чем обработать деревянный фундамент
Деревянный фундамент и способы его защиты
Прочный фундамент является залогом длительного срока службы всего здания. Это общеизвестная истина. Существует несколько разновидностей оснований и применяемых для их постройки материалов. Одним из них является дерево. Ранее оно использовалось повсеместно, но не потеряло своей актуальности и в настоящее время.
Достоинства и виды деревянных фундаментов
Следует сразу оговориться, что деревянное основание подходит только для легких строений: кухни, сарая или каркасного дома. Такой фундамент имеет ряд достоинств:
С использованием дерева можно построить два вида фундаментов: ленточный и свайный. Первый подходит для сооружения беседок, навесов, теплиц, сараев или летних кухонь. Второй можно использовать для постройки легких домов.
Венеция построена на фундаменте из деревянных свай. Им уже более 120 лет, но они и не думают разрушаться. Их гниение предотвращает насыщенная минералами морская вода. Предполагается, что через 1000 лет сваи превратятся в каменные столбы.
Способы защиты фундамента
Деревянный фундамент достаточно удобен, но имеет один существенный недостаток – малый срок службы. На материал оказывает разрушающее действие влага и насекомые. Для его нейтрализации используются специальные методы защиты древесины. Самым простым является обработка элементов основания разогретым машинным маслом. Вместо него можно использовать расплавленный битум или деготь. Неплохо проявил себя термический способ. Он предотвращает процесс гниения и защищает фундамент от контактов с грунтом. Такой метод применяется при устройстве свайного основания. При его реализации бревно сначала обмазывается слоем глины толщиной около 10 см, а затем обжигается с помощью паяльной лампы. При этом глубина обугливания должна составлять примерно 20 мм. После термообработки столб обрабатывается смолой или битумом.
Еще один вариант – химическая обработка. Лучше всего для этой цели подходят креозотовое, антраценовое, каменноугольное или сланцевое масла. Их можно заменить самодельными антисептиками. Для этого 950 г поваренной соли и 50 г борной кислоты растворяются в 5 л кипящей воды. Для достижения требуемого результата поверхность дерева нужно обработать полученным раствором 2-3 раза. Вместо него можно использовать покупные составы: фтористый натрий, кремнефтористый аммоний, железный купорос или хлористый цинк. Допускается для этой же цели использовать глиняную пасту. Она изготавливается из жирной глины и воды. Еще один способ химической обработки – антисептический бандаж. При этом дерево покрывается битумной или силикатной обмазкой. Затем оно оборачивается толем или рубероидом, тоже обработанными этой обмазкой.
Современные антисептические средства совмещают в себе защитные и декоративные свойства. При этом и они не лишены некоторых недостатков. Так, маслянистые препараты считаются наиболее эффективными, но при этом токсичными. Водные растворы характеризуются малой глубиной проникновения в древесину и не подходят для влажного грунта. В этом случае оптимальным является использования антисептика, содержащего сольвент или уайт-спирит.
Срок службы фундамента
Для строительства деревянного основания допускается использовать несколько сортов дерева. Его предварительная обработка позволяет существенно увеличить срок службы фундамента. Так, если необработанная ель служит не более 6 лет, то после использования антисептика этот срок увеличивается минимум до 10 лет. Для сосны и лиственницы аналогичные показатели составляют 9 и 20 лет соответственно, для дуба – 15 и 25 лет. Самый впечатляющий результат демонстрирует буковый фундамент. Без защиты такой материал служит всего 2-3 года. При применении антисептика этот срок вырастает до 30 лет. Такие цифры наглядно демонстрируют важность защиты деревянного фундамента. Без нее затевать любое строительство просто не имеет смысла.
Свайный деревянный фундамент
Деревянный фундамент используется для строительства облегченных деревянных строений. Так как строительный материал – древесина, обладает слабой несущей способностью, а изделия из нее имеют ограниченный срок эксплуатации, область применения деревянных несущих конструкций основания весьма ограничена. При выборе дерева, как материала для несущего основания, индивидуальные застройщики должны помнить, что необходимо правильно учесть категории грунтов и вид почвы на участке под застройку, поскольку не всякий вид земляной почвы пригоден для возведения деревянных фундаментов.
Виды деревянных фундаментов
Деревянный фундамент можно отнести к классу свайных фундаментов, в котором опорные сваи выполняются из древесины. Сваи, выполненные из дерева, различаются по виду установки:
Деревянные висячие сваи и свай – стойки отличаются друг от друга глубиной прохождения грунтовых слоев и глубиной опоры на плотное, прочное основание.
