Плюсы и минусы монолитного фундамента

Устройство

Стандартная монолитная плита имеет конструкцию в виде пирога со следующими слоями:

1. Уплотненная поверхность грунта (основание «пирога»). Она готовится путем тщательного выравнивания площадки и утрамбовывания поверхностного слоя.
2. Геомембрана, разделяющая грунт и плиту. Она не считается обязательным элементом, но повышает стойкость к влияниям грунтовых изменений. Обычно используется геотекстиль.
3. Подушка. Она изготавливается путем засыпки песка и щебня или мелкой гальки с уплотнением. Стандартная толщина подушки – 25-30 см. Для особо слабых и пучинистых грунтов толщина увеличивается до 40-45 см. Песок при засыпке увлажняется для лучшего уплотнения.
4. Подбетонок. Этот слой изготавливается следующим образом. На подушку стелиться геотекстиль. На него заливается слой бетона марки М100 толщиной до 2-2,5 см. Отвердевший подбетонок пропитывается составом с гидроизоляционными способностями. Популярностью пользуется смесь дизельного топлива с битумом в пропорции 3:2.
5. Гидроизоляция. Чаще всего используется рубероид, укладываемый в 2 слоя. Полосы ложатся с перекрытием. Можно использовать толстую полиэтиленовую пленки или современные, полимерные, гидроизоляционные материалы.
6. Утеплитель. Для этого слоя лучше всего использовать рулонный, экструдированный пенополистирол. Находят применение листовые утеплители. Поверх теплоизоляции укладывается еще один защитный слой из полиэтиленовой пленки.
7. Основная железобетонная плита.

При изготовлении основной плиты особое внимание уделяется армировке. Армирующий каркас выполняется в виде 2-х горизонтальных контуров из стальной арматуры

Увязка их в единую конструкцию обеспечивается вертикальными стержнями из арматуры А3 и поперечными элементами из арматуры А1.

Диаметр стержней для контуров выбирается с учетом толщины плиты и составляет 1/20 от нее. Расстояние между стержнями – 20-22 см. Сама плита изготавливается путем заливки бетона марки не ниже М300 (В22,5) с уплотнением вибратором.

Размеры: максимальная и минимальная толщина

Толщина фундаментной плиты рассчитывается с учетом несущей способности грунта и суммарной нагрузки на фундамент. Строительными нормами установлены минимальные размеры.

Для легких строений (дерево, ячеистый бетон) минимальная толщина плиты составляет 20 см, а для домов из кирпича и бетона – не менее 25 см. На чрезмерно увлажненных и пучинистых грунтах она увеличивается до 30-35 см.

Минимальная толщина плиты должна обеспечивать выполнение важного условия. Расстояние от поверхности плиты до армирующего контура (нижний и верхний) должно быть не менее 5 см

Расстояние между ярусами каркаса выбирается не менее 7 см. Кроме того, следует учитывать диаметр арматуры.

Максимальный размер плиты рассчитывается с учетом несущей способности грунта. Вес фундамента прибавляется к общей нагрузке от строения, а потому не может превышать допустимого значения.

Например, если для суглинков несущая способность составляет 3,5 кг/см2, а суммарная нагрузка от дома уже составляет 3 кг/см2, то на плиту остается нагрузка не более 0,5 кг/см2, что и лимитирует ее вес, а значит и толщину.

Недостатки

Фундамент монолит имеет небольшие функциональные минусы. Прежде всего, укладывать плиту на наклонных поверхностях трудно — в таком случае существует всегда высокая вероятность сползания монолитной плиты вниз. Для решения такого рода трудностей существуют монолитные фундаменты с несколькими ребрами. Ребра, обращенные вниз, отливаются вместе с плитой и выполняют роль якоря.

Минусом монолитной плиты также является высокая стоимость ее заливки. При этом многие строительные компании могут предоставить свой расчетный калькулятор, в котором отображена цена установки различных видов оснований. Для сравнения, более низкую стоимость имеют только плиточные фундаменты. К тому же, надежность монолитной плиты полностью окупит все потраченные средства.

Правильность возведения фундамента, а также выполнения всех сопутствующих работ — залог долговечности построенного здания. Если стоимость монолитной плиты прекрасно вписывается в бюджет, выделенный на строительство нового дома, то такой монолитный фундамент будет наиболее практичным и прочным. Застройщики считают, что монолитная плита все стерпит, именно поэтому данный вариант заливки оснований часто используют при строительстве домов своими руками и без проекта.

