Разное

Плита плавающая: Что такое плавающий фундамент + технология его строительства

Содержание

Фундамент типа «плавающая плита»: установка, заливка, недостатки

В этой статье мы хотим предложить вам небольшой обзор часто задаваемых вопросов, касающихся особенностей конструкции и технологиям обустройства незаглубленных фундаментов плавающего типа. Эта информация будет интересна всем владельцам участков со сложным грунтом, а равно и будущим домовладельцам, решившим прицениться к прогрессивным строительным технологиям.

В строительном деле термином «плавающая плита» обозначают незаглубленную конструкцию основания, отделенную от основного грунта песчаной подушкой. Такая конструкция «скользит» над грунтом, игнорируя сезонные деформации пучения и повышенную влажность почвы.

Где используют плавающий плитный фундамент?

Да практически везде! Возводимая над нулевым уровнем плита подойдет к любому типу грунта. Но особенно удачно плавающая плита сочетается с пучинистыми и болотистыми грунтами. То есть, такое основание не имеет противопоказаний по типу грунта.

Совершенно иное дело – рельеф участка. Плитный фундамент можно заложить только на относительно ровной площадке, с углом уклона не более пяти градусов. С более крутого склона плита просто соскользнет. Поэтому, уточняя наш излишне оптимистичный ответ, мы можем утверждать, что монтаж фундамента плавающая плита возможен на любом типе грунта, при условии минимального (до пяти градусов) уклона рельефа строительной площадки.

Какими достоинствами обладает плавающее основание?

В перечень достоинств фундаментов плавающего типа можно включить следующие характеристики:

  • Универсальность – плавающий фундамент можно возводить на грунтах любого типа.
  • Прочность – плитные фундаменты выдержат вес и легкой, каркасной конструкции, и тяжелого строения из кирпича.
  • Жесткость – основания плитного типа одинаково хорошо противостоят любой нагрузке, распределяемой по любым векторам приложения сил. Такой фундамент практически не замечает нагрузки эксплуатационного типа, источником которых являются люди, мебель и бытовая техника. Одновременно с этим основание противостоит достаточно ощутимым конструкционным нагрузкам:  весу стен, перекрытия и кровли. И, разумеется, монолитная плита способна выдержать довольно существенные временные нагрузки, источником которых является деформация пучения, вес снега на кровле и давление ветра.
  • Гидрофобность – снабженный надежной гидроизоляцией фундамент плитного типа способен противостоять грунтовым водам с любой глубиной залегания. Существуют вполне удачные проекты плавающих фундаментов, возведенных на грунтах с глубиной залегания грунтовых вод менее одного метра!

Недостатки плавающего основания — существуют ли они?

Разумеется, у плитных оснований, как и у любой другой конструкции фундаментов, имеются и свои недостатки, к которым относятся следующие характеристики:

  • Трудоемкость – строительство любого монолитно фундамента относится к самым трудоемким операциям, а сооружение основания плитного типа является чемпионом по сложности процесса обустройства даже среди монолитных конструкций.
  • Дороговизна – плитный фундамент стоит недешево. Причем на смету влияет и дороговизна самого процесса строительства фундамента, обусловленная уже заявленной трудоемкостью этого процесса, и дороговизна строительных материалов, объяснимая не высокой стоимостью достаточно дешевого бетона, а огромными объемами используемого в процессе строительства материала.

Укладка плавающей фундаментной плиты

Процесс укладки фундамента, разделяется на три этапа: маркировку границ, земляные работы и строительство монолитной плиты.

Этапы разметки фундамента

Маркировка границ выполняется по стандартной технологии: на расстоянии в пять метров от границы участка выбивают первый угловой маркер (веху), после чего, с помощью угольника и бечевки маркируют месторасположение второго, третьего и четвертого угла будущей плиты.

Контроль качества разметки осуществляется путем сравнения диагоналей: расстояние от первого до третьего угла сравнивают с расстоянием от второго до четвертого угла. Разница между диагоналями не должна превышать одного-двух сантиметров.

Этапы обустройства котлована фундамента

Земляные работы – этот этап состоит из двух операций: рытья котлована под фундамент и формирования опорной подушки под основание.

Котлован роется в маркированных границах. Причем перед рытьем основного углубления с поверхности строительной площадки снимают слой плодородного грунта, который складируется на хозяйственные нужды отдельно от прочего извлеченного материала. После удаления плодородного слоя, с помощью экскаватора снимают 40 или 50- сантиметровый слой грунта, который складируется на участке или вывозится за его границы.

Опорная подушка фундамента состоит из 20-сантиметрового слоя песка и 20-сантиметрового слоя щебенки. Установка плавающей фундаментной плиты на такую подсыпку позволяет проигнорировать, и слабые несущие характеристики основного грунта, и деформацию пучения почвы.

Разумеется, слои песка и щебня укладываются только на ровное дно котлована и хорошо трамбуются. Причем в процессе трамбовки песок смачивают водой или цементным молочком, а поверх слоя щебенки можно залить тонкую прослойку бетона – подбетонку.

Этапы сооружения фундамента    

Непосредственное сооружение фундамента начинается со строительства гидроизоляционного слоя. Его обустраивают путем раскатывания по поверхности подсыпки рубероидных лент, укладываемых внахлест.

В качестве альтернативы рубероида можно использовать прочную полиэтиленовую пленку или плиты из экструдированного пенополистирола. Последний вариант обеспечивает  и  влагозащиту, и термоизоляцию подошвы фундамента.

Далее, по контуру периметра будущего фундамента монтируют разборную опалубку, внутри которой собирают армирующую решетку. Каркас состоит из двух горизонтальных решеток с ячейками 20 на 20 сантиметров, разделенных вертикальными перевязками, монтируемыми в точке пересечения прутьев решеток.

Бетонирование монолитного плавающего фундамента выполняется путем непрерывной заливки раствора в опалубку. Поэтому бетон лучше всего заказать в уже готовом виде, организовав лишь приемку раствора.

Подача бетона в опалубку осуществляется либо по желобам, либо по рукавам. Раствор заливается слоями и тщательно штыкуется. Причем в процессе заливки следует использовать только высокопрочные растворы – М200 или М300.

После заливки плиту оставляют в покое, укрыв от прямых солнечных лучей. Недостаток влаги в твердеющей плите устраняют путем полива верхнего слоя плиты из шланга или лейки. Спустя две-три недели с основания снимают опалубку и покрывают торцы плиты жидкой гидроизоляцией. В это же время можно залить отмостку и отделать цокольную часть фундамента.

Плавающий фундамент — технология недостатки. Устройство плавающего фундамента на плавающем грунте

На неустойчивых грунтах – зыбких, пучинистых, заболоченных – в качестве основания для сооружений  часто используется плавающий фундамент (иначе – плавающая железобетонная плита).

Плавающий фундамент — это прочное сплошное основание с высокой несущей способностью, которое защищает постройку не только от механических воздействий со стороны грунта, но и от подземных вод.

Плавающий фундамент – что это такое?

Слово «плавающая» не означает, что плита действительно куда-то перемещается (плывет). Это означает, что в отличие от статичных фундаментов (например, свайных), которые противостоят нагрузкам за счет высокого сопротивления, она компенсирует разрушающие силы собственной пластичностью, амортизирует. При просадке грунта плита совершает вертикальные колебания вместе с постройкой.

Плиту располагают в заранее подготовленном котловане. Структура фундамента на плавающем грунте:

  • песчаная подушка;
  • слой гидроизоляции;
  • слой армированного бетона.

Толщина подушки может достигать 2/5 общей толщины фундамента.

Недостатки плавающего фундамента

Основные минусы этой технологии – экономические и организационные:

  • высокая стоимость;
  • трудоемкость – большие объемы бетона и земляных работ;
  • необходимость тяжелой техники. Зависит от масштабов работ: для небольшого дома бетон можно изготовить самостоятельно и котлован выкопать вручную. Но бетономешалка потребуется в любом случае, т.к. плиту рекомендуется заливать за один заход;
  • длительные сроки возведения. Только на созревание бетона требуется месяц. То есть, еще месяц после завершения основных работ.

Плавающий фундамент своими руками

Если уложить плавающую плиту своими силами, можно хорошо сэкономить. При подготовке котлована учитывайте, что в соответствии с нормативными требованиями расстояние между домом и соседским участком должно быть не меньше трех метров. До фронтальной межи оставляют минимум пять метров.

Сначала нужно разметить площадку. Для разметки потребуются:

  • гидроуровень;
  • рулетка;
  • маркировочный шнур или леска;
  • колышки;
  • прямоугольный треугольник с катетами 30 и 40 сантиметров, можно самодельный.

На стартовый угловой колышек надевают треугольник, по нему отмечают оба направления. При разметке длины и ширины котлована пользуются шнуром и колышками.

Контрольный замер – по диагоналям получившегося прямоугольника: они должны быть равны, разница не больше двух сантиметров.

Следующие этапы – очистка и котлован. Убирают грязь, снимают дернину. Кроме площадки внутри периметра дерн снимают вокруг него с отступом примерно на метр для устройства отмостки. При рытье котлована нужно следить за глубиной, контролировать уровнем.

Если где-то образовался перекоп, лишнее засыпают песком. Стенки котлована выполняют с небольшим уклоном, чтобы они не осыпались в дальнейшем.

Когда предварительные работы выполнены, приступают к устройству плавающего фундамента:

1. Насыпать слой щебенки. Утрамбовать.

2. Слой песка. Утрамбовать и полить сверху водой для осадки и уплотнения. Подсушить.

3. Гидроизоляция. Подойдет плотный полиэтилен.

4. Теплоизоляция, если она предусмотрена проектом.

5. Подбетонка. Подойдет бетон какой-нибудь дешевой марки.

6. Опалубка. Если грунт плотный и плита не будет выступать выше стенок котлована, без опалубки можно обойтись. В противном случае по периметру котлована вертикально устанавливают стенки из доски (фанеры, пенополистирола и др.), тщательно фиксируют изнутри и снаружи подпорками. Изнутри фиксация нужна, чтобы стенки не отклонялись от вертикали, снаружи – чтобы их не распирало бетоном. Доску для опалубки выбирают толщиной 2,5 см.

7. Герметизацию стенок изнутри можно выполнить водостойким картоном или толем.

8. Армирование. Арматурный каркас должен завершаться на несколько миллиметров ниже верхнего среза плиты.

Для создания неразрывного соединения в местах расположения стен вертикальные прутья располагают так, чтобы они выступали выше бетона. Они будут выполнять функцию шпилек. Каркас вяжут проволокой: сварка нежелательна, т.к. фундамент при этом теряет пластичность.

Обратите внимание

Ширина ячейки арматурной сетки – 20-25 сантиметров (максимум 30). Толщина прутка от 8 до 16 миллиметров.

На углах не должно быть перпендикулярных стыков, здесь укладывают закругленные сплошные прутки и заводят их на обе стыкующиеся стены.

9. Бетон заливают несколькими слоями толщиной по 15 см, разравнивают правилом или деревянной рейкой, протыкают штыковой лопатой для удаления воздуха. Оптимальное время заливки слоя – не более часа.

10. Первый несколько дней готовую плиту регулярно смачивают водой чтобы избежать быстрого схватывания и растрескивания. Временные интервалы: первый день – через 5 часов, второй – три раза, третий – два (с утра и вечером). Смоченный фундамент накрывают полиэтиленом.

