Главное меню

Блоки газосиликатные для фундамента


Какой фундамент для дома из газосиликатных блоков подойдет

Впечатляющий вид построек из блоков

В последние годы все более популярными становятся дома, построенные из газосиликатных блоков.  Такое отношение к газосиликату обусловлено отличными свойствам материала. Они имеют высокую сопротивляемость к теплопроводности при небольшом удельном весе. Его нередко используют для оград, строительства зданий и других сооружений. Стены из газосиликата достаточно тонкие и легкие, а это уменьшает нагрузку на фундаментную основу.

В случае применения газосиликатных блоков при постройке домов очень важно правильно рассчитать и построить фундаментную основу.

Подходящие виды фундаментов

Для домостроений из газосиликатного материала подходят многие типы фундаментов. Какой же фундамент для дома из газосиликатных блоков будет лучше? А это зависит от многих факторов.

Ленточные основания

Распространенное применение ленточной конструкции

Для небольших домов с одним этажом выбирают, как правило, ленточные мелкозаглубленные фундаментные основания. Только следует учитывать, что для такого фундамента нужна дополнительная гидро и теплоизоляция.

Если устанавливается мелкозаглубленный фундамент, заливка бетонной плиты не нужна. Вдоль периметра выкапывается не котлован, а траншея в 0,5 м глубиной. В траншее делается подушка из песка примерно 0,4 м. После этого ставится деревянная опалубка. В нее укладывают арматуру, а потом в траншею заливают бетон.

Ленточные заглубленные фундаменты в основном используют при стройке многоэтажных домов на пучинистой почве или в случае постройки подвала. Устойчивость дому придает жесткая рама, проходящая вдоль периметра здания. Внутри рамы располагается железобетонная армированная полоса.

При строительстве фундамента зимой необходимо помнить, что заливка фундамента при морозах недопустима. Лучше фундамент делать в теплое время года.

Монолитные фундаменты

Применение монолитного основания

Самой надежной фундаментной основой считается плитная, потому как она равномерно распределяет весовые нагрузки дома. Такая основа подходит для любых грунтов, но достаточно дорогая. Если ее армировать, она способна выдержать вес пятиэтажного дома. Монолитноплитное основание делается по контуру наружных стен домостроения.


Углубленная монолитная плита устанавливается для многоэтажных домов. Неуглубленная же годится при малоэтажных застройках, на неустойчивых грунтах и на насыщенных влагой участках.

Столбчатые фундаменты

Устройство столбчатого основания

Применяются они для легких строек, или в качестве основ для колонн или столбов. Каркас монолитного столбчатого основания составляют столбы, устанавливаемые в местах, где нагрузки от здания максимальны, например, по углам или на пересечениях стен. Столбы соединяются между собой ростверком. Если грунт слабый или имеются перепады уровней рельефа, то такой фундамент не используется.

Основу данного вида не используют для домов из газосиликата, строящихся совместно с гаражом, подвальным или цокольным ярусами. Как и многие пористые материалы, газосиликатные блоки достаточно хрупкие.  При подвижках грунта фундамент для дома из газосиликатных блоков может деформироваться и дать трещины на стенах здания.

Газосиликатные блоки гигроскопичны. Они увеличивают содержание влаги внутри, если долго находятся в сырости. По этой причине к гидроизоляции необходимо относиться очень ответственно.

Достоинства и недостатки газосиликатных блоков

Легко возводимый и экологически чистый материал

Изготовление смеси для газосиликата проходит в несколько этапов. Первый состоит из операции газообразования, при которой смесь должна подняться, как дрожжевое тесто. При этом в материале возникает много пор.

Получившейся массе требуется время для затвердения. Затем ее разрезают на блоки с помощью струн. После разрезания получают ровные «кирпичи», помещаемые в автоклав. В автоклаве образуется кристаллическая структура блоков.

Плюсы такого строительного материала:

  1. Легкость.
  2. Высокая теплоизоляция.
  3. Экологическая чистота.
  4. Морозоустойчивость.
  5. Пожарная безопасность.
  6. Звукоизолированность.

Но  газосиликат имеет и недостатки, к которым можно отнести небольшой запас прочности и высокую влагопоглощаемость. Несмотря на столь существенные недостатки, в случае правильной кладки фундамента под газосиликатный материал, дом может прослужить довольно долго. Мало того, из этого материала даже фундаменты делают.

Фундамент из газосиликата

Применение газосиликата в обустройстве фундамента

Газосиликат можно тоже использовать для возведения фундаментной основы, хотя он и подвержен деформациям. Для этой цели лучше всего подойдет материал германских марок, например, «Hebel», «Xella» и других. Но даже качественный материал нуждается в основательной гидроизоляции.

Для этого применяют всевозможные водоотталкивающие мастики. Они защищают пористый материал от попадания в них влаги. Единственным недостатком этих мастик является их высокая цена. А другая, более дешевая гидроизоляция, не сохранит качество фундамента надолго.

Фундамент для дома из газосиликатных блоков доступная конструкция

Строительство домов из газосиликатных блоков в последнее время приобрело особую популярность. Такое внимание к материалу связано с его уникальными технологическими характеристиками. Сегодня газосиликатный кирпич применяется в строительстве домов и хозяйственных сооружений, для возведения заборов и оград в промышленности. Газосиликатные стены обладают небольшим весом и шириной, не оказывают большого влияния на фундамент.

Технологические характеристики газосиликатных блоков

Строительный материал имеет свои особенности, которые следует учитывать при использовании его в работе:

Газосиликатный материал очень чувствителен к просадкам и деформациям. Даже при незначительном колебании грунта могут появится трещины. Именно поэтому категорически запрещено при кладке использовать основу из двутавра или швеллера. Также его не рекомендуется применять для строительства цоколя. Для этих целей подойдет железобетон или кирпич, на который уже может выполняться газосиликатная кладка.

Требования к основаниям под газосиликатную кладку

Согласно нормативным требованиям строительной отрасли фундамент для дома из газосиликата может быть исполнен по-разному. При выборе вида основания необходимо учесть:

При создании проектной документации на строительство дачи из газосиликатных блоков используются расчеты нескольких вариантов фундамента. Выбирать вид основания владелец участка может самостоятельно из предложенных ему вариаций. Как показывает практика, при выборе не последнюю роль играет бюджет.

Использование ленточного фундамента

Основание ленточного типа идеально подходит для строительства одноэтажного здания. При монтаже такого фундамента стоит в обязательном порядке применять дополнительные материалы с теплоизоляционными и гидроизоляционными свойствами. Фундамент для дома из газосиликатных блоков должен быть дополнительно защищен от попадания влаги.
При монтаже не слишком заглубленного фундамента заливку плиты можно и не выполнять. Для выполнения строительных работ необходимо по периметру выкопать траншею глубиной до 0,5 м. На дно «ямы» следует устелить песчаную подушку, высота которой будет не менее 0,4 м. Далее выполняется монтаж деревянной опалубки, укладка армирующего пояса и, собственно, заливка фундамента бетоном.
Заглубленные основания ленточного типа применяют для строительства многоэтажных домов. Также к такой технологии стоит прибегнуть, если вы планируете строить дачу с подвальным помещением. Такой фундамент нуждается в прочном армирующем поясе.
Фундамент под газосиликатный дом создавать в теплое время года. Заливка фундамента зимой категорически запрещается.

