность и разрушаются от многих причин, самой главной из которых является несоблюдение технологии возведения опорного основания здания при его строительстве. Если при возведении основания был неправильно сделан его расчет, применялись некачественные, дешевые материалы, не была проложена гидроизоляция, вполне можно ожидать преждевременные разрушения опорного пояса.

Основание, нуждающееся в цементации
Основание, нуждающееся в цементации

Свою лепту в преждевременные разрушения конструкций вносят и эксплуатационные моменты – отсутствие отопления в подвале в холодные зимы; возведение здания без цоколя. Чтобы избежать полного разрушения оснований строений, требуется выполнить усиление фундаментного пояса или несущих грунтов.

Влияние на возникновение разрушений в фундаментном поясе зданий оказывают следующие воздействия:

  • Повышение уровня подпочвенных вод вследствие разных причин.
  • Значительное промерзание грунта, особенно наполненного водой.
  • Морозное пучение грунта.
  • Масштабные строительные работы вблизи здания – демонтаж тяжелого технологического оборудования; забивка железобетонных свай; снос многоэтажных строений с применением специального оборудования.
  • Наличие постоянной вибрации, воздействующей на основание.

Еще одна причина, по которой может потребоваться выполнить усиление– надстройка второго этажа или мансарды, увеличивающая нагрузку на фундаментное основание.

Фундаменты строений разрушаются в силу многих причин, основная заключается в несоблюдении технологий еще на стадии возведения опор сооружения. Таким образом, неверные расчеты на начальной стадии, применение низкокачественных материалов и отсутствии гидроизоляции чаще всего становятся причинами преждевременного разрушения опор.

Такое основание нуждается в цементации

Свой вклад в преждевременное разрушение фундамента могут вносить и моменты, связанные с эксплуатацией здания – например, помещение не отапливалось в холодное время года или само строение возводили без цокольного этажа. Для избежания полного разрушения основания необходимо усилить или сам фундаментный пояс, или несущие грунты.

Особенно разрушительно на основание влияют такие воздействия как:

  • Повышение уровня грунтовых и подпочвенных вод;
  • Промерзание почвы, в особенности при его заполнении водой;
  • Пучение грунтов под воздействием низких температур;
  • Крупномасштабное строительство, ведущееся вблизи здания, включая демонтаж, снос зданий и др.;
  • Наличие вблизи строения постоянных вибраций.

Помимо этого усиление или цементация основания требуется при выполнении надстройки еще одного этажа либо мансарды, поскольку нагрузки на основание в таких случаях увеличиваются.

Разновидности усиления фундаментов

Заливка бетонного раствора в щели основания

Усиление фундамента может выполнятся следующими способами:

  • Укрепление при помощи свай;
  • На уже существующем фундаменте обустраивают рубашку;
  • Проводят усиление методом цементации;
  • Уширяют подошвы опоры;
  • Монтируют отливы;
  • Укрепляют основания методом полного или частичного возведения новых конструкций.
  • Защищают конструкцию с помощью обойм либо торкретбетона.

Ниже мы рассмотрим такой метод защиты ленточного фундамента как цементация.

Защита фундамента цементацией

Траншея для усиления основания

Данный способ применим для фундаментов, сохранивших свои несущие способности. Он оптимально подойдет для укрепления оснований, возведенных из достаточно прочных материалов (к примеру, кирпич, бутовый камень и др.) поскольку именно тогда возможно ослабление конструкции по причине разрушения связывающего ее раствора.

Предлагаем ознакомиться  Водоотвод из пластиковых бутылок своими руками

Перед тем, как начать работы по укреплению фундамента из бута либо кирпича, по всему периметру постройки, как снаружи, так и внутри, необходимо открыть шурфы, отрывают их вручную, в шахматном порядке, на расстоянии одного метра друг от друга. Если основание возведено из крупных камней, расстояние между ними увеличивается и может достигать двух метров. Укрепляя основу из бутового камня необходимо отрыть вдоль всего периметра траншеи шириной в один метр независимо от типа грунта.

Поскольку наиболее проблемными местами в любом ленточном фундаменте выступают ослабленные швы в его кладке, в них следует просверлить отверстия, впоследствии они заполняются раствором. Количество таких отверстий рассчитывается на стадии проекта. В уже проделанные отверстия в фундаменте устанавливают инъекторы, затем в них под давлением нагнетают раствор.