Главной задачей при устройстве деревянного фундамента является создание упора свайной деревянной конструкции на глубину, не превышающую общую ее длину.
Достоинства деревянных фундаментов
Существует много положительных характеристик в применении древесины для фундамента деревянного дома или другой постройки. К ним можно отнести:
Недолговечность фундаментов из дерева – это главный их недостаток, особенно в случаях строительства на грунтах с переменным уровнем влажности.
Хорошей и интересной альтернативой бетонному ленточному фундаменту будет укладка деревянных шпал в качестве сплошного несущего основания строения.
Требования к устройству деревянных фундаментов
Подходящими конструкциями для деревянных свай являются прямоугольные деревянные столбы или нижняя (комлевая) стволовая часть дерева с диаметром не меньше 200 мм. Расчетная длина столбов и необходимое количество принимается на основании расчетных данных в зависимости от характеристик грунтов на участке застройки.
На пересечении внутренних и наружных стен, а также под углы здания, необходимо предусмотреть установку деревянных свай. При устройстве здания большой площади, между основными расчетными опорами рекомендуется размещение дополнительных свай.
Устанавливать сваи нужно в скважины или отверстия с диаметром чуть большим, чем диаметр самой деревянной опоры.
Если усилить основание под столбами бетонной смесью, камнями или деревянными крестовинами, то можно значительно увеличить несущую способность деревянного фундамента. При монтаже столбов в бетонную смесь на глубину от 100 до 150 мм происходит значительное усиление фиксации конструкций, что позволит сделать просадку фундамента минимальной.
Деревянные столбчатые фундаменты
Для фундаментов из деревянных столбов лучше всего использовать дубовые или сосновые бревна диаметром от 250 до 300 мм, располагаемые под капитальными стенами и по периметру здания. Столбы из древесины получили название «стулья» на внешнее сходство с этим предметом мебели. Установка стульев производится непосредственно в землю на глубину ниже уровня промерзания. Обычно нижняя отметка установки столбов составляет 1,5 или 2 м ниже уровня земли.
Если грунт основания имеет значительный показатель прочности и плотности, допускается установка стульев непосредственно в грунт. При слабых грунтах для увеличения площади опирания, деревянные столбы устанавливают на специальные лежни из деревянных пластин или бревенчатые подкладки прямоугольной формы. Соединительные подкосы значительно увеличивают устойчивость деревянных столбов – стульев. Обычно глубина установки деревянных столбов составляет от 1,25 до 2 м, отметка стульев над уровнем земли составляет 0,75 – 0,8 м.
При монтаже стульев рекомендуется оставлять чуть большую высоту над поверхностью земли для возможного спиливания при создании общего верхнего проектного уровня фундаментов
Защитные мероприятия по обработке древесины
Качественно обработанные деревянные сваи для фундаментов являются залогом долговечности и надежности опорных конструкций дома или другого строения. Если по каким-то причинам материал древесины не был обработан перед установкой в землю, такой деревянный свайный фундамент под воздействием влаги и циклов замораживания и размораживания будет подвержен гниению и через несколько лет станет непригодным для эксплуатации.
Обработку древесины нужно проводить до момента установки ее в землю.
Обработка деревянных свай антисептиками
Современный рынок строительных материалов имеет большой ассортимент фабричных жидких антисептиков, которые имеют различную ценовую характеристику. Препараты по защите древесины от гниения классифицируются по видам:
Антисептические составы выпускаются в виде растворов или концентратов, наносятся кистями или механическими распылителями.
Обработка древесины антисептиком
Альтернативная обработка древесины
Чтобы не тратить значительные денежные средства на покупку готовых антисептиков, можно вспомнить и применить старинные способы обработки древесины от гниения:
Специалисты рекомендуют использовать для деревянных фундаментов дерево, заготовленное в зимнее время.
Считается, что именно зимняя древесина обладает повышенной стойкостью к разрушительным процессам гниения и способна лучше других противостоять температурным перепадам и атмосферным осадкам.
Методы обработки древесины от гниения можно увидеть на видео:
Деревянный фундамент из лиственницы
Качественный деревянный фундамент можно выполнять из древесины определенных пород: это могут быть лиственные или хвойные деревья. Если есть возможность применить лиственницу для материала деревянных столбов и свай, то это будет самым лучшим идеальным решением.
