Как сделать фундамент для печи на грунтах различной надежности

Из чего делают фундаменты

Конструкции фундамента для печи и для стен дома практически не отличаются. Для фундамента могут использоваться такие материалы как: гравий, кирпичная крошка, бутовый камень, щебень, пережженный кирпич, они укладываются на растворе из цемента.

Чаще всего печные фундаменты бывают:

Кирпичные, бутовые и бутобетонные изготавливаются на растворе из цемента или смеси цемента с известью, марка используется не ниже 500. А в частной стройке можно применить раствор из цемента с песком в соотношение 1 к 6.

Устройство типичного бутобетонного фундамента под печь

Вариант печного фундамента на кирпичных столбах

Что нужно учесть в начале работы

Размер и форма фундамента зависят от конфигурации и размера самой топочной печи, плюс 5 см добавляется на уширение со всех сторон. В том случае, когда печной фундамент прилегает к стенному фундаменту, необходим зазор между ними минимум 5 см, который затем засыпается песком.

Важно знать, что фундамент печи и стен нельзя перевязывать, ведь они выдерживают разные нагрузки и осадка у них соответственно будет различная. Поэтому лучше всего установить печь и фундамент таким образом, чтобы не понадобилось разрезать несущие конструкции стенок и балок перекрытия.

Перед тем как закладывать фундамент рекомендуется убедиться, что дымоходу не будут мешать балки чердачного перекрытия, а также строительные балки крыши. Если печь будет находиться в проеме капитальной стены из дерева, то нижние венцы должны располагаться так, чтобы не опираться на печной фундамент.

Определение глубины закладки

Глубину залегания фундамента определяют, руководствуясь:

• характером и структурой залегания почвы;
• несущей способностью грунта;
• климатическими условиями;
• особенностью строения.

Единственным исключением является скальный грунт, в него фундамент закладывают не делая углубления на монолитную скалу, снимается только верхний слой почвы с растительностью. Во всех других случаях наличие подземного слоя фундамента строго необходимо.

На песчаных и очень сухих почвах фундамент закладывается на еще большую величину, чем обычно – на 70-80 см. В иных видах грунта подошва фундамента находится на глубине более 20 см ниже зоны промерзания почвы.

Для того, чтобы определить точную глубину залегания фундамента, следует знать свойства основания, так как на каждом участке строение почвы абсолютно разное, и важно не совершить ошибку.

Требования к грунту, почве

Грунты подразделяются условно на две категории:

Понятие «слабые» и «надежные» грунты довольно относительны, так как в природе почва залегает слоями. Часто верхние слои почвы имеют большую силу сжимания, и имеют минимальную несущую способность, а также легко деформируются под действием климатических условий.

Залегание грунта слоями

Скальный грунт или водостойкая скала несомненно являются «надежными» грунтами, прекрасное основание для любого сооружения. Но строительство обычно проводится на участках, где в приоритете находится осадочный разрыхленный грунт.

К климатическим факторами, которые влияют на глубину закладки фундамента относят:

• промерзание-оттаивание почвы;
• увлажнение-высыхание земли.

Некоторые почвы в случае промерзания начинают пучение, то есть они увеличиваются в объёме. Сила пучения зависит от расположения грунтовых вод к месту работы. Чем они ближе, тем больше будет процесс пучения. В такой почве не рекомендуется закладывать фундамент выше, чем располагается зона промерзания.

В таких почвах как: скальные, гравийные, крупнообломочные и средней зернистости песок, глубина заложения фундамента не имеет зависимости от глубины промерзания земли. И наоборот, в почвах, состоящих из глины, мелкого песка, а также крупнообломочной земли с пылеватоглинистым наполнением, котлован должен быть глубже уровня промерзания почвы. Но при условии, что дом отапливаться будет не на постоянной основе, или же под полом тепло сохраняется в недостаточной мере.

Читайте также: Печь из глины – рекомендации экспертов по возведению своими руками

Песчаная почва отлично уплотняется под нагрузкой и даёт осадку. Положительное свойство такого грунта в том, что уплотнение происходит равномерно в достаточно короткий срок. Однако на состояние песчаных почв большое влияние оказывают грунтовые воды.

Глинистые почвы при воздействии воды могут переходить из твердого состояния в пластичное и даже жидкое. Конечно, в таком состояние грунт не способен вынести нагрузку. Однако в природе чистая глина встречается редко, чаще всего в неё входят частицы песка. Они образуют жёсткий скелет, который заполнен частичками глины. Чем их больше, тем меньше потребуется воды, чтобы грунт приобрёл текучее состояние. На практике зачастую встречаются неоднородные почвы, когда глинистая земля чередуется с песком, скальными и крупнообломочными почвами.

Перед там как закладывать фундамент необходимо знать, что несущая способность глинистого грунта довольно низкая и подошву фундамента лучше делать ниже пласта из глины.

Особенностью глины является длительное время её деформации, за счёт чего фундамент, который установлен на них, получает осадки и крены, увеличивающиеся в течение долгих лет, а может и десятилетий.