При изготовлении раствора допускаются следующие возможные соотношения его ингредиентов: 1:1; 1:1,5; 1:2. Заполнение им отверстий продолжают вплоть до полного насыщения. В постройках с подвалом такие работы выполняется только изнутри.

Цементация грунтов

Технология цементации грунтов позволяет не только усилить грунты в не зависимости от их типа, но и повышать их устойчивость к деформациям, которые могут возникнуть в самых различных местах конструкции.

Основу цементации составляет метод, включающий в себя перемешивание и одновременное разрушение ослабленного грунта, проводимое при помощи подаваемой под большим давлением струи раствора из цемента. Нагнетание раствора ведет к тому, что в земле образуются цементные элементы в виде колон, укрепляющие его состав и повышающие несущие способности.

Данный способ позволяет достигать отличных результатов на самых различных типах грунтов, в том числе на тех, чьи несущие способности невелики от природы, например на илистых грунтах. Итоговые характеристики усиления определяются расчетами, проводимыми перед началом работ.

В заключение нужно отметить, что укрепление грунта при помощи цементации представляет собой достаточно трудоемкий процесс и требует применения дорогого оборудования.

Технология укрепления ленточного основания методом цементации, может применяться на фундаментных опорах с сохранившейся несущей способностью.

Метод цементации (усиление) фундаментов наиболее подходит для укрепления ленточного основания из кирпича или бутового камня, которые возведены из прочных основных материалов (бут, кирпич). В этом случае обычно наблюдается ослабление конструкций из-за разрушений связующего цементного раствора.

Появляются пустоты в кладке, которые ослабляют несущую способность ленточного фундамента. Усиление фундаментной опоры цементацией проводится без укрепления грунтов, на которые опирается конструкция.

Технология работ

метод восстановления фундамента

Перед началом работ по укреплению ленточного фундамента из кирпича или бутового камня, требуется по периметру здания, изнутри и снаружи, отрыть шурфы. Шурфы роют вручную, в шахматном порядке, с расстоянием между ямами в 1 метр.  Если ленточный фундамент выложен из крупных валунов, шаг между отдельными шурфами может составлять до 2 м.

Посмотрите видео, как правильно укреплять основание с помощью бетонирования.

Учитывая, что проблемными местами конструкции ленточных фундаментов являются ослабленные швы кладки, именно в них просверливаются отверстия для заполнения цементным раствором. Количество необходимых инъекционных отверстий определяется проектным расчетом. В приготовленные отверстия в фундаментных конструкциях устанавливаются инъекторы, в которые под давлением нагнетается цементно-песчаный раствор.

Технология приготовления цементно-песчаного раствора допускает использовать следующие соотношения ингредиентов: 1:1; 1:1,5; 1:2. Заполнение отверстий раствором продолжается до полного насыщения ленточного основания. В зданиях с подвалом, принято выполнять работы по цементации опорного пояса изнутри.

Цементация грунтов

Технология цементации грунтовых оснований, позволяет выполнить усиление грунтов любого типа, повысить прочность и устойчивость к возникновению деформаций в различных опорных конструкциях.

Рекомендуем посмотреть видео, рассказывающее о технологии укрепления грунтов с помощью цемента.

бетонирование

В основе струйной цементации лежит инновационный метод одновременного разрушения и перемешивания ослабленных грунтов, на которые опирается здание, направленной струей цементного раствора, подающегося под высоким давлением. Нагнетание раствора под высоким давлением, приводит к образованию в грунтовых основаниях колоннообразных цементных элементов (колонн), которые укрепляют состав грунтов, повышая их несущую способность.

Метод струйной цементации при закреплении грунтов способен достичь положительных результатов даже на илистых и лессовых породах, природная несущая способность которых достаточно мала. Еще на стадии проекта расчетом определаются необходимые итоговые характеристики укрепленных грунтов, включая прочность основания и заданную несущую способность.

Поделиться
Похожие записи
Комментарии:
Комментариев еще нет. Будь первым!
Имя
Укажите своё имя и фамилию
E-mail
Без СПАМа, обещаем
Текст сообщения
Adblock detector