Строителям и самостройщикам известна распространенная технология строительства фундамента-плиты. Как правило, в ней используется арматура расчетного диаметра, уложенная сеткой с ячейкой 200 мм. В плите два таких ряда арматуры – один у грунта, другой у поверхности.
Нижний слой работает при нагрузках на фундамент сверху (от стен дом), верхний слой работает при пучении грунта. В общем, арматура не дает образоваться трещинам в бетоне фундамента-плиты. И без использования километров арматуры здесь никак. Например, для фундамента-плиты размером 8,5х9,3 метра для своего дома мне понадобилось 2 км арматуры.
Аналогичная схема армирования и на монолитном перекрытии.
В общем, это надежная, проверенная на тысячах объектах конструкция. Но, как видно, ее недостаток в большом расходе арматуры и бетона.
Строительство в США – тоже дорогое удовольствие. Там хорошие дома стоят сотни тысяч долларов, а по-ближе к городу в престижных местах - миллионы. Поэтому, их строители не только экономят на арматуре, они вообще ее не используют в фундаментах частных домов. Неужели это допустимо, особенно с учетом того, что там каждый этап проверяет инспектор местного «стройнадзора»?
Нет, все там по технологии, просто вместо километров дорогой арматуры используют несколько сотен метров тросов. Эта технология там называется Post Tension Slab (фундаментная плита с пост-напряжением). Как это выглядит?
На подготовленную площадку, где будет размещаться фундамент, устанавливают по периметру опалубку и внутри прокладывают нити специальных тросов в пластиковых гильзах. Тросы подвешивают над грунтом и пропускают концы сквозь опалубку.
Как видно, тросы провисают, но их уложили «волной» не по ошибке, это сделано специально для того, чтобы при натяжении стягивалась вся масса бетонной плиты. Есть и схемы укладывания тросов.
Так же укладывают и в перпендикулярном направлении. Но что может натягивать провисший в бетоне трос? Если арматура ребристая и при деформациях бетон цепляется за нее, арматура не дает образоваться трещинам, то как здесь? Дело в том, что через 14 дней после заливки бетона, снимается опалубка и на объект приезжает специальная бригада с гидравлическим натяжителем.
Гидравликой тросы натягивают до определенных значений и специальные фиксаторы фиксируют тросы в таком положении. Схема фиксатора при натягивании тросов:
В простых и малонагруженных фундаментах для каркасных домов (а таких большинство в США) фундамент с пост-натяжением бетона выглядит еще проще. Например, вот фундамент – перевернутая чаша. В траншеях по два троса (вверху и внизу) и по поверхности с шагом 2 м.
Очевидным плюсом у этой технологии является малый расход материалов для армирования. Необходимая длина троса в десятки раз меньше, чем арматуры. Да, он дороже, но экономия есть не только в стоимости материалов, но и в стоимости работ и доставки троса.
Привезти свернутый трос можно чуть ли не в багажнике автомобиля. Времени на его укладку нужно намного меньше, чем вязать две сетки из арматуры.
Но там, в Америке нет морозного пучения, поэтому и тросов для натяжения в фундаменте мало. Куда больше их в высотном монолитном строительстве при возведении небоскребов. В перекрытиях больших зданий может быть одновременно проложено по 4-5 тросов вместе.
Арматура на подставках используется лишь для фиксации тросов в теле бетонного перекрытия.
Если кому-то интересно, как строят в США фундаменты по этой технологии, то предлагаю посмотреть видео автора, комментирующего работы на одном из таких объектов:
Эту технологию широко используют и при строительстве мостов, длинных пролетов, где простое армирование ведет к перерасходу арматуры.
Технология в индустриальном строительстве называется Post Tension Сoncrete (бетон с пост-напряжением).
Есть примеры использования этой технологии и в России в сложных объектах и там, где требуется особая надежность конструкций. Но почему-то в частном строительстве эта технология не используется. Считаю, все примерно так же, как с тепловыми насосами. Не наступила еще критическое количество выполненных объектов, где это применено.