Армирование стяжки пола

Стяжки - бетонные или цементно-песчаные покрытия, которые используются для выравнивания полов, являются самыми прочными. При правильном соблюдении технологии и процесса заливки, они могут прослужить десятилетия без необходимости в ремонте.

Однако, у стяжек есть существенный недостаток - они не обладают достаточной прочностью на растяжение, что делает их подверженными трещинам при растягивающих нагрузках. Например, во время высыхания или при движении на неустойчивом основании.

Для предотвращения образования трещин, в стяжки вводят армирующие элементы, которые укрепляют их структуру.

В каких случаях необходимо армирование стяжки?

Армированная стяжка - это специальный тип железобетонного изделия, которое обладает высокой прочностью и способно выдерживать нагрузки на сжатие, изгиб и растяжение. Внутри стяжки находятся армирующие элементы, которые выполняют несколько функций:

• Предотвращают появление микротрещин во время высыхания стяжки.
• Защищают от образования и расширения трещин при воздействии механического давления или вибраций.
• Увеличивают прочность стяжки.
• Предотвращают проседание основания.
• Увеличивают срок эксплуатации стяжки.

Однако, армирование стяжки не является обязательным процессом. В большинстве случаев, при индивидуальном строительстве, стяжка может успешно выполнять свои функции без армирующих элементов.

Армирование стяжки необходимо в следующих случаях:

• Когда стяжка укладывается на ненадежное, "плавающее" основание, которое подвержено изгибам и растяжениям. Например, при устройстве многослойного пола, когда стяжка заливается на тепло-, звуко- или гидроизоляционную прослойку. Такие прослойки.
• Когда требуется повысить прочность стяжки и увеличить ее срок эксплуатации.

Таким образом, армированная стяжка является надежным и прочным решением для выравнивания полов, особенно в случаях, когда требуется дополнительная поддержка и защита от трещин и деформаций ^[3].

Армирующие элементы: чем укрепляют стяжку?

Для армирования стяжки доступны различные материалы:

• Металлическая сетка, включая дорожную сетку, предназначенную для укрепления дорожного полотна.
• Полимерная сетка из пластмассы.
• Стекловолоконная сетка.
• Фибра - микроволокна из полипропилена, стекла, базальта или металла (стали).

Наиболее прочное и надежное армирование достигается с помощью металлических сеток, которые равномерно распределяют нагрузку в стяжке и защищают ее от разрушений при изгибе.

Металлические сетки подходят для толстых стяжек, которые подвергаются значительным нагрузкам, например, в цехах, складах, торговых центрах и офисах.

В индивидуальном строительстве использование металлических сеток для армирования стяжек гарантирует безпроблемную эксплуатацию на протяжении многих десятилетий.

Полимерные и стекловолоконные сетки имеют меньшую прочность на разрыв по сравнению с металлическими сетками, поэтому они применяются для стяжек, которые подвергаются небольшим нагрузкам.

Металлические сетки

Металлические сетки для армирования изготавливаются из стальной проволоки ВР-1, которая соединяется точечной сваркой. Диаметр используемой проволоки составляет от 2,5 до 6 мм.

В армирующей сетке проволока образует квадратные или прямоугольные ячейки разных размеров, от 50 до 200 мм. Чем меньше ячейки, тем больше металла используется в сетке, что повышает ее прочность. Самые популярные сетки изготавливаются из проволоки диаметром 3 мм с квадратными ячейками размером 100 мм, 150 мм или 200 мм.

Сетки поставляются в виде рулонов или листов. Рулоны удобны для транспортировки, но могут быть использованы только для сеток из тонкой проволоки толщиной не более 2-3 мм. Стандартная ширина рулонов составляет 1-1,5 м, а длина может достигать 25 м. Большую часть армирующих сеток производят в виде листов размерами 0,5х2 м, 1х2 м, 2х3 м, 2х4 м и т.д.

