правильный пирог фундаментной плиты
Плитный фундамент
Экономически оправдано устройство плитного фундамента при неудовлетворительной несущей способности грунта в пятне застройки, высоком УГВ, высоком содержании глины, вспучивающейся при замерзании. Строительство своими руками плиты возможно на ровном участке при гарантированном отсутствии сторонних коммуникаций.
Схема пирога плитного фундамента
При указании основного недостатка плитного основания – дороговизны, противники этой технологии не учитывают, что плита является еще и перекрытием, полом по грунту, позволяет интегрировать в нее систему обогрева. Это, в конечном счете, обходится дешевле глубокого ленточного основания, сумма вполне сопоставима с МЗЛФ при запасе прочности в 300%.
Схема пирога защищенной от морозного пучения плиты частного дома имеет вид:
Основными достоинствами плитного фундамента являются:
Основные затраты приходятся на арматуру, утеплитель, гидроизоляцию и товарный бетон, который лучше заказать для гарантированного наполнения опалубки в один прием.
Пошаговая инструкция по устройству плитного фундамента
Пошаговая схема устройства плитного основания
Изыскания и расчет
Взятие проб грунта
При проектировании монолитной плиты необходимо учесть опыт аналогичных конструкций в регионе, результаты изысканий (УГВ, характер грунта, несущая способность пласта), условия технического задания (этажность, стеновые, кровельные материалы). Изыскания включают в себя минимум пять геологических шурфов (углы + середина плиты).
Результатом изысканий становятся характеристики прочности, деформации разных пластов почвы в пятне застройки, прогнозирование изменений химического состава при эксплуатации жилища, степень агрессивности грунтовых вод.
Необходимо сравнить несколько вариантов решений для выявления лучшего сочетания бюджета строительства, технических характеристик. Пошаговая инструкция расчета:
Для этого используются специальные программы, доказавшие работоспособность изготовленных по их результатам фундаментов в реальных эксплуатационных условиях. Основными документами на этом этапе являются:
В отличие от ленточных оснований, плита обладает увеличенной площадью опирания, сборные нагрузки от здания распределяются равномерно, прочностной запас очень большой.
Разметка и земляные работы
Убираем плодородный слой грунта
Плиту запрещено заливать по плодородному слою. Схема разметки дома имеет вид:
Ввиду небольшого объема работ по удалению плодородного слоя (20 – 40 см) для жилого дома, работы производятся своими руками без привлечения спецтехники. На этом этапе необходимо обеспечить защиту монолитной конструкции от почвенной влаги (верховодка). Для этого по периметру укладываются дрены:
Дрены запрещено прокладывать под бетонной подготовкой или фундаментной плитой. Высота обратной засыпки должна находиться вровень с щебневой подушкой основания.
Кроме того, после заливки плиты в здание невозможно осуществить ввод коммуникаций, поэтому трубопроводы ХВС, канализации укладывают на этом же этапе. Их не обязательно заглублять ниже отметки промерзания, так как теплоизоляция подошвы плиты сохранит геотермальное тепло, земля промерзать под коттеджем не будет. Достаточно глубины 1 – 1,2 м.
Подложка
Устраиваем песчаную подушку. Уплотнение обязательно.
Еще одним мероприятием по снижению сил пучения является подложка. Ее изготавливают своими руками по технологии:
Укладываем слой щебня.
Вместо щебня, песка может использоваться смесь ПГС на глубину 40 см с уплотнением указанным методом. Лишь в этом случае монолитное основание дома получит надежное опирание на нижний пласт.
Бетонная подготовка и гидроизоляция
Делаем бетонную подготовку.
