8. Фундамент
Прежде чем приступить к строительству фундаментов, необходимо кратко рассказать, почему фундаменты делают из бетона и зачем используют арматуру.
Бетон – это искусственный камень. Его прочность на сжатие почти в двадцать раз превосходит прочность на растяжение. Поэтому бетон, как и природный камень, используют в тех частях зданий и сооружений, которые работают преимущественно на сжатие, то есть в фундаментах, стенах, сводах, опорах, колоннах и тому подобных конструкциях. Для изгибаемых элементов, например, балок или плит – бетон в чистом виде не годится. Он разрушится от разрыва растянутой зоны при очень небольших нагрузках, задолго до исчерпания прочности сжатой зоны.
Если в растянутую зону ввести стальную арматуру (стержни, канаты и т.п.) и обеспечить ее надежное сцепление с бетоном, то она возьмет на себя практически все растягивающие усилия, оставив бетону только сжимающие. Это происходит потому, что прочность арматуры на растяжение в сотни раз выше, чем у бетона. Таким образом, изгибающему моменту будет сопротивляться внутренняя пара сил: сжимающая в бетоне и растягивающая в арматуре. В тоже время бетон – материал более долговечный, чем арматурная сталь, он гораздо меньше подвержен коррозии. Кроме того, по сравнению со сталью, бетон обладает более высокой огнестойкостью, то есть дольше сохраняет несущую способность при действии высокой температуры, что особенно важно для успешной эвакуации при пожаре. Таким образом, бетон в симбиозе с арматурой несет еще одну важную функцию – он создает защитный слой для арматуры или армокаркаса. Установлены минимальные величины защитного слоя бетона – не менее диаметра стержня (в ряде случаев не менее 3-х диаметров) и не менее 10-40 миллиметров в зависимости от условий эксплуатации. В частности для фундаментов при наличии бетонной подготовки толщина защитного слоя бетона должна минимально составлять 40 миллиметров. Без защитного слоя невозможно обеспечить надежное сцепление арматуры с бетоном, а значит и их предусмотренное совместное деформирование. Нужно понимать, что если вы в залитом бетоном ростверке, монолитном участке или перекрытии увидите не закрытую бетоном или проступающую сквозь бетон арматуру – это явный брак. Такой участок бетонной конструкции нужно переделывать.