Плазменная резка – все нюансы технологии резки металла плазмой

Как работает плазменная резка? Преимущества и недостатки

Резку металла можно разделить на две категории – механическую и термическую. Плазменная резка – это метод термической резки, при котором для резки металла используется ионизированный газ.

Это один из широко используемых методов резки толстых металлических листов, но также он может использоваться для листового металла. Прежде чем углубляться в преимущества и возможности плазменной резки, следует ответить еще на один вопрос.

Что такое плазма?

Вы определенно слышали о трех основных состояниях материи – твердом, жидком и газообразном. Но есть и четвертый. Да, это плазма.

Плазму можно найти в природе, но в основном в верхних частях атмосферы Земли. Знаменитое полярное сияние – результат солнечного ветра, созданного из плазмы. Освещение и высокотемпературный огонь тоже включает в себя плазму.

В общей сложности она составляет около 99% видимой Вселенной.

В повседневной жизни мы можем встретить плазму в телевизорах, люминесцентных лампах, неоновых вывесках и, конечно же, в плазменных резаках.

Плазма – это электропроводящее ионизированное газоподобное вещество. Это означает, что в некоторых атомах отсутствуют электроны, и также есть свободные электроны, плавающие вокруг.

Газ можно превратить в плазму, подвергнув его интенсивному нагреву. Вот почему плазму часто называют ионизированным газом.

Плазма похожа на газ, поскольку атомы не находятся в постоянном контакте друг с другом. В то же время она ведет себя аналогично жидкостям с точки зрения её способности течь под воздействием электрического и магнитного поля.

Как работает плазменный резак?

Процесс плазменной резки – это метод термической резки. Это означает, что для плавления металла используется тепло, а не механическая сила. Общая механика системы всегда одинакова. В плазменных резаках используется сжатый воздух или другие газы, например азот. Ионизация этих газов происходит с образованием плазмы.

Обычно сжатые газы контактируют с электродом, а затем ионизируются для создания большего давления. Когда давление увеличивается, поток плазмы направляется к режущей головке.

Режущий наконечник сужает поток, создавая поток плазмы. Затем он наносится на заготовку. Поскольку плазма электропроводна, заготовка соединяется с землей через стол для резки.Когда плазменная дуга контактирует с металлом, его высокая температура плавит его. В то же время высокоскоростные газы выдувают расплавленный металл.

Запуск процесса резки

Не все системы работают одинаково. Во-первых, есть обычно более бюджетная версия, называемая высокочастотным контактом . Это недоступно для плазменных резаков с ЧПУ, потому что высокая частота может мешать работе современного оборудования и вызывать проблемы.

В этом методе используется искра высокого напряжения и высокой частоты. Возникновение искры происходит при соприкосновении плазменной горелки с металлом. Это замыкает цепь и создает искру, которая, в свою очередь, создает плазму.

Другой вариант – метод пилотной дуги . Во-первых, искра создается внутри горелки цепью высокого напряжения и низкого тока. Искра создает вспомогательную дугу, которая представляет собой небольшое количество плазмы.

Режущая дуга возникает, когда вспомогательная дуга входит в контакт с заготовкой. Теперь оператор может начать процесс резки.

Третий способ – использование подпружиненной головки плазмотрона . Если прижать резак к заготовке, возникает короткое замыкание, в результате чего начинает течь ток.

При снятии давления образуется вспомогательная дуга. Следующее такое же, как и в предыдущем методе. Это приводит к контакту дуги с заготовкой.

Какие газы используются, их особенности

Плазменная резка металла представляет собой процесс проплавления и удаления расплава за счет теплоты, получаемой от плазменной дуги. Скорость и качество резки определяются плазмообразующей средой. Также, плазмообразующая среда влияет на глубину газонасыщенного слоя и характер физико-химических процессов на кромках среза. При обработке алюминия, меди и сплавов, изготовленных на их основе, используются следующие плазмообразующие газы:

• Сжатый воздух;
• Кислород;
• Азотно-кислородная смесь;
• Азот;
• Аргоно-водородная смесь.

Основными составляющими воздуха являются азот (78,18%) и кислород (20,8%). Сочетание этих двух газов представляет собой очень богатую энергией смесь. Воздух применяется в качестве плазменного газа для резки нелегированных, низколегированных, высоколегированных сталей и алюминия. Обычно воздух используется для ручной резки, а также для резки тонкого листа. Если резка нелегированной стали выполняется с применением в качестве плазменного газа воздуха, то кромки реза получаются прямыми и достаточно гладкими. Однако, как газ для резки, воздух повышает содержание азота на поверхностях реза. Если такие кромки реза далее не подвергаются механической обработке, в сварном шве могут создаться поры.

Кислород применяется в качестве плазменного газа для резки нелегированных и низколегированных сталей. Когда кислород смешивается с расплавом, понижается его вязкость, благодаря чему расплав приобретает большую текучесть. Это обычно даёт возможность получить кромки реза без грата и верхние края без скруглений. Появляется возможность достичь более высоких скоростей резки, чем в случае с азотом и воздухом. В отличие от азота или воздуха, при использовании кислорода поверхности реза не насыщаются азотом, а значит, риск возникновения пор при последующей сварке сводится к минимуму.

Аргон является единственным инертным газом, который может производиться для коммерческих целей с использованием метода воздушной сепарации при объёмном проценте 0,9325. Будучи инертным газом, он химически нейтрален. Благодаря своей большой атомной массе (39,95), аргон способствует вытеснению расплавленного материала из зоны реза посредством высокой плотности импульсов создаваемой плазменной струи. Из-за своей относительно низкой теплопроводности и энтальпии, аргон не является совершенно идеальным газом для плазменной резки, так как он позволяет достичь только лишь относительно небольшой скорости резки, в результате чего получаются скругления, поверхности имеют чешуйчатый вид.

По сравнению с аргоном, водород имеет очень маленькую атомную массу и характеризуется относительно большой теплопроводностью. Водород имеет чрезвычайно высокую максимальную теплопроводность в температурном диапазоне диссоциации, что обусловливается процессами диссоциации и рекомбинации. Первоначально при рекомбинации и ионизации двухатомного водорода из дуги высвобождается большое количество энергии. Это приводит к обжатию вытекающей дуги. Из приведенного описания физических свойств следует, что водород, сам по себе, настолько же не подходит в качестве плазменной среды, насколько и аргон. Однако, если положительные свойства водорода, касающиеся тепловых показателей совместить с большой атомной массой аргона, то получаемая в результате газовая смесь даёт возможность быстро передавать кинетическую энергию, а также достаточное количество тепловой энергии разрезаемому материалу.

В отношении физических свойств азот занимает приблизительно промежуточное положение между аргоном и водородом. Теплопроводность и энтальпия у азота выше, чем у аргона, однако меньше, чем у водорода. Азот и водород ведут себя сходным образом в смысле возможности обжатия дуги, а также в отношении тепла рекомбинации, создающего текучий расплав. Таким образом, азот может использоваться сам по себе как плазменный газ. Азот, используемый в качестве плазменного газа, обеспечивает быструю резку изделий с тонкими стенками без образования оксидов. Недостатком является относительно большое количество бороздок. Практически невозможно добиться реза с полностью параллельными сторонами. Угол получаемого скоса в большой степени зависит от установленного настройкой объёма газа и скорости резки. Насыщение поверхности реза азотом отрицательно сказывается на свариваемости. Повышенное содержание азота при поверхностях реза является причиной пористости свариваемого металла.

Преимущества и недостатки плазменной резки:

Преимущества:

• Может резать все токопроводящие материалы. Газовая резка, хотя она также подходит для резки толстых металлов, ограничивается только черными металлами;
• Хорошее качество для толщины до 50 мм;
• Максимальная толщина до 150 мм;
• Может резать в воде, что приведет к уменьшению ЗТВ. Также снижает уровень шума;
• Меньший пропил по сравнению с газовой резкой;
• Более высокая скорость резки, чем при резке кислородом.