К просадочным глинам можно отнести лессовые глины и лесс. Они нашли свое распространение на территориях юга России, Средней Азии, Украины и частично в других областях.

Песок под нагрузкой тоже имеет свойство уплотняться, но так как он имеет рыхлую структуру, то несущая способность у него очень мала. Поэтому песчаная почва никак не может являться основанием для такого сооружения, как печь с насадной трубой.

Общий алгоритм строительства подземной части

Чтобы сделать подземную часть фундамента, следует произвести следующие манипуляции:

1. Сделать разметку;
2. Вырыть котлован;
3. Выровнять дно и уплотнить его трамбовкой;
4. Засыпать в яму мелкий камень и разровнять;
5. Ударами трамбовки забить камни в почву;
6. Залить раствор высотой 20-25 сантиметров, и утопить в него камни, так чтобы между ними находились зазоры в 3-5 сантиметров (в ширину камни должны быть не более 1/3 ширины самого фундамента);
7. Зазоры засыпать щебнем, мелкими камушками или околышами (битый камень);
8. Залить раствор для последующего ряда.
9. Постепенно, выходя из котлована, необходимо установить опалубку и работать далее по тому же принципу. Можно класть камни только по самому периметру на довольно густом растворе.

Варианты устройства надземной части фундамента

10. Требуется середину всех рядов прощебенить, а затем залить густым раствором.
11. Все ряды выкладываются по той же схеме.
12. Каждый ряд стоит контролировать по уровню, который установлен на специальную линейку-правило.
13. Фундамент рекомендуется не доводить до уровня пола примерно на 15 сантиметров. Это следует сделать для того, чтобы затем вывести его на отметку кладки из кирпича.
14. Саму поверхность фундамента следует выровнять раствором из цемента по уровню. Далее идёт ряд кирпича, вложенного на раствор, и гидроизоляция, которая состоит из 2 слоев рубероида. И опять ряд кирпича, выводя фундамент до уровня чистого пола.

Подземный фундамент готов.

Расстояние между подземной частью и стенками котлована необходимо засыпать песком или ранее выкопанной землёй.

В сооружениях с глубоким подпольем зачастую печной фундамент устанавливается на специальные опоры в виде срубов, которые заполняются внутри шлаком, песком или их оставляют вообще открытыми. Эта засыпка является защитным слоем внутреннего пространства дома от задувания холодного воздуха.

Фундамент на бетоне и срубе

Вовсе не обязательно делать фундамент целиком бетонным или бутовым. Ниже алгоритм строительства этого сооружения:

1. Нижнюю часть котлована засыпать крупнозернистым песком на 40-60 см.
2. Подошва фундамента должна находиться на той же отметке, хорошо выравнена по уровню и, конечно же, утрамбовована.
3. Засыпать песок слоем не менее 10-15 сантиметров, смочить его водой и хорошенько утрамбовать.
4. Сверху идёт 8-20 сантиметровый слой щебня или гравия. Его следует разровнять.
5. Залить раствором из песка с цементом
6. Вновь слой песка 10-15 см, разровнять, увлажнить водой и утрамбовать.
7. Опять гравий или щебень толщиной 8-10 см.
8. Работу необходимо продолжать пока толщина всех слоев не составит 40-60 см.
9. Делается сруб намеченной высоты, а по нему выбирается грунт на требуемую глубину. Для сруба или ряжа используются хорошие и сухие брусья или же бревна из хвойных пород, лучше сосны, а из лиственных стоит отдать предпочтение дубу.
10. Из бутового камня делается кладка такой высоты, чтобы она находилась выше уровня почвы более чем на 25 см.
11. Кладка выравнивается цементным раствором по уровню, наверх идёт два слоя изоляции, на которые укладывается венец сруба. Он не должен доходить до пола на расстояние 2 рядов кладки.
12. На сруб необходимо наложить доски толщиной 4-5 см, на которые выполняется кладка кирпича.

Советы и алгоритм для «слабых» грунтов

Стоит выделить заторфованную почву, к ней можно отнести грунты с большим содержанием растительных осадков: от 10 до 60%. Торфяные почвы сжимаются под нагрузкой сильно, но неравномерно, их деформация почти не стабилизируется.

Торф верховой (слева) и низинный (справа)

Торфяники могут находиться в верхнем слое почвы или же располагаться под пластами супесей и суглинков. Тот торф, что расположен на небольшой глубине сильно сжимается и поэтому не может стать основанием для печного фундамента.

В том случае, если «слабый» грунт, например, торф расположен под достаточно большой толщей верхнего «надежного» слоя почвы, его можно использовать в качестве распределительной подушки. Тогда котлован для фундамента должен иметь небольшую глубину заложения:

Устройство фундамента с минимальной глубиной заложения

Потребуется убрать, только растительный слой грунта. Для равномерного распределения сжимающей нагрузки на максимальную площадь «надежной» почвы, основание печи устанавливается на плиту из железобетона. Это делается для того, чтобы уменьшить силу давления той величины, что может воспринять «слабая» почва.