11. До начала возведения стен плиту выдерживают 1 месяц. Опалубку можно снять раньше.

Основные нарушения технологии плавающего фундамента, которые могут привести к быстрому разрушению:

  • укладка плиты выше линии промерзания почвы;
  • заливка фундамента на промерзлом грунте: при оттайке плита просядет;
  • некачественная гидроизоляция или ее отсутствие. Бетон – пористый материал и активно впитывает воду. При замерзании/размораживании он разрушается, от воды подвергается коррозии арматурный каркас, влага поднимается капиллярным путем в стены, в подвале образуется сырость, как следствие – гниль и грибок и т.д.

Для полноценной гидроизоляции один слой укладывают между плитой и подушкой, один – поверх плиты, боковые стенки обрабатывают обмазочными или оклеечными материалами.

Другие виды плавающих фундаментов

Кроме плиты есть еще две разновидности «плавающих» оснований: решетка и столбы. Обе не рассчитаны на высокие нагрузки.

Решетка – это модифицированная мелкозаглубленная лента. Обычная лента располагается по периметру будущих стен и под несущими перегородками, если они есть. У «плавающей» ленты по центру располагается крестовина с теми же габаритными характеристиками, что и у периметра.

Как и плитный фундамент (т.н. шведская плита), решетку можно сделать утепленной:

  1. В траншею насыпают подушку из ПГС.
  2. Укладывают гидроизоляцию. Подойдет полиэтиленовая пленка от 0,15 миллиметра или толще.
  3. Поверх пленки кладут блоки ППС с интервалом в полметра.
  4. Устанавливают арматурный каркас, заливают бетон.

Столбчатые плавающие фундаменты можно устанавливать только на сухих грунтах (песок, скалы) под легкие постройки (срубы, каркасные дома). Их отличие от обычных столбчатых фундаментов: основание кирпичного или бетонного столба расположено на ж/б плите, превосходящей его по размеру вдвое.

Плиту укладывают на песчаную подушку.

Обновлено: 03.03.2017

Плавающий фундамент своими руками: технология, недостатки, устройство

В каких случаях выбирают плавающий фундамент

Фундамент любого строения предназначается для распределения нагрузки и переноса тяжести всего здания на грунт. На сегодняшний день существует несколько их видов в зависимости от типа грунта, размеров здания. Рассмотрим так называемый плавающий фундамент, его изготовление применяется в местностях:

  • с невысоким залеганием грунтовых вод;
  • на насыпных и слабонесущих грунтах;
  • на тяжелых, пучинистых почвах.

Другое название такого фундамента – плавающая плита, так как в его строительстве применяется технология монолитной железобетонной плиты, как показано на рисунке.

Возможно выполнение плавающего фундамента в виде бетонной ленты:

Достоинства и недостатки плавающего фундамента

Фундамент, построенный таким способом, будет:

  • прочным и долговечным;
  • практически не дает усадки;
  • способен выдержать очень тяжелые сооружения;
  • несущая плита может быть полом в цокольном этаже.

Имеет у него и недостатки, которые ограничиваются в основном дороговизной и трудоемкостью работ. Однако, практичный подход к строительным операциям способен значительно сократить стоимость работ. Можно, например, отказаться от применения бетононасоса и использовать выгружные лотки бетоносмесителей или нанять низкоквалифицированных рабочих (конечно, под контролем). Таким образом, можно несколько снизить стоимость плавающего фундамента.

Некоторые виды плавающих фундаментов

Отличным решением будет заложить плавающий фундамент на глинистой почве. Находясь близко к поверхности, залежи глины достаточно легко размываются. При этом обнажается сам возведенный фундамент. Армированная железобетонная плавающая плита, как фундамент как раз подойдет для такой почвы: движение глины из-за различных процессов никак не скажется на стенах постройки.

При возведении легких помещений используют разнообразные конфигурации фундаментов, например, метод «плавающих столбиков». Плавающие столбики применяют при строительстве деревянных бань.Для этого пространство засыпают песчаником, накладывают бетонную плиту, а на нее монтируют столбики, заливаемые внутри бетоном.

Примерная схема такова:

Поверх конструкции устанавливают нижний венец сруба бани или балки:

 

Такой вариант строительства прост и не требует траты больших средств.

Как ложится плавающий фундамент

Прежде чем приступить к его изготовлению, необходимо выяснить состав грунта на участке и произвести расчеты проекта дома.

Важно. Дно вырытого котлована должно быть утрамбованным. Недопустимо, чтобы встречались участки с разрыхленной почвой, песком или щебнем.

Плавающий фундамент своими руками изготавливается в несколько этапов:

  1. Готовят котлован в соответствии с проектом.
  2. На дно котлована укладывают геотекстильные материалы, создающие барьер, который не даст вымываться песку.
  3. Затем насыпают слой песка и гравия, который увлажняются и трамбуются. Обычно такой слой составляет 20-30 сантиметров.
  4. Следующий слой – бетонное основание с арматурой, толщина его около 10 см.

Устройство плавающего фундамента представлено на рисунке:

Чтобы иметь наглядное представление, как происходит заливка фундамента, стоит посмотреть, как делается плавающий фундамент, видео на YouTube

Для того чтобы произвести расчет необходимо учитывать:

  • Толщину бетонной плиты. Для легких строений достаточно сделать плиту высотой 15 см.

Внимание. Не стоит делать плавающий фундамент слишком большим по толщине. Даже для двухэтажного дома каркасного типа с перекрытиями из железобетона толщина должна быть не более 20 см.

  • Тепловую изоляцию.  Изолятор накладывается под и над плавающей плитой, для этого подходит пенополистирол.
  • Гидрозащиту. Если грунтовые воды залегают ниже 1 метра, гидроизоляция осуществляется при помощи влагозащитных мембран.
  • Подушку, состоящую из двух слоев. Вверху – гравий, внизу – песок. Важно! Именно в таком порядке. Ведь если грунтовые воды попадают под плиту, гравий не дает им задерживаться надолго и вода утекает в песок, а затем в почву.

Технология изготовления плавающего фундамента

Как указывалось выше, укладка фундамента начинается с подготовки площадки – котлована.

Важно. Котлован обычно превышает габариты фундамента на 1-2 метра со всех сторон, для удобства работ.

Порядок выполнения работ следующий:

  1. Подготовка подушки из песка и гравия. На песчаных грунтах – 15 см, на глинистых – не менее 30 см. Песок высыпают в котлован и равномерно распределяют по площади.

    Для болотистых и влажных грунтов часть подушки делают из щебня.

  2. Строительство опалубки. Для того чтобы плавающий плитный фундамент получился качественным, опалубка выполняется съемной из струганных досок толщиной не менее 20 мм. По углам скрепляется саморезами. С внешней стороны опалубку укрепляют подкосами. Обустраивают проход для коммуникаций.
  3. Укладка гидроизоляции. Эти работы производятся при помощи полиэтиленовой пленки, рубероида или геотекстиля. Материал укладывается внахлест на всю поверхность, с заходом на опалубку.
  4. Армирование фундамента – очень ответственный этап построения на плавающем грунте. Для небольших строений армирование производят  при помощи арматурной сетки с ячейкой 10-15 см. Места, где будут находиться несущие стены, усиливают металлическим прутком. Для более массивных конструкций используют пруток 10-12 мм, при этом поперечные прутья вяжут между собой при помощи проволоки.
  5. Заливка фундамента бетоном. Ее производят одномоментно, поэтому раствор необходимо заказать или очень быстро смешать самостоятельно. Раствор бетона заливают на уложенную арматуру, слоями по 15 см, каждый слой нужно тщательно разровнять и утрамбовать.  Для уплотнения слоев пользуются глубинным вибратором. На заливку плиты тратят не более часа. Затем бетон трамбуется до появления блестящего влажного слоя и выравнивается.
  6. Сушка фундамента. Обычно для этого требуется 4-5 недель, за это время бетон становится прочным. Во время сушки нужно следить, чтобы верхний слой не пересыхал и не переувлажнялся. Для этого в первый день его смачивают каждые 4-5 часов, на следующий день – три раза за день, на третий день – два раза.
  7. Когда фундамент полностью высохнет, снимается опалубка, и основанию дают устояться месяц. В идеале фундамент должен простоять зиму. Весной можно начинать строительство дома.

Для того чтобы более наглядно представлять, как залить плавающий фундамент можно посмотреть видео

Что такое фундамент ребристая плавающая плита (РПП)

 

Вступление

Технология фундамента под названием ребристая плавающая плита (РПП) соединила и усовершенствовала две технологии: ленточный фундамент и фундамент в виде железобетонной плиты.

Как правило, ленточный фундамент делают на, так называемых несвязанных грунтах: песчаных и щебенчатых. Железобетонную плиту делают на связанных грунтах, типа глина, илистая почва.

Важно! Расчет любого фундамента нужно производить с учетом возможного давления конструкции на фундамент, глубины промерзания грунта, уровнем сточных вод. Расчет фундамента нужно заказать в проектной организации.

Фундамент ребристая плавающая плита — конструкция

Конструкция РПП фундамента объединяет две конструкции: ленточный фундамент высотой 600 мм по периметру дома и под несущими стенами и фундаментную плиту высотой 200 мм под остальным домом (указаны минимальные величины).

Как видим на фото, по конструкции РПП фундамент, действительно своеобразный гибрид: фундамент УШП объединенный с ленточным фундаментом.

Технология устройства ребристой плавающей плиты (РПП)

Начинаем устройство РПП фундамента с геодезической разведки. Проектировщик должен составить рабочий чертёж и произвести расчет фундамента и сделать привязку фундамента к местности.

Устройство котлована под фундамент РПП

Для РПП фундамента нужен котлован с ровным горизонтальным основанием. Если на участке есть вода, её нужно осушить. Котлован должен быть сухим и ровным.

Дно котлована и его откосы закрываются геотекстилем. Полотна геотекстиля укладываются внахлест.

На дне котлована делается песчаная подушка толщиной от 20 см. Песок нужно утрамбовать. Для утрамбовки следует арендовать специальный ручной трамбовщик. Для лучшей трамбовки песок проливается водой непосредственно перед трамбовкой. Обычно, к передку трамбовочной машинки привязывают шланг, через который распыляется вода перед трамбовщиком.

Устройство ребер фундамента РПП

По готовности песчаной подушки делается отмостка под ребра фундамента. Ребрами РПП фундамента называют «ленточный фундамент» по периметру дом и под несущими стенами.

С внешней стороны опалубка делается из деревянных щитов или плит. Внутренняя опалубка делается несъемной из плит пенополистирола марки XPS. Их толщина 50 мм и они служат не только опалубкой на этапе заливки, но и утеплением фундамента в последующем.

Высота опалубки для ребер фундамента не менее 600 мм.

На дно опалубки укладывают щебень. Делается «скелет» из арматуры и производится заливка бетона. Всё, как в технологии строительств ленточного фундамента.

Важно! Нижняя арматура ребер фундамента должна выступать из опалубки внутрь дома. Её нужно будет связать с арматурой плит фундамента.

Важно! В ребра под несущими стенами внутри дома нужно заложить проходные гильзы для прокладки инженерных коммуникаций.

