Betonilaattojen alaosat ja alustat

Hyvin tiivistetty aluslevy pitää rakenteen poissa mudasta ja tarjoaa tasaisen laattatuen. Lippincott & Jacobs

Se, mikä on betonilaatan alapuolella, on onnistuneen työn kannalta kriittistä. Tämä ei ole erilainen kuin rakennuksen perusta. Laatan päällä (tai laatan laatan) määritelmän mukaan ei ole tarkoitus olla itsekantava. Sen alla oleva maaperän tukijärjestelmä tukee levyä.

MIKÄ ON ALA-ALUS / ALUSTA?

Maaperän tukijärjestelmissä käytetty terminologia ei valitettavasti ole täysin johdonmukainen, joten seuraakaamme American Concrete Institutein määritelmiä alusta alkaen:

helpoin tapa puhdistaa uuni

• Aluslevy - tämä on alkuperäinen maaperä (tai parantunut maaperä), yleensä tiivistetty
• Alaosa - tämä on sorakerros päällysteen päällä
• Pohja (tai pohjakerros) - tämä on materiaalikerros alaosan päällä ja suoraan laatan alla

Löydä laatta- ja säätiöurakoitsijat läheltäni

Tiivistetty alaosa pitää työntekijät poissa mudasta. Energiatehokas rakennusverkko

Ainoa ehdottomasti vaadittava kerros on aluslevy - sinun on oltava maadoitettu, jotta laatta asetettaisiin maan päälle. Jos luonnollinen maaperä on suhteellisen puhdasta ja tiivistettävää, voit laittaa levyn suoraan sen päälle ilman ylimääräisiä kerroksia. Ongelmana on, että maaperä ei ehkä valu hyvin ja se voi olla mutaista rakentamisen aikana, jos se kastuu, se ei voi tiivistyä hyvin, ja sen voi olla vaikea saada tasaiseksi ja sopivaksi. Aluslevyn yläosa tulisi tyypillisesti luokitella plus- tai miinus 1,5 tuuman sisällä määritetystä korkeudesta.

Ala- ja peruskurssi tai molemmat tarjoavat useita hyviä asioita. Mitä paksumpi alaosa on, sitä enemmän kuormitusta laatta pystyy tukemaan, joten jos laatassa on raskaita kuormia - kuten kuorma-autoja tai haarukkahissejä -, suunnittelija todennäköisesti määrittelee paksun alaosan. Alaosa voi toimia myös kapillaarimurtumana, mikä estää veden imeytymisen pohjavesipöydästä ja laattaan. Alusmateriaali on yleensä kohtuuhintainen sora ilman paljon sakkoja.

Kierrätetty murskattu betoni on erinomainen pohjamateriaalin lähde. Betonin tuottaja

Pohjapohjan alaosan päällä on helpompi päästä oikeaan tasoon ja saada se tasaiseksi. Jos käytät jonkinlaista hienompaa materiaalia sisältävää choker-kurssia alaosan yläosassa, se tukee ihmisiä ja laitteita betonin asennuksen aikana. Se pitää myös laatan paksuuden yhtenäisenä, mikä säästää rahaa betonissa - järjestelmän kalleimmassa osassa. Tasainen pohjakerros antaa myös levyn liukua helposti kutistuessaan, mikä vähentää pidättyvyyttä ja halkeamien riskiä, ​​kun betoni supistuu sijoittamisen jälkeen (kuivuminen kutistuu).

Koko alaosan ja pohjajärjestelmän tulisi olla vähintään 4 tuumaa paksumpia - paksumpia, jos insinööri katsoo, että sitä tarvitaan asianmukaiseen tukeen. Peruskurssimateriaalin tulisi ACI 302: n mukaan '' Betonilattia- ja laattarakenteet '' olla 'kompakti, helposti leikattava, rakeinen täyttö, joka pysyy vakaana ja tukee rakennusliikennettä'. ACI 302 suosittelee materiaalia, jonka hienojakoisuus on 10-30% (seulan nro 100 ohittaminen), jossa ei ole savea, lietettä tai orgaanisia aineita. Valmistettu kiviaines toimii hyvin - myös murskattu kierrätysbetoni-kiviaines voi toimia hyvin. Peruskurssin toleranssit ovat +0 tuumaa ja miinus 1 tuuma luokan 1 - 3 kerroksessa (tyypilliset matalatoleranssiset lattiat) tai +0 tuumaa ja miinus ¾ tuumaa korkeamman toleranssin lattioissa.

