Шлаковый бетон для фундамента

Технология возведения фундамента из шлака

Планируя строительство любого сооружения, большинство застройщиков сталкиваются с проблемой дороговизны возведения фундамента. В зависимости от разновидности фундамента стоимость снования дома может колебаться от 15 до 30% от общей стоимости всей постройки. С целью уменьшения расходов на постройку фундамента многие застройщики пытаются найти оптимальный вариант, который позволит существенно сэкономить.

Так как шлаковое основание легко поддается разрушению от влаги, то обустраивая фундамент из этого материала следует позаботиться о качественной гидроизоляции, а также дренажной системе.

В действительности фундамент – это не та часть постройки, на которой следует экономить, так как впоследствии несоблюдение технологии возведения основания может привести к полному разрушению готовой постройки. Фундамент из шлака – это один из самых дешевых вариантов, однако стоит сначала рассмотреть все возможные риски, связанные с возведением такого основания.

Технология строительства фундамента из шлака

Схема грунтовых вод.

Фундаменты из шлака – это довольно специфичные конструкции, которые можно возводить только в областях, где уровень грунтовых вод крайне низок, так как готовое основание из этого материала склонно к пропитыванию водой. Даже сильные дожди могут запустить процесс разрушения, поэтому для улучшения параметров фундамента еще при его возведении необходимо позаботиться о его гидроизоляции и обустройстве дренажной системы, способной отвести всю влагу от фундамента, препятствуя ее застаиванию. В областях, где уровень грунтовых вод высок, лучше сразу отказаться от этой идеи, так как никакая гидроизоляция в этом случае не спасет: фундамент быстро покроется трещинами, что может привести к проседанию отдельных стен сооружения.

Помимо всего прочего, шлаковые фундаменты не рекомендуется возводить в областях даже с минимальной сейсмической активностью, так как сильные подвижки грунта приведут к его разрушению. Кроме того, есть еще одно «но» – несущая способность фундамента. Конечно, в строительной практике известны случаи удачного возведения относительно легких одноэтажных домов на фундаментах из шлака, но все же считается, что такие фундаменты более приемлемы при строительстве временных построек, то есть гаражей, сараев и т.д.

Обустройство такого варианта фундамента под жилой дом – не слишком удачное решение, так как шлак бывает разным и с разным количеством вкраплений цемента, поэтому у каждого отдельного фундамента, сделанного из шлака, разная несущая способность, которую самостоятельно определить очень сложно. Это значит, что изготовленное основания дома не обязательно сможет выдержать вес всей конструкции.

Кроме того, для того чтобы обеспечить достаточную прочность фундаменту, необходимо делать поверх конструкции монолитную бетонную ленту, которая будет связующим элементом между затвердевшим шлаком и строением. Иногда для этой цели можно использовать несколько рядов кирпичной кладки. Планируя строительство шлакового фундамента, необходимо разобраться с тем, какой именно материал потребуется.

Какой шлак можно использовать?

Схема работы дренажной системы.

Далеко не всякий вид шлака подойдет для возведения фундамента. Для возведения фундамента можно использовать только тяжелый отвальный шлак, получаемый как продукт отхода на металлолитейных предприятиях. Как правило, хороший шлак имеет рассыпчатую или даже пыльную структуру. Чем больше пыли в шлаке, тем крепче будет фундамент, так как при заливке такого материала водой появляется возможность хорошо его утрамбовать, уменьшив тем самым пористость конечного монолитного фундаментного блока.

Шлак, полученный на сталелитейных предприятиях, имеет серый оттенок. Это говорит о наличии в нем частиц цемента. Очень важно найти шлак, который не подвергся повторной обработке. Материал, подвергшийся вторичной переработке, полностью теряет свои свойства к застыванию. Все дело в том, что во время вторичной переработки шлака получают цемент, то есть оставшиеся отходы после такой обработки будут почти полностью лишены вяжущего элемента, а значит, фундамент просто не застынет и не станет монолитным сооружением.

Идеальный шлак для фундамента должен содержать в своем составе не менее 30% частиц цемента для того, чтобы процесс застывания прошел успешно.