Для монолитной плиты необходима нижняя гидроизоляционная отсечка, предупреждающая коррозию бетона и арматуры внутри него. Укладка ковра гидроизоляции из рулонных материалов по слою щебня не удовлетворяет эксплуатационным условиям:
Поэтому при строительстве фундамента дома своими руками часто используется бетонная подготовка. Это обычная стяжка, решающая две задачи:
Методика заливки в опалубку стандартная, толщина стяжки 5 см, армирование не требуется. Рулонные материалы обеспечивают минимальный бюджет строительства, пропитки, праймеры здесь не используются. Рекомендуемый нахлест полос составляет 15 – 20 см, швы обрабатываются горячими или холодными мастиками на битумной основе. Края гидроизоляционного ковра выпускаются за периметр бетонной подготовки, чтобы после заливки плиты запустить их на бока и верхнюю поверхность.
Утепление
Укладываем утеплитель под всей площадью здания.
В качестве теплоизолятора используется экструдированный пенополистирол XPS. Он укладывается в два слоя (10 + 10 см) вплотную для гладких плит. Если в проекте предусмотрены ребра жесткости, первый слой укладывается своими руками впритык, во втором создаются зазоры по ширине ребер:
В этом случае монолитная плита обладает большим запасом прочности, дом избавлен от перекосов в процессе эксплуатации.
Армирование
Создаем арматурный каркас в соответствии с проектом.
Усиление плиты армопоясами производится, согласно нормативной документации для железобетонных, бетонных конструкций СП 63.13330. схема армирования имеет вид:
С торцов плита армируется П-образными хомутами.
Не желательно использование отдельных прутков внутри армопояса. Их необходимо изгибать на криволинейных участках, в местах узлов ввода коммуникаций с общими картами сеток. Для экономии арматуры ячейку в некоторых случаях укрупняют до 20 х 20 см.
Опалубка
Устанавливаем и укрепляем опалубку.
Для заливки монолитной конструкции своими руками по периметру необходимо установить опалубку. Ее сооружают из плит ОСБ, ДСП, фанеры либо обрезной доски в виде щитов. Внутреннюю поверхность обшивают рубероидом или пленкой для исключения откалывания бетона при распалубке. Основным документом при строительстве опалубки являются стандарты ГОСТ Р 52085; 52086.
Щиты монтируются по периметру, для защиты конструкции от промерзания внутрь них вертикально может закладываться 10 см пенополистирол. Под отмостку дома так же закладывается этот утеплитель для предотвращения бокового промерзания. Его укладывают на уровне подошвы плиты, вровень с нижним или верхним слоем теплоизолятора внутри опалубки.
Заливка и уход за бетоном
Заливаем бетон в опалубку и выравниваем поверхность. Уплотнение обязательно.
Требования по проектированию, изготовлению МЗФ указаны в нормативах ВСН 29-85; 37-96, согласно которым и производятся работы. При заливке необходимо выполнить условия:
При соблюдении технологий, рекомендаций по выбору материалов, сечений арматуры плитный фундамент не потребует реставрации, прослужит трем поколениям владельцев недвижимости, как минимум. Все приведенные технологии соответствуют требованиям указанных нормативных документов, имеют опыт эксплуатации в регионах РФ.
Фундамент для дома: монолитная плита своими руками
Из-за стремительного развития рынка частной недвижимости под застройку осваиваются районы со всё более малопригодными гидрогеологическими условиями. Если вы столкнулись с такой проблемой лично — изучите технологию устройства одного из самых стабильных видов фундамента — монолитной плиты.
Особенности поведения фундамента
На пучинистых, просадочных и водонасыщенных грунтах основным способом обеспечить устойчивость постройки считается устройство плавающего фундамента. Основная идея такого основания заключена в том, что грунт обладает хоть и малой, но при этом относительно равномерной плотностью. Из-за этого вероятностью сосредоточения нагрузок, как правило, пренебрегают. Однако не следует забывать, что хотя почва под фундаментом оказывает равномерное противодействие, сама нагрузка от стен при любых условиях будет сосредоточенной.
Именно поэтому при расчёте монолитной плиты в качестве фундамента следует обеспечить как минимум её конструкционную прочность на прогиб под воздействием стен по периметру. При грамотном и ответственном планировании для плиты закладывается запас надёжности порядка 20–30% на случай непредвиденного изменения гидрогеологической обстановки. При наиболее скрупулёзном подходе учитываются все нагрузки и воздействия согласно СП 20.