MITÄ MAASTA ''?

Hiekkapohjan pohja on helppo puristaa, mutta se voi ruttua helposti rakentamisen aikana. Eteläisen joen ilmainen reformoitu kirkko

Laatta ja kaikki sen päällä olevat osat tulevat lopulta tukemaan maaperää. Kun rakennustyömaa kaivetaan, maaperä yleensä liikkuu - korkeat kohdat leikataan ja matalat täynnä. Kaiken pitäisi sitten tiivistyä, ennen kuin asetat betonin, alaosan ja pohjan.

Maaperän tyyppi määrittää, mitä on tapahduttava ennen laatan asettamista. Maaperää on kolme perustyyppiä, ja tästä sinun tulisi tietää jokaisesta:

• Orgaaninen maaperä , mitä saatat kutsua maaperäksi, ovat upeita puutarhassasi, mutta kauheita laatan alla. Orgaanista maaperää ei voida tiivistää, vaan se on poistettava ja korvattava kokoonpuristuvalla täytteellä.
• Rakeinen maaperä ovat hiekkaa tai soraa. Näet helposti yksittäiset hiukkaset ja vesi valuu niistä melko helposti. Aivan kuten rannalla, kun teet hiekkalinnaa, jos otat märän kourallisen rakeista maaperää ja teet pallon, heti kun se kuivuu, se murenee. Rakeisilla mailla on suurin kantavuus ja ne ovat helposti kompakteja.
• Koheesioiset maaperät ovat savia. Jos otat märän kourallisen, voit rullata sen merkkijonoksi aivan kuten mallinnus savella. Sormien välissä on rasvainen, sileä tunne ja yksittäiset hiukkaset ovat liian pieniä nähdä. Yhteenkuuluvia maaperiä on usein vaikea tiivistää ja ne saavat kuivakivikivikovuutensa, mutta niiden kantavuus on pienempi kuin rakeisilla mailla. Jotkut savet laajenevat märinä ja kutistuvat kuivina, mikä tekee niistä erityisen vaikeita pohjamaaleina. Paras tapa torjua tämä ongelma on ensin hyvä tiivistys ja sitten niiden antaminen kastumatta (tarjoamalla viemäröinti). Mutta kun laatan alla oleva maa kuivuu ajan myötä, se kutistuu ja laatta uppoaa. Se ei ole iso ongelma, kunhan laatta on eristetty alustoista ja pylväistä sekä kaikista putkista, jotka tunkeutuvat laatan sisään, jotta se voi asettua vähän ja asettua tasaisesti. Usein laaja-alaisilla savilla paras lähestymistapa on rakenteinen laatta, joka ei kannata maata ollenkaan, tai jälkijännitetty laatta, joka kelluu maaperän päällä, mutta ei luota siihen rakenteelliseen tukeen.

Jälkijännitys on usein paras ratkaisu huonolaatuiselle levylle. J.C. Escamillan betoni

Suurin osa luonnollisesta maaperästä on tietysti seos, ja sille on ominaista hallitsevan materiaalin tyyppi. Paino, jonka maaperä voi tukea ennen kuin se epäonnistuu, on sen kantokyky, tyypillisesti ilmoitettuna kilona neliöjalkaa kohden. Suunnittelu perustuu kuitenkin sallittuun maaperän paineeseen, mikä lisää turvallisuustekijän lopulliseen kantavuuteen.

Katsotaanpa painoa, jota pohjamaaperän on tyypillisesti tuettava. 6 tuuman paksu laatta painaa noin 75 kiloa neliöjalkaa kohden. Kansainvälisen asuntolain mukaan elävä kuormitus (mikä tahansa, joka ei ole osa itse rakennusta) vaihtelee välillä noin 20 - noin 60 kiloa neliöjalkaa kohden - 50 puntaa neliöjalkaa kohden autotallissa. Se antaa meille 125 kiloa neliöjalkaa kohden maaperän tukemiseen. Puhtaalla hiekkaisella maaperällä saattaa olla jopa 2000 paunaa neliöjalkaa kohden sallittu maaperän paine. Jopa huono maaperä - liete tai pehmeä savi - saattaa olla sallittu maaperän paine 400 kiloa neliöjalkaa kohden.

