Как самостоятельно укрепить фундамент частного дома — 6 способов

В процессе эксплуатации здания порой возникает необходимость в мелком или капитальном ремонте. Чаще всего такие работы затрагивают внутреннюю часть дома или фасадную. Но существуют ситуации, когда ремонтные работы необходимы основанию. В каких случаях это происходит и какие существуют методы усиления разных фундаментов?

Когда применяется этот метод?

Введение в грунты цементного раствора – востребованная технология их укрепления, и по целому ряду причин. Прежде всего, это довольно простой метод. При наличии специального оборудования такой процесс цементации занимает немного времени. К тому же такая методика обладает хорошими технико-экономическими показателями.

В зависимости от задач, которые ставит заказчик, она может сводиться к заполнению пустот, а может включать создание однородного грунтового массива. В последнем варианте ведётся перемешивание цементных составов с грунтом для придания ему заданных качеств, способствующих тому, чтобы фактические деформации здания отвечали расчётным.

Процедура станет несложным решением не только проблемы усиления. Она поможет при реконструкции, в которой запланировано увеличение нагрузки из-за надстройки этажей или возведения пристроек. Такие работы позволят остановить просадку сооружения, помогут повысить прочностные характеристики грунтов в зоне запланированного строительства.

Цементные смеси придут на помощь и при наличии грунтовой нестабильности, закрепят просадочные или карстовые породы. Они незаменимы в подземных работах, в ситуациях, когда строителям попадаются высокоподвижные породы. Цементация грунтов будет эффективна на гравелистых и скальных трещиноватых породах.

Усиление фундамента существующего дома

Среди причин, приводящих к необходимости усиления оснований и реконструкции фундаментов, основными являются:

  • периодические колебания уровня грунтовых вод;

  • износ фундаментов старых построек под воздействием промораживания, перепадов температур, производства земляных работ вблизи фундаментов, пучения грунтов, превышения проектных нагрузок в ходе эксплуатации, вибрационного воздействия оборудования т. п.;

  • деформации вследствие ошибок при проектировании и строительстве;

  • суффозия (вымывание более мелких частиц грунта в процессе фильтрации через него паводковых вод.

Рис. 1: Усиление фундамента существующего дома

Существующие технологии усиления фундаментов зданий различны и позволяют восстановить или существенно повысить показатели по несущей способности фундамента любого здания. Существенной разницы между усилением фундамента частного дома и многоэтажного административного, производственного или жилого здания нет, а вот от типа усиливаемого фундамента и характеристик грунтов методы усиления фундаментов зависят.

Подготовительные мероприятия и диагностика перед укреплением фундамента

Каким способом будет проводится укрепление фундамента частного дома зависит от причин, повлекших несоответствие фундамента. Поэтому, предварительно проводится диагностика, предполагающая два действия:

  • установку маячков на трещинах стен;

  • обследование фундамента в местах разрушения.

Действия эти выполнить не сложно, а полученные сведения помогут определить способ усиления основания.

Читайте также:  Как залить свайный фундамент своими руками?

Установление маячков

Установление маячков позволит выяснить:

  • продолжается разрушение или прекратилось;

  • в случае продолжения, по какому направлению идёт усадка и как быстро;

  • по каким причинам появились трещины.

Процесс предполагает установку на трещины вверху и внизу маленьких цементных или гипсовых лотков (маркеров). Материал должен быть настолько хрупким, чтобы в случае передвижек, он мог лопнуть. На каждую трещину нужно использовать как минимум два маячка.

Состояние маячков периодически проверяется. Если несколько недель положение маркеров не изменилось, значит, осадка остановилась.

При расширении трещин, можно увидеть какая часть дома просаживается.

Определить с какой стороны требуется срочный ремонт, поможет строительный маячокИсточник

Рытьё шурфа

В местах, где расширяются трещины, начинают отрывание фундамента в пределах глубины его залегания, не более. Длина траншеи должна быть небольшая, а ширина – позволять использовать внутри лопату.

В качестве страховки необходимо использование подпорок для поддержания стен при раскопках.

Если на дне траншеи будет вода, то потребуется водоотведение в виде создания дренажной системы.