Главные преимущества металлической сетки для армирования:

• высокая прочность на разрыв, которая при армировании передается стяжке;
• устойчивость к температурным перепадам, нагреву, заморозке;
• связывающая способность, позволяющая сохранять форму стяжки даже при высоких нагрузках;
• неограниченный срок службы.

Основное назначение металлической сетки – распределить нагрузку в толще стяжки, повысить ее прочность и тем самым снизить риск возникновения просадок, трещин, выбоин и любых других деформаций. Проволочные стержни сетки берут на себя растягивающие напряжения и защищают конструкцию пола от разрушений при изгибе и растяжении. Соответственно, увеличивается несущая способность стяжки.

При армировании сетку закладывают внутрь стяжки – в нижнюю треть ее толщины. При этом сетка должна быть обязательно приподнята над черновым полом, чтобы «работать» в теле стяжки, а не за ее пределами. Приподнять сетку над основанием можно, установив ее на специальные пластмассовые подставки необходимой высоты (используются также кусочки гипсокартона или другого подобного материала).

Для укладки стяжки, армированной металлической сеткой, выполняют следующее:

• Очищают поверхность пола от мусора, отслоившихся кусочков бетона, пыли.
• Все обнаруженные щели и трещины заполняют раствором или шпаклевкой.
• Грунтуют поверхность.
• При необходимости укладывают на грунтованное основание гидро-, тепло- или звукоизоляционный материал.
• Определяют высоту стяжки. Для этого с помощью гидроуровня или лазерного уровня по стенам помещения делают отметки (на одной высоте). При соединении всех полученных точек получают абсолютно ровную, относительно горизонта, линию. От этой линии измеряют расстояние до существующего уровня пола – в нескольких точках. Там, где расстояние будет минимальным, – самая высокая точка пола, от нее можно «отсчитывать» желаемую толщину стяжки (здесь толщина стяжки будет самой тонкой). От самой высокой точки вверх отмеряют толщину стяжки (минимальная толщина 2,5 мм), отмечают этот уровень на стене. По найденной точке проводят новую горизонталь – по ней и будет проходить поверхность будущей стяжки.
• Монтируют сетку, укладывая ее полотна внахлест минимум на одну ячейку.
• На сетку устанавливают направляющие маяки (металлические профили, рейки, доски), закрепляя их к на цементно-песчаном растворе или с помощью винтов. Маяки выставляют строго по уровню, так, чтобы их верхняя часть находилась вровень с поверхностью будущей стяжки (по линии, заранее отмеченной на стене). Расстояние между маяками – около 1 м, но не больше длины используемого правила, которым будет вытягиваться стяжка.
• В промежутки между маяками заливают раствор и разравнивают его, вытягивая правилом.
• Через несколько часов, когда на стяжке появится опорная поверхность (перестанут образовываться следы), вынимают маяки и заделывают углубления от них свежим раствором.
• Чтобы избежать быстрого высыхания раствора и образования трещин, в течение 5-7 дней поверхность стяжки смачивают водой. В жаркие дни дополнительно рекомендуется накрывать стяжку полиэтиленовой пленкой или другим влагоудерживающим материалом.

Таким образом, процедура армирования не намного усложняет технологию создания стяжки. В то же время значительно повышает ее эксплуатационные характеристики.

Пластиковые сетки

При армировании ненагруженных стяжек толщиной до 80 мм металлическую сетку можно заменить полимерным аналогом – сеткой из полипропилена (пластика).

Пластиковая сетка, в отличие от металлической, более легкая и эластичная. Это позволяет ей растягиваться, не деформируясь и сохраняя все свои качества.

Данное свойство может быть очень полезным при усадке здания. Возникающие усадочные деформации просто растянут сетку и стяжка сохранит свою целостность.

В такой же ситуации (при значительной усадке) металлическую сетку может «повести» и она разорвет стяжку.