Применение монолитного основания

С помощью монолитного фундамента нагрузка, идущая от стен, распределяется равномерно. Такой вариант основания может использоваться на любых почвах. При качественном армировании плитный фундамент может использоваться для многоэтажных многоквартирных домов. Для строительства дачи можно использовать монолитное основание с не таким прочным армирующим поясом. Но, стоит помнить, что такое строительство более затратное, нежели монтаж ленточного фундамента.
Для строительства дачи прекрасно подойдет незаглубленный метод строительства. Монолитный фундамент под дом идеально подойдет под силикатную кладку на нестабильных и очень влажных грунтах.

Особенности столбчатых оснований

Столбчатый фундамент может применятся для строительства не тяжелых строений из блоков. Такое основание состоит из столбчатого каркаса. При монтаже основания столбы устанавливаются в тех местах, где нагрузка на фундамент наибольшая. К примеру, столбы стоит установить по углам будущего здания. Между столбами монтируется ростверк, который и является связующим звеном.
Столбчатый фундамент не применяется при неровном рельефе и на непрочных почвах. Его нельзя использовать для строительства сооружений из газосиликатных блоков, так как это особенно хрупкий материал, реагирующий на любые движения почвы.

Плюсы и минусы использования газосиликатных блоков

Для того, чтобы разобраться с достоинствами и недостатками этого строительного материала стоит разобраться с технологией его производства.
Производство вещества для образования блоков происходит поэтапно:

После производства образуется кристаллическая основа строительного материала.
Благодаря уникальной технологии изготовления газобетон имеет много положительных сторон, среди которых:

К минусам этого строительного материала строители относят невысокий показатель прочности, возможность поглощать влагу. Но тем не менее, строительство зданий, в особенности, дач и загородных домов, стремительно растет. Газосиликатные блоки широко используют в частном строительстве. Кроме того, настоящие умельцы строят из газосиликатного материала фундамент, создавая его в соответствии с нормами и требованиями.

Монтаж фундамента из газосиликатных блоков

Как известно, газосиликатный блок легко поддается деформации. Но тем не менее, его используют для строительства фундамента под дачный домик.
При выполнении такого рода строительных работ стоить помнить, что такое основание нуждается в очень качественной гидроизоляции. Сегодня на рынке можно приобрести специальные мастики, которые способны пропитать пористый материал и предотвратить попадание в него влаги. Главным недостатком таковой пропитки является ее немаленькая стоимость, а иные мастики попросту не подходят. Именно поэтому газосиликатный фундамент строится очень редко.

Можно ли использовать газобетонные блоки для фундамента

Вопрос:

Спрашивает Владимир из Нижнего Новгорода: «Добрый день! Возможно ли применение газоблоков для строительства фундамента? Есть ли какие-то нормативы по этому вопросу?»

Ответ:

Здравствуйте, Владимир! В нормативах СП 15.13330 (пункт 9.1) для армокаменных и каменных конструкций специально указано, что для изготовления фундаментов категорически запрещены материалы:

Запрещенные для фундаментов конструкционные материалы.

Поскольку газобетон является типичным ячеистым бетоном, применение газоблока в несущих подземных конструкциях становится невозможным. То же можно сказать и о пеноблоке. Однако в этом же своде правил указано:

Пароизоляция газобетонных стен изнутри.

Экономя бюджет, индивидуальные застройщики часто возводят садовые домики без проекта, нарушая строительные нормы или вовсе не зная о них. Возможно объяснение причин, по которым запрещено применять газобетон в подземных конструкциях зданий и цоколях, позволит повысить эксплуатационный ресурс постройки и избежать переделок.

Использованный в элементах фундамента газобетонный блок опасен для подземной конструкции по ряду причин:

Даже на несущие стены из газоблока запрещено опирать плиты перекрытия во избежание их обрушения в процессе эксплуатации. Кладку завершают на 30 – 40 см ниже проектного уровня перекрытия, монтируют щитовую опалубку на последний ряд газобетонного блока, армируют конструкцию и заливают монолитный армопояс товарным бетоном. Что уж говорить об опирании целого дома на этот материал.

Аналогичная технология применяется при установке мауэрлата, на который опирается стропильная система здания.

Пенобетон по умолчанию имеет заниженные эксплуатационные характеристики в сравнении с автоклавным газобетоном. Однако даже этот материал содержит больше цементного камня в составе, что резко повышает его водонепроницаемость. Газоблоки этим похвастаться не могут, они интенсивно впитывают влагу из воздуха и прилежащих к ним материалов, а после замерзания вода создает многочисленные микротрещины в несущих конструкциях. Тем не менее и пенобетон и газобетон относятся к ячеистым бетонам и применяться для фундаментов и цоколей не могут.

Отличие газобетона от пенобетона.

Таким образом, газобетон нельзя применять даже в наземных элементах фундамента (цоколь, незаглубленная лента НЗЛФ, столбчатый ростверк), контактирующих с грунтами оснований. Наружные поверхности газобетонной кладки стен следует гидроизолировать снаружи и оклеивать пароизоляционными пленками/мембранами изнутри.

Материал не способен дать запаса прочности по нагрузке от веса всего здания, зато способен серьезно их снизить в проекте дома со стенами из газобетона. Фундаменты строят из блоков ФБС либо стеновых кладочных форматом 2 х 2 х 4 дм без пустот и щелей. Наполнителем может служить щебень или шлак.

Совет! Если вам нужны строители для возведения фундамента, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России.

Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.

Хорошая реклама

Читайте также

какой нужен, глубина и высота фундамента

Довольно часто можно столкнуться с утверждением, что раз удельный вес ячеистого бетона в 2-3 раза меньше массы кирпича, то фундамент под дом из газобетона в 2 этажа можно сделать лёгким, существенно снизив затраты на нулевой цикл. Определённая экономия возможна - в случае проектирования ленточных или свайно-ростверковых фундаментов. Но достигается она отнюдь не путём ослабления несущей способности основания, которое обязательно должно быть железобетонным, а исключительно за счёт меньшей ширины.

Стены из газоблока тёплые, и даже при меньшей толщине более эффективны, чем кирпичные. Но им необходима очень надёжная и жёсткая опора, так как этот кладочный материал довольно хрупок и слабо работает на растяжение. Разбираемся, какой нужен фундамент для двухэтажного дома из газобетона.

Фундамент любого здания должен быть надёжным, ведь от него зависит долговечность постройки в целом. Поэтому общие требования к этим конструкциям одинаковы. Они должны быть:

Мнение эксперта
Виталий Кудряшов

строитель, начинающий автор

На заметку: Приятным бонусом в этом списке была бы экономичность, но ставить её во главу угла не рекомендуем. Строительный опыт показывает, что именно стремление сэкономить на фундаменте чаще всего выходит боком и в конечном итоге влечёт немалые убытки.