Voimme sitten nähdä, että laatan sallittu maaperän paine on harvoin ongelma. Tasainen tuki on kuitenkin tarpeen, koska jos yksi laatan osa laskeutuu enemmän kuin toinen, silloin taivutamme laatassa - ja mahdollisesti halkeamia ja tasaantumista. On tärkeää tietää, mitkä alueet on leikattu ja mitkä on täytetty - varmista, että täytealueet on tiivistetty hyvin. Itse asiassa kaikki louhinnan aikana häiriintyneet maaperät on tiivistettävä.

YHTENÄINEN TUKI

Maaperän tukijärjestelmän avain on pikemminkin yhtenäinen tuki kuin vahva tuki. Toki, sen on pystyttävä tukemaan laattaa, ja suurin osa maasta ei ole iso ongelma, ainakin levyn keskellä, koska kuorma jakautuu niin suurelle alueelle. Hyvä vahva tuki reunoilla ja missä tahansa liitoksessa voi olla eri asia - halkeamien ja nivelten leviämisen estämiseksi meidän on tuettava laattaa niissä paikoissa, joissa se voi käyttäytyä ulokkeena ja taipua osaan. Mutta hyvällä alaosalla se ei todellakaan ole iso asia.

Mitä tapahtuu betonilaatalle, jos tuki ei ole tasainen ''?

Betoni on puristuksessa erittäin voimakasta eikä jännitystä kovin vahvaa. Laatassa jännitys syntyy usein taivuttamalla. Kun betonikappale taipuu, se on puristettu toiselta puolelta ja jännitys toiselta puolelta. Betonilaatta voi taipua koveraksi ylöspäin (kuten hymy), jos alustan keskellä on pehmeä piste, joka aiheuttaa pohjan jännityksen. Se voi taipua alas (kuten kulmakarvojen kohoaminen) vapailla reunoilla tai nivelten kohdalla, jolloin yläosa kiristyy. Joten jos koko betonilaataa ei tueta alhaalta, 'maaperän tukijärjestelmä', se taipuu helpommin ja todennäköisesti halkeilee.

Miksi alusta ja alaosa antavat betonin liikkua ollenkaan, eikö sen pitäisi olla täysin jäykkä?

Tosiasia on, että mikä tahansa maaperä tai sora-pohjaraja puristuu, jos kuorma on riittävän suuri, ellei laatta ole asetettu kiinteälle kalliolle. Ja joillakin tavoin se on hyvä, koska laatat käpristyvät ja jos pohja voi taipua hieman, se voi edelleen tukea laattaa myös käpristyessään. Mutta jos se ei tarjoa tasaista tukea, jos levyn on ylittävä pehmeät kohdat, laatta todennäköisesti murtuu. Levyn ei tarvitse edes olla paljon kuormitettua - sen oma paino on yleensä riittävä, koska laatulevyä ei yleensä ole suunniteltu kuolleen kuorman kantamiseen. Ja kun se murtuu, se menee läpi koko levyn. Jos aluslevyn tuki on tarpeeksi huono, voit saada eriarvoisen ratkaisun halkeaman yli, joka jättää erittäin valitettavan kolhun ja erittäin onneton omistaja.

Tiivistämisen jälkeen maaperän tiheys voidaan testata ydintestauslaitteilla. Bechtel

MITEN ALUSPOHJA / ALUS VAIKUTTAA LAATAN SUUNNITTELUAN?

Pyrimme kaikin tavoin saamaan asianmukainen maaperän tukijärjestelmä, ja lopputuloksemme on yksi panosarvo laatan suunnittelulle. Yleisimmin käytetty arvo on alustan reaktiomoduuli, että . Tämä arvo ei liity suoraan kantavuuteen ja että ei kerro suunnittelijalle, onko siellä kokoonpuristuvaa tai laajentavaa maaperää. Se osoittaa, kuinka jäykkä alaosa / alaosa on pienien taipumien (noin 0,05 tuumaa) yli.