Размер плиты определяется с помощью условия равновесия среднего давления, оказываемого на подошву плиты и расчетного сопротивления почвы основания. Для песчаного грунта, супесей и суглинка расчетное сопротивление может равняться 100кПа.

Общая нагрузка, оказываемая на подошву плиты, рассчитывается как сумма нагрузок, которые создаются за счёт массы плиты и основания, а также массой печи и дымовой трубы.

Определение общей нагрузки на основание плиты: Nn — масса плиты; Nо — масса основная; N — масса печи с дымовой трубой.

Эту массу основания довольно легко рассчитать из условия плотности равной 1 м³ ее, дымохода и массы печи – по расходу кирпича, где каждый кирпичи имеет массу 4 кг.

Площадь плиты неизвестна, поэтому и масса тоже. Считая, что максимальный размер плиты равен 4 м, а толщина её 12-15 см, то масса получится не больше 1 тонны. Если же масса печи с основанием и насадной трубой вместе насчитывает примерно 8-9 тонн, то площади плиты в 2,5 м будет достаточно, чтобы обеспечить надёжность существования всего сооружения на почве с расчётным сопротивлением равным 100 кПа.

Конечно, возможный размер плиты будет увеличен, завышен расход материалов и ее цена. Но данное превышение не такое большое, легко окупается надежностью сооружения и на слабых почвах имеет большую выгоду, чем сделать подземный фундамент с глубиной до надежного слоя. Объем данной плиты при толщине 12 см составит 0,3 м, а при толщине в 15 см – 0,375 м. Для того чтобы устроить подземную часть фундамента нужной глубины расход материалов увеличится в 3-4 раза.

Для устройства плиты применяются крупнозернистый песок, гравий и щебень. Данные материалы не должны иметь в своей структуре частицы глины и ила. Бетонная смесь изготавливается с использованием цемента марки не ниже 300 в соотношении 1 к 3. Всего потребуется цемента примерно 60-80 кг. Плиту необходимо заложить таким образом, чтобы максимальная нагрузка давила на ее геометрический центр.

Алгоритм работы:

1. Разметьте место
2. Удаляйте верхний слой и «слабый» грунт пока не нащупаете «надежный».
3. Выровняйте поверхность
4. Уложите бетонную смесь слоем 30-50 мм, проверяйте горизонт уровнем
5. Уложите арматурную сетку из стали с ячейками 10-15 см с диаметром 12-14 мм (как на изображении)
6. Залейте бетонным раствором толщиной 12-15 см.

Арматурная сетка плиты

Вариант неглубокого фундамента на «слабом» грунте

На получившейся плите выполняется основание печи в виде кладки из кирпича или бутобетона с заполнением бетонной смесью, или же монолитного бетона, отлитого в опалубку.

Возведения фундамента с теплоизоляцией

Между фундаментом и основанием печи для лучшей теплоизоляции необходимо уложить брус из лиственницы или иных твердых пород древесины, обработанных антисептиком. Такой подход прилично повысит тепловые характеристики конструкции.

При таком методе дымовые каналы и под печи должны находиться не ниже 25 см от уровня деревянного перекрытия фундамента.

Фундамент на сваях

Продолжаем наболевшую тему слабых грунтов. Вполне можно возводить печную конструкцию и на сваях. При строительстве дома требуется заранее запланировать место расположения печи (камина) и его фундамента. Это упростит работу и снизит затраты. До строительства дома сваи устанавливаются машинным методом, а бетонировать будет удобней на открытом воздухе.

Возведения фундамента подвального помещения

В домах с подвальными помещениями, перекрытыми бетонными плитами, требуется (с учетом места размещения печи) подвести под плиту перекрытия фундамент, беря в расчет планировку подвала.

Как проверить качество

Убедиться, что закладка фундамента идёт правильно можно следующим образом. На качественно сделанный фундамент действует только вертикальная сила, которая определяется массой печи. Данная сила уравновешивается сопротивлением почвы, что дает возможность обеспечить устойчивость, хорошую прочность и долгий срок эксплуатации конструкции.

Если фундамент заложен не по правилам, то обязательно появятся другие нагрузки и фундамент разрушится. Например, когда основание фундамента проседает неравномерно, происходит пучение грунта при его промерзании или выщелачивание цементного раствора грунтовыми водами.

Все эти случаи ведут к разрушению заложенного фундамента. Чтобы этого не допустить, необходимо очень чётко определить глубину заложения фундамента

Читайте также: Как сделать своими руками мангал из камня: инструкции и обзор материалов

Выбор варианта основания

При кладке любого фундамента абсолютно любой конструкции стоит понимать, что печь – это сложное и очень ответственное сооружение, которое требует высоконадежного основания. В исключения попадают малые печи-грубки, которые допустимо устанавливать на деревянный пол. Но не только, это почти всегда зависит от веса печи.

При возведении основания под печь требуется соблюдать следующие правила:

Список литературы