Кроме того, важно помнить, что шлак должен иметь максимально маленькую фракцию, поэтому перед засыпкой его необходимо просеять.

Схема устройства траншеи для фундамента.

Отдельно стоит сказать о том, что для возведения фундамента нужно брать свежий шлак, который был получен совсем недавно. В народе такой шлак называется горячим, так как он на самом деле теплый и даже дымится. Только свежий отвальный шлак может затвердеть и приобрести несущую способность. Шлаки, которые получаются в процессе работы ТЭЦ и других подобных предприятий, для возведения фундамента использовать категорически нельзя. Как правило, только фундамент из отвального шлака обладает достаточной прочностью чтобы выдерживать вес постройки, поэтому любой другой вариант материала не подойдет. Отличительной чертой свежего отвального шлака является рассыпчатость.

Еще нужно помнить, что работы по засыпке шлака нужно проводить быстро и аккуратно, избегая попадания на сыпучий материал влаги до момента его фактической засыпки в траншею фундамента. Все дело в том, что дождь или сильная влажность воздуха на улице может стать причиной отвердения шлака. Правильно подобрать тяжелый отвальный шлак на глаз довольно трудно, но все же нужно помнить, что от качества исходного материала будет зависеть прочность всей конструкции.

Сразу стоит отметить, что на фундаменте из этого материала нежелательно возводить сооружения, вес которых превышает 20 т, так как при засыпке такого вида основания невозможно исключить возможности наличия областей с плохо затвердевшей структурой. Как правило, области с плохо затвердевшей структурой способны выдерживать минимальные нагрузки и первыми подвергаются преждевременному разрушению.

Подготовка участка к обустройству фундамента из шлака

Итак, строительство фундамента из шлака начинается с подготовки места застройки. Прежде всего, нужно убрать с площадки весь мусор, снять верхний 10-ти см слой плодородной почвы и подготовить инструменты для рытья и обустройства траншеи под фундамент.

Для проведения подготовительных работ понадобятся следующие материалы и инструменты:

Необходимые материалы и инструменты: лопата, доски, гвозди и молоток.

Глубина закладки фундамента из шлака должна составлять не менее 1,2 м. Это позволит значительно снизить риск деформации фундамента вследствие подвижек грунта. Глубина траншеи должна составлять не менее 1,5 м, так как также потребуется обустроить качественную подушку. Для формирования подушки используется мелкий щебень или речная галька.

Короб опалубки сбивается из цельных досок. Ширина между параллельными стенками должна составлять не менее 70 см. Короб опалубки должен возвышаться над уровнем почвы не менее чем на 25 см. Далее устанавливаются внутренние и внешние распорки, чтобы зафиксировать короб. Внутри короба нужно поместить обрезки труб, которые будут в дальнейшем служить выходами для коммуникаций. Это очень важный момент, так как нарушать целостность готового фундамента не рекомендуется.

Схема устройства опалубки.

Кроме того, на подготовительном этапе работ по обустройству фундамента из шлака нужно сделать арматурную сетку. Для изготовления сетки берется арматура с ребристой поверхностью. Оптимальный размер сечения составляет 12 мм.

Для вязки арматуры лучше всего использовать специальную вязальную проволоку. Арматурные стержни перед связкой в арматурную сетку необходимо тщательно обработать антикоррозийной мастикой, чтобы обезопасить от появления ржавчины.

После полной установки арматурной сетки можно приступать к засыпке и утрамбовке основного материала – шлака. При формировании арматурной сетки будущего фундамента очень важно проследить, чтобы ее крайние части располагались на 5-ти см отдалении от стенок короба опалубки.

В этом случае арматура будет надежно спрятана в недрах фундаментной плиты, изготовленной из шлака.

Работа над формированием монолитной ленты из шлака

Схема трамбовки шлака: а) ручная трамбовка; б) трамбовка с применением механики.

Засыпка шлака и его утрамбовка – это едва ли не самый ответственный момент в деле обустройства такого вида фундамента. Для того чтобы шлак застыл, превратившись в твердое основание, необходимо засыпать его слоями. Каждый слой нужно будет пролить большим количеством воды, чтобы обеспечить утрамбовку частиц и их сцепление.