Katsotaan nyt, miksi meidän on tiedettävä, kuinka alusta on joustava. Aluksi on tärkeää ymmärtää, että maanpäällinen laatta on suunniteltu 'tavalliseksi' betoniksi. Tämä tarkoittaa sitä, että emme luottaa siihen, että lujiteräs kantaa kuormaa. Mutta odota, sanot, että laatassa on terästä - verkko ja raudoitteet. Kyllä, mutta tuo teräs on tarkoitettu vain halkeamien hallintaan - pitämään halkeamat tiukasti yhdessä. Normaalisti se ei ulotu nivelten läpi - nivelissä haluamme siirtää vain leikkausvoimat, emme taivutusmomentteja eikä varmasti sivuttaista pidätystä. Siksi liitos on ensinnäkin olemassa, jotta laatta pystyy kutistumaan sivusuunnassa.

Jos aluslevy asettuu laatan keskelle tai reunoihin, tukematon osa voi johtaa halkeamiin tai laatan rikkoutumiseen.

Joten jos emme luota teräksen kantamiseen mitään kuormaa, niin betonin on oltava riittävän vahva kuljettamaan taivutusta. Ja tuki, jota se saa alhaalta, määrää kuinka paljon se taipuu. Kuten olemme jo keskustelleet, betoni ei ole niin voimakas jännityksessä, ja koska puolet taivutuksesta on jännitystä, se ei ole niin vahva taivutuksessa. Mikä tekee siitä vahvemman taivutuksessa, on paksumpi laatta.

Huonosti tiivistetty aluslevy tai enemmän kuormaa kuin levy on suunniteltu kantamaan, voi johtaa halkeamiin liitoksissa. Bill Palmer

Mitä heikompi pohjalevy tai raskaampi kuormitus, sitä paksumpi levy on. Betonin vahvuus tulee myös esiin, mutta suurin osa laattabetonista on noin 3000-4000 psi, joten se ei ole tärkeä tekijä. Betonin vetolujuus otetaan tyypillisesti 10-15 prosentiksi puristuslujuudesta, joten vain noin 400 tai 500 psi. Vertaa sitä luokan 60 raudoituksen vetolujuuteen, joka on 60000 psi.

Tässä on muistettava, että betonilaatta on tarkoitettu jäykäksi, mutta emme odota, että pohja on äärettömän jäykkä. Laatta asettuu hieman ja se on suunnittelun kannalta ok - jälleen, kunhan tasoitus on yhtenäinen. Vaara on kuitenkin laatan reunoilla tai liitoksissa, jotka ovat riittävän leveitä, jotta laatta jommallakummalla puolella voi asettua itsenäisesti. Näissä vapaissa reunoissa levyn kantama paino riippuu pohjan jäykkyydestä ja laatan taipumislujuudesta, joka riippuu enimmäkseen laatan paksuudesta.

Lukea Betonihalkeamien estäminen Lisätietoja.

MITEN VOIMME PARANTAA ALUSLAATUA?

Suurin osa alustan parannuksista saavutetaan tiivistämällä maaperää. Äärimmäisissä tilanteissa, kun maaperä on erityisen huono tai kuormitus suuri, voidaan käyttää maaperän stabilointia. Tässä prosessissa portlandsementti, kalsiumkloridi tai kalkki sekoitetaan maaperään, minkä jälkeen se tiivistetään. Pohjamaaperä voidaan myös kaivaa ja sekoittaa soraan ja tiivistää.

Joillekin vaikeille maaperille alaosa voidaan sijoittaa georistikkokerroksen päälle.

Maaperän tiivistyminen on niin, että puristetaan mahdollisimman paljon ilmaa ja kosteutta työntämään kiinteät maaperän hiukkaset yhteen - tämä tekee maaperästä tiheämmän ja tyypillisesti mitä korkeampi maaperän tiheys, sitä suurempi sen kantavuus. Hyvin tiivistetyt maaperät eivät myöskään anna kosteuden liikkua sisään ja ulos yhtä helposti.