• Большая ЗТВ по сравнению с лазерной резкой;
• Качество с более тонкими листами и пластинами хуже, чем при лазерной резке;
• Допуски не такие точные, как при лазерной резке;
• Не достигает такой толщины, как гидроабразивная или газовая резка;
• Оставляет ЗТВ, которой нет при гидроабразивной струе;
• Более широкий пропил, чем при лазерной резке;
• Кроме того, сам процесс довольно сложный и требует высокой квалификации оператора;
• Заготовку необходимо располагать строго перпендикулярно.
• Во время резки металла в воздух выбрасывается большое количество вредных газов.

Особенности и нюансы резки металла плазмой

Плазморезное оборудование применяется не меньше, чем лазер или гидроабразив, что подтверждается спросом профессионалов и любителей. Какие есть виды плазменной резки, какие у них отличия, особенности? Почему плазменная резка металла востребована в производстве?

О плазме, как способе обработки

Плазма – ионизированный газ, содержащий заряженные частицы, обладающий возможностью электропроводности. Плазмообразующие составляющие это активный газ, который может быть кислородом или газовой смесью (воздушно-плазменная резка) или состоять из инертных газов, к которым относится азот, аргон, водород. Плазмотрон – прибор, создающий разряд дуги в котором происходит нагревание газов с последующей ионизацией. Степень нагревания (повышение температуры) определяет уровень ионизации. Температура потока может доходить до отметки + 6000 0 С.

Принцип работы плазменной резки металлопроката заключается в закреплении его на плазменорезном станке. Между ним и форсункой появляется КЗ, возбуждающее электродугу. Поджог может выполняться вместо основной дуги дежурная. Электродуга появляется при функционировании осциллятора при показателях силы тока до 60 ампер. Для получения горения под давлением на сопло направляется газ, а действие электричества превращает его в плазму. Она с высокой скоростью (от 500 до 1500 м/сек) выходит из плазмотрона.

Технология газоплазменного реза заключается в расплавлении и выдувании металла при каждом движении резака.

Виды резки плазмой

Разновидность резки определяет принцип работы.

1. При выполнении ручной плазменной резки электрод и элементы сопла соединены, вне зависимости оттого отключен ли источник питания. При нажатии на контактный триггер начинает идти электрический ток (постоянный), запускающий газ на плазменный поток. Сопло и электрод смогут разомкнуться при условии, что есть оптимальное давление газа. Возникает искра, а высокие температуры преобразуют ее в плазму. Электроток перемещается на контур, который охватывает электрод и металл для резки. При отпускании триггера перестает подаваться ток и воздух.
2. Высокоточечная плазменная резка предусматривает, что сопловый элемент и электрод не контактируют между собой. Они изолированы друг от друга завихрителем. При подаче электрического тока происходит подготовительное вхождение в плазмотрон газа. Придаточная дуга на данный момент питает сопло и электрод. Появляется икра высокой частоты. Электроток начинает идти через плазму от электрода к соплу. Появившаяся струя кромсает металл, а контурный ток перемещается от электрода на обрабатываемую поверхность. Источник подаваемого тока выставляет оптимальную его силу, регулируя газовый поток.

Знания о функционировании станка, можно не только собрать аппарат, но и выполнять плазменную резку металла своими руками. Тем более, что найти подробные инструкции в интернете не представляет труда. Лучшим прибором для преобразования является обычный инвертор для сварки.

О металлах для плазмореза

Для черного металлопроката и его сплавов, как основа плазмы применяются активные газы, а для цветных – инертные. Толщина металла, подлежащего раскрою, и которую может «взять» плазморежущий инструмент составляет 220 миллиметров. Тонкий листовой металл, также может быть разрезан.

Вне зависимости от стоимости плазмореза, даже самые дорогие, не дают гарантии, что будут отсутствовать скосы и конусность реза. Обычно конус составляет от 2 до 4 0 .

Применение аппарата резки плазмой дает возможность производить раскрой обрабатываемого металла, как в прямых геометрических линиях, так и в сложных фигурных, а также выполнять отверстия. Их минимальный диаметр не должен быть менее полторы-двух толщин заготовки из металла.

Станки, как плазморежущее оборудование

Оборудование, применяемое для плазменного реза металлических заготовок бывает 2 типов: инверторные и трансформаторные. Инверторные приборы будут эффективны в тех ситуациях, если нужна максимальная производительность, а металл по толщине не превышает 3 сантиметров. У трансформаторных приборов обладают более низким коэффициентом полезного действия, но их применение рационально для реза толстостенного металла. Трансформаторный тип плазморезов не боится скачков напряжения. Он надежен и может выполнять как ручные работы, так и механизированные.

Кроме разделения на типы, приборы для реки плазмой бывают:

• Ручная воздушно плазменная резка. Приборы данного вида обладают компактностью, универсальностью и высоким энергопотреблением. Это коробка, которая укомплектована горелкой и шлангом;
• Портальный прибор. Производится в виде станка, имеющего просторную поверхность для проведения работ при реке плазмой. Для установки портального плазморезательного оборудования потребуется много свободной площади, а для его функционирования придется приобрести сильный источник электрической энергии;
• Переносные приборы представляют собой реечную раму, на которые будет укладываться, как в отсек, подготовленный металлопрокат.

Плазморезы с ЧПУ

Среди оборудования для реза плазмой автоматизированные станки, работающие на программном обеспечении – востребованная технология во многих промышленных сферах. С их помощью изготавливаются элементы металлоконструкций для строительства, узлы и механизмы для машиностроения, комплектующие для сельскохозяйственной техники, дверные группы, стеллажи.

Как работает плазморез на программном обеспечении?

Модельный ряд плазменных ЧПУ-станков может отличаться типом, схемой, подачей, обрабатываемого материала. Но все они имеют общие элементы.

• Система, подающая газ в плазмотрон;
• Раскроечный стол укомплектован поворачиваемой поверхностью.
• Система креплений на магнитах и устройство, передвигающее режущий инструмент.
• Контролирующий датчик высоты горелки над заготовкой.
• Рельса из профиля с зубчатыми рейками.
• Система числового программного управления.

Принцип функционирования оборудования прост, состоит в следующем алгоритме:

Воздушный поток поступает на резак с давлением. Он соприкасается с электродом получает температуру до 3000 0 . Ионизированный воздух становится электропроводным. Металлопрокат плавится от контакта, а отрезанный под давлением кусок отбрасывается.

Для работы станка составляется программа, вводятся параметры. Станок без оператора или с его минимальным участием выполняет необходимые действия.

Рез плазмой на чпу-станках имеет ряд эксплуатационных преимуществ:

• все операции по резу металлических листов при условии сложности конфигурации проводятся точно по заданным параметрам и имеют абсолютную точность;
• низкое потребление электричества;
• работа станка не требует производственных издержек, что позволяет повысить рентабельность производства;
• высокая производительность;
• ЧПУ-станки могут выполнять работы по раскрою листов разного металлопроката, сталей низколегированных и углеродистых, чугуна 0,5 – 150 мм делая срез качественным и чистым при отсутствии дополнительных операций по зачистке торцов;
• безопасность работы станка – отсутствие выхода газа, огня;
• опция по определению толщины обрабатываемого металлического листа;
• простота в эксплуатации и обслуживании.

Минусов у плазмозеров с ЧПУ нет. Единственный недостаток – не возможность проводить раскрой высоколегированных металлических листов, толщина которых больше 100 мм и титана.

Особенности резки плазмой на станках с ЧПУ

Применяя станки-чпу, необходимо учитывать технические характеристики оборудования, химический состав смесей, размеры изделий, нюансы обработки.

При маленькой толщине металлопроката (до 10мм) хватит температуры, которую имеет маломощная дуга плазмы. При большей толщине заготовки, производят раскрой, дополнительно выполнив стабилизацию дуги. Если толщина материала превышает 10 сантиметров нужно оборудование, которое будет формировать дугу с высоким воздействием.