Брус из лиственницы – лучший материал устройства надежного и прочного деревянного фундамента
Фундамент из лиственницы способен выдержать любую нагрузку и обладает замечательной бактериальной стойкостью. Кроме того, в составе клетчатки этой замечательно породы древесины имеется множество эфирных смол, которые сами по себе являются природными консервантами.
Древесина лиственницы имеет большую плотность, что делает ее обработку затруднительным и требующим значительного времени.
Порядок устройство деревянного фундамента
Деревянный фундамент для постройки дома можно выполнять 2 методами: с помощью установки деревянных свай и укладки шпал из бревен. Самым распространенным и надежным методом является свайный фундамент.
Свайный деревянный фундамент
Сваи из дерева устанавливаются в подготовленные земляные траншеи, которые имеют вид шурфов с расположением по всей площади участка под застройку. Ширина траншеи обязательно в 1,5 раза должна превышать диаметр деревянной сваи. Сваи размещают под всеми внешними углами строения, в местах пересечения и примыкания стен. Для угловых опор применяют бревна диаметром не меньше 300 мм.
Схема устройства деревянных свай
Между угловыми сваями устанавливают промежуточные опоры с шагом 1,5 – 2 м. После монтажа все сваи объединяются деревянным ростверком в единую прочную несущую конструкцию.
После установки свай из дерева шурфы засыпают, используя щебень средней фракции.
Ленточный деревянный фундамент из деревянных шпал
Если нужно выполнить деревянный ленточный фундамент под облегченные строения, то наиболее подходящим материалом для этих целей будет применение старых железнодорожных деревянных шпал сечением 200 х 200 мм. Работы выполняют в следующей последовательности:
Ознакомиться с видеопримером устройства деревянного фундамента:
Устройство ленточного деревянного фундамента из шпал относится к самому простому и недорогому виду несущего основания. Так как изначально железнодорожные шпалы пропитываются мощным антисептиком креозотом, то такой деревянный фундамент может прослужить не один десяток лет.
Столбчатый фундамент из дерева
Для возведения небольших и легких зданий, таких как бани или коттеджи из бруса, оцилиндрованного бревна или каркаса, беседки и дачи можно использовать простой столбчатый фундамент из дерева. Его монтаж достаточно трудоёмок, но при этом расходы на обустройство такого основания в разы меньше, чем если заливать бетонный каркас.
Для монтажа деревянного фундамента столбчатого типа необходимо использовать только те сорта древесины, которые устойчивы к воздействию влаги. Оптимальными являются тик, лиственница или сосна при условии её качественной предварительной обработки. Именно эти породы дерева могут прослужить столбами для фундамента не один десяток лет. При этом стоит отметить, что для создания столбчатых опор фундамента лучше использовать исключительно нижнюю часть ствола дерева, которая носит название комель и отличается повышенными износостойкими характеристики.
Важно: желательно, чтобы диаметр деревянного столба опоры был не менее 200 мм. При этом углублять столбчатый фундамент из древесины стоит на глубину не менее 50 см (для внутренних стен дома), и на глубину 75-115 см (для несущих наружных стен здания).
Чтобы столбы-опоры из дерева прослужили дольше, необходимо перед монтажом провести их обработку антисептиком. Такая дополнительная защита дерева позволяет увеличить срок службы столбчатых опор в 1,5-2 раза.
Преимущества и недостатки фундамента из дерева
Деревянный фундамент из отдельно стоящих опор отличается целым рядом преимуществ, которыми являются:
К недостаткам деревянного фундамента можно отнести низкий срок службы, исчисляющийся несколькими десятками лет. Особенно эта негативная сторона древесины может проявиться на переувлажненных грунтах.
Стоит отметить, что разные сорта дерева имеют свой, отличный от других, срок службы:
Однако даже такой минус не мешает древесному фундаменту быть востребованным особенно в кругах дачников-самоделов.
Строительство фундамента на деревянных опорах
Работы по возведению деревянного фундамента выполняются в несколько этапов. Так, в первую очередь необходимо рассчитать параметры деревянных опор. Все размеры высчитываются в соответствии с особенностями грунта и общей массой будущей постройки. Как правило, глубину для деревянных опор по наружным стенам делают от 75 см до 115 см. Для внутренних стен можно несколько уменьшить глубину монтажа столбов до 50 см.
Важно: при этом надземная часть каждого из столбов должна находиться в единой для всех опор горизонтальной плоскости.