Joten tiivistys saavuttaa seuraavat:

• Vähentää määrää, jonka maaperä puristaa (laskeutuu), kun laatta on sen päällä
• Lisää painon määrää, jonka voimme lisätä siihen (kantavuus)
• Estää pakkasvahingot, jos laatan alla oleva maa jäätyy
• Vähentää turvotusta ja supistumista

Geotekniikan (tai maaperän) insinööri mittaa, kuinka paljon maaperää voidaan tiivistää asettamalla maaperä sylinteriin ja lyömällä sitä vakavasti. Vakio- tai muunnetut Proctor-testit (kumpikin käyttää eri painoja maaperän puristamiseksi) määrittävät maaperän tiheyden ja kosteuden välisen suhteen ja kertovat meille korkeimman kohtuullisen maaperän tiheyden, joka kentällä voidaan saavuttaa.

Proctor-testillä yritämme määrittää maaperän kosteuspitoisuuden, joka helpottaa tiivistämistä ja johtaa suurimpaan tiheyteen - muista, että tiheys liittyy suoraan tiivistykseen. Liian vähän kosteutta ja maaperä on kuiva eikä purista helposti liikaa kosteutta, eikä vettä voi puristaa helposti. Parhaan tiivistymisen saavuttamiseksi optimaalinen kosteuspitoisuus on tyypillisesti välillä 10% - 20%. Joten kun kuulet, että spesifikaation mukaan maaperän on oltava 95% suurimmasta modifioidusta Proctor-tiheydestä, tiedät, että kosteuspitoisuuden on oltava suunnilleen oikea päästäkseen tälle tiivistymistasolle.

Maaperän tiheys-kosteuskäyrä määrittää optimaalisen kosteuspitoisuuden ja kentällä saavutettavan maksimaalisen tiheyden.

Jos et aio saada Proctor-testejä, on olemassa joitain yksinkertaisia ​​kenttätestejä karkean kuvan saamiseksi kantokyvystä ja kosteuspitoisuudesta:

• Käytä kosteuspitoisuutta kädetestillä. Purista palloa palloa kädessäsi. Jos se on jauhemaista eikä pidä muotoa, se on liian kuiva, jos se muotoutuu palloksi ja hajoaa sitten pari palaa pudotessaan, on oikein, jos se jättää kosteutta käteesi eikä hajoaa pudotessaan, se on liian märkä.
• Saven, johon voit työntää peukalosi muutaman tuuman, kohtuullisella vaivalla, kantavuus on välillä 1000 - 2500 psf
• Irtonaisen hiekan, johon voit tuskin työntää # 4 -terästä käsin, kantavuus on 1000-3000 psf
• Hiekalla, jonka voit ajaa # 4-raudoituksella noin 1 jalkaan 5 kilon vasaralla, kantavuus on yli 2000 psf

Muista myös, että tiivistäminen ei ole pelkästään maaperää (pohjamaata). Mahdolliset alaosat tai pohjakerrokset, jotka ovat tyypillisesti rakeisia materiaaleja, on myös tiivistettävä hyvin sopivilla nostopaksuuksilla.

Katso lisää korkealaatuisten laattojen rakentaminen .

Levyn tiivistysvideo
Aika: 02:18
Tärylevyn tiivistystyökalun asianmukainen toiminta ja käyttö betonialustan valmistelemiseen ennen betonin asettamista

TIIVISTYSVARUSTEET

Maaperää tai alustaa voidaan tiivistää kahdella tavalla - staattinen voima tai värähtelyvoima. Staattinen voima on yksinkertaisesti koneen paino. Värähtelyvoima käyttää jonkinlaista mekanismia maaperän tärisemiseen, mikä vähentää maaperän hiukkasten välistä kitkaa, jolloin ne voivat puristua yhteen helpommin.

Maaperän tyyppi (tai alustan materiaali) määrää tiivistämiseen tarvittavat laitteet:

• Koheesioiset maaperät täytyy leikata tiivistymisen aikaansaamiseksi, joten tarvitset koneen, jolla on suuri iskuvoima. Vasara on paras valinta tai isompiin töihin pad-foot-tela (samanlainen kuin lammasjalan tela). Kohessiivisen maaperän tiivistämiseen tarkoitettujen hissien ei tulisi olla paksumpia kuin 6 tuumaa.
• Rakeinen maaperä tarvitsee vain hiukkasia värisemään siirtääkseen ne lähemmäs toisiaan. Värähtelevät levyt tai telat ovat paras valinta. Sorahissit voivat olla jopa 12 tuumaa 10 tuumaa hiekalle.