Устройство плит фундамента РПП

По мере застывания ребер фундамента переходим к устройству плит. Площади под плиты еще раз просыпают песком и трамбуют.

  • В песчаную подушку укладываются инженерные коммуникации дома: канализационные трубы, трубы для ввода электропитания дома, возможно трубная разводка электропроводки.
  • Канализационные трубы объединяются в общий слив дома, и на участке монтируется система сбора сточных вод, септик. К септику подводится система слива дождевых вод, которую монтируют вокруг дома вместе со сливными стоками.

Таким образом, уже на этапе устройства фундамента дома вы проводите основные работы по монтажу инженерных коммуникаций.

  • Далее на песок укладывается дренажная мембрана – рулонный материал Planter.
  • Поверх мембраны укладывается слой утеплителя XPS. Помним, что этот утеплитель уже стоит по всем внутренним стенам ребер фундамента.
  • На утеплитель укладываем рулонный гидроизоляционный материал.
  • На него укладываем заранее собранную арматурную конструкцию. Высота плиты фундамента будет не менее 200 мм. Все секции арматурной конструкции должны быть соединены между собой и обязательно соединены с арматурой ребер.
  • Бетон заливается машинным способом, равномерно по всей площади плиты. Ребра фундамента служат опалубкой. Поверхность залитых плит, ровняется.

Застывание плит и всего фундамента 28-30 дней. На время застывания фундамент закрывается полиэтиленом для защиты от осадков и прижимается для защиты от ветра.

  • После снятия опалубки, плиты фундамента можно отшлифовать. По периметру фундамента делается отмостка, которая, скроет ливневую канализацию. По углам дома в отмостке оформляются ливневые стоки.

Как видим, фундамент ребристая плавающая плита (РПП) своеобразный симбиоз, ленточного фундамента и утепленной шведской плитой (УШП). Только в плитах фундамента не делается система теплого пола, а довольствуемся слоем пенополистирольного утеплителя. 

©DomiTy.ru

Другие статьи раздела: Фундаменты

 

 

Фундамент типа «плавающая плита». Как залить фундамент под дом

Фундамент «Плавающая плита»

Безусловно, фундамент — самая важная, но почти полностью скрытая от наших глаз часть дома. К тому же он живет собственной загадочной жизнью, понять которую не всегда дано даже строителям. Специалисты утверждают, что среди всего современного изобилия конструкций есть одна универсальная и не вызывающая проблем при эксплуатации. Называется она плавающим фундаментом. Об особенностях технологии его возведения расскажет наша статья.  
___________________________________________________________________________
 

 

 

На устройство поддела (фундамента) ни средств,
ни иждивения жалеть не должно.

Урочное Положение
(первый российский строительный
нормативный документ)

Разговор о «плавающем» фундаменте хочется начать с цитирования фрагмента переписки, найденной нами на сайте одной из строительных компаний.
Вопрос застройщика: «Скажите, как правильно залить сплошной фундамент монолитной плитой без подвала? Грунт — пучинистый суглинок на глубину до 1 м (что дальше — неизвестно, предположительно то же самое). Вода стоит на глубине 0,8-1 м, глубина промерзания — 1,8 м. Размеры дома — 14 × 10 м. Жилое здание — два этажа, первый этаж — кирпич, второй — дерево. Если приведете поэтапную технологию, буду благодарен…»

Фото 1
Фото 2
Фото 3
Фото 4

 

1, 2. Песчаную подушку (пример 1) прикрыли слоем гидроизоляции (Фото 1). Двухслойный арматурный каркас изготовили из прутков 16 мм, связав их стальной проволокой (Фото 2). Размер ячеек каркаса — около 15 × 15 см

3, 4. Бетоновоз к месту застройки (пример 1) по старому и довольно узкому участку подъехать не смог — бетон пришлось разгрузить у ворот в специальный ящик, а далее доставлять тачками (Фото 3). Для этого на арматурный каркас уложили дощатый помост (Фото 4)

Ответ специалиста: «Отвечая на Ваш вопрос, скажу следующее: такой фундамент под подобное здание выполнять нецелесообразно ни с конструктивной, ни с экономической точки зрения. При такой площади основания и нагрузках (кирпичные стены первого этажа) плиту придется заливать довольно толстую, не говоря уже об объемном армировании по всей ее площади. Вы к тому же не указали, каким планируется перекрытие первого этажа: если железобетонные плиты — это дополнительные нагрузки на фундамент, что отразится на армировании и толщине плиты.

В данном случае я рекомендую вам выполнить буронабивной фундамент. Пробурив скважины диаметром 40 см и глубиной 2-2,5 м с шагом 2,5-3 м, установите в них арматурный каркас и залейте бетоном, выпустив арматуру выше уровня заливки для привязки к ней каркаса ростверка. Затем создайте противопучинную подушку под лентами ростверка, установите дощатую опалубку, уложите в нее арматурный каркас и залейте ростверк по периметру здания и под несущие стены».
 

 

Фото 5

Фото 6

Фото 7

Фото 8

5, 6. Слой бетона (пример 1) тщательно выровняли сколоченным прямо на месте деревянным гребком (Фото 5), а затем уплотнили, используя глубинный вибратор (Фото 6)

7. Когда бетон застыл (примерно через 3 нед), на плите возвели из шлакоблоков цоколь будущего дачного дома (пример 1) — его ленты расположены под наружными и несущими внутренними стенами. В месте установки отопительной печи выложили опору-колонну

8. Грунтовые воды на участке (пример 2) залегают очень высоко — котлован глубиной 1,5 м сразу же заполнился водой

Когда прочитаешь такой совет, так и подмывает спросить отвечавшего на вопрос специалиста: «Уважаемый, вы письмо-то внимательно читали?» Ведь там содержится вся ключевая информация: «суглинок на глубину до 1 м», «вода стоит на глубине 0,8-1 м», «что дальше — неизвестно». В переводе на обычный язык это означает, что потерпят неудачу все попытки застройщика вырыть траншею или пробурить скважину глубиной более 1 м: их моментально зальет водой, а потом и вообще затянет. Чтобы использовать рекомендуемый свайно-ростверковый фундамент, в данном случае понадобится прежде всего провести георазведку, которая позволит понять, есть ли под участком застройки твердый слой грунта и на какой глубине он расположен (ведь сваи должны опираться именно на него). Но это не все. В каждую пробуренную скважину необходимо сразу же установить обсадную трубу, например асбоцементную, что, во-первых, предотвратит затягивание скважины грунтом, а во-вторых, впоследствии исключит доступ воды из грунта к залитому в скважину бетону (воду из скважины непосредственно перед заливкой откачивают насосом). Когда сваи будут залиты, можно приступать к изготовлению ростверка. В рассматриваемом же случае застройщик, опирающийся на имеющийся опыт строительства (собственный или соседский) или не желающий всем этим заниматься, похоже, был прав, решив залить монолитную плиту. Ведь такой фундамент, как утверждают специалисты, беспроигрышно ведет себя на любом грунте. Спрашивавший об этом знал, а вот специалист его просто не услышал. Попробуем исправить недоработку и расскажем о строительстве плитных фундаментов площадью 36 и 190 м2.

 

Фото 9

Фото 10

Фото 11

Фото 12

9. Задолго до создания фундамента (пример 2) к дому подвели газовую и водопроводную трубы, а от него к бане и гаражу протянули утепленные «теплотрассы»

10, 11. Ребра по периметру плиты (пример 2) имели сечение прямоугольной трапеции высотой 325 мм (Фото 10), промежуточные ребра — равнобедренной трапеции высотой 200 мм (Фото 11). Чтобы стенки канавок не осыпались, их укрепили листовым шифером

12. После предварительной сборки арматурных каркасов ребер (пример 2) их вынули из канавок и прикрыли песчаную подушку полиэтиленовой пленкой, чтобы влага из бетона сразу не ушла в песок. Затем уложили каркасы ребер на место и из прутка диаметром 12 мм создали каркас плиты, толщина которой по проекту составляла 175 мм

Воздействие на опору

Фундамент — опорная часть здания, предназначенная для передачи нагрузки от вышерасположенных конструкций на находящийся под домом грунт. Устройство, материал и глубина заложения фундаментов зависят от величины и характера нагрузок на них, от «капитальности» и конструктивных особенностей здания (наличия подвала и т. п.), а также от природных условий строительной площадки (глубины промерзания грунтов, характера их залегания, присутствия грунтовых вод и др.).

В упрощенном виде можно считать, что на фундамент в прямо противоположных друг другу направлениях воздействуют два вида нагрузок: сверху вниз — нагрузки, создаваемые конструкцией дома, снизу вверх — нагрузки, действующие на фундамент со стороны грунта.

Нагрузки, создаваемые конструкцией дома, подразделяются на постоянные и временные. К постоянным относятся вес строительных конструкций (самого фундамента, стен, перекрытий, кровли и т. п.) и эксплуатационные нагрузки (вес мебели, оборудования, людей). К временным — вес снегового покрова и ветровые нагрузки. Величина временных зависит от региона и уклона скатов кровли. Например, для Подмосковья при плоской кровле учитывают снеговую нагрузку 180 кгс/м2, а при угле наклона 60° эта величина снижается почти до нуля. Ветровую нагрузку вносят в расчеты только при уклоне кровли более 30°, выбирая ее по таблице в зависимости от расположения объекта: в городской черте, в лесном массиве, на открытой местности и т. д. Так, максимальное значение этой нагрузки для Подмосковья — 35 кгс/м2.

Нагрузки, действующие на фундамент со стороны грунта, также делятся на постоянные и временные. К постоянным относится прежде всего сила сопротивления грунта (зависит в основном от его состава, характера залегания и несущей способности). К временным — силы так называемого морозного пучения, о которых стоит рассказать более подробно.

Грунтовые воды при минусовой температуре превращаются в лед, увеличиваясь в объеме примерно на 10 %. Это и есть основная причина морозного пучения (разбухания) грунта, которому в максимальной степени подвержены глины и суглинки. При пучении на стенку фундамента с двух сторон начинают действовать усилия не только сжимающие, но и действующие по касательной, стремящиеся вытолкнуть ее вверх. Величина этих сил прямо пропорциональна глубине промерзания и может достигать 12  кН на 1 м2. При промерзании грунта ниже глубины залегания подошвы фундамента к ним добавляется еще и действующая на подошву сила подъема, величина которой на порядок больше, чем сумма боковых сил выталкивания.

Понятно, что фундамент (а значит, и построенный на нем дом) может находиться в состоянии покоя только в том случае, если действующие на него во встречных направлениях силы уравновешивают друг друга. Но если силы, создаваемые пучением, слишком велики, неизбежно начинается подъем фундамента. Ну а после оттаивания грунта фундамент может либо вернуться на прежнее место, либо не вернуться, и, что еще опаснее, — вернуться неравномерно. Именно в последнем случае наиболее вероятна деформация — как фундамента, так и стоящего на нем строения.

Не меньшую опасность, чем пучинистые, представляют для строения и сильно сжимающиеся под нагрузкой грунты, например торфяные.

Как уберечься от напасти?