Для вычисления длины деревянной опоры необходимо сложить подземную длину опоры и надземную её часть. Как правил, выступающая часть столба равна около 60 см плюс небольшой запас под необходимое спиливание. Расстояние между будущими опорами должно составлять не более 2 метров. Но при этом каждый столб-опора должен находиться под всеми стыками стен, в местах углов и выступов.
Антисептическая обработка дерева
Это самый важный этап в возведении деревянного столбчатого фундамента. При этом стоит знать, что заготовку бревен под столбы лучше всего проводить в холодные месяцы в период ноябрь-январь. Древесину обязательно нужно заранее ошкурить и наметить верхнюю и нижнюю части в соотвествии с ростом бывшего дерева.
В качестве антисептирующего метода можно выбрать один из нижеприведенных:
Каждый из методов имеет свои особенности исполнения, преимущества и недостатки.
Метод обжига
В этом случае дерево необходимо качественно обжечь со всех сторон на длину, равную подземной его части и плюс 20-25 см надземной части столба. Обжигать дерево можно либо паяльной лампой, либо на костре. Метод обжига древесины требует соблюдения определенных правил:
Химическая обработка древесины
Этот вид антисептической обработки дерева гораздо проще обжига, но требует определенных затрат на закупку химических препаратов. В качестве антисептических средств можно использовать такие суспензии:
Важно: водный раствор запрещено использовать в том случае, если уровень грунтовых вод на участке расположен высоко. В таких условиях суспензия будет просто смываться с поверхности столба, поскольку не имеет свойства глубокого проникновения в структуру дерева. Здесь лучше использовать уайт-спирит или сольвент.
Важно: самым эффективным считается тот антисептик, который имеет хорошую проникающую способность, не токсичен, бережно относится к металлическим крепежам, не вызывая их коррозии, а также устойчив к воздействию гриба.
Бурение ям под столбы
Следующий этап работ при возведении деревянного фундамента является копка ям под опоры. Яму можно копать просто лопатой, а можно использовать садовый бур нужного диаметра.
Важно: диаметр ямы под установку опорных столбов должен в 1,5 раза превышать сечение деревянной опоры.
После того как ямы будут готовы, необходимо обязательно сделать прочную песчаную подушку толщиной 15-20 см. Её нужно слегка смочить и хорошо утрамбовать.
Перед монтажом стоит сделать специальный гидроизоляционный бандаж для каждого столба. Для этого используют толь или рубероид, коими и обертывают подземную часть опоры в несколько слоёв, проклеивая их битумной мастикой. В результате даже при движении грунта в горизонтальной плоскости слои почвы будут просто скользить по опорам, не причиняя им вреда.
Монтаж опор
В подготовленные ямы устанавливают деревянные столбы намеченной частью вниз. Для ровности монтажа можно использовать строительный уровень. Все опоры должны стоять строго по вертикали. При этом важно, чтобы все опоры были установлены строго по оси стен. Чтобы этого добиться, нужно сначала смонтировать опоры по углам дома и после этого натянуть между ними шнур-причалку. Это может быть леска, проволока или капроновая нить. По нему-то и ровняют горизонталь установленных столбов.
Важно: для большей надежности все опоры можно устанавливать на специальную крестовину, которую крепят к нижней части деревянной опоры. Это в разы увеличит износостойкость столбов.
После установки столбов необходимо произвести обратную засыпку опор. Для этого используют мелкий щебень или речной песок. Сыпучие насыпают слоями по 15-20 см и хорошо при этом трамбуют, соблюдая вертикальность установленных свай.
В последнюю очередь все смонтированные столбы нужно выровнять по горизонтали. Для этих целей используют специальную леску, которую нужно натянуть на одинаковой высоте между всеми опорами. По ней-то и срезают лишние верхушки бревен. Все открытые участки торцов желательно гидроизолировать битумной мастикой или кусками рубероида.
И наконец, на торцах каждой опоры необходимо сделать специальные шипы, на которые впоследствии будут крепиться деревянные брусья стен дома.
Таким образом, становится ясно, что столбчатый фундамент из древесины – вариант простого и неприхотливого фундамента под легкие постройки временного назначения.
Три вида деревянного фундамента
Не так уж и давно (по историческим меркам) деревянный фундамент был одним из самых распространенных в малоэтажном строительстве. Те же свайные фундаменты до появления железобетона делали исключительно из бревен. Причем такие сваи могли быть не только цельными, но и срощенными по длине или «сплоченными» в пакет из нескольких бревен или брусьев. Но дерево не бетон, и область применения деревянного фундамента гораздо меньше.