Также имеет значение вид источника. Тонколистовая сталь (6мм) обрабатывается малым током. При обработке листов, толщина которых более 1,2 см, применяются источники с высоким током. При слабом же источнике, срез будет зашлакованным.

Не менее важен выбор химсостава для обработки заготовок. Это смеси, в которых есть аргон, водород и азот. Так для медных сплавов чаще используется водород, для латуни и алюминия применяют азот с водородом.

Также нужно учитывать, что для получения качественного реза необходимо применять кислород.

Стол станка должен быть оборудован системой дымоудаления и металлических отходов.

Рез контролирует ЧПУ-блок, а программное обеспечение следит за укладываемыми металлическими листами на рабочий стол, выдавая оптимальный режим. Также программное обеспечение делает расчет времени, количества элементов, выполняет отчет.

Востребованы следующие типы плазморезов:

• со стационарным размещением. Это аппараты консольного, шарнирного, портального типа, режущие металл плазмой;
• переносные (мобильные) модели, выполняющие такую же функцию – рез металла плазмой, которые оснащены системой числового программного управления.

Можно ли самостоятельно сделать плазморежущий станок?

ЧПУ-станок для плазменной резки металла дает возможность сделать множество полезных предметов для дома.

Сам по себе прибор не представляет особенной сложности, но не имея знаний, опыта, не получится сделать аппарат плазменной резки металла. Главная сложность – плазмотрон, а вот остальные элементы, а также числовое программное управление вполне доступно.

Только станки ЧПУ, выполняющие плазменную резку, дают гарантию качества и оперативность выполнения процесса.

Преимущества и минусы реза плазмой

Как и в других методах раскроя или резки металлопроката, рез плазмой имеет, как достоинства, так и отдельные недостатки.

О преимуществах

• Плазморезательное оборудование менее дорогое, чем лазерное;
• плазмотрон легко справляется с толстостенным металлопрокатом, что недоступно для лазерной резки;
• плазмой можно резать любой металлопрокат, а также токопроводящие металлы: сталь, чугун, медь, латунь, титан;
• толщина, проводимого реза плазменного оборудования зависит от типа устройства и наконечников. Приборы, которые имеют минимальную толщину реза значительно уменьшают процент утраты металла при увеличении концентрированного плазменного потока;
• рез не нуждается в дополнительной обработке;
• возможно выполнять фигурный сложный раскрой;
• можно резать плазмой неметаллические материалы;
• безопасность плазморезательного оборудования. Данный параметр обеспечивается отсутствием баллонов, в которых находится сжатый газ. Именно они являются причиной возникновения взрывов или пожаров;
• при автоматической резке, особенно станками ЧПУ вмешательство пользователя минимально, что позволяет рационально использовать труд обслуживающего технического персонала.

При наличие такого количества достоинств, минусов не столь много.

1. Двадцати сантиметровая толщина металла не доступна для плазменной резки.
2. Необходимо следить за углом отклонения, который не должен превышать отметку в 50 0 .
3. Один аппарат – один резак. Резать двумя резаками одновременно невозможно.

Сферы применения

Способ плазменного реза относится к универсальным. В строительной сфере и промышленности плазменная резка востребована в тех ситуациях, когда требуется разделение на фрагменты металлические тонкие листы, произвести рез стальных рулонов, сделать штрипсы из металла или подробить лом чугуна. Трубы также можно резать при помощи центратора трубореза, вне зависимости от их диаметра. Также в функциональных возможностях аппаратов есть зачистка швов, удаление кромок.

Основное применение – промышленные сферы:

• машиностроение:
• капитальное строительство;
• авиа и судостроение.

Художественная плазменная резка также распространена в строительстве. При помощи неё делают ограждения, беседки, элементы в дизайне интерьера.

Используемая литература и источники:

• Актуальные проблемы физики лазерной резки металлов / А.М. Оришич. — М.: Сибирское отделение РАН, 2012.
• Плазменная техника и плазменные технологии / Н.П.Козлов. — М.: Инженер, 2003.
• Статья на Википедии

Песчаная подушка под фундамент: как не завалить весь проект

Нужно ли сыпать песок под фундамент? Кому-то этот вопрос покажется странным: все так делают, к чему сомневаться? А между тем ответ не так однозначен, ведь и на песок нужны затраты. Давайте разберёмся, стоит ли овчинка выделки или это просто желание сделать «как у всех»?

Назначение песчаной подушки

Итак, опытные строители вам скажут, что без слоя песка под фундаментом никак не обойтись, а вот знатоки современных технологий точно усомнятся.

Ошибка в фундаменте может привести к катастрофическим последствиям вплоть до обрушения всей конструкции. Именно по этой причине так важно учесть все нюансы устройства фундамента и в первую очередь – места его расположения. Имеет значение рельеф грунта, уровень грунтовых вод, качество почвы и многое другое. И песчаная подушка – это решение, которое должно приниматься в соответствие в с этими данными.

Почему подушка обязательно должна быть под сборным фундаментом?

А выкопать траншею со строгим соблюдением уровня непросто – неровности будут в любом случае. Вот в этой ситуации слой песка поможет скрыть все огрехи работы экскаватора и компенсировать перепады высоты. Причём совсем не обязательно делать её большой – достаточно 10–15 см.

Как правильно уплотнить песчаную подушку

Если песчаная подушка действительно нужна, её следует сделать правильно. Мало просто насыпать песок на дно котлована, его следует тщательно утрамбовать.

ФОТО: nasha-besedka.ru Сухой песок трамбовать нет смысла

Для наилучшего результата трамбуют мокрый песок. Его проливают и уже после смачивания выравнивают под давлением, причём подойдут даже ручные приспособления типа доски на палке или чего-то подобного.

Нужна ли песчаная подушка под монолитный фундамент

Монолитный фундамент представляет собой армированное основание, залитое бетоном. В процессе заливки бетон сам по себе заполняет все пустоты – и вроде бы нет необходимости выравнивать дно траншеи песком. Но не спешите отказываться от этой мысли. Вот на этом этапе будет очень важно изучить свойства грунта на вашем участке. Если он песчаный, то действительно нет нужды в дополнительной засыпке песка. А если это глина или суглинок, которые имеют неприятное свойство деформироваться при наполнении влагой и промерзании? Вот в этом случае песчаная подушка «отыграет» деформацию и, возможно, спасёт ваше строение от трещин. Хотя полностью положиться на этот эффект рискованно. Гораздо надёжнее заняться вопросом общего дренажа участка.

ФОТО: psk.specdispetcher.ru Локальная ливнёвка поможет решить вопрос сохранности всех построек на участке. Подумайте об этом – и песчаная подушка под фундамент сыграет роль вспомогательного средства, обеспечивающего дополнительную гарантию долговечности постройки

Статья по теме:

Виды фундаментов для частного дома: ленточный, столбчатый, плитный; как выбрать вид устройства фундамента, как сделать его усиление и утепление, на что необходимо обратить внимание при закладке — читайте в публикации.

Какой песок использовать и как сделать подушку максимально эффективной

Для обустройства фундамента подходит не всякий песок. Лучше всего использовать крупнозернистый – он как раз полностью выполняет функцию «подушки».

А вот просто насыпать песок в траншею – не самое лучшее решение. Со временем при проникновении грунтовых вод и естественных подвижках грунта песок просто просочится в нижние слои почвы и подушка исчезнет. Предотвратить это поможет слой геоткани.

ФОТО: imhodom.ru С одной стороны, она достаточно тонкая, чтобы мягко уложиться во все неровности, с другой – плотная, чтобы не пропустить частички песка в слой почвы под нею. Так что есть смысл уложить геоткань на дно траншеи перед засыпкой

Песчаную подушку обязательно должен дополнять слой щебня толщиной хотя бы сантиметров 5–10, а уже поверх него – бетонная заливка.