Чаще всего для армирования используют общестроительную пластиковую сетку – ОСС. Она поставляется в рулонах с размерами: ширина – 1-4 м, длина – 10-50 м. Вес такой сетки совсем небольшой, благодаря чему ее можно легко транспортировать, а затем и монтировать в стяжку любой конфигурации. Снижению трудозатрат при армировании способствует и несложное разрезание полипропиленовых ячеек на куски.

Пластиковая сетка не подвержена коррозии, на нее не влияют агрессивные среды. Исключено появление ржавчины в массе цементного раствора и, как следствие, проступание рыжих пятен на поверхности стяжки.

Достоинства полимерной сетки в качестве материала для армирования стяжки:

• повышенная эластичность;
• исключительная прочность на растяжение;
• химическая инертность (не ржавеет, не вступает во взаимодействие с химическими средами);
• способность не экранировать средства связи (пластик не создает помех для радиоприемников, телевизоров, телефонов, раций.);
• высокая геометрическая стабильность;
• небольшой вес;
• легкий монтаж, благодаря чему можно сэкономить на рабочей силе;
• небольшая стоимость.

Армирование стяжки с использованием пластиковой сетки выполняется по той же схеме, что и с металлической сеткой.

Стекловолоконные сетки

Еще один вариант армирования стяжки связан с использованием стекловолоконных сеток. Это – сетки с квадратными ячейками (обычно 4-6 мм), изготовленные из алюмоборосиликатного стекла путем ажурного переплетения.

Выпускают несколько марок стекловолоконных сеток, некоторые из них пропитывают полимерными щелочестойкими дисперсиями для улучшения эксплуатационных характеристик. На это нужно обращать внимание при покупке. Марки ССП-95 и ССДор-330 (дорожная сетка) покрыты пропиткой, а их ближайшие «родственники» ССМ-85 и ССДор-300 – нет.

Щелочестойкие пропитки играют важную роль. Дело в том, что цементный раствор стяжки, в котором будет находиться сетка, имеет щелочную реакцию. Открытое стекловолокно в агрессивной щелочной среде может быть «съедено» (обычно это происходит в течение 5 лет).

Чтобы этого не случилось, сетки покрывают полимерным составом, нейтральным к щелочи.

Стекловолокно очень легкое, не создает ненужные нагрузки на перекрытие. Благодаря небольшому весу и возможности скручивания в рулоны, материал легко транспортировать даже на не грузовом транспорте или переносить вручную.

В стяжке стекловолокно выполняет те же функции, что и пластиковая сетка. То есть, предотвращает возникновение усадочных трещин и локальных разрушений, увеличивает прочность стяжки.

Достоинства стекловолоконной сетки:

• небольшой вес;
• высокая прочность на растяжение;
• стойкость к температурным перепадам;
• стойкость к водной среде;
• химическая нейтральность (в случае применения щелочестойких пропиток);
• несложный монтаж.

Монтаж стекловолоконных сеток ведется так же, как и при использовании других видов сеток.

Армирование стяжки фиброй

Армирование фиброй – еще один вариант, существенно отличающийся от привычной укладки в стяжку локальной сетки.

Фибра представляет собой насыпь мелких армирующих волокон (в среднем, длиной 6-20 мм, но металлическая фибра может быть значительно длиннее – до 50-60 мм), которые вмешиваются в раствор стяжки и после этого составляют с ним единое целое.

В этом случае принято говорить об объемном разнонаправленном армировании, при котором волокна фибры располагаются по всей толщине стяжки равномерно.

Фибра для стяжки может быть изготовлена из металла (стали), полипропилена, базальтового волокна или стекловолокна. Каждый вид отличается своими особенностями применения.

Например, если при армировании важно не нагрузить стяжку, применяют полипропиленовую или стеклянную фибру. Для полов с высокой проходимостью больше подходит металлическая фибра.

Для стяжек, подверженных воздействию сложных атмосферных условий или агрессивных веществ, — фибра базальтовая.