Причины разрушения фундамента

Перед тем как укрепить фундамент частного дома следует узнать о распространенных факторах, из-за которых основание начинает разрушаться. Фундамент загородного дома обычно начинает разваливаться из-за нескольких причин:

Проведение земляных работ в непосредственной близости от строения. В пример можно привести прокладку на участке коммуникаций. В этом случае нагрузка на определенный участок основания сильно увеличивается, в результате чего появляются разрушаются основания домов, которые расположены рядом с железной дорогой. Также причиной может послужить увлажнение грунта на участке, на котором расположен дом. Например, причиной может стать увеличение уровня грунтовых технологии работ. Например – во время создания фундамента в траншею было установлено недостаточное количество металлических глинистого ошибок во время расчета нагрузки, которую должно выдерживать строения и смещение несущих стен.

Стоит помнить, что если не устранить причину разрушения основания дома, проведение ремонтных работ не спасет строение. Например, если причиной стало увеличение уровня грунтовых вод, необходимо сделать на участке дренажную систему. Если причина неизвестна, стоит обратиться к профессиональным строителям, после чего можно будет произвести укрепление фундамента частного дома своими руками.

В твердом карбюризаторе (твердая)

В качестве среды-донора углерода используют древесный уголь; как вариант — торфяной кокс, каменноугольный полукокс. Смесь дополняют активизаторами (углекислый натрий, барий или кальций).

Для качественного насыщения уголь измельчают до частиц размером 3-10 мм, а затем просеивают, чтобы избавиться от пыли. Активизаторы также измельчают и просеивают, стремясь придать солям вид мелкого порошка.

Процесс цементации стали проходит в несколько этапов:

  • Предметы, очищенные от эмульсии и масла, загружают в ящик из стали, с карбюризатором, который должен полностью их покрывать. Нельзя допустить их касания стенок ящика и друг друга.
  • Емкость помещается в печь. Ее герметичность обеспечивается притертой крышкой, глиной или песчаным затвором.
  • Начав с предварительного прогрева, температуру повышают до технологических 900-950°C.
  • Возможен ускоренный вариант (при 980°C), сокращающий время насыщения в 2 раза, но вызывающий образование карбидной сетки (возникающей из-за слишком высокого углеродного насыщения). Для ее устранения и исправления структуры проводят дополнительную многоэтапную обработку (нормализацию).
Читайте также:  Выравнивание площадки под фундамент — рассказываем обстоятельно

Цементация стали в домашних условиях организовывается в твердой среде или с использованием графита. Оба варианта доступны и не требуют специальных познаний. Обустройство помещения для первого способа максимально упрощается, поскольку печь не нуждается в обеспечении высокой герметичности.

Это условие вполне достижимо в домашней мастерской. Несмотря на очевидные преимущества, у метода есть и недостатки: трудоемкость и низкая производительность.

Перед обжигом готовится твердая смесь (карбюризатор). Она состоит из смеси древесного угля с углекислыми солями бария, натрия или кальция. Соли предварительно измельчают до порошкообразного состояния, а затем просеивают, чтобы добиться однородности. Доля древесного угля в смеси — 70-90%, остальное приходится на соли.

Смесь создается одним из двух способов:

В твердом карбюризаторе (твердая)
  1. Соль и древесный уголь тщательно перемешиваются. Если смесь будет недостаточно однородной, во время цементации разные участки поверхности детали будут поглощать разное количество газа. В результате на изделии образуются пятна, сигнализирующие о недостаточной концентрации углерода; качество поверхности будет неравномерным.
  2. Уголь пропитывают солью, растворенной в воде. Затем его подсушивают до получения смеси, влажность которой не превышает 7%. Такой состав получается однороднее и лучше подходит для использования дома.

Этапы цементации в твердой среде:

  • Изделие очищается от загрязнений и укладывается в металлический короб, засыпается твердым карбюризатором (порошковой смесью). Необходимо следить, чтобы между стенками и ним сохранялся промежуток в 2-2,5 см. Размер ящика должен соответствовать форме предмета; это сократит время прогрева и улучшит качество цементированного слоя.
  • Короб накрывается подогнанной крышкой, ее края промазываются глиной для герметичности (от утечки газов).
  • Емкость помещают в предварительно прогретую печь. Цементация запускается при температуре 850-920°C.
  • Атомы углерода поглощаются раскаленным верхним слоем.