Чтобы избежать растрескивания кладки из-за подвижек грунта, фундамент для двухэтажного дома из газобетона должен быть ещё и жёстким. К категории жёстких относят конструкции, преимущественно работающие на сжатие. Их подошва, передающая на основание нагрузку, всегда остаётся плоской, не изгибается, и автоматически выравнивает имеющиеся на грунте деформации. Для устройства жёстких фундаментов применяют щебневый и бутовый бетон, кладку из бутового камня и глиняного кирпича.

Глубина фундамента для двухэтажного дома из газобетона определяется, исходя из типа опорной конструкции, наличия или отсутствия подвала, вида и количества прокладываемых под землёй коммуникаций. В расчёт принимаются данные гидрогеологического исследования грунта:

  1. его разновидность и физическое состояние;
  2. уровень грунтовой воды и вероятность её поднятия в период строительства;
  3. присутствие верховодки;
  4. отметка уровня промерзания;
  5. вероятность пучения в процессе оттаивания.

Каким бы ни был тип грунта (исключение скальный), минимальная отметка заложения базы под наружные стены составляет 50 см. Если грунт илистый, пылеватые и мелкозернистые пески или глина, ленточный фундамент для дома из газобетона в два этажа необходимо закладывать ниже отметки промерзания. Насколько именно, вычисляется по формулам, приведённым в СП 22.13330.

В случае с проектированием подвальных помещений, имеет значение, отапливаются они, или нет. Если нет, то отметка подошвы фундамента равна половине УПГ - отсчёт ведётся не от поверхности земли, а от пола заглубляемого помещения. Если подвал отапливаемый, то для определения глубины заложения применяется понижающий коэффициент, который умножается на отметку промерзания грунта.

Сложно говорить о расчёте фундамента, не имея в виду конкретный объект, строящийся в определённых условиях. Ведь проектирование этой конструкции довольно сложная задача, решаемая на основании комплексного обследования участка. Чтобы определить, какой должен быть фундамент для двухэтажного дома из газобетона, необходимо:

Выполнить расчёты по несущей способности и второй группе предельных состояний (по деформациям). На основе результатов расчётов размеры фундамента можно скорректировать.

Решая, какой фундамент нужен для дома из газобетона в два этажа, многие склоняются в сторону столбчатой конструкции, полагая, что столбы можно выложить из стеновых бетонных блоков. Основной целью является желание сэкономить на более дорогостоящей фундаментной ленте. И действительно, если грунт на участке плотный и обладает высокой прочностью, такую замену вполне можно произвести, расположив столбы по углам, на пересечениях стен и в промежутках, определяемых расчётом. Но о бетонных блоках нужно забыть, они не предназначены для устройства несущих конструкций нулевого цикла.

Если и делать столбы, то в монолите, с предварительным формированием подушек, расширяющих подошву точечных опор. Оголовки столбов обвязываются ростверком – той же фундаментной лентой, только надземной. Именно она принимает нагрузки от конструкций здания и распределяет их на вертикальные опоры.

Недостатком такого решения является то, что выполнять работы по расширению основания, армированию, да и заливке, на существенной глубине неудобно. В любом случае приходится рыть траншею или котлован, так что сэкономить на объёме земляных работ тут явно не удастся. Да и на бетонировании тоже - учитывая, что придётся устраивать и ростверк.

Проектировщики этот тип фундамента для жилых домов обычно не предлагают, не советуем принимать такое решение и мы. Выбрать, какой фундамент лучше для дома из газобетона 10х10 2 этажа, можно из трёх следующих позиций.

На слабых и водонасыщенных грунтах, а так же при необходимости заглубления ниже 3-х метров, наиболее эффективно работают свайные фундаменты. И это наиболее оптимальный вариант для участков на склоне или с неровным рельефом. Для жилых домов обычно используют короткие 6-метровые сваи с несущей способностью от 500 кН. В остальных случаях выбор чаще всего осуществляется между ленточными и плитными конструкциями.

Мнение эксперта
Виталий Кудряшов

строитель, начинающий автор

Длина продольных прутов должна быть такой, чтобы была возможность замонолитить концы в ростверке. Конструкция получается высокопрочная и долговечная, удобная для самостоятельного исполнения. Что немаловажно, она обходится на 15-20% дешевле глубоко заложенной фундаментной ленты.

Ленточный фундамент под дом из газобетона в 2 этажа выполняется в виде закольцованной стенки, поверх которой и выполняется блочная кладка. При небольших нагрузках или при строительстве на участке с хорошим плотным грунтом, а так же когда выполняется бетонная подготовка основания, эта стенка может иметь прямоугольное сечение. В остальных случаях, сечение будет ступенчатым – за счёт уширенной подошвы.

Мнение эксперта
Виталий Кудряшов

строитель, начинающий автор

Важно! ФБС обладают высокой прочностью, поэтому строительные нормы допускают устройство из них западающего фундамента (когда толщина наземной стены больше ширины цоколя на 12-13 см). Однако, при возведении стен из газобетона проектировать такой вариант нельзя: кладка должна опираться на фундамент всей своей плоскостью, а не свисать с него. Мало того, необходимо предусмотреть ещё и запас ширины – по 10 см с каждой стороны.

Продолжаем сравнивать, какой фундамент лучше для дома из газобетона в 2 этажа. Плитный монолит набирает популярность в малоэтажном домостроении, потому что у него есть несколько существенных плюсов.

Наиболее оптимален выбор этого типа фундамента, когда в доме предусматривается цокольный этаж. В этом случае, плита заглубляется ниже промерзания грунта, поэтому коммуникации можно вводить не через плиту, а через стенки.

Вертикальные ограждающие конструкции подвала можно выкладывать из тех же материалов, что применяют и для возведения ленточных фундаментов. Однако самый надёжный вариант – монолит. То есть, фундамент вкупе со стенками подвала будет выглядеть, как цельная бетонная чаша. При правильном проектировании и сооружении, ей не страшны ни повышенная влажность грунта, ни морозное пучение.

Недостаток у плиты только один – высокая себестоимость, которую влечёт за собой огромное количество бетона класса В22,5, необходимого для заливки. Его объём высчитывается путём умножения площади на высоту фундамента 2 этажного дома из газобетона (в среднем она составляет 300 мм) и на коэффициент запаса 1,1. Дополнительно к этому, выполняется ещё и бетонная подготовка толщиной 100 мм – из более дешёвого тощего бетона В7,5.

Как вариант, вместо подбетонки настилают профильную мембрану, которая тоже стоит немалых денег. К бетону требуется ещё и арматура, и наплавная гидроизоляция, которая закладывается между подготовительным и основным бетонными слоями. На пучинистых почвах под плиту закладывают ещё и слой жёсткого пенополистирола, который исключает соприкосновение фундамента с промёрзшим грунтом.

Если суммировать все слои, цена такого фундамента получается вдвое, а то и втрое выше общей стоимости затраченного бетона. Так что, снизить себестоимость нулевого цикла точно не получится.

Плитный монолит – это не тот вариант, который легко залить самостоятельно. Да и бетон должен быть заводской, с заданными характеристиками, точно соответствующими конкретной марке. Конструкцию нужно правильно спроектировать. Кроме пирога самого фундамента, это ещё и вводы инженерных коммуникаций, так как после заливки сделать их будет уже невозможно.