Suurissa töissä, kuten moottoriteillä tai suurissa laatoissa, tiivistämiseen käytetään suuria ajettavia tärytysrullia, joko sileillä tai lammasjalalla. Jyrät, joko pehmustetuilla rullilla, jotka vaivaavat maaperän, tai sileät tärisevät telat, ovat hyviä keskikokoisiin töihin. Pienemmissä töissä kaksi yleisintä tiivistyslaitetyyppiä ovat tärylevyt (joko yksisuuntainen tai peruutettava) ja lyömäsoittimet .

Tässä on joitain yksityiskohtia jokaisesta laitetyypistä:

• Rammers , joskus kutsutaan hyppyliittimiksi, vaihtelevat painostaan ​​noin 130 kilosta 185 kiloon. Nämä työkalut sopivat erinomaisesti maaperän tiivistämiseen jalka-kaivannossa tai yhtenäisten savien pienemmillä alueilla, koska ne tuottavat suuren iskuvoiman (suuri amplitudi, matalampi taajuus). Ne eivät ole hyviä rakeisten materiaalien, kuten pohjapintojen, tiivistämiseen.
• Värähtelevät levyt ovat ihanteellisia rakeisen maaperän ja alaosien tiivistämiseen. Saatavana 100–250 kilon painoina, levyn koko 1–1,5 jalkaa 2 jalkaa. Tärinä on pienemmällä amplitudilla, mutta korkeammalla taajuudella kuin murskaimella, ja se on tasapainossa saamaan kone liikkumaan eteenpäin.
• Käännettävät tärylevyt toimivat hyvin rakeisella maaperällä tai rakeisten-yhtenäisten seosten kanssa. Kahdella epäkeskisellä painolla tärinä voidaan kääntää koneen siirtämiseksi eteen- tai taaksepäin tai pysähtymiseksi yhden pehmeän pisteen puristamiseksi. Rahaa varten nämä ovat hyviä koneita niiden monipuolisuuden vuoksi.

Lue lisää betonilaattojen tiivistysvaatimukset .

BETONIN SIJOITTAMINEN

Joten olemme vihdoin saaneet aluslevyn tiivistetyksi ja alaosan ja pohjakerroksen paikoilleen ja tiivistetyksi. Mutta mitä tapahtuu, jos tässä vaiheessa viivästyy ennen betonin asettamista ''? Jos alaosa sataa tai jäätyy ennen betonin asettamista, se voi olla valmiina liian pehmeäksi.

Useimpien sisätilalevyjen kohdalla höyrysulku on sijoitettava alustan päälle ennen betonin asettamista.

Paras tapa tietää, onko alaosa tiiviisti tiivis ja valmis laatan asentamiseen, on ruiskutus, joka ajaa raskaasti kuormitettua kuorma-autoa (kuten täysin kuormitettua betonikuorma-autoa) alustan poikki välittömästi ennen betonin asettamista tarkistaaksesi alueet uppoavat enemmän kuin muut. Tämä tulisi tehdä jonkinlaisella ristikkokuvioinnilla, eikä renkaiden tulisi upota pintaan yli ½ tuumaa. Jos missä tahansa ala- tai alaosan osassa tapahtuu ruuhkautumista tai pumppaamista, alue tarvitsee enemmän tiivistämistä tai rakeisten materiaalien lisäämistä - tai yksinkertaisesti sen annetaan kuivua. Pahimmassa tapauksessa kaivannot tai kaatopaikat voidaan kaataa ja vesi pumpata pois.

Juuri ennen betonin asettamista kannattaa ehkä asettaa myös kosteussulku. Sisätilojen paras sijainti on yleensä pohjapinnan ja betonin välillä. Lisätietoja tästä Höyryesteet betonilaatoille .

Lue lisää alustan asianmukaisesta valmistelusta kaupalliset kerrokset ja ajotieltä .

Päivitetty viimeksi: 31. heinäkuuta 2018