Чтобы избежать печальных последствий воздействия на фундамент сил морозного пучения, предпринимают определенные конструктивные меры. Во-первых, подошву располагают ниже уровня промерзания грунта (в этом случае она не испытывает действия сил подъема снизу). Во-вторых, отливают стены фундамента из армированного бетона. В-третьих, расширяют основание фундамента (оно действует как своего рода якорь). В-четвертых, делают стенки не вертикальными, а сужающимися кверху (тогда в результате сдавливания стенок пучинистым грунтом появляется не только сила, поднимающая его, но и прямо ей противоположная). В-пятых, покрывают стенки скользящим по ним материалом (например, рубероидом), работающим как смазка. Понятно, что реализация каждой из перечисленных мер требует дополнительных капитальных вложений. И ни одна из них не применима для сильно сжимающихся грунтов.

Но существует и другой путь: создание сплошной плиты, позволяющей максимально равномерно распределить нагрузки, действующие на фундамент как со стороны строения, так и со стороны грунта. И укладывание этой плиты на такой глубине, где силы пучения либо совсем не будут на нее действовать, либо уравновесятся нагрузками со стороны строения. А чтобы дополнительно уменьшить действие сил пучения на такую плиту, заменяют почву под ней песком (создают песчаную подушку, которая призвана погасить воздействие любых сил со стороны грунта). Такой фундамент, даже если и будет подвержен сезонным перемещениям, воспримет их (да простят нас специалисты за ненаучную терминологию) так же, как прочная плоскодонная баржа — покачивание на легких волнах. То есть поднимется и опустится вместе с грунтом не деформируясь, а следовательно, не вызывая деформации возведенного на нем строения.

Такие фундаменты и называются плавающими. Использовать их можно для строительства домов на всех видах грунтов (включая торфяники, тяжелые пучинистые, насыпные, просадочные и слабонесущие) и при любой глубине залегания грунтовых вод, в том числе очень малой. Их конструкция представляет собой сплошную или решетчатую плиту, выполненную из монолитного железобетона (бетон должен быть класса не ниже В15 и марки морозоустойчивости F75). Именно жесткое пространственное армирование по всей несущей плоскости позволяет таким фундаментам без локальной деформации воспринимать знакопеременные нагрузки, возникающие при неравномерном перемещении грунта. Большая же площадь опоры дает возможность снизить давление на грунт до 10 кПа (0,1 кгс/см2). К плюсам сплошных плит относят простоту их сооружения и несколько меньшую стоимость по сравнению с привычными фундаментами, подходящими для использования в перечисленных ранее непростых геологических условиях.

Когда следует применять сплошную плиту, а когда решетчатую? Для домов большой площади или сложной в плане формы рекомендуют сплошную плиту толщиной 150-180 мм, с контурными и перекрестными ребрами жесткости (шаг ребер — примерно 2 м). Для домов меньшего размера подойдет гладкая монолитная плита (250-300 мм), а для компактных в плане построек (гаражи, бани) — решетчатая плита с размером ячейки около 1,5 × 1,5 м. Перейдем к конкретным примерам.

Фото 13

Фото 14

Фото 15

Фото 16

13. Бетон при заливке плиты (пример 2) подавали по деревянному лотку, внутреннюю поверхность которого обили жестью

14. Под примыкающую к дому открытую веранду (пример 2) залили ленточный фундамент, арматурный каркас которого прочно связали с каркасом «плавающей» плиты. Бетон для отливки ленты пришлось подвозить тачкой — расстояние для транспортировки по лотку оказалось слишком большим

15. Схема фундамента — оребренная монолитная плита: 1 — ребро жесткости по периметру плиты; 2 — железобетонная плита; 3 — промежуточное ребро жесткости; 4 — песчаная подушка толщиной 400 мм

16. Принципиальная схема фундамента — решетчатая плита под постройку размером 6,4 × 4,9 м. Плитой такая конструкция называется лишь условно, так как сплошная горизонтальная «мембрана» в ней отсутствует

Пример первый

В данном случае возводили небольшой двухэтажный каркасный дачный дом (6,5 × 6 м) на участке, уже использовавшемся в течение 30 лет. Длительный опыт его эксплуатации и подсказал хозяевам, каким может и должен быть фундамент под новое строение, и потому они мужественно пошли на его удорожание, отказавшись от предложенного выполнявшей работы фирмой малозаглубленного фундамента. И пожалуй, правильно поступили: грунт — торфяник, грунтовая вода стоит уже в полуметре от уровня земли.

Под будущим домом сняли плодородный слой грунта и выкопали «котлован» глубиной 50 см (позднее вынутый грунт рассыпали по участку, подняв таким образом его общий уровень). На дне котлована создали песчаную подушку толщиной 20 см, поверх которой уложили двухслойный арматурный каркас (нижний слой арматуры, используя бетонные маяки, приподняли над уровнем песчаной подушки на 10 см, расстояние между слоями арматуры — также 10 см), после чего из бетона марки М300 отлили плиту толщиной 30 см. Порядок проведения работ подробно показан на фотографиях и в комментариях, пожалуй, не нуждается.

Пример второй

Здесь застройщики решили возвести не просто дом, а комплекс построек, включающий баню, гараж и забор вокруг участка. И строить все это они собирались по новой для нашей страны технологии несъемной опалубки, которая называется Durisol (Durisol-Werke, Австрия).

Участок под застройку приобрели очень старый и потому о проблемах с грунтом узнали от соседей почти сразу: сильнопучинистый, грунтовые воды стоят на глубине около 1 м. Кроме того, на участке неоднократно возводили и сносили дома, так что под местом застройки находились многослойные залежи строительного мусора. Проектировщики предложили использовать в качестве фундамента под дом монолитную плиту с ребрами жесткости, а под гараж и баню — плиты решетчатые.

Работы начали с того, что выгребли и вывезли с участка «многовековой» слой строительного мусора, заменив его крупнозернистым песком (толщина слоя — около 40 см). Песок пролили водой и уплотнили, используя вибротрамбовку. Вместе с песком на участок завезли грунт, с помощью которого впоследствии выровняли уровень почвы (перепад высот по длине участка составлял около 80 см).

Фото 17

Фото 18

Фото 19

17.  Технология создания решетчатых плит под гараж и баню (пример 2) в целом была схожа с технологией сооружения малозаглубленного ленточного фундамента. Разница в том, что в малозаглубленных фундаментах ленты расположены строго под несущими стенами, в решетчатых же плитах — с шагом 1,5 м (плита имеет ячейки размером 1,5 × 1,5 м). Сечение армированных лент — 80 × 40 см

18. Фундамент забора — свайноростверковый (пример 2). Основание свай диаметром 160 мм находится на глубине 1,2 м. Сечение лент ростверка — 50 × 25 см. В них оставили выпуски арматуры, необходимые для дальнейших работ

19. Когда бетон оребренной монолитной плиты (пример 2) затвердел, строители, как и в первом примере, приступили к возведению на ней цоколя. Его создавали из утепленных блоков несъемной опалубки Durisol. Материал, из которого изготовлены сами блоки, несколько напоминает опилкобетон: на 80-90 % он состоит из прошедшей обработку огнебиозащитными составами крупной щепы хвойных деревьев, скрепленной портландцементом

Одновременно с планировкой территории проложили коммуникации. Газовую и водопроводную трубы (подводка уже имелась) продлили и вывели наверх под будущим помещением котельной. Затем от котельной протянули водопроводные и отопительные магистрали к гаражу и бане — металлополимерные трубы в трубчатом утеплителе уложили в ПВХ-трубы, используемые для прокладки канализации.
 

Плавающие фундаменты бань | Ограждающий модуль | Принципы конструирования бань

При постройке автомобильных и железных дорог даже в крайне заболоченных местностях никто никакие глубокозаглубленные фундаменты не воздвигает. Если грунт держит человека (при давлении на грунт 0,1 кг/см²), то грунт выдержит и десятитонный автомобиль (или, к примеру, баню), если только автомобиль стоит на прочной бетонной плите площадью 10 м², равномерно распределяющей вес автомобиля на грунт так, чтобы давление на грунт составляло те же 0,1 кг/см². Если бы плиты не было, то шины автомобиля действовали бы на грунт с давлением 10-20 кг/см². Высоковлажная глина, к примеру, такое давление не выдержит (потечет с просадкой автомобиля в грунт). Сухая же глина выдержит.

Зимний глинистый грунт, насыщенный водой, под плитой пучится (расширяется). Плита приподнимается вверх (плавает) и, что более неприятно, приподнимается неравномерно, вследствие чего может разломиться под собственным весом и весом автомобиля (рис. 4). Поэтому бетонную плиту следует усиливать (увеличением толщины, армированием, повышением прочности бетона), а саму плиту помещать на подсыпку из непучинистого материала, выполняющего роль как утеплителя грунтов, так и распределителя веса дороги и автомобилей на как можно большую площадь.

Рис. 4. Коробление (с возможным разломом) бетонной фундаментной плиты (1), уложенной на пучинистый грунт (2), за счёт неравномерного промерзания и неоднородного пучения смёрзнувшегося грунта (3).
Рис. 5. Принцип устройства плавающего фундамента. 1 — материковый грунт, 2 — дренаж, 3 — песчаная подушка (песчаный фундамент), 4 — слой экструзионного пенополистирола (или пенобетона, пеностекла, керамзита и т. п.), 5 — фундаментная плита (или лента, кольцо), 6 — цоколь, 7 — гидроизоляция утеплителя.

Основными причинами разрушения плавающих фундаментов зимой — это неоднородный грунт и неоднородное промерзание. Силы морозного пучения действуют на плавающие плиты иначе, чем на глубокозаглублённые столбы. Силы N (рис. 4), приподнимающие плиту, достигают 10 кг/см² и обусловлены комплексом причин, каждая из которых не до конца изучена и имеет неясности. Во-первых, это уже упомянутое увеличение объёма грунта при его замерзании. Во-вторых, при циклических замерзаниях и оттаиваниях грунта, особенно местных (например, под домами), характерных для раннего весеннего периода, происходят циклические местные размораживания нижней границы мёрзлого грунта с обрушением оттаявшей земли и образованием водных линз за счёт заполнения пустот водой. При последующих замерзаниях водные линзы расширяются с образованием ледяных линз, которые цикл за циклом растут до значительных толщин (по крайней мере, до нескольких сантиметров) и как домкрат приподнимают над собой грунт. Такие ледяные линзы являются причиной образования известных глинистых линз (слоёв) в промерзаемых водонасыщенных песчаных грунтах, поскольку вода, заполняющая циклически образуемые пустоты, увлекает за собой мелкие глинистые частицы, содержащиеся в песчаном грунте (Р.Н. Яковлев). В-третьих, мёрзлый грунт способен «всасывать» в себя влагу из нижележащих немёрзлых слоёв грунта и вследствие этого расширяться. Природа «всасывания» (термокристаллизационного течения тонких незамерзающих прослоек воды) заключается в следующем. Между твёрдой поверхностью (например, частицы глины) и льдом располагается тонкая прослойка жидкой воды, которая не может кристаллизоваться (превратиться в лёд), поскольку находится не только под влиянием поверхностных сил кристаллической решётки льда, но и кристаллической решётки твёрдой поверхности частицы глины. А если жидкая вода находится между двумя плотно прилегающими поверхностями, то разорвать (раздвинуть) поверхности трудно, а значит давление воды между поверхностями в прослойке меньше, чем в открытой плёнке. Поэтому вода стремится затечь в прослойку (хотя в случае водоотталкивающих покрытий вода, наоборот, вытесняется из прослойки). Скорость затекания воды мала, так как толщина прослойки мала и обуславливает большое вязкостное сопротивление течению. При температурах минус 15-20°С толщина прослойки уже не превышает толщины монослоя молекул воды, и вода уже течь не может. Поэтому процессы затекания (всасывания) характерны именно для температур, близких к температуре замерзания воды 0°С, то есть на фронте промерзания грунта. Так что вода не вытекает из замерзающего глинистого грунта, а, наоборот, всасывается, что и объясняет явление морозного пучения (Б.В. Дерягин, Н.В. Чураев, В.М. Муллер. Поверхностные силы, М.: Наука, 1987). В-четвёртых, грунт промерзает зимой вначале под краями плиты (например, в случае гаражей), причём промерзает с расширением во все стороны (сжимая пластичный грунт под плитой). Затем промерзает грунт под серединой плиты, но с расширением только в одну сторону (вверх). Поэтому грунт под плитой поднимается выше, чем по краям, и плита может разломиться. Весной же вначале оттаивает грунт под краями плиты, и плита разламывается ещё сильней. Летом весь грунт под плитой оттаивает, и разломившаяся плита вновь приобретает более-менее ровную форму за счёт опускания грунта в середине плиты.