Предварительные расчёты плиты направлены на то, чтобы правильно определить её толщину, способную противостоять весу здания. При этом учитывается несущая способность грунта, которую можно взять из нормативных таблиц, где приводятся усреднённые данные. Точные цифры можно получить только в результате гидрогеологических изысканий, которые обязательно производятся при индивидуальном проектировании.

Например, строительство будет вестись на суглинках, несущая способность которых составляет 3,5 кг/см². В условии задачи площадь дома 9*10 м (9000 см²) и весит он 200 тн. Высчитываем требуемую нагрузку на грунт 9000*3,5 = 315 тн. Вычитаем из них вес дома, получаем 115 тн – вес фундаментной плиты. Допустим, за минусом веса арматуры остаётся 85 тн бетона с удельным весом 2,8 т/м². Поделив эти значения, получаем 30,36 м³ бетона. 90 м² (площадь дома) делим на 30,36, и получаем 29,6 см - толщину плиты.

Вот как в общих чертах выглядит процесс формирования плитного монолита:

Обязательно гидроизолируются и торцы плиты. Если предусмотрено утепление фундамента, то ЭППС укладывается именно на этом этапе – сразу после гидроизоляции.

Опалубку, с помощью которой фундаменту задаётся необходимая форма, чаще всего выполняют из обрезных досок естественной влажности. Если плита возвышается над поверхностью грунта на 20-30 см, из доски сначала собирают укрупнённые щиты, а потом крепят к забитым в грунт кольям.

Снизу защитный слой бетона 70 мм обеспечивается за счёт пластиковых фиксаторов. Сверху на опалубке просто выставляются отметки выше 35 мм от арматуры, чтобы видно было, до какого уровня лить бетон.

Для заливки фундамента используется готовая бетонная смесь (БСГ) класса 22,5, F75, W6, крупность щебня не более 20 мм, изготовленная по ГОСТ 7473.

После того, как работы по армированию закончены, производится геодезическая разбивка схемы укладки смеси, на которой обозначаются траектории движения автобетононасоса. Разметка бетонирования производится от осей опалубки, за нулевую отметку принимается уровень планировки.

Отметки верха фундамента нивелиром переносят на борта опалубки, в этих местах в доски забивают гвозди. Если нужно визуально отметить толщины технологических слоёв, нужное расстояние отмеряют металлической линейкой от гвоздя, и делают отметку краской.

К работам по бетонированию относятся такие технологические операции:

Перед началом заливки площадь будущего фундамента очищается от грязи, следов масел и битума. При положительной температуре её промывают и дают высохнуть, арматура очищается от ржавчины. В зимнее время наледь и снег убирают горячим воздухом под полиэтиленовым или брезентовым укрытием. Внутренние поверхности опалубки покрывают смазкой (обычно используют отработанные масла).

Бетонирование производят блоками, разрезая массив плиты вдоль и поперёк рабочими швами. На их границах устанавливают внутреннюю опалубку, изготавливаемую из тонкой проволочной сетки с ячейкой 10 мм. Её полоски крепят вертикально, привязывая проволокой к арматуре сеток.

Само бетонирование в этой цепочке операций является заключительным этапом. Смесь перекачивается автобетононасосом в опалубку, укладываясь слоями толщиной не более 50 мм. Разрыв во времени для нанесения следующего слоя составляет не более 1 часа – до того, как уже залитый бетон начнёт схватываться.

Последний слой бетона укладывается так, чтобы до верха деревянной стенки оставалось не менее 5 см, это необходимо принимать в расчёт ещё при установке опалубки. В целом, работы надо организовать так, чтобы бетонирование было непрерывным, и весь фундамент был залит за один день.

Какой фундамент выбрать под дом из газобетона, сравнение вариантов

Дом из газобетона является относительно легким строением, так как его плотность, в среднем, составляет всего 500 кг/м3. Такая легкость дает преимущества при строительстве фундаментов. Передаваемая на грунт нагрузка от веса здания будет меньше, значит площадь опоры некоторых видов фундаментов тоже можно уменьшить, существенно сэкономив.

Газобетонные дома можно строить на любых типах фундаментов, всё зависит от геологии и архитектурного решения. 

Виды фундаментов

В зависимости от условий грунта и архитектурных решений дома, будут целесообразны разные типы фундаментов. Основание, подходящее для одного грунта, может быть совершенно непригодным для другого грунта. В данном обзоре мы постараемся объяснить, как выбрать фундамент для газобетонного дома.

На выбор фундамента влияет следующее:

  1. Вес дома.
  2. Тип грунта.
  3. Однородность грунта.
  4. Глубина промерзания.
  5. Уровень грунтовых вод.

Как выбрать фундамент в зависимости от грунта

Грунты обладают несколькими основными параметрами, которые влияют на выбор типа фундамента, а именно: несущая способность, пучинистость, глубина промерзания, однородность и водонасыщенность.

Несущая способность грунтов – значение, которое показывает, какую нагрузку можно передать на грунт. К примеру, суглинок может выдержать 3.5 кг/см2, а крупный песок 6 кг/см2. То есть, на крупнозернистый песок можно передать вдвое большую нагрузку, что уменьшает требование к площади опоры фундамента.

Таблица расчетного сопротивления грунтов

Крупный песок и щебень являются непучинистыми материалами и обладают высокой несущей способностью. Потому их используют в качестве подушки для фундамента, заменяя ими прочие грунты.

Пучение грунта – способность расширяться при влажном состоянии и отрицательных температурах. Чем грунт мокрее, тем сильнее он расширяется, и тем хуже для фундамента, так как силы морозного пучения могут поднимать и деформировать фундамент.

Описание грунтов

Морозное пучение грунтов

К примеру, в мороз, суглинок пылеватый может расширяться до 10%, а песок расширяется всего на 1%. Таким образом, если глубина промерзания составляет метр, то суглинок вспучится до 10 см, а песок вспучится всего на 1 см.

Также необходимо учитывать расположение грунтовых вод и глубину промерзания.

Карта глубины промерзания грунтов

Так как газобетон обладает низкой прочностью на изгиб, то любые деформации от фундамента могут образовать в стенах трещины. Потому, основание должно быть максимально неподвижное и жесткое.

Чтобы обеспечить неподвижность фундамента, необходимо произвести одно или несколько условий, в зависимости от типа фундамента а именно:

  1. Заложением фундаментов ниже глубины промерзания.
  2. Создание непучинистой подушки из песка и щебня.
  3. Обустройство дренажной системы по периметру здания.
  4. Уменьшение промерзания, за счет утепления фундамента и отмостки.

Разность осадки фундамента должна составлять не более 2 мм на метр. Такая деформация не создаст трещин в неармированной кладке из газобетона.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент (МЗЛФ)

Данный тип фундамента является самым распространенным и недорогим для дома из газобетона. МЗЛФ применяют на нормальных слабопучинистых грунтах. Смысл такого фундамента в том, что он закладывается выше глубины промерзания грунта, что существенно экономит деньги на бетоне. От сил морозного пучения спасает утепленная отмостка и утепленный цоколь, которые не позволяют морозу пройти под фундамент и уменьшают глубину морозного пучения.