Фибра в стяжке позволяет избежать появления микротрещин при высыхании раствора и усадке здания. Если трещина все же появилась (например, от воздействия силовой нагрузки или вибраций), то удержать ее от расширения фибра, к сожалению не сможет. То есть служить полноценной заменой армирующим сеткам фибра не в состоянии.

Для того, чтобы выполнить армирование стяжки фиброй, необходимо вмешать насыпные волокна в раствор. Перемешивание выполняют в бетономешалке.

Вначале загружают в грушу сухие компоненты раствора и фибру, перемешивают массу в течение 3-5 минут. За это время скомканная фибра расслоится на ворсинки и равномерно распределится в составе.

Затем добавляют воду и продолжают перемешивание еще 5-10 минут. Готовый раствор используют для изготовления стяжки по маякам.

Достоинства фибры:

• облегчает технологию армирования;
• защищает от усадочных трещин;
• упрочняет стяжку по всему объему;
• повышает устойчивость стяжки к истиранию;
• увеличивает водостойкость стяжки;
• увеличивает морозостойкость и сопротивляемость резким температурным скачкам.

Особенностью фибры является и то, что ее можно комбинировать с любыми армирующими сетками. Таким образом можно добиться наибольшего упрочнения стяжки и свести к минимуму риск появления как усадочных трещин, так и дефектов, возникающих во время эксплуатации.

Правила армирования стяжки пола

В отличие от слоя чистого бетона, работающего только на сжатие,  армированная стяжка выдерживает без разрушения растягивающие усилия, которые могут возникнуть в плитах перекрытия при прогибе. Для этого используются сетки, которые следует располагать в зоне растяжения, то есть возле плиты перекрытия, в нижней трети толщины стяжки с соблюдением защитного слоя.

Назначение арматурной сетки внутри стяжки

В приложении Б строительного норматива СП29.13330, являющегося основным документом, как для профессиональных, так и индивидуальных застройщиков, приведены термины для конструкций пола:

• гидроизоляция – сплошной пленочный слой, отсекающий грунтовые/сточные воды;
• пароизоляция – пленка или мембрана, расположенная под стяжкой или утеплителем, отсекающая водяные пары, которые могут проникнуть в конструкцию пола с нижнего этажа или подполья;
• грунтовое основание – уплотненная почва, на которую укладывается подстилающий слой (имеется только в конструкции пола по грунту);
• звукоизоляция – защищает от структурного и/или воздушного шума снизу;
• теплоизоляция – снижает теплопотери в конструкции пола;
• подстилающий слой – распределяет нагрузки на грунт в соответствующей конструкции пола;
• покрытие – эксплуатируемая часть конструкции, изготавливаемая из декоративных материалов;
• стяжка – маскирует коммуникации, обеспечивает уклон для водостока, выравнивает плитное перекрытие, обеспечивает регулировку финишного покрытия по вертикали, всегда расположено под ним;
• прослойка – упругая постель для покрытия или жесткая связь облицовочного материала с основанием.

В пункте № 8 этого же нормативного документа озвучены требования к стяжкам:

• толщина 2 см минимум по плитам перекрытия при использовании пескобетона (смесь песка и цемента) без разделительных слоев;
• толщина 4 см минимум из аналогичного материала при наличии в конструкции, хотя бы одного разделительного слоя (утеплитель или акустический материал);
• толщина 4,5 см + толщина труб при укрытии инженерных систем (контуры теплого водяного пола, канализация, ХВС/ГВС, отопление), размер берется от верхней поверхности коммуникаций.

Существует несколько технологий изготовления рассматриваемого слоя конструкции, поэтому:

• армирование стяжки пола производится только при выполнении мокрой и полусухой технологии (когда не соблюдена терминология, фактически изготавливается жесткий подстилающий слой);Сетка внутри мокрой стяжки.
• сухая стяжка и наливной пол не армируются;
• при создании уклона и укрытии инженерных систем допускаются исключительно стяжки монолитные из ЦПС с проектной прочностью 15 МПа и товарных бетонов, не ниже В12,5 класса;
• если в качестве напольного покрытия планируется наливной пол, класс бетона увеличивается до В15, прочность сжатия сухой смеси ЦПС до 20 МПа;
• аналогичные требования к материалам предусмотрены для пирога пола с шумовиброизоляцией и утеплителем;
• допускается применение легких бетонов класса В5 и выше, поризованного ЦПС с прочностью сжатия от 5 МПа.