Основными двумя способами увеличить устойчивость плитного фундамента к нагрузкам является наращивание его толщины и увеличение содержания армирующих элементов. Монолитная плита — это фундамент мелкозаглубленного или вообще незаглубленного типа, а значит, её реальная устойчивость ограничивается опорной способностью грунта на глубине расположения подготовительного слоя. Если нагрузка для здания превышает произведение опорной способности на площадь основания, никакие ухищрения с усилением плиты не помогут — здание неизбежно будет проседать до тех пор, пока не упрётся в достаточно плотный слой осадочных пород. Равномерность осадки при таком поведении предсказать невозможно, даже наоборот — появление крена при течении таких процессов практически гарантировано.
Схема плитного фундамента: 1 — уплотнённый грунт; 2 — геотекстиль; 3 — песчаная подушка; 4 — геотекстиль; 5 — гравийная подушка; 6 — гидоизоляция; 7 — теплоизоляция (пенополистирол); 8 — армирование; 9 — монолитная плита
Расчёт монолитной плиты фундамента на прочность можно выполнить точно таким же образом, как и для плиты перекрытия при условии, что приложенная нагрузка принимается за распределённую. Плита фундамента вне зависимости от размеров не может иметь толщину менее 200 мм — это минимальный показатель для обеспечения верхнего и нижнего слоёв бетона и правильного разнесения армирования от центра. Прочности такой плиты с лихвой хватит для строительства одноэтажного дома с мансардой из легковесных блоков или ещё более лёгкой каркасной постройки. Для двухэтажных строений толщину принято брать в диапазоне 220–230 мм с соответствующим увеличением размера армирующих прутьев, при наличии цокольного этажа — 300 мм. Также увеличить жёсткость плиты можно без наращивания толщины, но за счёт более выгодной пространственной конфигурации, например, с размещением рёбер жёсткости под несущими стенами.
Устройство и подготовка котлована
Для плиты фундамента обычно практикуется снятие верхнего плодородного слоя почвы. Плавающий фундамент может опираться даже на рыхлый грунт, однако чем более качественно будет выполнена подготовка, тем менее выраженными будут проявления усадки в первое время. Для проведения подготовки необходимо трамбование, а его очень проблематично выполнить, если почва имеет высокую пластичность и вязкость. Но заглубление решает не только эту проблему: так снижаются теплопотери здания, плюс плита может залегать практически на любой глубине, что делает возможным устройство цокольного этажа.
Размеры котлована и подушки должны быть больше плиты на 70–100 см с каждой стороны для технологичного сооружения отмостки. Когда грунт со строительной площадки снят и вывезен, дно и стенки подчищают вручную, добиваясь правильной геометрии. Монолитную плиту можно устраивать только на горизонтальных участках с естественным уклоном не более 2:100, в ином случае следует прибегнуть к террасированию.
Поверх песка укладывается ещё один слой геотекстиля и насыпается гранитный гравий общей мощностью слоя до 15 см. Оптимально, если гравийная насыпь устраивается в два слоя: нижний фракцией 15–25, верхний — фракцией 5–20. Гравийная подготовка может быть заменена на подбетонку марки М100 или М150, её основная задача — рассредоточить нагрузку по подушке и обеспечить ровную плоскость для устройства пирога плиты. И песчаный, и гравийный слой после завершения насыпки должны быть абсолютно плотными, чтобы на песке не оставалось следов от обуви, а гравий не продавливался под весом строительного оборудования. Если опорный слой грунта не представлен плотной глиной, допускается уплотнение промывкой небольшими порциями воды.
Монтаж опалубки
За счёт небольшой высоты плиты опалубка под неё устраивается по простейшей схеме. В большинстве случаев она представлена одним рядом палуб по периметру, собранной из листовых материалов на каркасе из бруса 60х60 мм. Следует знать, что при строительстве монолитной плиты стенки котлована не используют как заливочную форму.
