Når det drejer sig om komprimering af en undergrund i forbindelse med en boliganvendelse, er konsistens, kvalitet og god praksis fra entreprenørens side afgørende for at undgå betonrevner og problemer med at synke for husejeren.
En entreprenør i boligsektoren skal sikre, at bygherren undgår fristelsen til at forberede en dårlig undergrund. En undergrund af dårlig kvalitet resulterer i uventede sætninger og vandophobning mod fundamentet, hvilket fører til nedsivning og en svækkelse af fundamentet. Dårligt komprimerede underlag kan også være årsag til, at fortove, indkørsler og terrasser knækker og synker. I sidste ende er det husejeren, der skal bære reparationsudgifterne, især når sætninger får pladerne til at flytte vand i retning af huset.
Svigt i undergrunden
I henhold til Portland Cement Association kan revner, pladesætninger og strukturelle svigt skyldes en utilstrækkeligt forberedt og dårligt komprimeret undergrund. I forbindelse med plader på jorden til boligbyggeri skal en ideel undergrund være godt drænet, have en ensartet bæreevne, opnå den rette komprimeringstæthed, have den rette hældning og være fri for græstørv, organisk materiale og frost.
Hvad forårsager en ujævn undergrund i et boligprojekt? For det første er tilstedeværelsen af blød, ustabil jord blandet med hård og stenet jord. En anden årsag, der behandles senere i denne artikel, kan være fyldning af lave områder eller opfyldning uden tilstrækkelig komprimering.
For at opnå en plan, fast undergrund skal blød eller mættet jord og sten fjernes under den indledende udgravning. Under udgravningen skubbes jord ind i lave områder (fyld) fra andre områder (snit). For at opnå komprimeret fyld i lave områder skal jorden have samme tæthed som i snittede områder.
Det er vigtigt, at entreprenørerne identificerer, hvad der er snittet, og hvad der er fyld, når de opbygger en undergrund. Førere af tunge maskiner kan ubevidst flytte eller blande de afskårne og fyldte materialer og skabe identitetsproblemer mellem de to.
Afhængigt af projektets miljø og geografiske placering kan bygherrerne støde på indfødte jordtyper, der har den ideelle styrke til at bære en plade, som derefter kan placeres direkte på jorden. I mange områder kan det imidlertid være vanskeligt at finde en jord på stedet, der er egnet til brug som fyld.
Alternativer til fyld
Med fundamenter med plade på niveau kan der anvendes et alternativ til naturligt jordmateriale til at genoprette niveauet. Disse importerede fyldmaterialer kan omfatte granulerede materialer som sand, grus eller knust sten. Disse materialer med høj styrke og permeable materialer har lav komprimerbarhed, hvilket er ideelt til et pladestøttesystem.
“Seks tommer velkvalificeret grus eller knust stenmateriale korrekt komprimeret vil give gode resultater”, siger Mark Conrardy, salgsingeniørchef hos Wacker Corp. i Menomonee Falls, Wis.
Ved korrekt komprimering kan både indfødt jord og importerede granulære materialer give god støtte. Det skal dog bemærkes, at brugen af godt materiale ikke kan rette op på dårlig komprimering.
“Granulært materiale placeret under pladen kan være åben sorteret, hvilket nogle mener er selvkomprimerende. Sand og andet materiale skal komprimeres,” siger Chris Tull, ejer af Concrete Consulting LLC, Fishers, Ind.
Hvad enten det er et fundament, et fortov, en indkørsel eller en terrasse, kan indfødt jord eller granulært materiale ikke blot placeres i fyldningsområdet og derefter dækkes med beton.
Det er afgørende, at entreprenøren kræver komprimering af alle fyldningsmaterialer i ordentlige løft, uanset om det er indfødt jord eller et granulært materiale for at give en flad, tæt undergrund. Hvis fyldmaterialet ikke komprimeres på en ensartet måde, vil der opstå ujævn sætning, hvilket resulterer i revner i betonen og ødelagt arbejde.
Nødvendigheder ved komprimering
Det anbefales at komprimere jorden nær det optimale fugtighedsindhold for at opnå de krævede tæthedsgrader. Dette er mest sandsynligt, når jorden er nyopgravet. Den maksimale komprimering er mulig, før materialet er tørret for meget ud eller har været udsat for perioder med regn, hvor vand kan samle sig. Hvis jorden komprimeres under eller kort efter planeringsprocessen, er der færre porer i materialet, som kan absorbere vand.
Primært anvendt til større byggemodninger af huse er proof rolling en foranstaltning, der gør det muligt for entreprenører at identificere, om undergrunden er blevet tilstrækkeligt komprimeret eller ej. Ustabil eller ukorrekt komprimeret jord kan identificeres ved at køre en fuldt lastet dumper eller et lignende stykke tungt udstyr hen over det komprimerede område for at afsløre usædvanlige jordbevægelser eller særligt dybe spor i dækkene.
Den målte tæthed af undergrundsmaterialet til en boliganvendelse bør være 90 % til 95 % af Standard Proctor Density (standard proktortæthed). Denne tæthed kan opnås ved hjælp af en kombination af tre til fire overkørsler med en vibrerende pladekomprimator eller stamper, ud over et godt fugtindhold i underlaget.
Idealt skal komprimerbart fyldvand vandes eller “bearbejdes”, så det indeholder ca. 12 % fugt overalt, for at opnå maksimal komprimering.
Visse fyldmaterialer har også gode drænegenskaber og kan bruges til at undgå fugtkoncentrationer under pladen.