При постройке фундамента сначала проводят мелиоративные работы по отводу воды, затем делают песчаную насыпку (с тщательной трамбовкой и проливкой), желательно утепленную, потом закладывают слой щебня толщиной 10-20 см и/или заливают железобетонную плиту толщиной 10-20 см, после чего выкладывают цоколь (рис. 5). Вместо плиты можно заливать ленточный (кольцевой) фундамент (плиту с внутренними выборками, в том числе и более прочные вытянутые вверх фундаменты с высотой стен больше толщины стен). При надежной песчаной подсыпке (выполняющей роль песчаного фундамента) можно использовать сборный железобетон различного ассортимента. Наиболее популярным является «кнопочный» фундамент, состоящий из отдельных бетонных плит небольшого размера (обычно 1×1 м), на которых выкладываются кирпичные цокольные столбики. «Кнопочный» фундамент фактически имитирует разломившуюся на несколько частей фундаментную плиту, и может оказаться очень надёжным.

Простейший плавающий фундамент — лежащий на земле камень (валун). Так что плавающие фундаменты — наиболее древние виды фундаментов, в том числе и для бань. Летом валун вдавливается («врастает») в мягкую землю, зимой мерзлый грунт выдавливает его наружу Вместо валуна можно использовать бревно (чурак), в том числе в вертикальном положении (столб, свая). При этом необходимо предусматривать периодическую смену деревянного бревна на новое (из-за возможного сгнивания). Тем не менее, если бревно (даже бросовое осиновое, но ошкуренное) постоянно находится в сильно переувлажнённом состоянии в глинистом грунте, то оно может служить многие годы.

Простейший и наиболее часто встречающийся до сих пор фундамент для садовой бани — это бетонные или кирпичные столбики, деревянные или бетонные железнодорожные шпалы, размещаемые прямо на грунте. Если есть песок, можно выкопать выемки под столбиками и засыпать их песком. Если есть много песка, то можно выкопать котлован (вплоть до уровня промерзания) и целиком засыпать его песком. Крайне желательно организовать надежный отвод (дренаж) воды из котлована через систему канав, так как сырой песок хоть и вроде бы не пучит (поскольку вода при замерзании, расширяясь, имеет возможность просачиваться из мест замерзания), но тем не менее вода из засыпанного песком замкнутого котлована уйти не может. Еще лучше песок насыпать поверх грунта так, чтобы песок всегда был свободным от воды и играл роль утеплителя пучинистых слоев. На слой песка лучше положить плиты пошире, и столбики поставить на них (кнопочный вариант). Еще лучше все плиты соединить (как шпалы рельсами) в одну большую прочную (армированную) конструкцию. Если есть возможность завести большие количества заводского бетона и арматуры, то проще сделать единую плиту попрочней, а подсыпку песка можно уменьшить или вообще исключить. Все же плитный фундамент наименее трудоемок (при наличии готового заводского бетона), и таких простейших оснований в последние годы построено в городах множество для торговых павильонов и производственных ангаров, не говоря уже об автомобильных площадках. Но если есть возможность сделать толстую песчаную подушку, то бетонную плиту можно заменить трамбованным слоем щебня.

Рис. 6. Принцип устройства амортизирующего плавающего фундамента. 1 — материнский грунт, 2 — деформация грунта за счёт пучения с силой F, 3 — засыпанные песком амортизирующие шины, 4 — песчаная или щебневая засыпка, 5 — фундаментная бетонная плита, залитая по рубероиду, уложенному на утрамбованный песчаный слой между покрышками (или отдельные плиты или балки, например, железнодорожные бетонные или деревянные шпалы, двутавры и т. п.).

Качество материалов также имеет большое значение. Так, если у вас нет бетоносмесителя, то о самодельном бетоне для изготовления плитного фундамента следует забыть ввиду низкого качества замесов лопатой. Кстати, для изготовления фундамента вовсе нет необходимости использовать бетон самой высокой марки: при заливке плиты более важно качественно и равномерно уложить бетонную массу, а чем выше марка, тем быстрее схватывается бетон и тем меньше времени на его виброукладку и выравнивание. Что касается конкретных данных по расходу материалов, то можно сказать, что завоз одного стандартного автомиксера с 4 м³ заводского бетона марки 100 обеспечивает изготовление надежной фундаментной плиты площадью 20 м² и толщиной 0,2 м даже с минимальным армированием (арматурный прут диаметром 10 мм по периметру и диагоналям плиты). Плиту можно залить непосредственно на любой грунт, что имеется на участке (после снятия плодородного слоя), и она безусловно выдержит рядовую баню весом до 10 тонн ( вместе с печью). Из того же количества бетона можно сделать сверхнадежный ленточный фундамент прямо на грунте сечением ленты 0,4×0,6 м также с минимальным армированием. Подушка песка толщиной 0,5 м или усиленное армирование позволят снизить расход бетона вдвое. Впрочем, песок бывает дороже железобетонных блоков, арматура в бетоне дороже самого бетона, а земляные работы дороже всего перечисленного.

Схема 1: Условная классификация фундаментов

Монолитные незаглубленные плавающие фундаменты (плитные, ленточные) на песчаной обезвоженной подушке являются, пожалуй, наиболее перспективным решением для дачных бань в тех местностях, где есть возможность завоза песка и готового бетона заводского изготовления. Они наименее трудоемки, надежны, долговечны. Такая фундаментная плита будет служить «всю жизнь», а при аварийных ситуациях легко ремонтируется и усиливается. Плитные фундаменты хорошо вписываются в современную концепцию «нулевого цикла», включающего одновременное изготовление фундамента, подъездных путей, разгрузочных площадок для стройматериалов и оборудования, дренажных и канализационных сетей, что обеспечивает высокую культуру строительного производства европейского уровня. Долгое время Советский Союз являлся единственной в мире страной, где были приняты наиболее дорогостоящие, требующие больших затрат ручного труда и наименее надежные фундаменты из сборного железобетона. Поэтому определенное ложное предубеждение к монолитным железобетонным фундаментам сохраняется порой в народе и поныне. В настоящее время все преграды для изготовления монолитных фундаментов сняты, заводы беспрепятственно отпускают населению жидкий бетон, причем не только автосамосвалами, но и автомиксерами. Анализ монолитного фундаментостроения для индивидуальных домов выполнен в книге А.И. Перича «Экономичные фундаменты малоэтажных зданий и усадебных домов», М.: ГУП ЦПП, 2002.

Отметим новые направления совершенствования плитных фундаментов — использование утепляющих и амортизирующих слоев, позволяющих повысить надежность фундаментов и снизить толщину фундаментных плит. Прогресс утепления фундаментов был достигнут в первую очередь за счет применения листового экструзионного (экструдированного) пенополистирола, обладающего нулевой капиллярностью, малым водопоглощением (менее 0,3% об.), низкой теплопроводностью 0,04 Вт/(м град), высокой прочностью на сжатие 2-5 кг/см², что позволяет закладывать его под бетонные плиты и стяжки и даже использовать в качестве опалубки для бетонирования. Впервые экструзионный пенополистирол был использован в США для утепления крыш военных объектов в годы Второй мировой войны. Эти объекты работоспособны и поныне. Сейчас листы экструзионного пенополистирола используются для утепления взлетно-посадочных полос аэродромов, проезжей части автострад, фундаментов зданий. Лист экструзионного пенополистирола толщиной 10 см эквивалентен по утепляющей способности слою грунта толщиной 2 м, то есть способен гарантированно предохранить грунт от промерзания и пучения практически во всех климатических зонах России.

Амортизирующие слои изготавливаются из отработавших свой ресурс (лысых) покрышек автомобильных колес (автошин). Шины издавна использовались в США для укрепления земельных откосов (для предотвращения оползней) путем укладки шин плашмя рядами одна на другую и засыпкой песком, а лучше щебнем (рис. 6). Если же шины уложить слоем на слой и сверху забетонировать бетонную плиту, то шины будут играть роль упругих элементов, сжимающихся под действием местных нагрузок, что предотвращает разломы и перекосы плиты при движениях грунта из-за морозного пучения (М.Е.Семыкин, «Техника молодежи», периодический журнал, № 3, 2002, стр. 26). В заключение, на схеме 1 подытожены основные принципиальные решения по фундаментам дачных строений, которые могут комбинироваться и дополняться.

Источник: Дачные бани и печи. Принципы конструирования. Хошев Ю.М. 2008

что это такое, технология строительства своими руками, достоинства и недостатки

Основным назначением фундамента является распределение и перенос общей нагрузки готового строения на грунт.

Для проведения строительных работ на проблемных грунтах – зыбких, пучинистых и болотистых – рекомендуется обустраивать плавающие фундаменты.

Подобная технология возведения основания отличается повышенной сложностью, трудоемкостью, а также требует значительных капитальных вложений.

Плавающий фундамент своими руками – это лучшая альтернатива традиционному свайному основанию благодаря своим уникальным эксплуатационным характеристикам.

Содержание статьи

Преимущества и недостатки

Фундамент «плавающая плита» – еще одно название основания, возводимого на проблемных грунтах. Основным конструктивным элементом фундамента является железобетонная плита, обладающая высокой несущей способностью и устойчивостью к предельным механическим нагрузкам.

Также подобное основание надежно защищает готовое строение от негативного воздействия подземных вод и низких температур.

Преимущества

Плавающий фундамент обладает рядом преимуществ, среди которых можно выделить:

  • прочность, практичность и долговечность;
  • отсутствие усадки;
  • способность выдерживать предельные нагрузки;
  • устойчивость к морозному пучению грунта;
  • ж/б плита может выступать в качестве напольного основания в цокольном этаже здания;
  • отлично подходит для строительства бани.

Недостатки

Конструкция плавающего фундамента не лишена существенных недостатков:

  • высокая стоимость проведения строительных работ;
  • необходимость использования специализированного оборудования и техники;
  • трудоемкость и длительность возведения.