Область использования
Каких-либо нормативных ограничений на применение дерева в качестве материала для оснований нет. Например, в СНиП II.5-67 в качестве материалов для забивных свай указывают железобетон и дерево. Но есть два фактора, которые накладывают ограничения:
Хотя СНиП II.5-67 не распространяется на сваи погружаемые в заранее заготовленные скважины, для сопротивления предельным деформациям способ обустройства значения не имеет. Поэтому стоит учитывать, что при проектировании расчет проводят только для деревянных свай диаметром 28, 30 и 32 см. А значит использование и для столбчатого фундамента более «тонких» бревен не рекомендовано.
И «благодаря» этим недостаткам область применения деревянного основания ограничивается легкими постройками. А это — каркасные и деревянные небольшие дома, садовые домики, беседки, веранды.
Достоинства
Безусловное достоинство у деревянного фундамента только одно — дерево, в отличие от железобетона, имеет низкую теплопроводность.
Если говорить о цене, то относительно дешевые только сосновые бревна. При сравнении стоимости свайного фундамента из лиственницы для дома, железобетонный фундамент обойдется дешевле.
Цена одной железобетонной сваи 200х200х3000 мм (при покупке от 50 до 100 штук) находится в пределах 1700 руб. При пересчете в 1 м 3 стоимость 83 ж/б свай составит чуть более 14000 руб. При «вагонной» поставке пиловочника (бревна) сибирской лиственницы без коры диаметром 260-300 мм стоимость 1 м 3 составляет не меньше 15000 руб. А если еще добавить затраты на обработку древесины, то стоимость свай из лиственницы будет еще выше.
К еще одному достоинству деревянного фундамента можно отнести достаточно высокие собственные показатели древесины на растяжение и изгиб. При проектировании свайного фундамента из дерева проводят расчеты прочности только на два из трех предельных состояний — несущие свойства и деформации. Расчет на трещиностойкость (третье, обязательное для железобетона предельное состояние) не проводят.
Виды фундаментов из дерева
Из дерева можно построить три вида фундамента:
Древесина и обработка
В нормативах для свайного фундамента в качестве рекомендованных указаны два вида древесины: сосна и лиственница. Но если позволяют местные условия, а доставка хвойных пород ограничена, то можно использовать и бревна дуба.
Все элементы фундамента из дерева для дома подвергают обработке материалами по защите от гниения и поражения насекомыми древоточцами. Помимо пропитки современными составами, есть и «народные» методы обработки деревянных свай для фундамента своими руками:
К сведению — обработка отработанными машинными маслами не является полноценной защитой от гниения и влаги по двум причинам:
Для уменьшения выталкивающей силы пучения столбы можно оборачивать несколькими слоями плотной полиэтиленовой пленки.
Строительство столбчатого фундамента
Это самый простой и легкий вариант возведения деревянного фундамента своими руками.
Процесс строительства выглядит так:
При заливке на дно ямы подушки из бетона надо обязательно положить под столб кусок рулонной гидроизоляции.
Строительство ленточного фундамента
Такой вид основания подходит для скальных и крупнообломочных грунтов или сухих песков (не пылевидных). Как и в случае с классической лентой из бетона или камня, процесс строительства выглядит так:
В качестве «народного» варианта можно использовать для основания деревянные бывшие в употреблении шпалы. Они дешевле новых, и в отличие от них, всегда идут с пропиткой.
Для других грунтов этот вид встречается редко из-за невысокой прочности и ограниченной продолжительности службы.
Загнивание (биологическое поражение) дерева происходит на границе сопряжения фундамента с поверхностью. У ленты такая поверхность максимальная. Но если осмотр и профилактику столбов проводить довольно просто, то состояние мелкозаглубленного ленточного фундамента даже проконтролировать сложно.
Плитный фундамент из дерева
Есть и такой вариант деревянного фундамента — плита, или «плот» из бревна крупного размера. Это плавающий тип основания, технология изготовления которого выглядит следующим образом:
Этот способ строительства деревянного фундамента использовался в населенных пунктах расположенных в поймах рек (на болотистых почвах) или в условиях вечной мерзлоты. Несущие свойства такого основания были достаточные, чтобы выдерживать нагрузку деревянныах домов до двух этажей.