Et korrekt fugtniveau i underlaget hjælper ikke kun med konsolideringen, det reducerer også udblødning af vand fra betonpladens bund.
For at holde betonen så tæt på dens konstruktionsstyrke bør formene fugtes for at forhindre, at vand trækkes ud af betonen.
Affyldning til fundamentsvægge
Asentreprenører spørger ofte, hvordan man skal genopfylde fundamentsvægge for et område, der vil ende under betonfladebearbejdning.
Affyldning under betonfladebearbejdning langs fundamentsvægge bør udføres med et granuleret materiale, der er ensartet i størrelse. Nogle fyldmaterialer, såsom runde sten som ærtegrus, har en tendens til at være selvkomprimerende. “Jeg anbefaler, at der anvendes åbenkornet granuleret materiale,” siger Tull.
Lejslagsorterede aggregater gør det muligt for vand, der er til stede langs fundamentet, at bevæge sig ned til drænfliser og løbe ned i en sump, hvor det kan pumpes til en regnvandskloak. Dette sikrer, at vandet bliver ført væk fra fundamentet. Materialet skal stadig komprimeres for at reducere den sætning, der vil forekomme med tiden. De øverste 6 til 12 tommer af opfyldningen under pladen skal fyldes og komprimeres med velkvalificeret grus eller knust materiale.
“Vægge fyldes typisk op med den fjernede jord eller med et granuleret, åbenkornet materiale,” siger Tull.
I henhold til CFA Foundation Standard 8.3 Tilbagefyldning og endelig sortering gælder følgende: “Tilbagefyldning må ikke påbegyndes på en fundamentmur, der er konstrueret til at blive understøttet sideværts i top og bund, før en sådan sideværts understøttelse er på plads, eller før muren er blevet tilstrækkeligt afstivet til at modstå trykket fra opfyldningsmaterialet, komprimeringsprocessen og tilbagefyldningsarbejdet. Opfyldningen skal placeres på en sådan måde, at der ikke opstår skader på væggen, vandtætningen eller andre arbejder. Der kræves ikke afstivning for vægge, der bærer mindre end 4 fod af ubalanceret opfyldning.”
Med hensyn til den endelige planering skal der sikres en minimumshældning væk fra alle fundamentvægge på mindst 1 % til 2 % eller ¼ tomme pr. fod hældning væk fra bygningen. Overfladevand skal afledes til en regnvandskloak eller et andet opsamlingspunkt. Alt drænvand skal have en hældning væk fra bygningen. Grundene skal have en sådan hældning, at overfladevand ledes væk fra grundmurene. Hvor parcelgrænser, mure, skråninger eller andre fysiske hindringer forhindrer en hældning på mindst 2 %, skal der anlægges dræn eller svaler for at sikre afvanding væk fra bygningen. “Det er vigtigt, at der er tilstrækkelig hældning af pladen, så grunden drænes væk fra muren”, siger Tull.
Det er klart, at hældningen også spiller en rolle i forberedelsen af undergrunden. Generelt er den bedste praksis at hælde det omgivende terræn væk fra huset, så vandet ikke samler sig mod fundamentet. Samling af vand over tid resulterer i nedsivning og kan underminere et fundament, hvilket resulterer i våde kældre.
Udstyr til brug
For at forberede en undergrund korrekt til en boliganvendelse er pladepakkepressere og stampere det foretrukne udstyr. Vibrerende pladekompaktorer og deres modstykker, stampere eller “jumping jacks”, bør ifølge Conrardy anvendes i begrænsede områder til komprimering af underbygningen.
Vibrerende plader er gode til komprimering af granulære materialer, fordi de er hurtige og efterlader overfladen flad. En flad, glat overflade er god til flade arbejder, fordi betonen kan krympe, når den hærder, uden at blive begrænset af underlagsmaterialet.
Rammere, som fungerer bedst til komprimering af 6 til 12 tommer fyld, er designet til at håndtere lerjord, hvor slaget skaber forskydningskræfter, der fjerner lufthuller fra leret. Til jordfyldning i boliger kan springvogne sikkert komprimere 6 tommer jordfyld.
Højfrekvente vibrationer fra en pladekomprimator fremtvinger bevægelse af partiklerne, så tyngdekraften får dem til at sætte sig fast. Med hensyn til fyldningsdybde fungerer mindre vibrerende pladekompaktorer og stampere godt til 6 til 12 tommer af enten jord eller granuleret fyld.
Kvaliteten er nøglen
Alt for ofte forbereder bygherrerne ikke undergrunden tilstrækkeligt til betonfundamenter, fortove, indkørsler eller terrasser. Betonentreprenøren er ansvarlig for at sikre, at den granulerede opfyldning får den rette komprimering, tæthed og fugtighedsniveau før betonens placering. Nogle entreprenører vil i deres kontrakter specificere, at de er ansvarlige for korrekt komprimering af de fyldmaterialer, som de selv placerer, men ikke materialer, der er placeret af andre. Det er bygherrens ansvar at sikre, at fyld, der er placeret, inden betonentreprenøren ankommer, er korrekt placeret og komprimeret. Designere bør også specificere, at fyldmaterialer også skal installeres korrekt.
Når først betonen har sat sig og viser tegn på svigt – uanset om det er 2 år eller 20 år efter, at den er blevet placeret – i form af revner og synkning, må husejeren desværre betale regningen for reparationen. Oftest giver husejeren til gengæld betonentreprenøren skylden for undergrundssvigtet.