И совершенно точно можно сказать, что песчаную подушку следует сыпать под мелкозаглублённый фундамент. В этом случае песок будет выполнять очень важную функцию дренажа и не допустит сезонной деформации грунта.

И ещё для полного понимания темы рекомендуем вам послушать вот это авторитетное мнение в небольшом видеоматериале:

Особенности песчаной подушки под фундамент

Песчаная подушка под фундамент позволяет исправить недостатки грунта. Поэтому ее рекомендуют делать всегда, независимо от типа выбранного фундамента. Это обеспечивает длительный срок службы дома. Поэтому выбору песка и соблюдению технологии нужно уделить больше внимания.

Зачем нужна подушка из песка

Зачем нужна песчаная подушка под фундамент, важно выяснить перед строительством дома. Это очень полезный элемент, который:

1. Помогает исправить неровности котлована и траншеи. Это позволяет сэкономить бетонный раствор.
2. Уменьшает нагрузку на почву.
3. Позволяет избежать подвижности грунта во время весенних паводков.
4. Улучшает прочность просадочного и нестабильного грунта.
5. Используется для замены пучинистой земли, чтобы увеличить несущую способность. Это сделает фундамент прочным, целостным, увеличивает его долговечность.
6. Облегчает процесс постройки дома на болотах.
7. Не дает талым водам подмачивать основание здания, а также защищает от проникновения грунтовых вод.
8. Делает фундамент устойчивым к воздействию высоких температур.
9. Обеспечивает стабилизацию конструкции, не позволяет ей оседать.

Учитывая эти функции, становится понятно, для чего она нужна.

Какой песок лучше

Какой песок нужен зависит от местности. Специалисты рекомендуют воспользоваться гравелистым песком. Он обеспечит уплотнение, и конструкция не усядется через некоторое время.

Но часть строителей отдают предпочтение прослойке из песка и щебня, так как эта смесь предотвращает подтопление и выравнивает поверхность.

Песок или щебень – это популярные материалы, но не менее часто используют и песчано-гравийную подушку под фундамент.

Устройство в зависимости от фундамента

Для чего нужна песчаная подушка под фундамент знают все строители. Но не каждый специалист убежден в ее эффективности. Есть мнение, что для определенных вариантов он не подходит.

Ленточный

Ленточный фундамент используют с небольшой толщиной песчаной подушки только для зданий небольшого размера.

Расчет песчаной подушки нужно проводить так, чтобы ее ширина была на несколько десятков сантиметров больше ширины ленты.

Чтобы выровнять грунт и избежать проникновения жидкости в фундамент, а также для других целей, все действия нужно выполнять в правильной последовательности:

1. Помещают слой песка, какой необходим для данного типа грунта и ровно его распределяют по площади.
2. Умеренно увлажняют песок водой, чтобы он плотнее уселся, и его легче было утрамбовать.
3. Чтобы получилась плотная подушка без пустот, и дом не просел, для утрамбовки прибегают к специальной строительной технике.
4. Выполняют устранение любых неровностей на подушке, чтобы этого не пришлось делать в дальнейшем во время сооружения фундамента.
5. Обрабатывают рабочую поверхность гидроизоляционным слоем.

Важно проверить тщательность утрамбовки. Если на ней не будет следов, значит, работа проведена правильно.

Песчаная подушка под фундамент не нужна, если используется монолитное основание. Это возможно при условии непучинистого грунта. Также подушка под фундамент без песка допускается, если в планах построить дом на песчаной почве.

Создать основание из ФБС невозможно без песчаной подушки. Такой фундамент на песчаной подушке без заглубления требует предварительного выравнивания неровностей, образовавшихся после снятия разрыхленного слоя грунта.

Если поставить фундамент из блоков сразу на грунт, то под ним образуются пустоты и дом постепенно неравномерно просядет.

Столбчатый

Столбчатый фундамент – это прочное основание, но его нужно подкрепить песком и гравием. Что сначала песок или щебень следует выяснить, чтобы не допустить серьезных ошибок. Сначала под свайный фундамент помещают твердые фракции гравия среднего размера и разбавляют все это песком. Чтобы компоненты прилегли друг к другу поплотнее, их заливают небольшим количеством воды и трамбуют.

Высота песчаной подушки допускается до 30 см.

В конце на поверхность кладут полиэтилен, чтобы в подушку не впитывалась вода.

Плитный

Фундамент плита на песчаной подушке имеет такое же устройство, как и ленточный, но выполняется по всей площади котлована. Для создания правильной прослойки, необходимо выяснить, как сделать, и нужна ли она для этого типа основания. Процедура проводится так:

1. Вырывают отверстие в земле под фундамент и тщательно ровняют его дно.
2. Помещают туда определенное количество гравия или щебня. Сколько сантиметров насыпать определяют по плотности грунта. Если она небольшая, то достаточно пятнадцати сантиметров.
3. На щебень насыпают песок. Какой лучше речной или карьерный выбирают на свое усмотрение. Если планируется небольшой коттедж, то достаточно будет 10 см. Это позволит распределить нагрузку одинаково на всю площадь основания.
4. Утрамбовывают с применением виброплиты.

Нужна или нет прослойка, многие строители спорят. Но большинство сходится на мнении, что без нее не обойтись.

Перед установкой фундамента покрыть песок гидроизоляцией.

Делаем подушку правильно

Если основание будет плохого качества, то возможен разрез стен, разрушается цоколь и появляются другие проблемы.

Под подошву фундаментов обязательно помещают геотекстиль. С помощью этого средства снижают риск проникновения влаги к основному материалу. Дальше необходимо насыпать слой выбранного материала.

Прежде чем приступать к работам, нужно очистить песок от загрязнений с помощью просеивания.

Когда весь материал будет засыпан, смыкают водоотталкивающий материал. В конце добавляют песка, но не больше, чем на пол сантиметра, чтобы незаглубленный фундамент на песчаной подушке не ухудшил свойства защитного покрытия.

Песчаная подушка на глине также используются в строительстве дома, но иногда лучше прибегнуть к более прочным вариантам. Решение принимают в зависимости от того, на каком грунте будет строиться здание. Если подземные воды рядом с поверхностью, то лучше создать прочную подошву, чтобы избежать проблем в будущем.

Согласно СНИП – строительным нормам и правилам, какой песок используют и высоту его насыпа определяют с расчетов и условий местности. Если они нормальные, то:

1. Для ленточного фундамента достаточно пятнадцатисантиметрового насыпа. После утрамбовки он должен быть высотой до 30 см.
2. Плиточное основание требует подсыпки в 10-15 см, а кирпичное – 25 см.
3. Если фундамент на столбцах или сваях, то требуется смесь из щебня и песка до 30 см, а иногда и до 60 см.

Если местность заболочена или подземные воды слишком близко к поверхности, то нужна помощь людей, разбирающихся в этих вопросах. Они определят для чего песчаная подушка под фундамент в этом случае и из чего ее сделать. Обычную прослойку для таких случаев использовать нежелательно. Чтобы повысить эффективность, нужно продолжить водоотводы, дренаж.

Для каких целей устраивают промежуточное звено между почвой и фундаментом, так это для соединения постройки с грунтом.

Во время насыпания нужно соблюдать ряд рекомендаций:

1. Сформировать откосы с крутизной в 1:1,15.
2. Посеять траву, выполнить одерновку и укрепить почву другими доступными способами.
3. Выполнить уклон не менее трех градусов от центра к наружной стороне.
4. Под подошвой фундаментов МТИ обязательно поместить геотекстиль.

Для обычного песка подходит любое подручное средство, но если добавить гравий, понадобится более тяжелая артиллерия в виде:

• виброноги. Для ее работы установлен мотор, который работает на дизельном топливе. Утрамбовывает материал большая пята.
• виброплиты. Подходит для устройства оснований плитного типа;
• виброкатка. С его помощью уплотняют песочную прослойку на строительных площадках большого размера.