Достоинства и недостатки МЗЛФ:

  1. Простота и невысокая стоимость.
  2. Достаточная прочность для двухэтажного дома.
  3. Хорошая площадь опоры фундамента.
  4. Справиться с его возведением может один человек.
  5. Нельзя использовать на пучинистых и мерзлых грунтах.
  6. Сложность возведения на неровных участках (склонах).

Под мелкозаглубленной лентой устраивают песчаную подушку толщиной 20-50 см и слой щебня 10-20 см.

Подземная часть фундамента может составлять от 30 до 50 см, а цоколь – от 30 до 60 см. Высота цоколя может быть в принципе любой, но не меньше 30 см. Чем высота ленты больше, тем жестче получается фундамент.

Заглубленный ленточный фундамент для газобетона

Заглубленная лента – фундамент, установленный ниже глубины промерзания грунта, которая может составить от 100 до 250 см.

Данный вид фундамента является очень затратным в плане расхода бетона. Оправдан такой выбор только в том случае, если требуется цокольный этаж.

Давайте посчитаем, сколько бетона потребуется для фундаментной ленты дома 10х10 метров с толщиной 40 см и высотой ленты 200 см.

Длина всей ленты с учетом периметра и центральной балки составит 50 метров.

Площадь опоры фундамента – 50х0.4 =20м2.

Объем бетона - 50х2х0.4 = 40 кубометров бетона.

Вес такого заглубленного фундамента составит 100 тонн + еще потребуется заливать бетоном пол цокольного этажа.

Давление фундамента на грунт – 100/20 = 5 тон на м2 или 0,5 кг на см2.

При слабых грунтах, для увеличения площади опоры, на ленточных и свайных фундаментах делают пятку. Пятка представляет из себя уширение, которое распределяет нагрузку от фундамента по большей площади.

Свайные фундаменты для газобетона

Данный тип фундамента является нечастым решением для газобетонных домов, но бывают случаи, когда он просто незаменим.

Достоинства и недостатки:

  1. Возможность возведения на крутых склонах;
  2. На рыхлых пучинистых грунтах с высоким уровнем грунтовых вод;
  3. На грунте с большой глубиной промерзания выше 1,5 м;
  4. Низкая несущая способность за счет небольшой площади опоры.
  5. Касательные силы морозного пучения могут приподнять сваи.

Стоит отметить сваи “Тисэ”, которые имеют уширение внизу, создающее дополнительную анкеровку в грунте и большую опору, в сравнении с другими видами свай.

Существуют следующие виды свай:

  1. Винтовые (вкручиваются как шурупы).
  2. Набивные (трубы заполняются бетоном).
  3. Забивные (в вырытые ямы вставляются готовые столбы).
  4. Бурозабивные(спецтехникой забиваются бетонные столбы).

Плитный(монолитный) фундамент для газобетона

Такой тип фундамента часто применяют на слабых грунтах, и в местах с высоким уровнем грунтовых вод.

Плитный фундамент бывает с ребрами жесткости и без них. Ребра увеличивают жесткость плиты, что уменьшает возможные деформации при подвижках грунта.

Плита обладает большой площадью опоры, что равномерно распределяет нагрузку на грунт.

В зависимости от грунта и веса дома, толщина монолитной плиты может составлять от 25 до 50 см.

Под плитой обязательно должна быть песчаная утрамбованная подушка толщиной 30 см. В некоторых случаях, на песок укладывают еще и слой щебня, который предотвращает капиллярный подсос влаги из песка в фундамент.

Достоинства и недостатки:

  1. Большая несущая способность.
  2. Применимость на любых грунтах.
  3. Высокая устойчивость к деформациям.
  4. Готовый черновой пол.
  5. Невозможность построить подвал.
  6. Большие затраты на земляные и дренажные работы.
  7. Низкий уровень пола относительно земли.
  8. Сложность возведения на неровных участках (склонах).

Утепленная шведская плита (УШП)

УШП – хорошо утепленный со всех сторон монолитный фундамент, в котором до заливки бетона закладывается водопровод, канализация, электрика и теплые водяные полы.

УШП обладает хорошей несущей способностью и может применяться на слабых, водонасыщеных и пучинистых грунтах.

УШП решает сразу несколько задач:

  1. Фундамент.
  2. Утепление цоколя.
  3. Гидроизоляция фундамента.
  4. Черновой пол.
  5. Отопительная система.

Достоинства и недостатки:

  1. Хорошая несущая способность.
  2. Применимость на любых грунтах.
  3. Плита изначально утеплена пенополистиролом.
  4. Не нужно делать стяжку для теплых полов.
  5. Отсутствие мостиков холода.
  6. Плита является хорошим аккумулятором тепла.
  7. Быстро возводится.
  8. Большая экономия на отоплении.
  9. Отличная гидроизоляция фундамента.
  10. Довольно выгодное решение в перспективе.

Фундамент для дома из газосиликата: расчет блоков


Пеноблоки, или газосиликат, становятся все более популярны для постройки частных домов, вытесняя традиционный кирпич и тяжелый бетон. Объясняется это хорошими эксплуатационными характеристиками стройматериала, небольшой его стоимостью и высокой скоростью кладки. Некоторые застройщики пытаются применять газосиликатные блоки не по назначению, сооружая из них фундаменты под различные типы построек. Стоит ли так поступать, и какой тип фундамента подойдет под дом из пенобетона, прочитаете в статье.

Фундамент из пористого стройматериала – неверное решение

Пеноблоки прекрасно справляются с нагрузкой, когда они в надземной части стены

Пеноблоки прекрасно справляются с нагрузкой, когда они в надземной части стены. Хотя даже в стене блоки по технологии положено усиливать армирующей сеткой, что закладывается в кладочные швы. Объясняется это просто: пенобетон достаточно прочен при сжатии, но нагрузку на излом и растяжение выдерживает с трудом. Любой тип фундамента, тем более ленточный мелкозаглубленный, испытывает комплекс интенсивных нагрузок, действующих разнонаправлено. Кроме вертикального давления надстройки, это деформирующие влияния грунта, происходящие вследствие его подвижек и морозного пучения. Прочности блоков недостаточно, чтобы выдерживать грунтовую деформацию, тем более, что стройматериал не усилен армированием.

Второй фактор, что не позволяет газосиликатные блоки использовать в качестве фундаментного стройматериала, — его нестойкость к влиянию избыточной влаги. Опять же по технологии стену, выложенную пенобетоном, обязательно защищают снаружи (наружное комплексное утепление или просто оштукатуривание). Открытые пеноблоки как губка напитывают влагу, при этом теряют теплоизоляционные и прочностные характеристики. Если наружную поверхность стены дома не закрыть от атмосферных влияний, на долговечность постройки рассчитывать не стоит. В условиях фундамента надежно защитить газобетон от влияния грунтовой влаги какого-либо происхождения нереально.