Разновидности плавающих фундаментов

Современные плавающие основания разделены на следующие виды:

  • плитный;
  • ленточный;
  • столбчатый.

Плитное основание

Другое название плитного основания – плавающая плита, которая предназначается для возведения строений из тяжеловесных строительных материалов. Недостатком традиционной конструкции плавающей плиты является подгрузка весом готового строения, что сказывается на целостности всей конструкции при неравномерном пучении грунта.

Более эффективная технология обустройства плиты с минимальным воздействием пучения грунта – использование защитной морозостойкой подушки для фундамента, а также обустройство дренажной системы.

Плитный фундамент представлен следующими видами:

  • Прямая чаша – одно из наиболее востребованных и прочных оснований. Оно позволяет обустроить износостойкий цоколь из бетона разной высоты.
  • Перевернутая чаша – основание, оснащенное дополнительными ребрами прочности.
  • Плита кессонная – фундаментное основание, предназначенное для возведения строений, которые оснащаются техническими и жилыми помещениями.

Ленточное основание

Ленточный фундамент разработан для строительства облегченных зданий и сооружений из пенобетона, газобетона, кирпича, дерева. Обустройство плавающей решетки предусматривает размещение ленты под основание на специальной песчаной подушке.

Максимальная прочность готовой конструкции достигается за счет использования внутренних ребер жесткости. Использование решетки позволяет укрепить ленточное основание в условиях чрезмерного пучения грунта.

Процесс монтажа основания выполняется следующим образом:

  • На песчаную подушку выстилается пленка (толщина – 0,16 мм).
  • Монтируются блоки из пенополистирола (толщина – 35 см) на расстоянии 45 см друг от друга.
  • После заливки бетонной смеси опалубка несъемного типа выступает в качестве теплоизоляции напольного основания.

Столбчатое основание

Плавающие столбы рекомендуется использовать при возведении каркасных, щитовых и деревянных строений. Плавающий столбчатый фундамент возводится на скалистых и песчаных грунтах.

Строительство столбов выполняется на специальной плите из бетона, возведенной на песчаной подушке. Чтобы усилить конструкцию, столбы устанавливаются с шагом в 150–250 см. В фундаменте такого типа отсутствует цоколь, поэтому дополнительно рекомендуется обустраивать забирку.

Обустройства фундамента

Чтобы обустроить плавающее основание собственноручно, рекомендуется провести предварительный анализ грунта и определить уровень грунтовых вод.

Строительство фундамента такого типа предполагает следующие моменты:

  • Установка дренажной системы – кольцевой и подошвенной – для эффективного осушения пучинистого грунта.
  • Засыпка подушки из песка с обязательным уплотнением виброплитой.
  • Использование практичного утеплителя – пенополистирольных плит.
  • Обустройство ребер жесткости для уменьшения толщины плавающей плиты.
  • Своевременная прокладка коммуникаций до заливки плиты.
  • Установка армирующего слоя из прутьев (толщина – 10–14 мм, ячейка – 11 см) для укрепления монолитного бетонного основания.

Нанесение разметки и обустройство котлована

Для разметки фундамента используются:

  • шнур;
  • колышки;
  • уровень строительный;
  • рулетка;
  • треугольник.

На строительном участке отмечается один угол по периметру будущего основания. Вбивается колышек. На него насаживается треугольник, и в продолжение одной из сторон выполняется отметка длины строения, по другой – ширина. В полученных точках вбиваются колышки.

Далее определяются линии оси, забивается 4-й колышек. Правильность проверяется при помощи треугольника – сравниваются полученные диагонали. При правильной установке кольев разница между диагоналями не будет превышать 2,5 см. При несовпадении размеров необходимо выполнить корректировку, сдвинув углы.

Между вбитыми колышками натягивается шнур для получения визуальных контуров под фундамент.

После подготовки разметки можно приступать к обустройству котлована. Размер готового котлована должен превышать размер плиты на 110 см по всему периметру. Это требуется для обустройства утепленной отмостки и дренажа основания.

Важно! При рытье котлована необходимо учесть коэффициент рыхления грунта. Скальный грунт увеличивается в объеме в два раза, песок – в три раза, щебень и гравий – в четыре раза.

При обустройстве котлована следует соблюдать небольшой уклон стен в соотношении 1 к 0,25 для предотвращения возможного сдвига грунта.

Закладка инженерных коммуникаций выполняется на начальном этапе. При этом водопроводные трубы устанавливаются с заглублением в 150 см, канализация заглубляется на 80–100 см ниже уровня промерзания грунта.

Для защиты плавающего основания от пучения грунта используются следующие методы:

  • обустройство дренажных колодцев;
  • гидроизоляционная песчаная или гравийная подушка высотой в 55 см;
  • утепляющий слой из пенополистирольных плит толщиной в 15 см;
  • гидроизоляционный слой из полиэтиленовой пленки.

Установка опалубки и армирующего каркаса

Традиционный фундамент, который будет плавать, требует дополнительной установки армирующего каркаса. Армирование фундамента выполняется следующим образом:

  • Нижний уровень состоит из прутьев толщиной в 10 мм, установленных по периметру основания.
  • Верхний уровень устанавливается аналогичному предыдущему, прутья обвязываются при помощи П-образных фиксаторов.
  • Под несущими стенами прутья укладываются с минимальным шагом.

Верхний уровень армирующего пояса монтируется на хомуты для повышения прочности готовой конструкции.

Для обустройства опалубки рекомендуется использовать полистирольные листы, щиты из фанеры и досок. Высота бортика опалубки должна превышать высоту фундамента на 10 см. Щиты фиксируются к стенкам котлована, уплотняются бумагой, картонными листами или толем.

По верхней части опалубки укладывается шнур для контроля заливки, одна сторона которого надежно фиксируется к элементам опалубки.

Бетонирование опалубки для основания

Завершающим этапом является бетонирование опалубки фундаментного основания. Заливка бетонной смеси выполняется в несколько слоев, при этом толщина каждого слоя не должна превышать 15 см.

Каждый слой тщательно разравнивается и трамбуется методом штыкования. Готовая бетонная смесь заливается за один прием, поэтому для выполнения работ лучше использовать бетономешалки или бетононасосы.

Трамбовка бетона выполняется до образования влажного блеска на готовой поверхности. Для выравнивания верхнего слоя можно использовать специальные деревянные рейки.

В первый день заливки рекомендуется смачивать основание водой каждые 5 часов, после чего накрывать полиэтиленом. Это предотвратит появление трещин при быстрой сушке бетона. В последующие дни фундаментное основание смачивается только 2-3 раза в день. Демонтаж опалубки выполняется после полного высыхания бетона.

Теперь каждый индивидуальный застройщик знает, что такое плавающие основания и на каких типах грунтов их можно возводить. В силу своей практичности и долговечности подобные фундаменты становятся все более популярными и востребованными в частном жилом строительстве.

Какие тектонические плиты плавают на

Любой геолог скажет вам, что земная кора разбита на тектонические плиты, которые «плавают», как гигантские плоты. Но то, на чем плыли эти плоты, оставалось загадкой — до сих пор.

Группа новозеландских ученых взорвала тонны динамита и прислушивалась к эхо, открывшему нижнюю часть Тихоокеанской плиты. Согласно отчету Nature , они обнаружили канал толщиной 10 километров в смазывающем желеобразном камне, который, по их словам, позволяет пластине скользить над ним.

Немецкий метеоролог Альфред Вегенер предложил идею сплава по континентам еще в 1912 году после просмотра карт и замечаний, что восточное побережье Южной Америки и западное побережье Африки складываются вместе, как кусочки мозаики. Но ученые начали серьезно относиться к этой идее только в 1963 году, когда геофизики Фред Вайн и Драммонд Мэтьюз показали, что кора на дне океана по обе стороны от срединно-океанических хребтов действительно движется.

В наши дни тектоника плит «очевидна», — говорит Луи Морези, геолог из Мельбурнского университета.«Вы можете войти в Google Планета Земля и на самом деле построить график движения».

Сами плиты состоят из толстого слоя твердой породы, известного как литосфера, который лежит над более мягким слоем, известным как астеносфера. Но никто не знал, что лежит на границе литосферы и астеносферы (LAB).

В прошлом геологи полагались на землетрясения, происходящие на другой стороне планеты, чтобы попытаться выяснить это. Подобно врачам, прикладывающим стетоскоп к поверхности Земли, они регистрировали сейсмические волны.

Тот факт, что эти волны движутся с разной скоростью через разные слои, позволил геологам набросать грубую картину среды, через которую они прошли. Но естественные сейсмические волны имеют длину 10-40 километров — слишком долго, чтобы разрешить мелкозернистую структуру под плитами. Итак, новозеландцы взяли дело в свои руки.

«Вместо того, чтобы полагаться на волны землетрясений, идущие снизу, мы создаем собственные« землетрясения »с помощью динамитных выстрелов», — говорит Тим ​​Стерн из Университета Виктории в Веллингтоне, руководивший проектом.Получающиеся волны имеют длину около 500 метров и способны расслаивать более мелкие структуры. Зона взрыва была расположена на южной оконечности Северного острова Новой Зеландии, где Тихоокеанская плита толщиной 73 километра опускается под Австралийскую плиту со скоростью около 40 миллиметров в год.

Команда установила 877 сейсмометров размером с банку из-под кока-колы, нанизанных, как бусы, на длину 85 километров. Затем из нескольких скважин взорвали по полтонны тротила в каждой.

Сейсмическое эхо выявило нечто необычное, прилипшее к нижней части Тихоокеанской плиты — канал из желеобразной породы толщиной около 10 километров.

Исследователи использовали взрывные волны, чтобы увидеть, что находится под Тихоокеанской плитой, когда она ныряет под Северный остров Новой Зеландии. В основании плиты они обнаружили желеобразный канал толщиной 10 км, границу литосферы и астеносферы (LAB), который отделяет ее от подстилающей астеносферы. Предоставлено: Cosmos Magazine

. «Мы всегда думали, что граница будет постепенной и определяться температурой. Это исследование показывает, что это резкий переход, и для его объяснения требуется нечто большее, чем температура », — говорит геолог Эндрю Глидоу из Мельбурнского университета.

Команда из Новой Зеландии предполагает, что желеобразная порода приобретает свою консистенцию из-за более высокой концентрации воды или магмы, чем присутствует в литосфере над ней. Но это не обязательно должно быть слишком высоко. Хотя литосфера содержит 0,1% магмы, даже 2% концентрации магмы может быть достаточно, чтобы объяснить прочность породы в канале. «В масштабе времени в миллион лет это могло бы показаться слабым и желеобразным», — объясняет Стерн.

Обнаружение канала желе может также помочь разрешить 50-летний спор о том, двигаются ли плиты в результате толкания или вытягивания.Ранняя идея заключалась в том, что магма, вытесняемая из срединно-океанических хребтов, раздвигала плиты. Другая толкающая сила может исходить от медленно движущихся конвекционных потоков под пластинами, которые действуют как ролики под конвейерной лентой.

С другой стороны, основная сила может быть тянущей. Когда один край океанической плиты ныряет обратно в нижнюю мантию — как это делает Тихоокеанская плита — он тянет за собой остальную часть плиты. По словам Глидоу, обнаружение слоя желе снижает вероятность использования толкающих и перекатывающих механизмов.«Если плиты механически отсоединены от нижней мантии, не может быть хорошей связи с лежащими в основе конвекционными движениями».