Подобный подход к созданию подложки отличается массой преимуществ:

• не нужно много тратиться на материалы;
• почта не страдает от чрезмерной нагрузки;
• не нужно брать в аренду дорогую строительную технику, так как сделать насыпь более плотной можно доступными средствами.

Поэтому такие основания пользуются большой популярностью в строительстве. Они обеспечивают устойчивость фундамента и защищают дом от усадки, разрушения цоколя и других повреждений, которые способны повлечь за собой существенные финансовые затраты.

Подушка под фундамент: песчаная, бетонная или гравийная, какую выбрать и как сделать своим руками

Для разных сооружений устраивается разный фундамент. Фундамент – это основа будущего строения, от его конструктивных особенностей зависит срок эксплуатации всего строения. Однако и этой основе требуется своя подоснова. Целостность основания будущего дома зависит от типа грунта, на котором оно размещено. И в том случае, когда под будущим зданием располагаются прочные устойчивые грунты, и тогда, когда под домом находятся суглинки организовывается подушка под фундамент.

Закладывать ее рекомендуется под любой фундамент, независимо от его размеров и глубины. Очень важно подобрать под конкретный тип основания свою подоснову, чтобы она в полной мере выполняла возложенные на нее задачи.

Зачем нужна подушка под фундамент

Подушка под фундамент — это искусственное основание из гравия, песка, бетона, ж/б блоков, которое не входит в конструкцию фундамента, а заменяет часть грунта под ним. Подушка выполняет ряд функций.

Таблица 1. Функции выполняемые подушкой под фундамент.

Выполняемая функция	Описание
Выравнивание	Должна выравнивать дно траншеи. Необходимо устройство подосновы под сборные и плитные фундаменты. При закладке мелкозаглубленной ленты под невысокие строения такую функцию выполняет слой гравия или даже уплотненного песка
Защита от подвижек грунта	Защищает фундамент от сезонных подвижек грунта. При засыпке слоя песка или гравия на слабые и пучинистые грунты увеличивается несущая способность почвогрунта, чем обеспечивается надежное основание
Дренаж	Препятствует поднятию влаги из почвы в фундамент и отводит дождевые воды в сторону
Защита от морозного пучения	Препятствование выталкиванию фундамента из земли под действием расширяющейся воды
Уменьшение процессов усадки здания	Создает более прочную опору под объектом
Повышение стабильности строения	Особенно ценится в сейсмологически неспокойных районах

Отдельно хотелось бы акцентировать внимание на явлении морозного пучения, от которого и предохраняет более плотная, чем грунт, подоснова. Особенно характерно это явление для глинистых почв. Глинистые грунты зимой промерзают неравномерно, увеличиваясь в объеме до 9%.

Мало того, в течение всей зимы глина подсасывает влагу из нижних горизонтов грунта, еще больше увеличиваясь в объеме. При этом если высокий УГВ, то глина может может вспучиться до десятков сантиметров и поднять дом, автодорогу и даже железнодорожное полотно. В результате такого воздействия морозного пучения фундамент может весной легко пойти трещинами. Спасет от воздействия разрушительных сил подоснова из крупного песка, щебня или пескогравийной смеси, выполняющая амортизирующую и дренирующую функцию.

Виды подушек под фундамент

Давайте рассмотрим основные виды подушек под фундамент.

Песчаная подушка

Подушка из песка — очень распространенный тип подосновы для ленты, особенно под одноэтажные строения благодаря доступности и дешевизне строительного материала. Для ее устройства берется крупнофракционные речной или карьерный песок. При расчете объема стройматериала нужно добавлять примерно 15% на утрамбовку. Песок имеет свои достоинства:

• хорошо отводит дождевые осадки;
• впитывает грунтовые воды;
• выполняет роль амортизатора при пучении;
• повышает теплоизоляционные свойства конструкции;
• хорошо трамбуется.

Песчаная подоснова выбирается наиболее часто в следующих случаях:

• под легкие и одноэтажные постройки: дома, гаражи, хозпостройки;
• когда требуется заменить рыхлую почву под основание на более уплотненную;
• под мелкозаглубленные основания для отсечения капиллярного подсоса.

Размеры и толщина песчаной подосновы выбираются исходя из типа грунта, этажности и материала постройки, характеристик почвы. Толщина песчаной подосновы под ленту зависит от ее ширины. Под плиту прослойку насыпают толщиной до 15 см, под сваи и столбы до 30 см, вдобавок она должна быть шире размера столбов на 15-20 см по окружности. На глинистых грунтах толщина подушки может достигать полуметра. В этом случае песок насыпается послойно по 15-20 см и каждый слой проливается и утрамбовывается.

Совет! Сильно толстую подоснову специалисты делать не рекомендуют, так как сложно предугадать как она себя поведет в экстремальных условиях.

Кроме этого, для устройства качественной подосновы в месте с высоким УГВ потребуется гидроизоляционный материал, например, геотекстиль или рубероид. Дело в том, что песок очень хорошо всасывает воду, которая без гидроизоляции будет подниматься по порам бетона фундамента вверх в стены. Геотекстиль укладывается и под слой песка и сверху. Уложенные на него слои предварительно трамбуются трамбовкой. Для лучшего уплотнения песок лучше поливать.

Гравийная подушка

Щебеночная подушка также пользуется большой популярностью благодаря несложной технологии засыпки и большей прочности, чем песчаная. Щебень для этих целей может браться двух видов: гравийный и гранитный. Известняковый для таких задач не подходит из-за его невысокого качества.

Гравий — это разновидность щебня, получаемая просеиванием карьерного или речного песка. Именно гравийный щебень используется в 90% случаев для засыпки подосновы. Он отличается более доступной ценой по сравнению с гранитным. Гравийный щебень отличается округлой формой зерен.

Гравий меньше всасывает воду, чем песок и выдерживает большие нагрузки. Благодаря этой особенности щебеночная подушка может служить подосновой для фундамента двух- и даже трехэтажных строений. По стоимости такой вариант обойдется дороже, чем песчаная засыпка.

Цены на гранитную щебень

Видео — Как трамбуют щебень

Для изготовления подушки берется фракция щебня 20-40 мм прочностью М1200. Это морозостойкий стройматериал, что особенно важно. Щебень насыпается на песчаную подсыпку и трамбуется. Если необходим толстый слой гравия, то засыпается и трамбуется он, как и песок, послойно. В качестве гидроизоляции используют жидкие битумные составы, так как рулонные и тканевые материалы могут повредиться об острые края щебня.

Обратите внимание! Ряд специалистов считает, что применение гидроизоляции не обосновано и может лишь привести к удорожанию строительства при низком УГВ.

В качестве аргументации метода приводится опыт. Если взять 2 стеклянные емкости и заполнить на треть водой, а потом в одну аккуратно всыпать песок, а во вторую — гравий, то влажность по песку поднимется намного выше от уровня воды, в то время как в емкости с гравием будет оставаться на прежнем месте. Это происходит от того, что гравий не настолько втягивает воду, как песок.

Комбинированная песчано-гравийная подушка — пошаговая инструкция укладки

Достаточно часто строители засыпают комбинированную подушку из песка и щебня. Требования к стройматериалам остаются прежними: крупнофракционный речной или карьерный песок без примесей глины и гравий 20-40 мм. Стройматериалы засыпаются послойно в виде пирога в следующей очередности:

Шаг 1. Выстилается на грунт геотекстиль с запасом по краям для обертывания торцов песчаного слоя.

Шаг 2. Слой песка трамбуется.

Шаг 3. Слой песка укрывается геотекстилем сверху.

Шаг 4. На геотекстиль насыпается еще тонкий слой песка для избежания повреждения тканевой гидроизоляции острыми краями гравия.

Шаг 5. 10-20 см щебня, который трамбуется до 5-6 раз. Пирог проливается водой и трамбуется.

