Можно ли использовать шлак в фундаменте

Использование шлака при устройстве фундамента обусловлено экономией материальных средств. Но необходимо помнить, что подобная конструкция, в силу своих особенностей, может не оправдать надежд. В итоге, затраты на восстановление дома значительно превысят сумму, необходимую на возведение качественного фундамента. Специалисты не рекомендуют применять шлак при строительстве подземной части жилых строений. К подобному способу допускается прибегать в крайнем случае или при сооружении малозначимых объектов, таких как сараи, гаражи, летние кухни и другие хозяйственные постройки. Хотя не следует игнорировать тот факт, что многие владельцы домов, возведенных на шлаке в период всеобщего дефицита лет 20-25 назад, утверждают, что с проблемами за эти годы они не сталкивались.

Специфика материала

Предугадать, какая прочность будет у фундамента из шлака, довольно сложно, так как пропорции компонентов, находящихся в отходах металлургических предприятий, никто в точности не определяет. В одной привезенной партии сыпучего материала может присутствовать неоднородность, связанная с неравным количеством остатков металлической и цементной крошки, либо других вкраплений. Данный факт влияет на то, что в одинаковых условиях эксплуатации, и даже под одним домом, возведенный фундамент может вести себя совершенно по-разному.

Кроме того, в нормативах нет описания алгоритма расчета шлакового фундамента, а также четкой технологии его укладки. Мастера руководствуются собственным опытом или подсказками приятелей. Но это далеко не всегда приводит к положительным результатам.

Шлак от воздействия с водой способен разрушаться, поэтому его не следует использовать на участке застройки с высоким уровнем подземных вод. По той же причине фундамент, возведенный на сухом грунте, требует усиленной гидроизоляции, но уже для защиты от дождевых и талых вод. Кроме того, следует заранее позаботиться и о дренажной системе, отводящей влагу от подземной конструкции во избежание образования застойных процессов.

Несущая способность фундамента из шлака имеет недостаточный показатель, требующийся для удержания капитальных домов, хотя известно немало случаев его удачного возведения под дачными и относительно легкими жилыми строениями.

Использовать шлак при устройстве фундаментов категорически не допускается в сейсмически активных регионах. Не стоит даже сомневаться в том, что подземная конструкция не выдержит толчкообразных подвижек грунта и разрушится. Для территорий, входящих в зону риска из-за возможных землетрясений, предусматриваются специфические конструктивные схемы строительства.

Какой шлак выбрать

Для устройства фундаментов подходят единичные виды шлаков. Их свойства определяются в зависимости от нескольких составляющих, основными из которых являются:

• химический состав;
• режим охлаждения;
• первичность обработки;
• величина зерен.

Шлаки образуются в процессе выплавки черных или цветных металлов, в результате сжигания топлива на теплоэлектроцентралях, при производстве удобрений, в частности фосфорных, и т.д. От специфики производства, на котором был получен материал, складывается его химический состав и пропорции составляющих. Фундаменты закладывают из тяжелого отвального шлака, сформированного на металлургических или сталелитейных заводах.

Производственные отходы, образующиеся на ТЭЦ или предприятиях химической промышленности, использовать не допускается.

О примерном составе шлака можно судить по его цвету. Например, серый оттенок показывает наличие цемента, зеленоватый или черный получается в процессе плавки цветных металлов, а голубоватый указывает на факт присутствия марганцевых вкраплений. Внешняя оценка шлака производится, также, по размеру зерен и количеству крупных кусков. Структура материала должна быть рассыпчатой, а фракция – составлять менее 5мм. При поливке водой, мелкие частички содействуют лучшей трамбовке шлака, что уменьшает пористость будущей конструкции фундаментной глыбы.

Шлак с примесью цемента, подвергшийся повторной обработке, теряет возможность схватывания и застывания в связи с максимальной потерей вяжущего компонента. По этой причине, монолита из него никогда не получится. В идеале, в шлаке должно находиться около трети цементной пыли, что важно для правильного затвердения утрамбованной массы.

При устройстве фундаментов рекомендуется использовать горячий шлак, точнее теплый, но еще дымящийся. Именно из такого материала получаются конструкции, обладающие хорошей несущей способностью. «Свежий» шлак обладает рассыпчатой структурой без присутствия комков, что является лучшим решением.

При необходимости хранения шлака на открытом воздухе необходимо помнить о том, что под влиянием дождя или высокой влажности материал начинает затвердевать. Верхняя корка может оказаться довольно прочной, и для ее раздробления потребуется приложить немалую силу, чтобы освободить часть пригодного для использования материала. Поэтому привезенный и ссыпанный до поры до времени шлак следует до начала рабочего процесса оградить от воздействия влаги.

Устройство шлакового фундамента

Исходя из вышесказанного, можно отметить, что:

• на шлаковом фундаменте не стоит возводить тяжеловесные строения;
• структура затвердевшего шлака по периметру ленты может быть неоднородной;
• материал нельзя подвергать замачиванию до начала проведения работ;
• подобрать качественные отходы металлургического производства, надеясь на внешние признаки, достаточно сложно;
• готовая конструкция боится воды, поэтому требует хорошей гидроизоляции.