С другой стороны, слой желе добавляет веса идее о том, что гравитация является движущей силой, тянущей пластины. Когда один край пластины затягивается, слой желе с низким коэффициентом трения означает, что остальная часть пластины просто скользит за ним, как лыжи по снегу.

Следующий вопрос — как образовался этот канал и присутствует ли он во всем мире, — говорит Мореси.Данные предыдущих исследований намекают на аналогичную структуру у побережья Норвегии и у побережья Коста-Рики. Если он будет найден повсюду, «это сильно изменит наше понимание внутренней динамики».

Дополнительная отчетность Элизабет Финкель

Гидроупругое поведение составной плавающей пластины на волнах

  • 1.

    Х. Сузуки, К. Йошида, Расчетный поток и стратегия безопасности и очень большой плавучей конструкции. В: Ватанабэ (изд.), Proc. Int. Практикум по очень большим плавучим конструкциям (1996) стр. 21–27.

  • 2.

    С. Нагата, Х. Йошида, Т. Фудзита, Х. Ишшики, Уменьшение движения упругой плавающей плиты при волнении волноломами. В: M. Kashiwagi, W. Koterayama и M. Ohkusu (ред.), Proc. 2 Инт. Конф. по гидроупругости в морской технологии , Фукуока, Япония, 1-3 декабря (1998), стр. 229–238.

  • 3.

    Х. Сето, М. Очи, Гибридный элементный подход к гидроупругому поведению очень большой плавающей конструкции на регулярной волне. Proc. 2 Инт. Конф. по гидроэластичности в морских технологиях , Фукуока, Япония, 1-3 декабря (1998), стр. 185–194.

  • 4.

    К. Яго, Х. Эндо, С. Омацу, О гидроупругом отклике коробчатой ​​плавучей конструкции с малой осадкой (2-й доклад). J. Soc. Нав. Arch. Япония. 182 (1997) 307–817.

    Google Scholar

  • 5.

    М. Касивага, Гидродинамические взаимодействия между большим количеством колонн, поддерживающих очень большую гибкую структуру.В: M. Kashiwagi, W. Koterayama и M. Ohkusu (ред.), Proc. 2 Инт. Конф. по гидроупругости в морской технологии , Фукуока, Япония, 1-3 декабря (1998), стр. 165–176.

  • 6.

    J.W. Ким, Р. Эртекин, Метод разложения по анейгенной функции для прогнозирования гидроупругого поведения мелкосидящей VLFS. Proc. 2 Инт. Конф. по гидроупругости в морской технологии , Фукуока, Япония, 1-3 декабря (1998), стр. 47–60.

  • 7.

    A.A. Шабана, Теория вибрации (Введение), , (2-е изд.). Серия «Машиностроение», Берлин: Springer (1996) 347 с.

    Google Scholar

  • 8.

    A.A. Коробкин, Численное и асимптотическое исследование двумерной задачи о гидроупругом поведении плавающей пластины в волнах. J. Appl. Мех. Tech. Phys. 41 (2000) 286–293.

    Google Scholar

  • 9.

    К. Ву, Э. Ватанабе и Т. Уцуномия, Метод согласования разложения по собственным функциям для анализа откликов упругой плавающей пластины, вызванных волнами. Заявл. Ocean Res. 17 (1995) 301–310.

    Google Scholar

  • 10.

    И.В. Стурова, О падении поверхностных волн на эластичную ленту под углом. Касиваги, В. Котераяма и М. Окусу (ред.), Proc. 2-й Int. Конф. по гидроупругости в Marina Technology , Фукуока, Япония, 1-3 декабря (1998), стр. 239–245.

  • 11.

    P.F. Ризос, Н. Аспрагатос, Димарогонас, Определение местоположения и величины трещины в консольной балке по модам вибрации. J. Sound Vib. 138 (1990) 381–388.

    Google Scholar

  • 12.

    Х. Ф. Бюкнер, Некоторые особенности напряжений и их вычисление с помощью интегральных уравнений. В: R.E. Лангер (ред.), Труды симпозиума Граничные задачи в дифференциальных уравнениях , 20–22 апреля 1959. Мэдисон: U. Wisconsin Press (1960), стр. 215–230.

    Google Scholar

  • (PDF) Волновой дрейф тонкой плавающей пластины: численный эксперимент

    Дрейф тонкой плавающей пластины: численный эксперимент

    Сасан Таваколия, Филиппо Неллия, Лак Дж.Bennettsb, Alessandro To olia

    aDepartment of Infrastructutre Engineering, University of Melbourne, Melbourne, VIC, Australia

    bШкола математических наук, University of Adelaide, Adelaide, SA, Australia

    1. Введение

    Взаимодействие с пластиной Задача широко использовалась для теоретического, экспериментального и численного моделирования взаимодействия волн и льда. Эта проблема может дать значимые результаты для исследования, а также моделирования распространения волн в ледяном покрове и его последствий (таких как изгиб и деформация льда).В большинстве предыдущих экспериментальных исследований

    , посвященных этой проблеме, не учитывался дрейф пластины (см. Эксперименты в ссылках [1] и [2]). Be-

    , сбоку от этого, необходимо исследовать затопление, проточную воду на верхней поверхности тонких плавучих тел с неглубоким надводным бортом

    , что приводит к рассеиванию энергии. Экспериментально исследовать физику

    явления затопления очень сложно и дорого. Имеющаяся в настоящее время теоретическая модель промывки, разработанная

    [3], обеспечивает характеристики идеального потока и пренебрегает турбулентностью, разрывом и столкновением отверстий (что может иметь место

    для промывки [1]).Чтобы преодолеть эту проблему, необходимо учитывать вязкое течение при моделировании потока.

    Авторы данной работы мотивированы тем фактом, что предположения о вязком потоке и свободном плавании (дрейфе)

    вместе могут обеспечить более точную картину для предсказания взаимодействия тонких волн с плавающей пластиной. С этой целью снос

    и явление затопления тонкого всплытия моделируются с помощью вычислительной гидродинамики (CFD). Точность

    моделирования CFD исследуется путем сравнения результатов с экспериментальными измерениями Nelli et al.[2].

    Скорость дрейфа вычисляется и сравнивается с экспериментами, и было замечено, что скорость дрейфа сходится с увеличением крутизны волны

    . Показано, что дрейф приводит к несколько большей высоте воды по обоим краям пластины, а

    — к уменьшению средней горизонтальной скорости течения.

    2. Численное моделирование

    Предполагается, что монохроматические (регулярные) волны падают на тонкую плавающую пластину длиной

    h.Падающая волна определяется выражением

    ηin = aincos (ωt + Kx + in), (1)

    , где ain — амплитуда падающей волны, K = 2π / λ — волновое число, ω = 2π / T — частота волны и

     — фазовая задержка (λ и T соответственно относятся к длине волны и периоду). Часть волны отражается, часть

    рассеивается, а остальная часть передается тонкой пластиной. Плита может иметь вертикальные движения

    (вертикальная качка и тангаж). Для моделирования проблемы рассматриваются две системы координат, включая неподвижную раму на земле и неподвижную раму

    на теле.Первый расположен на берегу спокойной воды и закреплен. Другой прикреплен к тонкой пластине

    и перемещается вместе с ней. Управляющие уравнения движения пластины задаются следующим образом:

    m¨z = XFz и I¨

    θ = XM, (2)

    Движение качки

    Плавающее тело с шагом

    Рис. проблема.

    Сделайте ваши рисунки плавными! — Scientific American

    Ключевые концепции
    Химия
    Полимер
    Растворители
    Материаловедение

    Введение
    Вы когда-нибудь хотели, чтобы ваши рисунки оживали, а фигурки или предметы на бумаге могли двигаться? Это не так уж и невозможно, как кажется! В этом упражнении вы заставите свой рисунок двигаться, позволяя ему плавать по воде. Это стало возможным благодаря интересному химическому составу маркеров сухого стирания. Эти маркеры обычно используются для письма на досках или стеклянных поверхностях и легко стираются. Оказывается, они также идеально подходят для занятий наукой!

    Фон
    У вас может быть доска в школьном классе. Чтобы рисовать на этой поверхности, ваш учитель, вероятно, использует ручку для белой доски или маркер сухого стирания. Надписи, нанесенные этими маркерами, можно легко стереть с доски, не оставив следов.

    Это возможно, потому что маркеры сухого стирания содержат специальные ингредиенты. В их состав входит растворитель, обычно это какой-то спирт. Он используется для растворения цветных пигментов, определяющих цвет маркера. Кроме того, добавляется смола или полимер, что является ключом к стиранию чернил. В маркере сухого стирания смола представляет собой маслянистый силиконовый полимер, который действует как «разделительный агент». Это делает чернила маркера очень скользкими и предотвращает их прилипание к поверхности доски.Вот почему чернила можно легко стереть с очень гладкой непористой поверхности, такой как доска или стекло.

    Возможно, вы знаете, что маркеры сухого стирания могут навсегда испачкать другие поверхности, например одежду. Это потому, что ткань не имеет гладкой поверхности, поэтому чернила могут впитаться в ее поры, навсегда оставив на них пятна! В настоящих перманентных маркерах используемая смола представляет собой акриловый полимер, который действует как «связующий агент» и заставляет чернила прилипать к поверхности. Только тип полимера отличает перманентный маркер от стираемого маркера.Узнайте, как эта разница влияет на то, как ваши рисунки всплывают в этом упражнении!

    Материалы

    • Два неглубоких лотка или тарелки с гладкой поверхностью, на которых вы можете рисовать маркерами
    • Маркеры сухого стирания (разные цвета)
    • Перманентный маркер
    • Чашка
    • Вода
    • Медицинский спирт
    • Бумажные полотенца

    Препарат

    • Найдите рабочее место, которое может выдержать разлив воды.
    • Наполните чашку водой комнатной температуры и поставьте ее рядом с подносами или тарелками.

    Процедура

    • Выберите один цвет маркеров сухого стирания и нарисуйте на первой пластине рисунок, например фигурку, сердечко или слово. Похоже, чернила прилипли к поверхности тарелки?
    • Дайте ему высохнуть в течение нескольких секунд, а затем протрите рисунок сухим пальцем. Ваш палец стирает рисунок или вы все еще видите его после этого?
    • Если рисунок отделился, сделайте новый рисунок.В противном случае оставьте старую. Затем налейте на тарелку столько воды, чтобы покрыть рисунок. Подождите и наблюдайте. Если ничего не произошло, немного встряхните тарелку. Что происходит с чернилами через некоторое время? Ваш рисунок начинает плавать и оживать?
    • Затем перманентным маркером нарисуйте рисунок на второй пластине. Вы видите разницу по сравнению с тем, как маркер сухого стирания выглядел на поверхности?
    • Дайте ему высохнуть в течение нескольких секунд и протрите рисунок сухим пальцем. Ваш рисунок исчезает, когда вы протираете его пальцем? Вы можете объяснить, почему или почему нет?
    • Если рисунок отделился, сделайте новый рисунок. В противном случае оставьте старый. Затем налейте немного воды на тарелку, чтобы покрыть рисунок. Подождите и наблюдайте. Что происходит с рисунком на этот раз? Он плавает? Чем ваши результаты отличаются от предыдущих?
    • Экстра: Создавайте рисунки разными цветами маркером сухого стирания. Все они ведут себя одинаково или они разные? Какой цвет лучше всего плавает?
    • Дополнительно: Что произойдет, если вместо воды налить на рисунок медицинский спирт? Ваш рисунок все еще плавает? Дают ли вам одинаковый результат сухие стираемые и перманентные маркеры? Почему или почему нет?
    • Экстра: Можете ли вы стереть плавающий рисунок? Попробуйте поднять рисунок пальцами с поверхности воды. Что с ним происходит, когда вытаскиваешь его из воды? Как вы думаете, из чего сделан материал, который сейчас у вас в руке?