Такая песчано-щебеночная подоснова отлично подойдет для слабонесущих почвогрунтов. Нужно учитывать, что песчаногравийные подушки сами по себе подвержены небольшой усадке. Поэтому трамбовке нужно уделить повышенное внимание.

Цены на различные виды геотекстиля

Бетонная подушка под фундамент

Бетонная подоснова достаточно редко используется в частном домостроении из-за ее дороговизны и трудоемкости в заливке. Однако именно она обладает наибольшей прочностью среди всех представленных. Бетонная подоснова делается аналогично схеме устройства фундамента, только тоньше. В целом, заливку можно разделить на следующие этапы:

• выемка грунта;
• устройство песчаной подсыпки, ее трамбовка;
• устройство гидроизоляции;
• заливка тонкого слоя бетона;
• возведение опалубки;
• устройство горизонтального армирующего слоя;
• заливка бетона;
• штыкование;
• период высыхания.

Бетонная подушка

Таким образом получаются самые крепкие подушки под фундамент.

Цены на различные виды цемента

Железобетонная подушка под фундамент

Вариант опоры для сборных фундаментов — специальные готовые трапециевидные изделия. Внутри них находится стальной арматурный каркас. Именно фундаментные подушки применяются для строительства крупных зданий.

Проектируются они как опора для готовых фундаментных блоков. На верхней части изделия находятся петли-проушины, предназначенные для удобного захвата краном. К основным блокам выпускают доборные изделия. Преимущества железобетонных подушек: универсальность, долговечность и быстрый монтаж. В качестве недостатков можно отметить необходимость использования спецтехники для работы с ними.

В частном домостроении блоки используются для строительства домов усадебного типа, а также при строительстве домов повышенной комфортности. Перед началом работ по их установке дно котлована или траншеи выравнивается или трамбуется. На неустойчивые грунты в целях выравнивания можно засыпать песчаную подложку.

На выровненное и уплотненное дно ставятся блоки вплотную торцом к торцу таким образом, чтобы образовалась линия. Образовавшиеся пазухи заделываются цементно-песчаным раствором. На верхнюю плоскость устанавливаются бетонные блоки фундамента с перевязкой.

Цены на различные виды фундаментных блоков

Устройство подушки под фундамент

В отличие от песчаной и гравийной подушек во многих случаях бетонная является уширением фундамента. Уширение необходимо, когда ширины стенки фундамента явно не хватает для восприятия веса от строящегося дома. Уширение выполняется как армопояс под стенку фундамента или как башмак под столб.

Такое бетонное уширение необходима, чтобы увеличить площадь основания, на которое будет опираться строение всем своим весом. Чем больше площадь, тем основание сможет выдержать больший вес.

Что касается размеров, то толщина такого уширения должна быть не меньше 300 мм, но не больше 400 мм.

Как устраивается такая подушка:

1. На грунт делается засыпкапескомили гравием слоем 150-200 мм и трамбуется.
2. Делается опалубка. При выполнении ленты можно обойтись без нее.
3. Проводится гидроизоляция: щебеночное основание проливается горячим битумом. Впрочем, если добавить в бетон Пенетрон Адмикс, гидроизоляция не нужна. Однако следует постелить слой толстого строительного полиэтилена (или 2, если основание было гравийное), чтобы из бетона не уходила вода.
4. Проводится армирование: оно выполняется связанными сетками из стержней диаметр которых не меньше 12 мм. Нижняя сетка должна отступать от низа на 70мм, верхняя от верха — на 30-40мм.
5. Проводится бетонирование: бетон льется в опалубку, уплотняется, разравнивается. Заливку бетона лучше выполнять единоразово, чтобы избежать образования швов. В противном случае нужно выполнить вертикальные отсечки. Поверхность накрывают полиэтиленом, чтобы обеспечить высокую влажность бетона при твердении.
6. Опалубку можно снимать на третий день. Время затвердевания подушки — 28 суток.

Подушка под ленту

В продаже на сегодняшний день можно найти огромный выбор готовых жб фундаментных подушек. Конструктивно они представляют собой трапецеидальные изделия из тяжелого бетона армированного сетчатым каркасом. Такие блоки оптимизируют нагрузку на низ фундамента и снижают давление строения на грунт.

Кроме этого, монтаж готовых блоков снижает трудозатраты при строительстве. Фундаментные подушки кладут на песчаную подсыпку и соединяют цементным раствором. В дальнейшем на них устанавливаются уже фундаментные блоки.

Специалисты советуют закладывать подушку под любую ленту, не взирая на её размеры и глубину. Под ленту можно заложить любую подоснову: бетонную, ЖБИ, песчаную, гравийную, комбинированную. Какой конкретно материал можно использовать зависит только от свойств почвогрунта в пятне строительства, УГВ и бюджетных возможностей будущего домовладельца.

Самым распространенным способом устройства подушки является песчаная технология, наиболее подходящая для устойчивых грунтов с достаточно низким УГВ. Тщательная послойная трамбовка песчаного основания предотвратит ее проседание. Песок накидывается слоями по 10-20см и уплотняется катком или трамбовкой до примерной плотности 1,6т на кубический метр. Такой плотности невозможно добиться утаптыванием, поэтому лучше спецтехнику взять в аренду. Прокатывать песок обычно приходится 5-6 раз.

Видео — Когда и как делать песчаную подушку под фундамент

Кроме тщательно утрамбованной песчаной прослойки, можно использовать смесовый материал. Смесь песка и гравия должна быть в следующем процентном содержании: 40% песка, 60% гравия фракцией 20-40 мм. Такая подложка в трамбовке не нуждается. Это отличный вариант для одноэтажного кирпичного и любых домов построенных из легких стройматериала: бруса, газобетона и пр. В капстроительстве увеличивать габариты подушки под ленту бесполезно. Однозначно в качестве подложки нужно использовать бетон.

Какие размеры будут подходящими:

• независимо от материала для ее создания выбранного толщина подушки под ленту должна быть в 3 раза больше площади нижней части стены фундамента;
• ширина подушки ленты зависит от устойчивости почвогрунта. На песке она может быть 50 см-60 см, на суглинке или супеси — 80 см;
• если планируется устройство подвала, подушка под ним должна быть такого же размера, как и под фундаментом.

Так как под ленту чаще всего засыпается песчаная подушка, давайте рассмотрим этапы организации работ при ее устройстве:

1. Рытье траншеи. Песчаная подушка должна выходить к нулевому уровню фундамента.
2. Организация опалубки: доски также должны выходить к нулевому уровню.
3. Укладка гидроизоляции: заливка битума или укладка рулонного материала. Слой гидроизоляции предотвратит капиллярный подсос влаги вглубь.
4. Укладка и прессование песка слоями.
5. Снятие опалубки.
6. Устройство гидроизоляции по верху.
7. Устройство фундамента.

Подушка под плиту

Плита — самый надежный вид фундамента, но для большинства случаев под нее также необходима подоснова. Выбор материала зависит от уже перечисленных выше условий: состава почвы, процента водонаполнения почвогрунта и пр. Песчаная подушка поможет выровнять дно котлована и уменьшить нагрузку на основание.

Вдобавок песок хорошо выполняет дренажные функции — он быстро отведет воду. Если же в месте стройплощадки наблюдается высокий УГВ, стоит подумать об устройстве гравийной подосновы. Необходимо учитывать, что подушка также должна выполнять теплоизоляционную функцию.

Советуем почитать нашу статью на тему — Утепление фундамента дома снаружи пенополистиролом , где рассмотрены достоинства материала, а также способы его самостоятельного монтажа.

Существуют разные пироги подушек под плиту. Между подушкой и плитой должен быть заложен слой гидроизоляции. При этом гидроизоляция не должна быть повреждена впоследствии армирующими частями фундамента. Поэтому в комплексе пирог под плиту может смотреться так:

• хорошо утрамбованная песчано гравийная смесь;
• бетоноподготовка или ЭППС с продувкой стыков монтажной пеной;
• слой гидроизоляции: например полиэтиленовая пленка 250 мкм;
• снова бетоноподготовка или утеплитель;
• монолитная плита.