За счёт малой высоты бетонного изделия опалубка не испытывает существенного статического давления, однако из-за большой массы бетона подвержена гидроударам значительной силы. По этой причине и верх, и низ опалубки требуют надёжного опирания о грунт. Обеспечивается это путём забивки деревянных шпал на расстоянии в 80–100 см во внешнюю сторону от палуб. К шпалам прикручивают распорки из досок: одну горизонтальную для поддержки нижнего пояса палубы и одну наклонную для верхнего.
Основным уязвимым местом опалубки для фундаментной плиты принято считать прямые внешние и внутренние углы. Помимо подпора сходящихся палуб их дополнительно скрепляют раскосами или накладными металлическими уголками. Раскосы должны оставаться до окончания сброса бетона в форму, перед выравниванием их можно снять.
Дренаж, гидроизоляция и утепление
Поскольку плитный фундамент обычно располагается в промерзающем слое грунта, его гидроизоляция обязательна. Степень локализующей способности гидробарьера определяется высотой УГВ. Для предотвращения капиллярного проникновения влаги в бетон достаточно плёночных гидроизоляторов или рубероида с пропайкой перехлёста полотен порядка 100 мм.
Если УГВ поднимается до плоскости залегания подготовки, требуется применение гидроизолирующих мембран, перехлёст которых герметизируют обмазочной гидроизоляцией. Гидробарьер укладывают с напуском на стены опалубки, на внутренних углах следует аккуратно подрезать материал, чтобы не нарушить геометрию заливочной формы.
В ряде случаев вместо применения дорогостоящих мембран имеет смысл искусственно снизить УГВ путём дренирования. Делать это необходимо ещё до устройства песчано-гравийной подготовки: по контуру котлована выкапывают траншею глубиной около 25–30 см, которая укрывается геотекстилем. Внутрь вкладывают трубы дренажной системы с разуклонкой к общей точке сбора, где монтируется дренажный колодец. Перед началом устройства подготовки траншеи дренажной системы заполняют крупным щебнем, который тщательно трамбуется.
Утепление монолитной плиты не требуется в тех случаях, когда постройка будет отапливаться в зимнее время. Два источника тепла — геотермальный и проникающий через плиту — поддерживают положительную температуру под зданием. Утечки тепла из-под плиты также могут быть предотвращены утеплением отмостки. Для неотапливаемых зданий практикуется укладка поверх слоя подготовки плит пенополистирола ПСБ-С 25, обладающего прочностью на сжатие не менее 120 кПа. При укладке утепления под плиту гидроизоляция всегда располагается под теплозащитой.
Используемые схемы армирования
Классическая схема армирования монолитной плиты — два ряда сетки из прутьев AIII диаметром от 12 до 16 мм. Размер ячейки обеих сеток находится в диапазоне 20–25 мм, таким образом, толщина арматуры выбирается, исходя из минимального содержания стали порядка 0,2% в обоих поперечных срезах плиты.
Монтаж арматуры начинается с установки дистанционных пробок, обеспечивающих толщину защитного слоя 50 мм. На пробки, расположенные с шагом в 20–25 см, укладываются продольные прутья арматуры, на них — поперечные, таким образом формируется сетка. Все пересечения арматуры связываются, к каждому третьему приваривается вертикальный пруток для дистанцирования верхнего ряда арматуры.
К пруткам приваривают продольные прутья третьего ряда, затем в форму укладывают те, которые не имеют жёсткой фиксации к вертикальной конструкционной арматуре. На приваренные продольные прутья накладывают и привязывают поперечные, затем снизу к ним поднимают и привязывают оставшиеся, при этом сохраняется номинальный шаг установки. При необходимости нарастить длину арматурных прутьев их связывают с перехлёстом не менее 50 номинальных диаметров.