Сначала засыпается слой шлака 25 см по всему периметру опалубки. Далее этот слой тщательно поливается водой. После этого нужно подождать примерно 1 ч, чтобы частицы цемента, содержащиеся в шлаке, начали схватываться. Затем засыпается следующие 25 см шлака, которые обильно поливаются водой и трамбуются. Следующие слои делаются по 30 см, поливаются водой и трамбуются. Надземную часть фундамента лучше сделать из бетона, чтобы обеспечить надежное сцепление будущего строения с фундаментом.

Верхняя бетонная лента должна составлять примерно 20-25 см. Для второй ленты необходимо сделать отдельную арматурную сетку, которая устанавливается поверх уже засыпанного шлакового фундамента, причем так, чтобы ее нижние концы примерно на 15 см входили в него. Арматурную сетку нужно установить сразу после заливки водой последнего слоя шлака.

Далее фундаменту нужно дать отстояться не менее 12 часов. Только по истечении указанного времени заливается верхний слой бетона. Для утрамбовки бетона стоит использовать виброплиту. Примерно через 3-5 дней можно приступать к отделке фундамента, так как за это время шлак и верхний бетон полностью схватятся, образуя монолитное основание.

Отделка фундамента из шлака

Отделка такого вида фундамента является не менее важным этапом, чем его правильная засыпка. Все дело в том, что даже качественный шлак, частички которого хорошо схватились друг с другом, является достаточно пористым материалом. Предсказуемо, что во время периода осенних дождей он будет напитываться влагой, замерзание которой приведет к полному разрушению фундамента всего за несколько сезонов.

Схема гидроизоляции фундамента.

Качественная гидроизоляция – это единственный способ сохранить фундамент. По внешнему и внутреннему периметру нужно прокопать траншеи, чтобы получить доступ сначала к опалубке, а затем и фундаменту. Для проведения работ по гидроизоляции сначала нужно освободить периметр застывшего фундамента от опалубки. Первым слоем гидроизоляции будет выступать штукатурка.

Штукатурка – это отличный материал, который позволяет сформировать долговечную защиту фундамента от воды. Этот отделочный материал позволяет компенсировать пористость фундамента, так как после его нанесения все микроскопические отверстия будут полностью заделаны.

Далее нужно сформировать дополнительный слой гидроизоляции, так как все же штукатурка без дополнительной защиты быстро растрескивается.

В качестве второго слоя гидроизоляции лучше всего использовать жидкую резину. Жидкая резина напрыскивается по всему периметру фундамента. После застывания слоя гидроизоляции необходимо засыпать траншеи вокруг нового фундамента, тщательно уплотняя заложенный грунт.

Далее фундаменту нужно дать отстояться не менее 6-ти месяцев, и только после этого его можно будет использовать как основание будущего сооружения.

Источник

Для чего используется цемент со шлаком и как сделать раствор?

Цемент со шлаком – это полученное искусственным путем гидравлическое вещество с выраженным вяжущим эффектом. Является некоторым аналогом портландцемента. Главная его особенность заключается в том, что в составе имеются тонко измельченные отходы металлопромышленности, а именно: шлака.

Что это такое и как производят

Гранулированный доменный шлак получается как отход в процессе выплавки черного металла. Ему присущи свойства, которые относятся и к общестроительному портландцементу, но есть и отличия. В виде тонко измельченного продукта он активен в проявлении вяжущих свойств, взаимодействуя с водой, а еще с продуктами гидратации минералов клинкерного типа (тех самых, что входят в состав простого портландцемента).

Компоненты цемента со шлаком – это:

• клинкер – в нем не более 6% магния;
• шлак – до 80%, оптимальное количество этого компонента зависит от того, какие требования выдвигаются к вяжущему продукту;
• гипс – как природный чистый, так и с содержанием фосфора, фтора и бора, не больше 5% гипса должно приходиться на всю массу.

Цемент со шлаком считается вяжущим веществом, применение которого не ограничивается каким-то одним направлением. На вопрос, почему в принципе в цемент добавляют шлак, можно ответить так: бетонный раствор, включающий цемент и шлак, обладает невысокой себестоимостью. И если сравнивать цену бетонного раствора на базе стандартного портландцемента с цементом со шлаком, второй будет финансово выгоднее. То есть не лучше в принципе, а выгоднее при почти равных характеристиках.