Хотя газосиликатные блоки совершенно непригодны для основы постройки, для кладки стен частных домов и хозяйственных построек на загородных участках этот стройматериал подходит как нельзя лучше. Блоки легки при внушительных объемах, имеют практически совершенную геометрию, просто отрезаются. Для кладки не нужны большие объемы цементно-песчаного раствора, здесь используется специальный полимерцементный клей, образующий тонкий (2-3 мм) шов между пеноблоками. Одним словом, газосиликатные блоки, — находка для каменщиков и домашних мастеров. К тому же, учитывая малый удельный вес материала, устройством массивного фундамента можно пренебречь. Под дом из пенобетона сооружаются облегченные варианты оснований, что не так трудоемки и затратны во всех отношениях. Как раз о типах фундаментов, что можно сооружать под дома, выложенные газосиликатом, пойдет речь дальше.

Рекомендуем к прочтению:

Типы фундаментов под газосиликатные стены

Благодаря небольшому весу пеноблоков можно сооружать менее массивные и прочные основы под постройку дома

Благодаря небольшому весу пеноблоков общая масса постройки значительно снижается. Как следствие, — давление на единицу площади грунта, находящегося под фундаментной подошвой, также гораздо ниже. Это дает возможность сооружать менее массивные и прочные основы под постройку дома. Какие типы фундаментов подойдут под сооружения, выполненные газосиликатом? В зависимости от вида возводимой постройки, типа грунта на участке и произведенных расчетов давления подошвы основания на грунт рассматриваются такие варианты фундаментов:

Заглубленную ленту придется делать, если в строящемся доме предполагается полноценный цокольный этаж. В этом случае не берется в расчет вес надстройки, — на первом месте запроектированный подвал, устройство которого при других типах фундаментной конструкции невозможно.

Мелкозаглубленное ленточное основание целесообразно в регионах с близким расположением относительно поверхности (40-60 см) устойчивых грунтов. В такой ситуации достаточно залить неглубокую армированную бетонную ленту или сделать фундамент на основе бутового камня (в некоторых регионах приоритетный способ устройства основы под дома и другие постройки).

Там, где грунты рыхлые, склонны к пучению, заболоченные, создание незаглубленного фундамента не рекомендуется под постройки из любого стройматериала, в том числе,- выполненные пеноблоками. В расчет в данной ситуации берется не вес надстройки, а характеристики грунтов, что гораздо важнее. Здесь под возведение стен дома без подвала газосиликатными блоками делается фундамент, усиленный заглубленными опорами: столбами или сваями. В поверхностных грунтовых слоях заливается бетонная лента, но опирается она не столько на подлежащий грунт, сколько на заглубленные опоры.

Свайно-ростверковое и столбчато-ростверковое основание по конструкции практически не отличаются. Разница только в способе устройства заглубленных опор. Сейчас в частном строительстве используют винтовые сваи, удобные в плане использования. Опоры просто ввинчиваются в грунт до определенного уровня, что соответствует расчетам залегания устойчивых грунтовых пластов. Поверхностно роется неглубокая траншея (30-50 см), по периметру будущего дома и под несущими стеновыми перегородками, в которую заливается армированная бетонная лента, жестко связанная с заглубленными опорами. При расчете берется во внимание не ширина ростверка, а количество и расположение свай, которые несут основную нагрузку.

Рекомендуем к прочтению:

Под постройку дома или любого другого здания из пеноблока предпочтительнее заливка бетонных армированных столбов

Столбчатые опоры по функции подобны сваям, отличаясь только способом устройства. Под постройку дома или любого другого здания из пеноблока предпочтительнее заливка бетонных армированных столбов. В местах, определенных расчетами, бурятся скважины определенной глубины. В углубления помещаются самостоятельно изготовленные (скрученный рулонный гидроизолятор) или готовые трубы (металлические, асбестоцементные, ПВХ). В их полость на всю длину помещается связанный армирующий каркас, после чего труба заливается жидким бетоном. По периметру и под простенками также устраивается железобетонная лента, на которую и производится кладка газосиликатных блоков.

Последний вариант основания предполагает устройство железобетонной плиты , что опирается на сваи или столбы. В этом варианте расчет на то, что залитая поверх опор (на расстоянии от грунта) плита будет одновременно перекрытием и основой для кладки пеноблоков.

Под возведение дома газосиликатными блоками годится любой из наиболее распространенных в частном строительстве способов устройства фундамента. Какой тип основы выбрать в конкретной ситуации, — зависит от характеристик грунта и проведенных расчетов нагрузки на подошву основания постройки. Одно можно сказать определенно: фундаментная конструкция, выполненная пеноблоками, — несостоятельная идея.

Строительный блок 180 Strong | Silikaat

Кладка

При строительстве стены из пустотелых силикатных блоков применяются те же принципы, что и при использовании других силикатных кирпичей. Базовые конструкции (фундамент и фундамент) должны быть ровными, устойчивыми и прочными. На фундамент необходимо установить надлежащую гидроизоляцию, чтобы проникающая в фундамент влажность не распространялась на стены. Перед укладкой блоки необходимо увлажнить и использовать кладочный раствор нужной консистенции.Для создания надлежащего сцепления раствора с камнем раствор не должен быть слишком сухим. В случае слишком жидкого раствора смесь выльется из швов и может не достичь необходимой прочности. Использование более жидкой смеси не компенсирует необходимость увлажнения камней. Чем более мелкозернистая смесь, тем удобнее работать. В жаркую и сухую погоду нужно предотвратить слишком быстрое высыхание стены. Силикатный кирпич нельзя использовать для фундаментов или несущих стен подвала.Силикатные стены нельзя накрывать чем-то, препятствующим высыханию. Стену можно покрасить краской с очень хорошей паропроницаемостью.
Стройку рекомендуется начинать с угла. Смесь удобно наносить на блоки с помощью ковша для раствора или салазок, так как это обеспечивает равномерное распределение раствора и ровные швы.
Челюсть - очень полезный инструмент для обработки и размещения блоков. Это значительно ускоряет работу и требует меньше рабочих.Резиновый молоток со свинцовым просом может быть полезен для подталкивания блоков в нужное место.

h4> Перемычка проемов

Вес рядов блоков над окнами и дверями распределяется на обе стороны проема с помощью перемычек. Для стены из силикатных блоков больше всего подходят перемычки из железобетона. Тип перемычки (размеры, усиление, несущая способность, длина) определяет проектировщик. Под основанием перемычки должен быть неразрезанный блок / кирпич.В случае проемов более 1,5 м минимальная опорная поверхность под одним концом должна составлять не менее 250 мм.

При установке перемычек и панелей перекрытия необходимо следить за тем, чтобы перемычки или панели опирались, по крайней мере, на половину блока, или это должно быть выполнено в соответствии с требованиями, установленными в проекте. Заливка бетонной ленты должна основываться на принципах бетонирования. Асиликатные блоки имеют две полости, которые проходят через блок, необходимо учитывать, что бетон будет заливаться в эти отверстия.Поэтому нужен дополнительный бетон. Чтобы уменьшить количество используемого бетона, полости можно заполнить на половину или на три четверти монтажной пеной.
В случае силикатных блоков хорошим инструментом для крепления лесов и приспособлений являются дюбели.

.