    Наблюдения и результаты
    Вы заставили ваши рисунки плавать? У вас должно быть — но только при использовании маркера сухого стирания. Когда вы рисуете на поверхности гладкой тарелки или подноса, растворитель или спирт, растворяющие ингредиенты чернил, испаряются. Это оставляет на поверхности цветной пигмент и полимер.С перманентным маркером и маркером сухого стирания кажется, что цвет прилипает. Однако если провести пальцем по рисунку, исчезнет только рисунок, созданный маркером сухого стирания. Это связано с тем, что маслянистый силиконовый полимер в маркере сухого стирания предотвращает его прилипание, в то время как акриловая полимерная смола в перманентном маркере заставляет его прилипать к поверхности.

    Веселье начинается, когда вы заливаете рисунок водой. Вы должны были наблюдать, как ваш рисунок маркером сухого стирания волшебным образом отделился от пластины и поднялся на поверхность воды.Там он мог плавать и двигаться, как если бы он был живым! Рисунок перманентного маркера должен был остаться на пластине. Это различие связано с особым полимером чернил маркера сухого стирания, поскольку этот ингредиент предотвращает прилипание чернил к пластине, и вода может стекать под ними. А поскольку чернила легче воды, они могут плавать. Однако, когда вы облили свои рисунки медицинским спиртом, вы должны были увидеть, как они оба медленно растворяются. Это связано с тем, что в обоих маркерах в качестве растворителя используется спирт.

    Очистка
    Удалите с тарелок все оставшиеся рисунки, протерев их бумажным полотенцем, смоченным в медицинском спирте. Затем промойте их теплой водой с мылом перед повторным использованием.

    Больше для изучения
    Сделайте свои собственные маркеры, от Science Buddies
    Хроматография: будьте цветным детективом, от Scientific American
    Растворимая наука: изготовление футболок с принтом тай-дай с перманентными маркерами, от Scientific American
    Наука Мероприятие для всех возрастов !, от Science Buddies

    Это мероприятие предоставлено вам в сотрудничестве с Science Buddies

    НОМЕР ПЛАВУЧЕЙ ПЛАСТИНЫ НА ПОЛЕ, ВЫШЕПАННЫЙ ПОЧТОВЫМИ УСЛУГАМИ

    The U. Почтовая служба С. (USPS) прислушивается к жалобам коллекционеров. Начиная с этого момента, на полях штамповых листов больше не будет плавающих номеров. Номер с плавающей табличкой начался с памятного выпуска 1979 года о собаке-поводырях за 15 центов, когда этот номер мог и действительно появлялся в любом месте на полях.

    Когда блоки пластин впервые появились рядом с ранними марками США, было необходимо собирать их блоками по шесть штук с номером пластины, напечатанным на кромке рядом с центральным штампом.По мере совершенствования методов печати номера знаков появились в стандартном положении, и коллекционеры смогли приобрести четыре марки с номерами знаков. Затем появились новые высокоскоростные печатные машины, и номер формы появлялся в любом месте на полях, давая начало названию «плавающие числа».

    Появление номера пластины в различных частях кромки вызвало замешательство среди коллекционеров. и производители альбомов. Многие коллекционеры придерживались традиционного блока номерных знаков из 4, в то время как другие собирали блоки из 6, 10 и даже 20 марок, чтобы получить разнообразие номеров.Создатели альбомов ничем не помогли, и у каждой фирмы были свои мысли о том, что представляет собой блок пластин. Столкнувшись с такой ситуацией, пластинчатый блок коллектора перестал собираться.

    Естественно, USPS потерял значительный объем продаж из-за коллекционеров пластинчатых блоков, которые раньше покупали свои марки в количестве нескольких штук и помещали их в альбомы. Спустя 15 лет кто-то наконец проснулся в штаб-квартире в Вашингтоне, и USPS начало искать способы вернуть своих старых клиентов. Для этого Бюро гравировки и печати (BEP) разработало метод поворота печатной гильзы на половину оборота во время процесса печати, чтобы номер формы, авторские права и почтовый индекс появлялись в стандартных местах.

    На каждом эталонном листе из 400 марок будет макулатура, но очевидно, что стоимость выбрасывания чистой бумаги намного меньше, чем можно получить от продажи блоков тарелок коллекционерам. Первой маркой 1986 года со стандартным блоком пластин станет выпуск 25-центовой марки Джека Лондона от 11 января.

    Джон Росс, давний торговец марками из Чикаго, считает, что блок пластин марки

    «Алкоголизм — ты победишь» — редкость среди дилеров. Росс утверждает, что торговцы марками купят новую полосу из 20 марок за 11 долларов и продадут ее за 18 долларов.Отчасти подорожание этой марки вызвано тем, что она была крайне непопулярна среди почтовых клиентов. Многие люди отказывались использовать марку, считая, что они оскорбляют получателей письма, возможно, намекая на то, что у них проблемы с алкоголизмом.

    — AMERIPEX, крупнейшая выставка марок, когда-либо проводившихся в Северной Америке, пройдет в конференц-центре O`Hare с 22 мая по 1 июня. Ожидается, что это 11-дневное мероприятие соберет более 100 000 посетителей со всего мира.В выставке примут участие более 120 почтовых администраций и самая большая биржа, когда-либо проводившаяся в мире. Королева Англии, принц Монако и Музей кардинала Спеллмана отправляют части своих коллекций на выставку.

    Чтобы не стоять в очереди за входными билетами, можно купить абонемент на 20 долларов по предварительной цене 16 долларов при заказе до 1 февраля 1986 года. Билет изображает панораму Чикаго и может стать коллекционным.

    предмет сам по себе.Абонемент может быть передан любому желающему для входа во время шоу. Для получения билета отправьте чек на 16 долларов плюс конверт с адресом и печатью с печатью по адресу AMERIPEX, 5944 W. Montrose Ave., Чикаго, штат Иллинойс, 60634. Не покупайте билет для молодежи; они будут допущены бесплатно.

    — Исследовательская группа катушек с номерными знаками выпустила «Каталог катушек с номерами номеров в США», в котором подробно описаны расположение пластин, типы предварительного гашения, доступные номера и цены на пары, полосы из трех, четырех и пяти штук.Сбор номеров катушек — это относительно новая специальность, популярность которой быстро выросла с выпуском печатей на катушках. Каталог продается за 10 долларов в магазине Steve Esrati, 14014 Shaker Blvd., Shaker Heights, Ohio 44120.

    — Хорошая новость заключается в том, что в этом году количество краж марок снизилось по сравнению с предыдущими годами. В начале 1980-х годов ежегодно регистрировалось до 300 краж марок, а в 1985 году могло быть зафиксировано 100 краж. Джим Бил, председатель комитета по воровству марок Американского филателистического общества, назвал причины более низких цифр сочетанием экономики и улучшения соблюдения законов.Более низкие цены на марки могут вызвать снижение криминального интереса к маркам, но это все еще не устранено.

    ФБР теперь включает марки в свой компьютер Национального центра криминальной информации, что позволяет полиции проверять на национальном уровне сообщения о краже при обнаружении марок. Несмотря на то, что кражи могут прекратиться, по-прежнему важно рассматривать коллекцию марок как важную часть ваших ценностей. Бил предупреждает коллекционеров: «Чтобы собирать в целях защиты, защищайте свои материалы.«

    — Бостонское почтовое отделение обработало необычную« открытку с картинками »в 1898 году. Это была простая марка в 2 цента с сообщением и адресом, написанными на клейкой стороне. Марка была отправлена ​​по почте в офис в 30 милях от Бостона, погашена и доставлена. На марке было написано стенографическое сообщение не менее чем из 50 слов. Запреты USPS на размер не позволяют этому случиться сегодня.

    — Продукция Avon, многомиллиардная фирма, продвигает памятную почтовую марку США, сделанную из латуни, которую можно использовать как пресс-папье или мемориальную доску.На нем воспроизводится марка «Статуя Свободы» стоимостью 15 центов, выпущенная 1 ноября 1922 года как часть регулярных выпусков марок того периода. Знаменитая дама Avon продаст сувенирную марку тысячам людей, которые никогда раньше не коллекционировали марки. Кто знает — покупатели могут позже захотеть «настоящую вещь».

    Исследование гидроупругого элемента плавающей пластины в волнах | Международная конференция по океанологии и полярной инженерии

    РЕФЕРАТ

    Линейный МКЭ, использующий функцию динамического смещения, разработан для изучения гидроупругого поведения прямоугольной пластины с небольшой осадкой, которая плавает на мелководье волнами. Наша функция динамического смещения состоит из линейной комбинации 24 экспоненциальных функций в прямоугольном конечном элементе, который содержит эффекты давления воды и отклонения пластины. На каждой стороне конечного элемента два узла расположены в двух целых точках Гаусса-Лежандра. Следовательно, конечный элемент не соответствует своим четырем углам. Узловыми неизвестными являются прогиб, нормальный наклон и нормальная скорость жидкости, которые составляют локальную матрицу жесткости, которая может быть получена с помощью метода взвешенных остатков.Соответствующий граничный элемент вдоль свободных краев пластины, разработанный в этом исследовании, не соответствует между соседними элементами, а также постоянным граничным элементом, но является граничным элементом более высокого порядка, потому что линейный интеграл в элементе дискретизируется с помощью Интегральное приближение Гаусса-Лежандра. Предлагаемый МКЭ позволяет рассчитать гидроупругий отклик плавающей пластины, жесткость которой неоднородна.

    ВВЕДЕНИЕ

    Аналитическое решение луча, плавающего на мелководье в волнах, было показано Стокером (1957).Намба и Окусу (1999) распространили метод Стокера на полубесконечную пластину и показали некоторые характеристики VLFS в волнах, например, рефракцию, критический угол падения и взаимосвязь между амплитудами прошедших волн и откликом VLFS и так далее. С другой стороны, Fujikubo et al (1997) показали МКЭ, в котором аналитическое решение балки на упругом основании используется в качестве функции динамического смещения. Вдохновленные их работой, мы предложили МКЭ с использованием функции динамического смещения для гидроупругой задачи балки, плавающей на мелководье в волнах (Tsubogo, 2003, Tsubogo and Okada, 2003).

    RC MAKER Набор грузовых пластин с плавающей электроникой — Yokomo BD10 с шасси SlimFlex — 1up Racing

    Представляем новый набор грузовых пластин с плавающей электроникой для шасси SlimFlex для Yokomo BD10!

    Эта плавающая плита с электроникой подходит ТОЛЬКО к шасси RC MAKER SlimFlex Yokomo BD10, а НЕ к шасси стандартного комплекта.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.