Când vine vorba de compactarea unui substrat pentru o aplicație rezidențială, consecvența, calitatea și bunele practici ale antreprenorului sunt esențiale pentru a preveni fisurarea betonului și preocupările legate de scufundare pentru proprietarul casei.
Un antreprenor rezidențial trebuie să se asigure că constructorul de șantier evită tentația de a pregăti prost un substrat. Un substrat de slabă calitate duce la așezări neașteptate și la acumularea de apă împotriva fundației, ceea ce duce la infiltrații și la o slăbire a fundației. Substratele slab compactate pot fi, de asemenea, citate pentru crăparea și scufundarea trotuarelor, aleilor și teraselor. În cele din urmă, proprietarul casei este cel care va suporta cheltuielile de reparații, mai ales atunci când așezarea face ca dalele să deplaseze apa în direcția casei.
Subgrade Failure
Potrivit Asociației Cimentului Portland, fisurile, așezarea dalei și eșecul structural pot fi rezultatul unui substrat inadecvat pregătit și prost compactat. În cazul plăcilor pe sol pentru aplicații rezidențiale, un substrat ideal ar trebui să fie bine drenat, să aibă o capacitate portantă uniformă, să atingă densitatea de compactare adecvată, să aibă panta corectă și să fie lipsit de gazon, materie organică și îngheț.
Ce cauzează un substrat neuniform într-un proiect rezidențial? În primul rând, prezența unui sol moale, instabil, amestecat cu un sol dur și stâncos. Un alt motiv abordat mai târziu în acest articol poate fi umplerea zonelor joase sau rambleul fără o compactare adecvată.
Pentru a obține un substrat plan și ferm, solurile moi sau saturate și rocile trebuie îndepărtate în timpul excavației inițiale. În timpul excavației, pământul este împins în zonele joase (umplutură) din alte zone (tăiat). Pentru un umplutură compactată în zonele joase, solul trebuie să aibă aceeași densitate ca în zonele tăiate.
Este important ca antreprenorii să identifice ce este tăiat și ce este umplutură atunci când construiesc o sub-bază. Operatorii de utilaje grele pot muta sau amesteca, fără să știe, materialele tăiate și cele de umplutură, creând probleme de identitate între cele două.
În funcție de mediul înconjurător și de locația geografică a proiectului, constructorii pot întâlni soluri native care oferă rezistența ideală pentru susținerea unei dale, care poate fi așezată apoi direct pe sol. Cu toate acestea, în multe zone, găsirea la fața locului a unui sol adecvat pentru a fi folosit ca umplutură poate fi dificilă.
Alternative de umplutură
În cazul fundațiilor cu placă pe nivel, se poate folosi o alternativă la materialul de sol nativ pentru a restabili nivelul. Aceste umpluturi importate pot include materiale granulare, cum ar fi nisip, pietriș sau piatră spartă. Aceste materiale foarte rezistente și permeabile oferă o compresibilitate scăzută, ceea ce este ideal pentru un sistem de susținere a unei dale.
„Șase centimetri de pietriș bine gradat sau de material din piatră spartă compactat corespunzător vor da rezultate bune”, a declarat Mark Conrardy, manager inginer de vânzări pentru Wacker Corp. din Menomonee Falls, Wis.
Când sunt compactate corespunzător, atât solurile native, cât și materialele granulare importate pot oferi un suport bun. Trebuie remarcat, totuși, că utilizarea unui material bun nu poate repara o compactare slabă.
„Materialul granular plasat sub placă poate fi gradat deschis, ceea ce unii cred că este autocompactant. Nisipul și alte materiale trebuie compactate”, spune Chris Tull, proprietar al Concrete Consulting LLC, Fishers, Ind.
Dacă este vorba de o fundație, un trotuar, o alee sau o terasă, solul nativ sau materialul granular nu poate fi pur și simplu plasat în zona de umplutură și apoi acoperit cu beton.