К слову, о характеристиках. Смесь шлака и цемента еще и тем хороша, что температура тепловыделения в ней будет относительно низкой.

А также этот продукт:

• имеет повышенную стойкость к влиянию вод (сульфатных и пресных);
• отличается повышенной жаростойкостью;
• имеет высокую морозостойкость (с условием использования технологии пропаривания ЖБИ).

В целом вывод таков: в выборе материалов решает стандартное экономическое обоснование.

В себестоимость описываемого продукта не входят весомые затраты на добычу, измельчение и обработку.

Материал получают из портландцементного клинкера, шлака, глины и известняка. Дело в том, что при производстве цемента важен именно химсостав материала, а не его физическая структура. Потому выбирать исходник приходится с большим вниманием. Производя данный цемент, использовать можно и основной, и кислый доменный шлак.

К слову, сами шлаки могут быть гранулированные и негранулированные, но все же первые используются значительно чаще, и дело, опять же, в экономической составляющей.

Но есть еще одна причина использования гранулированного шлака: сам процесс производства конечного продукта с негранулированным шлаком существенно усложняется. А вот те шлаки, что добавляются в продукт после обжига, гранулированы в обязательном порядке.

Внимание! Процент наличия шлака в цементе не должен выходить за пределы 60.

Как показала практика, цемент в слиянии со шлаком означает получение материала прочного, довольно надежного, не очень долговечного, но для многих целей вполне убедительного. Вот почему так активно этот продукт используется в многоэтажном строительстве. С его помощью делают плиты и армопояса, сооружения подводные и околоводные, он же помогает в теплоизоляции, при литье некоторых изделий в строительстве. То есть совершенно разных строительных целей можно достичь, используя этот продукт: с высокой эффективностью, экономической обоснованностью и большими возможностями.

Обзор видов

ШПЦ (шлакопортландцемент) делится на два основных вида – нормальнотвердеющий и быстротвердеющий.

Нормальнотвердеющий

Свойства материала описаны в ГОСТ 10178-85. Материал отличается тем, что чем больше в нем шлака, тем дольше смесь будет затвердевать. Тем меньше тепла будет спродуцировано реакцией гидратации.

После застывания шлак не должен вступать в реакцию с водой, вот почему смесь нередко задействуют, создавая конструкции с повышенной влажностью.

Быстротвердеющий

В этот материал добавляют особые присадки, помогающие ускорить процесс. Присадки могут быть минеральной этиологии и вулканической, то есть пепел или пемза.

Стоит помнить, что сроки годности у цемента со шлаком ниже, чем у простого сухого цементного раствора.

Со времени отгрузки продукта должно пройти не более 45 дней до момента использования материала. А вот применять просроченный продукт – значит, сильно рисковать. Он теряет свои эксплуатационные свойства, и значительно.

Нередко возникает вопрос, существенны ли отличия портландцемента от шлакопортландцемента. Да, существенны, хотя бы тем, что первый будет стоить весомо дороже, чем второй. А также портландцемент приобретает финишную прочность быстрее, чем ШПЦ (он затвердевает окончательно через 3 недели). В портландцементе шлака нет в принципе, там есть клинкер и минсостав с присадками-ускорителями. А вот плотность ШПЦ ниже, чем у портландцемента, как и вес его тоже будет ниже – точнее, вес конструкций, из него сделанных.

Для чего пригоден

Особенно востребован этот материал, если предстоит возводить бетонные, а также железобетонные конструкции, которые будут постоянно контактировать с водной средой (так, ШПЦ М400 в составе имеет не менее 21% гранулированного материала). У продукта для этого достаточные прочностные показатели. Его берут для изготовления качественного бетонного раствора, чтобы выполнить стеновые панели и произвести сухие смеси. Той же марке М500 данный вид цемента не проигрывает фактически ни в чем, а ведь эта марка являет собой классический цемент.