Твердая цементация стали допускает неоднократное использование карбюризатора. Для повторного отжига к отработанному карбюризатору достаточно добавить до 30% свежей смеси.

Для большинства ответственных машинных деталей (валы, поршневые пальцы, зубчатые колеса, лемехи, шпиндели) достаточной считается глубина цементированного слоя от 0,6 до 2 мм. Время выдержки для приобретения достаточной твердости может варьироваться от 6 до 20 часов.

Изделия после цементации в твердом карбюризаторе получаются прочными, но хрупкими. Чтобы избавится от нежелательного свойства, детали подвергают термообработке (закалке) с нагревом до 840-850°С, с последующим отпуском (нагревом до 780-800°С), снимающим внутренние напряжения.

Процесс образования цементного камня

Процесс образования цементного камня начинается сразу после закачки тампонирующего раствора и длится от 12 до 36 часов. Основными факторами, влияющими на длительность затвердевания раствора до состояния цементного камня:

  • свойства компонентов, входящих в состав раствора;
  • грунты, материал обсадных колонн;
  • гидрогеологические и климатические условия на участке;
  • плотность закачки, правильность осуществления процесса тампонирования.

В период затвердевания необходимо оставить скважину в состоянии покоя. Запрещается использовать тросы, ломы, проволоку для оценки качества цементирования, т.к. это может нарушить целостность образующегося цементного камня.

Если вы не знайте, сколько времени необходимо для полного схватывания цементирующего раствора, подождите трое суток и приступайте к контрольным замерам

Общие сведения о процессе цементации стали

Для того чтобы проводить подобную обработку металла в домашних условиях следует рассмотреть особенности термического воздействия на сталь подробнее.

Среди особенностей цементации выделим следующие моменты:

  1. Цементирование предусматривает нагрев изделий в жидкой, твердой или газовой среде, за счет чего изменяют эксплуатационные свойства поверхностного слоя.
  2. За счет проведения данной процедуры концентрация углерода повышается, что обеспечивает увеличение прочности и износостойкости стали.
  3. Специалисты рекомендуют цементировать низкоуглеродистые стали, которые имеют показатель концентрации углерода примерно 0,2%. Примером можно назвать лезвие ножа, которое изготавливают из стали невысокой стоимости.
  4. Нагрев детали может проводится до самых различных температур. Цементация металла в домашних условиях проходить при температуре около 500 градусов Цельсия, в цехах, оборудованных специальным оборудованием, этот показатель может достигать значения 1200 градусов Цельсия и выше. Отметим, что температура нагрева выбирается в соответствии с показателем концентрации углерода и других примесей.
  5. Рассматриваемый термический процесс изменяется не только химический состав стали, но и его атомную решетку и фазовый состав. По сути, поверхность получает те же характеристики, что и при закалке, но есть возможность их контролировать в узком диапазоне и избежать появления различных дефектов.
  6. Углерод проникает в структуру стали очень медленно. Поэтому, к примеру, цементация ножа в домашних условиях проходить со скоростью 0,1 миллиметра за 60 минут. Для того чтобы лезвие ножа выдерживало механическое воздействие придется провести упрочнение слоя толщиной около 0,8 миллиметра. Этот момент определяет, что термообработка ножа или цементация вала в домашних условиях займет не менее 8 часов, на протяжении которых нужно выдерживать требуемую температуру.
Общие сведения о процессе цементации стали

Цементация нержавеющей или другой стали более сложный процесс, в сравнении с закалкой, но позволяет достигнуть более высоких эксплуатационных качеств.

Усиление инъекционным закреплением

Помимо насыщения самого основания раствором, используют также метод инъецирования грунтов основания фундаментов буроинъекционными сваями. Такие сваи пробуриваются насквозь через основание и под углом загоняются в почву. Инъекционное введение раствора и смешивание земли с ним позволяет уплотнить грунт и придать ему улучшенные механические свойства. Проведение таких цементационных мероприятий по отношению к грунту можно усилить, если забивать сваи с двух сторон. Таким образом, усиление фундамента методом инъектирования почвы дает возможность повысить несущую способность фундаментов сооружений.

Усиление инъекционным закреплением