Este esențial ca antreprenorul să solicite compactarea tuturor materialelor de umplutură în înălțimi corespunzătoare, indiferent dacă este vorba de sol nativ sau de un material granular pentru a oferi o subzidire plană și densă. Dacă materialul de umplutură nu este compactat în mod uniform, se vor produce așezări inegale, ceea ce va duce la fisuri în beton și la distrugerea lucrării.
Necesități de compactare
Se recomandă compactarea solului aproape de conținutul optim de umiditate pentru a obține nivelurile de densitate necesare. Acest lucru este cel mai probabil să se întâmple atunci când solul este proaspăt excavat. Compactarea maximă este posibilă înainte ca materialul să se fi uscat prea mult sau să fi fost expus unor perioade de ploaie în care se poate acumula apă. Dacă solul este compactat în timpul sau la scurt timp după procesul de nivelare, există mai puțini pori în material care pot absorbi apa.
Utilizat în primul rând pentru dezvoltări de terenuri de casă mai mari, rularea de probă este o măsură care permite antreprenorilor să identifice dacă subsolul a fost sau nu compactat în mod adecvat. Solul instabil sau compactat necorespunzător poate fi identificat conducând un camion basculant complet încărcat sau o piesă similară de echipament greu peste zona compactată pentru a evidenția mișcări neobișnuite ale solului sau urme notabil de adâncime a roților de cauciuc.
Densitatea măsurată a materialului de subsol pentru o aplicație rezidențială ar trebui să fie de 90% până la 95% din densitatea standard Proctor. Această densitate poate fi obținută folosind o combinație de trei până la patru treceri cu un compactor cu plăci vibratoare sau un berbec, în plus față de un conținut bun de umiditate în subsol.
În mod normal, umplutura compactabilă ar trebui să fie udată sau „prelucrată” astfel încât să conțină aproximativ 12% umiditate în întregime, pentru a obține o compactare maximă.
Câteva materiale de umplutură oferă, de asemenea, proprietăți bune de drenaj și pot fi folosite pentru a evita concentrațiile de umiditate sub placă.
Un nivel adecvat de umiditate în subsol nu numai că ajută la consolidare, ci și reduce sângerarea apei de la baza plăcii de beton.
Pentru a menține betonul cât mai aproape de rezistența sa de proiectare, cofrajele trebuie umezite pentru a împiedica extragerea apei din beton.
Umplutură pentru pereții de fundație
Contractorii întreabă adesea cum să umple pereții de fundație pentru o zonă care va sfârși sub placajul de beton.
Umplutura sub placajul de beton de-a lungul pereților de fundație ar trebui realizată cu un material granular care să aibă dimensiuni uniforme. Unele materiale de umplutură, cum ar fi pietrele rotunde precum pietrișul de mazăre, tind să fie autocompactante. „Recomand să se folosească material granular cu granulație deschisă”, spune Tull.
Gregatele cu granulație deschisă permit apei care este prezentă de-a lungul fundației să se deplaseze până la dalele de drenaj și să se scurgă într-un bazin de unde poate fi pompată într-un canal de canalizare pluvială. Astfel, se asigură că apa este îndepărtată de fundație. Materialul trebuie totuși compactat pentru a reduce așezarea care va avea loc în timp. Suprafața de 15 până la 15 cm a umpluturii de sub placă trebuie să fie umplută și compactată cu pietriș bine gradat sau cu material concasat.
„Pereții sunt de obicei umplute cu pământul îndepărtat sau cu un material granular, cu grad deschis”, spune Tull.
Potrivit Standardului de fundații 8 al CFA.3 Backfilling and Final Grading (Umplerea și nivelarea finală), „umplerea nu trebuie să înceapă pe un zid de fundație care este proiectat pentru a fi susținut lateral în partea superioară și inferioară, până când un astfel de suport lateral nu este în vigoare sau până când zidul nu a fost suficient de bine întărit pentru a rezista presiunilor exercitate de materialul de umplutură, procesul de compactare și operațiunea de umplere”. Umplutura trebuie să fie așezată astfel încât să nu se producă deteriorarea peretelui, a impermeabilizării sau a altor lucrări. Nu este necesară contravântuirea pentru pereții care suportă mai puțin de 4 picioare de umplutură dezechilibrată.”