Что касается выбора щебня или песка, то в случае под плиту это не особенно важно. Щебень сыпят там, где его много и где есть возможность его дешево купить. В Московской области и Подмосковье, например, много дешевого песка и удорожать строительные процессы особой необходимости нет. Плита сама по себе мощное основание, а подушка выполняет только подготовительные функции.

Таким образом, подушка под основание дома нужна для повышения прочности сооружения и продления срока его эксплуатации. Для частного одноэтажного строительства оптимальный вариант — песчаная подушка. Если дом построен из тяжелых материалов, имеет большой размер и будет иметь больше одного этажа, лучший выбор — гравийно-песчаная подсыпка. Наиболее прочный вид опоры — бетонная подстилающая подушка или готовая жб конструкция под сборный фундамент.

Песчаная подушка для строительства фундаментов на пучинистых грунтах

Для того чтобы качественно и правильно построить любое сооружение своими руками, нужно сделать прочную основу под него, то есть фундамент. Песчано гравийная подушка под фундамент важная основополагающая всего процесса строительства, а именно одна из основных частей всего сооружения.

Подсыпка из песка под ленточное основание

При создании основания на почве, очень большую роль играет подготовка песчаной подушки для фундаментного основания дома. Именно она создает ровную и стабильную площадку основания для строительства, тем самым исключая в дальнейшем большую усадку или перекос готового дома.

Общие сведения

Подготовка участка нужна обязательно. Устройство песчаной подушки для дома востребовано на тех грунтах, которые подвержены вспучиванию в зимний период. Такие почвы имеют свойство напитываться влагой и набухать весной когда происходит ускоренное таяние снега или в дождливый сезон, за который может выпасть большое количество осадков.Напротив же при отсутствии осадков их толщина оседает.

Песок под фундамент служит отсекающим промежутком между грунтом и фундаментом дома, какой при этом защищает его от чрезмерного скопления влаги в основании (при этом портится армирование), а также его толщина лучше смягчает деформационное усилие почвы под зданием.

Правильно сделанный расчет и грамотно сооруженная подсыпка по всем правилам и нормам нужна для того чтобы обеспечить вашему зданию прочную устойчивость и уберечь его от разрушения.

Зачем нужна песчаная подушка?

Фундамент на песчаной подушке для дома особенно необходим на торфяных, илистых и глинистых грунтах. Все эти почвы подвержены пучению при отрицательных температурах.

Песчаная подушка для ленточного фундамента

Во-первых при промерзании они изменяют свою однородность. Вследствие чего основание для дома без песчано подушки становится неравномерно нагружено. При этом создаются напряжения в несущих конструкциях всего блока здания.

Монолитная стена может треснуть, в ней обязательно деформируется армирование, а оконные конструкции и дверные проемы могут искривиться под действием этих усилий.

Однако, если на этапе проектирования был сделан грамотный расчет и была заложена правильная толщина основания, а также был правильно подобран песок для фундамента, то именно он лучше всего примет на себя все напряжения и усилия, которые создаст вспученный грунт под готовым основанием вашего дома.

В результате сооружение не потеряет своей равномерности и прочности.

Во-вторых правильная песчаная подушка под фундамент существенно продлевает срок службы готового здания уберегая его фундамент и армирование от грунтовой влаги. Ведь излишняя влага отрицательно и разрушительно действует на арматурный каркас, а также на поверхностные слои бетона.

Вода с трудом поднимается вверх по плотно утрамбованному слою песка, а также уложенный поверх него слой гидроизоляционной защиты убережет бетон от излишнего впитывания влаги в себя.

Если подготовка и расчет выявили, что уровень грунтовых вод слишком высок, тогда рекомендуется строить столбчатый или свайный фундамент. Тогда как бетонная подушка под фундамент в этом случае не применяется.

Из чего можно сделать основание?

Любая песчаная подушка делается из крупнозернистого песка. Лучшим вариантом будет использование гравелистого песка с включениями крупных фракций или подготовка речного песка средней фракции.

Песчаная подушка для свай

Эти виды наполнения песчаной подушки успешно справляются с излишней влагой и нежелательным процессом излишней усадки сооружения.

Также для обустройства песчаной подушки и придания ей улучшенных компенсационных и дренажных свойств, подготовка и расчет предусматривают применение гравийно-песчаной смеси. Она лучше всех устойчива к процессу сжатия.

Для того чтобы при сезонном повышении грунтовых вод песчаная прослойка не разрушалась, армирование не корродировало, а монолит фундамента не напитывался влагой, между ними нужна укладка слоя гидроизоляции.

Следует отметить, что иногда дилетанты используют глину для засыпки подушки под фундамент. Мнение о том, что глина имеет водоотталкивающие свойства, а также способна лучше спасать плитный фундамент блока от излишней влаги ошибочно.

Дело в том, что глина хорошо впитывает воду и накапливает ее в себе, в то время как песчаная засыпка действует как дренаж, пропуская ее через себя. Вследствие чего, глина при отрицательных температурах вспучивается, что приводит к нестабильности фундамента, какой соответственно теряет качество и прочность, армирование и монолитная плита получается с небольшим сроком службы.

Виды оснований

Чтобы избежать скорого разрушения или деформации здания на пучинистых грунтах, при строительстве используется подготовка, а затем расчет, чтобы выбрать какой из нескольких видов фундаментов лучше сделать:

• массивные заглубленные ленточные фундаменты, имеющие серьезное армирование, можно залить для крупных сооружений из шлакоблока или кирпича;
• для небольших строений нужен столбчатый фундамент, какой убережет от поверхностных грунтовых вод;
• также можно сделать расчет и применить винтовые сваи;
• можно использовать плитный фундамент (подойдет монолитная плита).

Однако для всех нужен метод строительства на песчаной подушке.

Все типы фундаментов можно выполнить своими руками.

Песчаный слой под свайный или столбчатый фундамент

Для таких фундаментов своими руками, нужен песчано-гравийный способ засыпки основания.

Изначально на дно выкопанного котлована под столбчатый фундамент засыпают слой щебня или гравия. Далее, на него насыпают песок, его увлажняют, а затем тщательно утрамбовывают ручной или механической трамбовальной машиной.

Делают такую прослойку своими руками под столбчатый каркас высотой 20 — 30 см, ширина какой зависит от ширины столба фундамента, то есть на 10 — 20 см больше столба с каждой его стороны.

На готовую утрамбованную поверхность под столбчатый каркас расстилают гидроизоляцию. Это может быть полиэтилен или рубероид.

Процесс уплотнения засыпки

Зачем нужна гидроизоляция — она предотвратит впитывание засыпкой влаги из заливаемого бетонного раствора. Монолитная плита не пострадает, а армирование не испортится.

Песчаный слой под плитный фундамент

На плитном фундаменте могут быть построены такие сооружения, как баня или гараж, а также прочие мелкие хозяйственные постройки.

Зачем возводить грандиозные сооружения, если можно обойтись бюджетным способом.

Здесь песчаная прослойка засыпается по всему периметру котлована под основание плиты.

• весь котлован выравнивается;
• на 10-15 см насыпается щебень для фундамента;
• следующим слоем насыпается песок в 15 — 20 см;
• затем все трамбуется;
• в завершение укладывается гидроизоляция.

Песчаный слой под ленточный фундамент

Такой фундамент наиболее распространен в частном строительстве.

Для того чтобы сделать такую конструкцию своими руками, следует определиться с типом сооружаемого объекта, оценить окружающие условия строительства и прочие нюансы.

Например, для стандартного гаража хватит и 20 см. Опытные монтажники делают ширину засыпки на 15 см больше с каждой стороны от заливаемого фундамента.