The s Block Elements - Учебный материал для IIT JEE

 


Элементы группы 1: щелочные металлы

Элементы

группы 1 известны как щелочных металлов .Он включает литий (Li), натрий (Na), калий (K), рубидий (Rb), цезий (Cs) и франций (Fr). Эта группа находится в блоке s периодической таблицы.

Рис. 1. Таблица Менделеева

Физические свойства щелочных металлов:


Химические свойства щелочных металлов:

4 Li + O 2 2Li 2 O (оксид)

2Li + 2H 2 O → 2LiOH + H 2

2 Li + H 2 → 2 LiH

2Na (с) + Cl 2 (г) → 2NaCl (с)

M + (x + y) NH 3 → M + (NH 3 ) x + e - (NH 3 ) y


Использование щелочных металлов:

Общая характеристика соединений щелочных металлов


Аномальные свойства лития

Литий показывает диагональную связь с магнием . У этой связи много причин, а именно:

2Mg + O 2 → 2MgO

4 Li + O 2 2Li 2 O

6 Li + N 2 → 2 Li 3 N

Разница между литием и другими щелочными металлами:

4Li (с) + O 2 (г) Li 2 O (с)

6 Li + N 2 → 2 Li 3 N

4 LiNO 3 → 2 Li 2 O + 4NO 2 + O 2


Некоторые важные соединения натрия

Важными соединениями натрия являются:


Карбонат натрия (Na 2 CO 3. 10H 2 O)

Рис. 2. Структура карбоната натрия

2 NaCl + CaCO 3 → Na 2 CO 3 + CaCl 2

Этапы образования Na 2 CO 3 следующие:

NaCI + CO 2 + NH 3 + H 2 O → NaHCO 3 + NH 4 Cl

CaCO 3 → CO 2 + CaO

2 NH 4 Cl + CaO → 2 NH 3 + CaCl 2 + H 2 O

2 NaHCO 3 → Na 2 CO 3 + H 2 O + CO 2

Использование карбоната натрия:


Хлорид натрия (NaCl)

Рис. 3. Структура кристалла хлорида натрия

Использование хлорида натрия:

Гидроксид натрия (NaOH)

Рис. 4. Ячейка Кастнера-Келлнера

NaOH + CO 2 → Na 2 CO 3

Использование гидроксида натрия:


Карбонат водорода (NaHCO 3 ):

2 NaHCO 3 (с) → CO 2 (г) + H 2 O (г) + Na 2 CO 3 (с)


Элементы группы 2: щелочноземельные металлы

Элементы

группы 2 известны как щелочноземельных металлов . Включает бериллий, магний, кальций, стронций, барий и радий . Степень окисления щелочноземельных металлов +2. Их внешняя электронная конфигурация - ns 2 .


Физические свойства щелочноземельных металлов:


Химические свойства щелочноземельных металлов:

2Ca (с) + O 2 (г) 2CaO (с)

Be (s) + Cl 2 (г) → BeCl 2 (s)


Использование щелочноземельных металлов:


Аномальное поведение бериллия

Бериллий показывает диагональное соотношение с алюминием.


Разница между бериллием и другими щелочноземельными металлами:


Сходства между бериллием и магнием / Диагональная связь бериллия с алюминием:

Be 3 N 2 + 6 NaOH → 3 Na 2 BeO 2 + 2 NH 3

2 Al + 2 NaOH + 2 H 2 O → 2 NaAlO 2 + 3 H 2

Be (s) + Cl 2 (г) → BeCl 2 (s)

2Al (s) + 3Br 2 (l) → Al 2 Br 6

Рис. 5. Полимерная структура хлорида бериллия

Рис. 6. Полимерная структура бромида алюминия

Be 3 N 2 + 6 H 2 O → 3 Be (OH) 2 + 2 NH 3

AlN + 3H 2 O → Al (OH) 3 + NH 3

Al 4 C 3 + 12 H 2 O → 4 Al (OH) 3 + 3 CH 4

Биологическое значение натрия и калия


Биологическое значение магния и кальция

Использование магния:


Биологическое значение кальция:

Идеальное соотношение кальция и магния - 1: 1. Оба работают антагонистично друг другу. Например, , если кальций сокращает мышцы, магний расслабляет мышцы.

Некоторые важные соединения кальция

Оксид кальция (CaO):

Рис. 5. Образование гидроксида кальция из оксида кальция


Гидроксид кальция (Ca (OH 2 ):


Карбонат кальция (CaCO 3 ):


Сульфат кальция (CaSO 4 ):

2 CaSO 4 .2H 2 O → 2 CaSO 4 .H 2 O + 3H 2 O


Цемент:


Посмотрите это видео, чтобы получить дополнительную информацию

Другие показания

Элементы s-Block


Особенности курса


.

Изолированный опалубочный блок для проекта самостоятельной сборки

Концепция Gablok - это изолированных блоков , индивидуальная система перекрытий , а также изолированных балок и перемычек , которые позволят вам построить экстерьер и интерьер стены вашего деревянного дома (самонастраиваемая конструкция). Эти детали (подробно описаны ниже) необходимы для сборки оболочки изолированного каркаса вашей будущей конструкции. Это , доставленные непосредственно вам на строительную площадку с вашим планом установки .

Этот процесс позволяет, среди прочего, избежать избыточных отходов , связанных с обработкой на месте.

После установки утепленной опалубки все, что вам осталось, это строительство крыши (каркас + кровля) и внешняя отделка вашего дома с выбранной вами отделкой (штукатурка, кирпич, облицовка и т. Д.).

Внутри своего самостоятельного строительства вы начнете с выполнения различных специальных техник по нашему выбору (благодаря оставшемуся пространству между стропилами), а затем перейдете к отделке (OSB + гипсокартон и т. Д.).

Сборка системы очень высока быстро и не требует времени сушки .

Размеры ваших дверных и оконных проемов станут известны сразу после получения разрешения на строительство. Это позволяет вам заказать внешние столярные изделия заранее . Эти сборные элементы помогают избежать остановки строительства каркаса и экономят время.

Концепция Gablok стала возможной благодаря целой цепочке профессий, участвующих в строительстве вашего нового дома.

Хотите построить дом самостоятельно в Бельгии? Концепция Gablok может вам это позволить!

.Кремний

| Элемент, атом, свойства, использование и факты

Узнайте о процессе добычи и очистки кремния

Обзор кремния, включая добычу и обработку.

Contunico © ZDF Enterprises GmbH, Майнц См. Все видеоролики к этой статье

Кремний (Si) , неметаллический химический элемент семейства углерода (Группа 14 [IVa] периодической таблицы). Кремний составляет 27,7% земной коры; это второй по распространенности элемент в коре, уступающий только кислороду.

кремний

Химические свойства элемента кремний.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Британская викторина

118 Названия и символы из таблицы Менделеева

Периодическая таблица Менделеева состоит из 118 элементов. Насколько хорошо вы знаете их символы? В этом тесте вам будут показаны все 118 химических символов, и вам нужно будет выбрать название химического элемента, который представляет каждый из них.