Если по проекту плита имеет нижние рёбра жёсткости, их формируют за счёт траншей в слое подготовки, укреплённых листовой несъёмной опалубкой. При этом пространство между траншеями — так называемые песочницы — плотно трамбуются и выравниваются по верхним граням опалубки рёбер. Армирование выступов осуществляется П-образными закладными, которые впоследствии связываются с обоими рядами армирующей сетки плиты. В качестве рабочей арматуры для рёбер используют два ряда прутьев, расположенных в нижних углах П-образных анкеровок. При монтаже армирования рёбер также нельзя забывать о минимальном защитном слое в 50 мм.
Заливка и уплотнение бетона
Заливку плиты для фундамента выполняют бетоном класса прочности не ниже В25. При необходимости могут использоваться воздухововлекающие пластификаторы, при самостоятельном приготовлении смеси — замедлители схватывания для устранения холодных швов. Фракция наполнителя в бетоне не должна превышать 1/5 размера ячейки армирующей сетки.
Заливка бетона проводится от одного из внешних углов. При этом проводится планомерное уплотнение смеси глубинным вибратором по мере заполнения формы. Выравнивание плиты проводится длинной рейкой после завершения заполнения формы или её отдельного участка, ограниченного опалубкой как минимум с трёх сторон.
Если в первую неделю после заливки сохраняется жаркая солнечная погода, плиту следует поддерживать в смоченном состоянии и/или укрывать плёнкой. Обычно для более качественного устройства пола плиту шлифуют перед началом возведения стен, однако делать это лучше не ранее 20-го дня выдержки.
Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов
Особенности конструкции фундамента из монолитной плиты
Большинство практикующих строителей относят плитный фундамент к наиболее прочным, надежным и долговечным силовым конструкциям под жилые дома, хозяйственные постройки и промышленные объекты.
В чем особенность конструкции представленного типа основания, как выглядит плита на чертеже и в разрезе, нюансы устройства и заглубления – будет рассмотрено в текущей статье.
Плитное основание — что это такое?
Основу фундамента данного типа составляет железобетонный монолит, изготовленный методом заливки бетона под площадью основания проектируемого сооружения. В процессе бетонирования плиту армируют силовым каркасом, представляющим собой связанные в единую схему стальные арматурные прутки.
За счет того, что фундамент является сплошной конструкцией, он может равномерно подниматься и опускаться при подвижках почвенных масс, расположенных по ним. За счет этого качества основание получило название «плавающая плита».
Устойчивость фундамента к вспучиванию грунта, а также его способность противостоять деформирующим нагрузкам обуславливают широкую сферу применения, в том числе на участках с переувлажненными, рыхлыми и нестабильными грунтами и глубоко расположенной точкой промерзания.
Чтобы готовая силовая конструкция гарантировано целостность здания, и в процессе ее эксплуатации отсутствовал риск растрескивания или повреждения, строительство и проектирование основания должно проводиться строго в соответствии с действующими нормами по СНиП и СП, а именно:
Конструкция и схема правильного пирога плитного основания под дом
Классический «пирог» плитного основания состоит из следующих слоев:
Схема дополняется дренажным кольцом по периметру и отмосткой с подложкой из утеплителя. Как правило, чтобы исключить смешивание нерудных материалов подушки с землей, дно грунта укрывают геосинтетической тканью.
Когда строительство дома ведется на участках с песчаным грунтом, а в регионе наблюдается теплый климат, то иногда строители исключают из «пирога» слой утеплителя.
Нужен ли щебень?
Подушка под плитным фундаментом может состоять только из уплотненной песчаной прослойки и подбетонки, но большинство практикующих строителей добавляют в «пирог» слой щебня средней фракции.
Этот материал характеризуется морозостойкостью (F15 до F400) и повышенным сопротивлением к силам морозного пучения, поэтому в разы уменьшает риск возможных деформаций в фундаменте при температурных перепадах. Щебенку укладывают слоем до 20 см на уплотненный песок. Нерудный материал орошают водой и тщательно уплотняют виброплитой.
Фундаментные чертежи и планы в разрезе
Графические документы, составляемые при проектировании плитного фундамента, представляют собой планы и чертежи, которые дают подробную информацию о планируемом объекте, а именно:
Ниже представлены примерные планы плитного основания:
Схемы армирования дают полное представление о способе соединения силовой конструкции, диаметрах задействованных прутков, шаге между ними.