Опять же, постройка стен и перекрытий с использованием арматуры – цемент с добавлением шлака преуспел и здесь. Его активно применяют на масштабных стройках, и помогает ему в этом легковесность (если сравнивать с силикатом и керамикой, ШПЦ, конечно, не пушинка, но выигрывает значительно).

Почему так важен вес: дело в нагрузке на части фундамента и конструктивные части сооружения – она будет сниженной.

Имеет возможность строитель с помощью цемента со шлаками делать плиты внушительных габаритов – экономится время монтажа, как экономятся и денежные средства. Да и транспортировка ШПЦ-панелей обычно не вызывает проблем.

Где используется материал – области применения:

• строительство монолитных и сборных элементов (имеются в виду как частные стройки, так и промышленные);
• изготовление конструкций, которые требуют максимально быстрого затвердения основы;
• укладка дорог с быстрым же схватыванием смеси;
• постройка эстакад и мостов;
• производство тротуарной плитки и брусчатки;
• малоэтажное строительство с разными его этапами – от заливки стен до работы с фундаментом;
• замеска раствора для штукатурки и кладки.

Материал активно применяется в изготовлении армированных поясов, которые тоже часто встречаются в многоэтажном строительстве. Отлично работает материал в комплексе с обычными утеплителями как средство теплоизоляции. Класс типа 50 считается лучшим выбором для армирования, класс 35 – для сооружения несущих элементов, класс 25 – для не самых главных, небольших конструкций более чем пригоден, 10 класс используется в теплоизоляции.

Пропорции при применении

Если этим продуктом решено отделывать внутренние поверхности, предпочтение следует отдать крупнозернистому шлаку. Его потребуется для раствора примерно 6 частей. Остальные 4 части придутся на мелкозернистый гранулированный шлак. А вот цемент для бетона в данном случае используется любой.

Чтобы отделать наружный фасад, разводить раствор нужно в иных пропорциях: на 3 части мелкозернистого шлака использовать 7 частей крупнозернистого.

Цемент обязательно берется качественный с высокой устойчивостью к внешним воздействиям.

Для эффективной заливки, а также в том случае, если временной запас не поджимает, можно брать негранулированный шлак. Конечно, застывание такой смеси будет медленным, но качество покрытия выигрывает у смеси с гранулированным составом. На таком трещины образуются нескоро, а вот на залитом полу с гранулированным шлаком они могут появиться уже через пару лет.

Чтобы отделать наружную часть выступающего фундамента, также потребуется гранулированный шлак. Чем большую поверхность придется отделать, тем большие гранулы должны быть в шлаке – таково соотношение. Обратная связь также работает.

Как сделать шлакобетон самостоятельно:

1. за несколько часов до работы шлак следует увлажнить водой – это влияет на долговечность бетона, который образуется в ходе последующих действий;
2. компоненты смешиваются в том соотношении, которое указано выше (выбрать нужное согласно цели), все тщательно перемешивается;
3. после добавления в состав воды его снова нужно вымесить, чтобы получить однородное состояние смеси;
4. чтобы получить среднюю марку бетона, используется 4 части шлака (реже 5) и 2 доли цемента к 2 долям песка;
5. обязательно правильно использовать готовый продукт, сделать это нужно в течение часа-полутора;
6. если нужно еще больше удешевить раствор, то цемент можно соединить с известью в пропорциях 3 к 1.

Пропорции обозначаются на упаковке со смесью.

У материала очевидно много плюсов, особенно для тех строительных работ, где главенствует экономия. Но есть у него и минусы, которые в некоторых ситуациях могут перевесить плюсы. Например, цемент со шлаком проявляет некоторую «капризность» при термоперепадах. И хоть он считается морозостойким, но длительно применяться в условиях пониженной температуры не может. Наконец, материал предписывает тщательный уход за конструкцией при жаре: ее придется регулярно увлажнять и покрывать полиэтиленом.

Пока бетонные смеси и стройзатворы с ШПЦ используются не очень активно, и чаще изготавливаются они в заводских условиях, а в строительстве применяются под контролем опытных специалистов. Но все же очень редким материалом продукт также не назовешь. Возможно, следует ожидать модернизации в производстве этого гидравлического вяжущего.

Подробный обзор использования цемента со шлаком в следующем видео.

Источник