Название silicis происходит от латинского слова Silix или silicis , что означает «кремень» или «твердый камень». Аморфный элементарный кремний был впервые выделен и описан как элемент в 1824 году шведским химиком Йенсом Якобом Берцелиусом. Загрязненный кремний был получен уже в 1811 году. Кристаллический элементарный кремний не был получен до 1854 года, когда он был получен как продукт электролиза. Однако в форме горного хрусталя кремний был знаком египтянам додинастического периода, которые использовали его для изготовления бус и небольших ваз; ранним китайцам; и, вероятно, многим другим древним.Изготовлением стекла, содержащего кремнезем, занимались как египтяне - по крайней мере, еще в 1500 г. до н. Э. - так и финикийцы. Конечно, многие из встречающихся в природе соединений, называемых силикатами, использовались в различных видах строительных растворов для строительства жилищ древними людьми.

Йенс Якоб Берцелиус

Йенс Якоб Берцелиус, фрагмент масляной картины Улофа Йохана Седермарка, 1843 г .; в Шведской королевской академии наук, Стокгольм.

Предоставлено Svenska Portrattarkivet, Stockholm
Свойства элемента
атомный номер 14
атомный вес 28.086
точка плавления 1410 ° C (2570 ° F)
точка кипения 2355 ° C (4270 ° F)
плотность 2,33 г / см 3
степень окисления −4, (+2), +4
электронная конфигурация 1 с 2 2 с 2 2 p 6 3 с 2 3 p 2

Возникновение и распространение

По весу содержание кремния в земной коре превышает только кислород.Оценки космического содержания других элементов часто приводятся в терминах числа их атомов на 10 6 атомов кремния. Только водород, гелий, кислород, неон, азот и углерод превосходят кремний по количеству в космосе. Кремний считается космическим продуктом поглощения альфа-частиц при температуре около 10 9 К ядрами углерода-12, кислорода-16 и неона-20. Энергия, связывающая частицы, образующие ядро ​​кремния, составляет около 8,4 миллиона электрон-вольт (МэВ) на нуклон (протон или нейтрон).По сравнению с максимумом около 8,7 миллионов электрон-вольт для ядра железа, почти вдвое более массивного, чем у кремния, эта цифра указывает на относительную стабильность ядра кремния.

Состав земной коры

Минеральный состав земной коры.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Чистый кремний слишком реактивен, чтобы его можно было найти в природе, но он содержится практически во всех породах, а также в песках, глинах и почвах в сочетании с кислородом в виде кремнезема (SiO 2 , диоксид кремния) или кислородом и другими элементами (например,например, алюминий, магний, кальций, натрий, калий или железо) в виде силикатов. Окисленная форма, такая как диоксид кремния и особенно силикаты, также обычна в земной коре и является важным компонентом мантии Земли. Его соединения также встречаются во всех природных водах, в атмосфере (в виде кремнистой пыли), во многих растениях, а также в скелетах, тканях и жидкостях тела некоторых животных.

Цикл диоксида кремния

Цикл диоксида кремния в морской среде. Кремний обычно встречается в природе в виде диоксида кремния (SiO 2 ), также называемого кремнеземом.Он проходит через морскую среду, попадая в основном через речной сток. Кремнезем удаляется из океана такими организмами, как диатомовые водоросли и радиолярии, которые используют аморфную форму кремнезема в своих клеточных стенках. После смерти их скелеты оседают через толщу воды, и кремнезем снова растворяется. Небольшое их количество достигает дна океана, где они либо остаются, образуя кремнистый ил, либо растворяются и возвращаются в фотическую зону посредством апвеллинга.

Encyclopædia Britannica, Inc. Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

В составе соединений диоксид кремния встречается как в кристаллических минералах (например, кварц, кристобалит, тридимит), так и в аморфных или кажущихся аморфными минералах (например, агат, опал, халцедон) на всех участках суши. Природные силикаты характеризуются своим обилием, широким распространением, сложностью структуры и состава. Большинство элементов следующих групп периодической таблицы содержится в силикатных минералах: группы 1–6, 13 и 17 (I – IIIa, IIIb – VIb, VIIa).Эти элементы называют литофильными или любящими камни. Важные силикатные минералы включают глины, полевой шпат, оливин, пироксен, амфиболы, слюды и цеолиты.

гранит

Гранит - вулканическая порода. Он состоит из минералов полевого шпата, кварца и одного или нескольких видов слюды.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Свойства элемента

Элементарный кремний коммерчески производится восстановлением кремнезема (SiO 2 ) с помощью кокса в электрической печи, а затем нечистый продукт очищается.В небольших масштабах кремний можно получить из оксида восстановлением алюминием. Практически чистый кремний получают восстановлением тетрахлорида кремния или трихлорсилана. Для использования в электронных устройствах монокристаллы выращивают путем медленного извлечения затравочных кристаллов из расплавленного кремния.

Чистый кремний представляет собой твердое темно-серое твердое вещество с металлическим блеском и октаэдрической кристаллической структурой, такой же, как у алмазной формы углерода, с которой кремний имеет много химического и физического сходства.Пониженная энергия связи в кристаллическом кремнии делает этот элемент более мягким и химически более активным, чем алмаз. Была описана коричневая порошкообразная аморфная форма кремния, которая также имеет микрокристаллическую структуру.

кремний

Кремний очищенный, металлоид.

Enricoros

Поскольку кремний образует цепочки, подобные тем, что образованы углеродом, кремний изучался как возможный основной элемент для кремниевых организмов. Однако ограниченное количество атомов кремния, которые могут катенировать, значительно сокращает количество и разнообразие соединений кремния по сравнению с соединениями углерода.Окислительно-восстановительные реакции не являются обратимыми при обычных температурах. В водных системах стабильны только степени окисления кремния 0 и +4.

Кремний, как и углерод, относительно неактивен при обычных температурах; но при нагревании он активно реагирует с галогенами (фтором, хлором, бромом и йодом) с образованием галогенидов и с некоторыми металлами с образованием силицидов. Как и в случае с углеродом, связи в элементарном кремнии достаточно сильны, чтобы требовать больших энергий для активации или ускорения реакции в кислой среде, поэтому на него не действуют кислоты, за исключением фтористоводородной.При нагревании красным кремний подвергается воздействию водяного пара или кислорода, образуя поверхностный слой диоксида кремния. Когда кремний и углерод объединяются при температурах электропечи (2 000–2 600 ° C [3 600–4 700 ° F]), они образуют карбид кремния (карборунд, SiC), который является важным абразивом. С водородом кремний образует серию гидридов, силанов. В сочетании с углеводородными группами кремний образует серию органических соединений кремния.

Известны три стабильных изотопа кремния: кремний-28, который составляет 92.21 процент элемента в природе; кремний-29 4,70%; и кремний-30 3,09%. Известно пять радиоактивных изотопов.

Элементарный кремний и большинство кремнийсодержащих соединений оказались нетоксичными. Действительно, ткани человека часто содержат от 6 до 90 миллиграммов кремнезема (SiO 2 ) на 100 граммов сухого веса, и многие растения и низшие формы жизни усваивают кремнезем и используют его в своих структурах. Однако вдыхание пыли, содержащей альфа-SiO 2 , вызывает серьезное заболевание легких, называемое силикозом, которое часто встречается у шахтеров, каменотесов и керамистов, если не используются защитные устройства.

.

Смотрите также