На дно выкопанной в грунте траншеи насыпается прослойка песка. Его следует тщательно выровнять, а затем увлажнить для качественной трамбовки.

Песчаная подушка под ленточный фундамент уплотняется ручным или электрическим трамбователем.

Если на поверхности после трамбовки не остаются следы от обуви, то значит процесс был выполнен правильно.

В заключение у подушки ровняется вся горизонтальная поверхность и на нее укладывается гидроизолирующий слой.

Как сделать песчаную подушку своими руками? (видео)

На что следует обратить внимание?

Подытожив все вышесказанное, можно отметить основные моменты для того, чтобы правильно сделать песчаную подушку под фундамент своими руками:

1. Для устройства песчаной подложки под возводимый фундамент здания, следует использовать гравелистый, крупнозернистый песок.
2. Количество песка для засыпки можно рассчитать зная размеры траншеи (длину, ширину и высоту).
3. Следует учитывать то, что при трамбовке объем песка уменьшится.
4. Дно выкопанной траншеи следует выровнять и тщательно утрамбовать.
5. Гидроизоляцией застилается дно траншеи и поверхность утрамбованной песчаной засыпки.
6. Увлажнять песок следует до засыпки.
7. Песок трамбуется до того момента, пока на нем не перестанут отпечатываться следы от обуви.

Как сделать песчаную подушку под фундамент

Для возведения фундамента существует масса учебников, видеоуроков и пошаговых инструкций.

И ещё масса рекомендаций от специалистов, которые с телевизионных экранов вещают о том, как правильно вырыть траншею под фундамент, и почему лучше использовать бетон именно их компании.

Но почему-то крайне редко затрагивается тема правильной организации песчаной подушки при возведении основания конструкции.

Мы решили восполнить этот пробел и рассказать вам, для чего она нужна и в каких случаях ею можно пренебречь. Коснемся темы изготовления подушки для разных типов фундамента, и материалов для этого.

• Для чего нужна песчано-гравийная подушка
• Материалы для создания подушки
• Устройство и толщина
  • Для ленточного фундамента
  • Для монолитного фундамента
  • Для столбчатого и свайного фундамента
• Из чего еще можно изготовить подушку

Для чего нужна песчано-гравийная подушка

Чтобы говорить о необходимости её возведении нужно, прежде всего, знать для чего нужна песчаная подушка.

Для её устройства есть сразу несколько причин:

• Она служит для выравнивания дна траншеи. Качественное выравнивание крайне важно для дальнейшего устройства фундамента.
• Она противостоит сжатию почвы под основанием сооружения, и правильно распределяет вес всей постройки.
• Правильно сделанная подушка под фундамент предотвращает его промерзание.
• Песчаная прослойка может играть роль дренажа и отводить дождевую или талую воду от основания здания.
• Правильная песчаная прослойка обрывает капиллярный мост и противостоит проникновению влаги из почвы в основание постройки.
• Она служит «амортизатором» для фундамента при пучении грунта.

Исходя из вышесказанного, песчаную подушку делать обязательно для всех типов оснований.

Материалы для создания подушки

Даже судя из названия, «песчаная подушка» делается из песка, но не любого, как может показаться, а крупнозернистого.

Идеальный вариант – это гравелистый песок с крупной фракции. Именно «крупный» песок или речной песок средней фракции будет противостоять возможной усадке конструкции.

Но многие специалисты рекомендуют для устройства прослойки использовать песчано-гравийную смесь, мотивируя это лучшими дренажными и компенсационными свойствами.

На самом деле для компенсационной прослойки можно использовать любой, менее пучинистый материал, который хорошо противостоит сжатию.

Гораздо важнее уберечь эту прослойку от влияния на нее влаги, при сезонных повышениях уровня грунтовых вод. Для этого, нужно предотвратить смешивание почвы с песчаной подушкой посредством укладывания между ними слоя геотекстиля.

Устройство и толщина

Она индивидуальна для каждого проекта, и для правильного расчета следует учитывать несколько факторов:

• Какой тип фундамента планируется использовать.
• Размеры и вес постройки.
• Грунт на котором возводится постройка.
• Глубина промерзания грунта.
• Наличие и близость грунтовых вод к поверхности почвы.

Во многих изданиях сказано, что чем толще песчаная прослойка, тем лучше она противостоит различным деформациям конструкции. Специалисты с этим мнением категорически не согласны.

Важно! Максимальная толщина песчаной подушки для ленточных фундаментов составляет три ширины ленты.

Для ленточного фундамента

Ленточный фундамент является наиболее распространенным типом основания, используемым при постройке малоэтажных зданий.

Толщина песчаной подушки под фундамент такого типа назначается от конкретных условий строительства. Но, для небольшого строения, как правило, берут среднее значение, равное 15-25 см.

Специалисты рекомендуют, чтобы ширина песчаной подушки была на 10-20 см. больше чем ширина ленты.

Делается прослойка между ленточным фундаментом и грунтом так: на дно траншеи насыпается рекомендованный слой песка и тщательно разравнивается. После чего песок умеренно увлажняется водой для лучшей усадки и последующей трамбовки.

Процесс утрамбовки прослойки лучше всего проводить с помощью виброплиты, но можно это сделать и подручными средствами.

Степень готовности можно определить так: на поверхности не должно оставаться следов от обуви после прохождения взрослого человека. После трамбовки следует этап тщательного выравнивания подушки и укладка на неё слоя гидроизоляции.

Для монолитного фундамента

Устройство песчаной прослойки под такое основание, делается, так же как и в ленточном, но по всей площади котлована.

Чтобы сделать правильную прослойку под такой тип фундамента нужно:

1. Тщательно разровнять дно котлована.
2. Насыпать гравий или щебень толщиной 10-15 см. Этот материал служит для компенсирования малой плотности грунта и его пучинистости.
3. На щебень насыпается слой песка. Для маленькой бани или небольшого коттеджа достаточно слоя в 10 см. Песок поможет равномерно распределить нагрузку от постройки на почву.
4. Следующим этапом устройства будет тщательная трамбовка. Для этого специалисты рекомендуют использовать виброплиту.

Песчаную прослойку перед устройством на ней фундамента, нужно обязательно выровнять и покрыть слоем гидроизоляции, для предотвращения попадания влаги в основу постройки.

Для столбчатого и свайного фундамента

Столбчатый фундамент также требует устройства под ним песчаной прослойки, вернее, песчано-гравийной.

Принцип её устройства такой же, как и для других типов основания зданий: вначале насыпается слой гравия или щебня, после чего, насыпается песок, увлажняется и тщательно утрамбовывается ручной трамбовкой.

Для фундаментов такого типа песчано-гравийная прослойка должна быть толщиной 20-30 см. Кроме того, она должна быть шире столба на 10-20 см. с каждой стороны.

После, на поверхность подушки укладывается рубероид или полиэтилен, для предотвращения впитывания в нее воды из заливаемого бетона.

Из чего еще можно изготовить подушку

Для подушки под фундамент можно использовать практически любые материалы, которые будут иметь хорошее сопротивление на сжатие.

Иногда, для строительства больших и тяжелых зданий, используются прослойки, изготовленные из бетона . Они достаточно надежны и обладают большой прочностью, и их можно использовать для построек любой этажности и веса.

Для обустройства бетонной подушки нужно:

• Засыпать в траншею гравий, слоем не более 10 см и его утрамбовать.
• Установить опалубку, высота которой не должна превышать 30 см.
• Для увеличения прочности бетонной подушки провести армирование. В качестве армирующего материала можно использовать бут или арматурные пруты.
• Залить бетонную смесь в подготовленную траншею.
• Бетон тщательно распределить по всему периметру и утрамбовать строительным вибратором.
• После высыхания бетонной подушки, положить на неё слой гидроизоляции.

Возведение песчаной подушки является важным этапом в строительстве фундамента. Соблюдая вышеописанные нехитрые правила, основание будет крепким, надежным и прослужит долгие годы.