Основными требованиями к жесткому подстилающему слою являются:

• толщина от 1 см;
• защитный слой от 2 см;
• арматура 5 – 18 мм по расчету класса А400, А500 либо В500;
• процент армирования минимум 0,1;
• расположение стержней в сетках поперечное и продольное, в нижней части конструкции (зона растяжения);
• при использовании фибры процент армирования снижается до 0,0025%.

Схема утепленной стяжки пола по плитам перекрытия.

При этом проектировщики либо ориентируются на Руководства по конструированию еще советских времен, либо объясняют целесообразность перерасхода бюджета строительства отсутствием усадок конструкционного материала и раскрытия трещин.

Технология армирования

Поскольку указаний, нужно ли армировать стяжку для конкретной конструкции пола, в нормативах СП не существует, обычно применяются сетки проволочные и полимерная, стальная фибра. При толщине слоя 3 – 4 см и в отсутствие разделительных горизонтальных отсечек в виде звуко- и теплоизоляции армирование не применяется.

Диаметр и размер ячейки

Если для предотвращения раскрытия усадочных трещин или при возможном возникновении в конструкции зон растяжения, армирование стяжки все же заложено в проект, следует ориентироваться на следующие значения:

• защитный слой 2 см минимум – для чего необходимо уложить сетки/карты на полимерные или бетонные прокладки такой же величины;
• ячейка – 5 х 5 – 20 х 20 см, обычно используются сварные карты, рулонные сетки промышленного изготовления, обеспечивающие этот размер;
• толщина проволоки – 3 – 6 мм;
• нахлест – минимум одна ячейка в зависимости от размера.Проволочная сетка для стяжки.

В стяжке пола по грунту применяется арматурная сетка с квадратной ячейкой 10 – 20 см из арматуры 5 – 18 мм, так как стяжка в этом случае является плитой.

Необходимо учесть, что вспучивание глинистых почв возможно, даже в отсутствие отрицательных температур при избыточном насыщении этой породы влагой.

Поэтому следует отвести почвенные воды дренажом пристенным или кольцевым (при высоком залегании грунтовых вод).

Расположение внутри стяжки

Поскольку сил пучения стяжки не испытывают в принципе, сетка для армирования становится нужна только в нижней части конструкции, согласно расположению зоны растяжения. При наличии упругих слоев из утеплителя и шумоизоляции сохраняется вероятность прогиба этих материалов.

При этом стяжка становится плитой с гораздо меньшей поверхностью опирания. Арматура из чисто конструкционной становится рабочей, воспринимает все эксплуатационные нагрузки от веса мебели и жильцов, не дает разрушиться слою бетона от растягивающих усилий на подошве конструкции.

Расположение арматуры внутри стяжки.

Фибра и стекловолоконная арматура

Специалисты не рекомендуют для армирования стяжки применять прутки из стекловолокна. В отличие от стальной арматуры, в этом материале коэффициент растяжения значительно выше.

То есть, при возникновении растягивающих нагрузок стекловолокно вначале растягивается, а уже затем начинает сопротивляться возникшим усилиям.

Это может привести к раскрытию трещин, несмотря на то, что армирующий слой в конструкции присутствует.

С полимерной и стальной фиброй подобных проблем не возникает, так как волокна этих материалов равномерно распределены по всему объему конструкции.

Фибра для стяжки.

Таким образом, жестко связанные с основанием стяжки небольшой толщины без разделительного слоя можно не армировать. Сетки или фибра применяются при наличии внутри стяжки утеплителя или звукоизоляционного материала, при толщине больше 5 см.