Все эти факторы следует учитывать при возведении шлакового фундамента. Но прежде всего, необходимо выполнить подготовительные работы, заключающиеся в очистке участка от посторонних предметов, снятии плодородного слоя и перемещении его в иное место, выполнении разметки, а также выкапывании траншеи. Для опалубки потребуется запастись цельными досками и гвоздями, а для выведения коммуникаций – обрезками труб.

Глубину закладки фундаментной ленты принимают в зависимости от показателя промерзания грунта. А траншею выкапывают с учетом устройства щебеночной подушки толщиной 30см. Для обеспечения лучшей устойчивости подземной конструкции, ее укладывают с обязательным уплотнением дна выемки и послойной трамбовкой щебня.

Снизить риск разрушения фундамента из-за подвижек грунта поможет его заглубление минимум на 1,2м. Высота траншеи, в этом случае, составит не менее 1,5м.

Опалубочный короб сбивается из расчета того, что ширина шлакового фундамента должна составить не менее 60см. При этом следует учитывать необходимость возвышения щитов над уровнем земли минимум на 25см. Для упрочнения конструкции, на короб устанавливаются внутренние и наружные распорки, а в местах выхода коммуникаций – монтируются куски труб.

Важным моментом является правильное определение положения металлических кожухов в деревянном коробе относительно канализационных и водопроводных выпусков. Несоблюдение данного условия приведет впоследствии к необходимости пробивки фундаментной ленты, что для шлакового монолита не допустимо.

В нижней части фундамента рекомендуется уложить вязаную арматурную сетку. Она позволит основанию стать единым целым и поможет равномернее распределить нагрузки. Для ее изготовления используют арматурные стержни с переменным сечением, обработанные противокоррозионным составом во избежание появления процессов ржавления металла. В теле шлакового фундамента каркас не устанавливается с целью улучшения трамбовки сыпучего материала.

Формирование ленты

Наиболее ответственным этапом при возведении фундамента является правильная засыпка шлака в траншею и тщательная трамбовка уложенных слоев.

• Первое условие – толщина нижних и средних пластов должна составлять 20-25см, а верхние допускается увеличивать на 5см.
• Второе условие – обильная проливка водой или цементным молочком каждого слоя. Жидкость выбирается в зависимости от содержания в шлаке вяжущих компонентов.
• Третье условие – добросовестная трамбовка всех без исключения слоев.
• Четвертое условие – устройство верхнего армированного пояса, обеспечивающего прочную стыковку подземной и наземной частей строения.

Пропитывание шлака водой гарантирует лучшее качество трамбовки, способствующей уплотнению пористой структуры материала. В результате происходит довольно прочное сцепление частиц. Некоторые мастера предлагают в случае малого содержания цемента в шлаке подсыпать вяжущий компонент непосредственно в траншею, вперемешку с отходами металлургического производства. Другие советуют вместо воды использовать цементное молочко. Наверняка оба способа имеют право на существование.

После укладки и утрамбовки каждого слоя делают перерыв около часа для того, чтобы начался процесс схватывания цемента. Затем приступают к засыпке следующего пласта.

Не дожидаясь схватывания последнего слоя шлака, на него укладывают арматурную сетку с заглублением нижних стержней в засыпанный фундамент. После этого конструкцию оставляют примерно на 12-16 часов. На последнем этапе выполняют верхний бетонный пояс толщиной не менее 20-30см. Для этого бетонную смесь заливают в опалубку до проектной отметки с обязательной утрамбовкой.

Устройство защиты

По окончании процесса отверждения подземной конструкции приступают к ее гидроизоляции. Следует понимать, что от качества защиты будет зависеть долговечность и надежность шлакового фундамента. Он обладает пористой структурой и быстро насыщается влагой, поэтому к изоляционным работам необходимо подойти ответственно.

Для аккуратного снятия опалубки и получения свободного доступа к поверхности конструкции, требуется освободить территорию по ее периметру. Это делается в том случае, когда откосы слишком близко располагаются к фундаменту. Если места достаточно, можно данный подготовительный этап пропустить.

Гидроизоляцию рекомендуется выполнять из двух слоев:

• штукатурки – помогает компенсировать пористость поверхностей, заделывает микротрещины и закрывает раковины;
• жидкой резины – создает непроницаемый, водоотталкивающий слой, равномерно распределяясь посредством напыления.

Без дополнительной защиты штукатурка не сможет гарантировать полную водонепроницаемость, так как обладает способностью к растрескиванию.

Кроме вертикальной защиты следует предусматривать два горизонтальных слоя гидроизоляции. Первый из них выполняется до засыпки шлака, а второй укладывается между верхним бетонным поясом и стеной. Для их устройства в обоих случаях используются рулонные материалы, надежность укладки которых обеспечивает битумная мастика. Необходимо помнить, что стыковка вертикальной и горизонтальной гидроизоляции должна быть герметичной.

После возведения фундаментной части не следует сразу же нагружать ее наземной надстройкой. Оптимальный срок «отдыха» конструкции составляет не менее полугода.