Например, на схеме ниже отображена схема армокаркаса, где:
План коммуникаций помимо общей схемы должен в обязательном порядке отражать все диаметры инженерных линий, чтобы давать представление о размерах вводных отверстий для строителей:
Особенности устройства монолита на грунте
«Плавающие» плиты, возводимые над нулевым уровнем земли, могут использоваться для различных типов грунта, но наиболее эффективны на почве, которая характеризуется особой склонностью к пучению при минусовых температурах, а также на болотистой местности.
Например, глинистая почва за счет своей сыпучести и пластичности относится к самым тяжелым типам пород для строительства фундаментов, поэтому для таких условий предпочтительно использование фундамента «плавающая плита».
Устройство силовой конструкции плиты начинается с разметки участка и рытья котлована на глубину, которая будет соответствовать толщине подошвы из нерудных материалов, как правило, речь идет о совместном использовании песка и щебня. Большинство практикующих строителей используют традиционную комбинацию слоем: 20 см песка и 20 см щебенки.
Если фундамент строится на глине, то параметры нерудной подушки должны быть больше самой плиты как минимум на 20 см с каждой стороны. Только так можно обеспечить достаточную степень монументальности строения.
В обязательном порядке сверху подушки укладывают слой гидроизолятора:
Затем строители приступают к монтажу опалубки, вязке арматурного каркаса и непосредственно бетонированию.
Заглубление
Степень заглубления основания в зависимости от типа почвы можно узнать в СП 50-101-2004 таблица 12.2.
Кроме «плавающих» монолитов, различают другие типы фундамента:
Для финской плиты роют один котлован на глубину ленточного железобетонного основания, после затвердевания которого делают обратную засыпку внутреннего пространства нерудным материалом. Под железобетонной плитой размещают листы теплоизолятора. В данном случае систему труб для «теплого пола» монтируют на этапе чистовой отделки напольного покрытия.
Трещины и другие проблемы
Трещины и другие деформации плитного фундамента могут появиться сразу после строительства или в процессе эксплуатации по таким причинам:
Трещиной допустимого размера считается щель, ширина которой не превышает 0,4 мм. В этом случае застройщик должен проследить за ее динамикой. Если дефект не распространяется, то его можно устранить с помощью песчано-цементного раствора мелкодисперсного состава.
Необходимо применять более сложные и дорогостоящие способы ремонта при распространении трещин, возникновении сети щелей, если они распространились на стены дома:
Сложным ремонтом плитных фундаментов занимаются специализированные компании. Перед работой необходимо заново просчитать нагрузки и исследовать геологию, чтобы выбрать подходящий способ реконструкции плиты.
Отзывы
Часто индивидуальные застройщики пренебрегают правилами строительства силовых конструкций и в результате появляются дефекты в плитах, причины которых были рассмотрены в предыдущем разделе.
Частный вариант нарушения методики – заливка раствора в опалубочное пространство не через лотки, как сказано в нормативах, а с одного угла с последующим распределением лопатой по всей плоскости.
В этом случае меняется соотношение жидких и твердых компонентов в растворе, и плита теряет свою прочность.
Нарушается консистенция бетона и в том случае, если были перерывы в заливке бетона. Мелкие трещинки могут появиться уже через полчаса–час после заливки. Чтобы удалить дефекты, нужно заново пройтись по поверхности виброплитой.
Монолитный плитный фундамент и его устройство начинающие строители ищут советов и обсуждают на форуме:
Заключение
Существуют различные варианты конструкции монолитной плиты, каждый из которых эффективен в тех или иных проектных условиях. Чтобы построить надежное основание под дом, нужно проанализировать сразу несколько вариантов.
В случае индивидуального строительства целесообразно обсудить выбор со специалистом или доверить проектирование экспертам, ведь, как видно из изложенного материала, малейшие ошибки в строительстве могут привести к дорогостоящему ремонту и даже необратимым последствиям.