Основание, фундамент, цоколь
Основание. Сам по себе кирпич еще не гарантирует зданию прочности и долгого века. Тут все главным образом зависит от устойчивости стен, которую обеспечит лишь тщательное устройство основания и фундамента. Как раз неудачный выбор основания и просчеты с фундаментом чаще всего выходят хозяину боком: надеясь на выносливость кирпича, он даже не в двухэтажном доме, а в обычном сарае ставит столбы редко и небольшой толщины. Вот и давит на них крыша своим весом, подчас вызывая разрушения стен. Самое типичное из повреждений здесь — трещина. Заделать ее в кирпичной стене и стоит дорого, и труда отнимет порядочно. Как минимум, понадобится выламывать кладку вокруг трещины и закрывать ее снова на цементе, а то и укреплять, сверх того, железными связями. Иной раз и вовсе ремонт оканчивается новым фундаментом.
Так или иначе, чтобы стена держалась незыблемо, лучше сразу быть уверенным, что основание, или слой грунта под фундаментом, крепко настолько, что не деформируется под весом постройки, не поплывет со временем от влаги и морозов.
Если строение поставлено на слабый грунт, дом начнет выдавливать землю из-под себя и уйдет вниз, сильно осядет. Когда же грунт окажется неодинаковой крепости, строение оседает неравномерно и в конце концов воспоследует разрыв между отдельными частями сооружения. На грунтах сжимаемых, вроде глины, осадка неизбежна, но тогда уж пусть она получится возможно меньшей и поравномернее по всей подошве фундамента.
В любом случае строящему дом предстоит подсчитать, какой вес выдержит данный грунт. Нередко крепость основания определяют совсем просто — на дно фундаментной канавы помещают груз, соответствующий весу будущих стен. Грузу нужно полежать долго, не меньше месяца, за который он не должен уйти в землю более чем на полсантиметра. Такой способ, конечно, неудобен, и его заменяют другим — испытывают грунт ударами тяжелым телом.
В небольших постройках — одно-двухэтажных домах подобная предусмотрительность лишняя, вес дома будет давить на основание, практически не сжимая грунта. По опыту известно, что подошва фундамента выдерживает давление на 1 кв. см на грунте глинистом, песчаном, хрящеватом (хрящ — крупный песок с мелкой галькой) 6,5 кг, на грунте с меловыми вкраплениями — более 7,5 кг, на скалистом грунте крепости бетона — 17,6 кг, на скалистом каменном грунте — почти 25 кг. Иными словами, на глине безопасно простоит кирпичный столб высотой до 15 м, на меловом грунте — до 19, на скалистых грунтах — свыше 40–60 м.
Тем не менее случается, что невысокие постройки изборождены трещинами — грунт среагировал на вес даже сравнительно легких стен: или он оказался неоднородным, или фундамент был заложен очень неглубоко. Слой земли под ним промерзает и теряет присущую ему крепость. Нет спору, почти любой грунт испытывает влияние грунтовых вод, дождя, снега. Однако такой, что не выдержал бы напряжения от веса одноэтажной постройки, попадается исключительно редко. И все же при закладке дома благоразумнее сделать проверку качества основания. Для этого роют яму на глубину промерзания. Если на дне окажется чистая или перемешанная с песком плотная глина, сухой мелкий песок, крупный песок, гравий либо хрящ, можно смело возводить фундамент. Кроме того, весьма важно, чтобы на этой глубине грунт ничем не был бы разрыхлен никакими легко загнивающими материалами, наподобие корней деревьев, щепок, и никогда бы не промерзал. В средней и южной России это обычно наблюдается в метре — полутора от поверхности почвы, севернее — почти в двух метрах и глубже. Канаву под фундамент роют ниже точки промерзания хотя бы на 20 см.
Сейчас вовсю применяют различные способы искусственного укрепления грунта под фундамент, но это обходится так дорого, что, по сути, удваивает стоимость постройки. Вряд ли такое целесообразно для обычного жилого дома или дачи.
Фундамент. Из различных материалов, годных на него, выбирают, естественно, тот, что способен вынести тяжесть здания и по карману строящему дом. Фундамент делают вровень с толщиной стен, шире их или расширяющимся книзу в зависимости от крепости основания и веса постройки. Всегда хорошо иметь запас прочности, то есть быть спокойным, что дом опирается на такую конструкцию, которую не поколеблет никакая стихия. Тем не менее хозяин порой излишне перестраховывается и стремится положить фундамент шире стен, закапывая, что называется, деньги в землю. Ведь уширение фундамента не спасет стены от растрескивания, если, повторимся, подошва основания окажется на замерзающем материке.
Учитывая свойства грунта, нетрудно рассчитать давление на него веса постройки и фундамента. Даже на обыкновенной глине основание фундамента получается вдвое мощнее необходимого. На глинистом, песчаном, хрящеватом грунте достаточно одинаковой со стенами толщины: при кладке стен в 2 кирпича в двухэтажном доме на основание придется нагрузка немногим более 3 кг на 1 кв. см.