În ceea ce privește nivelarea finală, trebuie prevăzută o pantă minimă de îndepărtare de la toți pereții de fundație de cel puțin 1% până la 2% sau ¼ de inch pe picior înclinație de la clădire. Apele de suprafață trebuie să fie deviate către o canalizare pluvială sau către un alt punct de colectare. Toate canalizările trebuie să fie înclinate în direcția opusă clădirii. Terenurile trebuie să fie nivelate pentru a scurge apa de suprafață departe de pereții fundației. În cazul în care limitele lotului, zidurile, pantele sau alte bariere fizice interzic o pantă de cel puțin 2 %, trebuie prevăzute drenaje sau rigole pentru a asigura scurgerea la distanță de structură. „Este important să existe suficientă înclinație a plăcii astfel încât terenul să se dreneze departe de perete”, spune Tull.
Evident, înclinația joacă un rol și în pregătirea substratului. În general, cea mai bună practică este de a înclina terenul din jur departe de casă, astfel încât apa să nu se adune împotriva fundației. Colectarea apei în timp duce la infiltrații și poate submina o fundație, ducând la subsoluri umede.
Echipament de utilizat
Pentru a pregăti în mod corespunzător o sub-bază pentru o aplicație rezidențială, compactoarele cu plăci și zdrobitoarele sunt echipamentele preferate. Potrivit lui Conrardy, compactoarele cu plăci vibratoare și omologii lor, berbecul sau „jumping jack”, ar trebui să fie utilizate în zone restrânse pentru compactarea subsolului.
Placile vibratoare sunt bune pentru compactarea materialelor granulare deoarece sunt rapide și lasă suprafața plană. O suprafață plană și netedă este bună pentru lucrări plane, deoarece betonul se poate contracta pe măsură ce se întărește fără a fi restricționat de materialul de bază.
Ramurile, care funcționează cel mai bine pentru compactarea a 15-12 cm de umplutură, sunt concepute pentru a manipula solurile argiloase, unde impactul creează forțe de forfecare care elimină golurile de aer din argilă. Pentru umplerea solului în aplicații rezidențiale, cricurile săritoare pot compacta în siguranță 6 inci de umplutură de sol.
Vibrațiile de frecvență mai mare ale unui compactor cu plăci forțează mișcarea particulelor permițând gravitației să le determine să se așeze. În ceea ce privește adâncimea de umplere, compactoarele cu plăci vibratoare mai mici și zdrobitoarele funcționează bine pentru 6 până la 12 inci de pământ sau de umplutură granulară.
Calitatea este cheia
De prea multe ori, constructorii nu pregătesc în mod adecvat subsolul pentru fundații din beton, trotuare, alei sau terase. Antreprenorul de beton este responsabil pentru a se asigura că umplutura granulară primește o compactare, o densitate și un nivel de umiditate adecvate înainte de punerea în operă a betonului. Unii antreprenori vor specifica în contractele lor că sunt responsabili pentru compactarea corespunzătoare a materialelor de umplutură pe care le plasează ei, dar nu și a materialelor plasate de alții. Devine responsabilitatea constructorului să se asigure că materialul de umplutură plasat înainte de sosirea constructorului de beton este plasat și compactat corespunzător. Proiectanții ar trebui să precizeze că materialele de umplutură trebuie, de asemenea, să fie instalate în mod corespunzător.
Din păcate, odată ce betonul s-a așezat și dă semne de cedare – fie că este vorba de 2 ani sau 20 de ani după ce a fost așezat – sub formă de fisuri și scufundări, proprietarul rămâne să plătească factura reparațiilor. De cele mai multe ori, proprietarul, la rândul său, dă vina pe antreprenorul de beton pentru eșecul subsolului.
.