Особо вычисляют ширину фундамента под столбы, на которые ложатся самые тяжелые части здания, потому что тогда возникает необходимость в уширении фундамента. Но и при этом стоит хорошо посчитать, дабы не заузить подошву фундамента или не увеличить ее бесполезно. Столб может принимать на себя вес прогона, укрепленных на нем балок, пола и предметов, находящихся в помещении, а в двухэтажном здании — деталей второго этажа и крыши. Плюс, разумеется, вес самого столба. В сумме получается давление на фундамент и грунт. Если давление превысит сопротивление грунта, фундаменту придают более устойчивую подошву, чем в первоначальном расчете. Чаще же ограничиваются песчаной засыпкой, заполнив ею яму, расширенную у подошвы фундамента (рис. 1). Смысл в том, чтобы распределить вес столба на большую площадь грунта. Достигается это так. Дно ямы расширяют во все стороны по сравнению с фундаментом на 18–20 см, на столько же углубляют яму и засыпают в нее песок слоем не меньше тех же 18–20 см.
Из природных материалов нет ничего лучше на фундамент, чем гранит, известняк или песчаник. Гранитные камни надо уложить поплотнее, промежутки заполнить камнем помельче, щебенкой и связующим раствором, необязательно цементным. Ради дешевизны на сухих грунтах сгодится и жирная глина — конструкция устоит и против влаги и против морозов. Однако ширину канавы придется рассчитать по крепости грунта, стараясь стенки сделать как можно отвеснее, насколько позволит основание. Внизу и по краям канаву (рис. 2 и 3) заполняют камнем покрупнее, в промежутки набивая более мелкие камни, щебень и заливая глинистым раствором из жирной глины и песка, хорошо перемешанных. Надо иметь в виду, что камни, которые соприкасаются с краями фундаментной ямы, могут осесть и опуститься, если земля размякнет от дождей. Поэтому верх фундамента делают сантиметров на 25–30 шире подошвы стены, защитив его от размыва водой откосом из жирной глины. А там, где вода с поверхности земли может попасть на верхний ряд каменной кладки, глину лучше заменить известковым или цементным раствором.
Для устройства фундамента считается очень удобным в работе слоистый известняк; из его плит легко сложить фундаментную стену, не опирающуюся на края ямы. При этом нет нужды в увеличении размера фундамента против расчетной. Правда, из необтесанного камня при самой аккуратной кладке получается неровное ребро у верхнего края фундамента, так что сверху фундамент приходится делать шире подошвы стены и очень внимательно следить за тем, чтобы нигде кирпич не оказался на весу. Весь фундамент можно сложить на глинистом растворе, лишь у поверхности укрепив его цементом или известью.
Фундамент из кирпича удается еще более точным по расчету, чем из известняковых плит. Тут необходим кирпич сильно обожженный, известняк (при обжиге песчинки в нем расплавляются), который не разрушает вода. Часто на фундамент неразумно используют кирпич по той же схеме, что и булыжник, заполняя канаву целым и битым кирпичом, входя в лишние расходы.
Пространство между фундаментом и стенками канавы непременно следует плотно затрамбовать жирной глиной, иначе сток воды с поверхности и грунтовые воды в буквальном смысле слова будут точить камень. Проникая на дно фундаментной канавы, влага начнет разжижать само основание, что чревато неравномерной осадкой строения, трещинами.
Песок признан едва ли не лучшим основанием под фундамент. Если он совершенно сух, а уровень подземных вод не выше границы промерзания грунта, в таком случае можно было бы вообще ставить дом без фундамента, кабы не ветры и вода на поверхности почвы. Вот почему стены все же заглубляют настолько, чтобы песок не выпирало из-под фундамента. Для одно-двухэтажных построек на сухом песке, если грунтовые воды не подходят к поверхности земли ближе точки промерзания, фундамент устраивают на глубине 35–40 см, когда песок крупный и чистый, на мелком же яму доводят до 50–60 см.
Когда грунт сухой, на фундамент годен разный материал, лишь бы снаружи защитить сооружение от влаги, а внешнюю сторону фундамента выложить из отборного железняка. В глинистых грунтах создают искусственное песчаное основание, канаву роют (рис. 3) на 20–25 см глубже уровня промерзания и засыпают ее песком. Чтобы он в дальнейшем не садился, сыплют понемногу, смачивают водой и трамбуют легкими деревянными трамбовками по доскам, уложенным на свеженасыпанный и чуть разровненный слой. На расстоянии 40–60 см от поверхности фундамент делают одной толщины со стенами или заполняют ров доверху не чистым песком, а пусть и не очень жирным, но гидравлическим раствором, предохраняющим конструкцию от разрушительной силы воды (о растворах см. ниже). Форму канавы определяют по крепости грунта. В жирном глинистом песок можно сэкономить, выкопав в ширину основания совершенно отвесные стенки канавы.