Область применения

Благодаря описанным выше достоинствам, плитный фундамент является идеальным выбором для возведения домов на проблемных почвах. Это предусматривает СП 22.13330.2011 «Основания зданий» в пункте 8.13. «При наличии чрезмерно пучинистых грунтов и значительной чувствительности зданий к неравномерным деформациям рекомендуется строить их на малозаглубленных и незаглубленных монолитных железобетонных плитных фундаментах, под которыми устраивают подушки из непучинистых материалов».

Проблемные грунты ежегодно проверяют прочность плитного фундамента, подвергая его огромным нагрузкам. К таким грунтам можно отнести неравномерно оседающие, песчаные, а также регулярно затапливаемые грунтовыми водами. Постоянное замораживание и оттаивание воды приводит к тому, что целые пласты грунта поднимаются и опускаются. Это нередко приводит к тому, что здания перекашиваются и даже полностью разрушаются. Но это опасно лишь в случаях, когда используется столбчатый (свайный) или ленточный фундамент. Плита монолитного фундамента способна выдерживать огромные нагрузки на сжатие, растяжение и изгиб, перемещаясь вместе с пластами грунта. Неслучайно некоторые специалисты называют плитный фундамент плавающим.

Под деревянные дома плитное основание никогда не строятся – дерево может выдержать значительные нагрузки на растяжение и перекосы без малейшего вреда для себя. Однако этого нельзя сказать про бетонные, кирпичные и блочные дома. Поэтому стены таких домов нередко покрываются трещинами при самых незначительных подвижках грунта (от 2 до 5 миллиметров). Конечно, трещины не только ухудшают внешний вид зданий, но и снижают их прочность, а также теплоизоляционные качества. Поэтому для строительства кирпичного или бетонного дома на проблемной почве рекомендуется использовать монолитный плитный фундамент.

Конструкция и применение плитного фундамента

Такой вид фундамента представляет собой мелкозаглубленную в грунт армированную плиту из бетона. Высота основы, в зависимости от вида грунта и массы строения, составляет 0,2–0,4 м. Заливка бетонного раствора выполняется на утрамбованную песчано-щебеночную подушку, сформированную на спланированной площадке. Благодаря применению тяжелого бетонного раствора, а также усилению стальной арматурой, плитный фундамент обладает повышенным запасом прочности.

Увеличенная площадь опорной поверхности обеспечивает:

• равномерное распределение на почву нагрузок от массы строения;
• невозможность локальной усадки здания, а также появления трещин в стенах.

Цельная основа плитного типа применяется для возведения следующих строений:

• объектов промышленного назначения;
• частных домов;
• дачных построек;
• хозяйственных построек.

Мелкозаглубленная плита из усиленного арматурой бетонного массива обладает комплексом достоинств:

используется для возведения зданий, в которых не планируется устройство подвального помещения;

облегчает дальнейшее устройство пола, для которого нет необходимости приобретать и устанавливать лаги;

обладает повышенным запасом прочности, обеспечивая целостность и устойчивость коробки здания;

может обустраиваться на любых видах почвы, включая насыпные грунты;

надежно изолирует возводимое здание от влияния грунтовых вод;

устойчива к сезонным подвижкам почвы, при которых плита сохраняет исходное положение.

К преимуществам также относятся:

• простота сооружения;
• практичность конструкции;
• увеличенный срок эксплуатации.

Слабое место фундаментной плиты – повышенный уровень затрат на обустройство. Однако дороговизна материалов компенсируется повышенной надежностью, долговечностью, а также стойкостью к воздействию внешних факторов.

Несколько советов по устройству плитного базиса

Разметку будущего котлована удобнее всего делать при помощи кольев и шнура

• Разметку будущего котлована удобнее всего делать при помощи кольев и шнура.
• Грунт необходимо снимать ровно, а уровень котлована со стороны дна необходимо контролировать при помощи специальных строительных приборов.
• Если при копке котлована будет обнаружен более ранняя обработка грунта (его копка в других целях), то необходимо снимать эти слои земли до тех пор, пока не упретесь в сплошные нетронутые пласты земли. И только после этого необходимо выравнивать дно котлована по нижней отметке нетронутых земель при помощи песка и гравия. То есть в этом случае песчано-гравиевая подушка будет просто толще. Если этого не сделать, то более мягкий обработанный грунт может просесть под давлением плиты и соответственно фундамент просто сломается. В след за ним разрушится и дом.
• Вокруг плитного фундамента устраивают качественную дренажную систему для отвода лишней воды и снижения пучнистости грунта. А сам фундамент с боков желательно дополнительно утеплить плитами полистирола.

Качественно построенный фундамент-плита станет надёжным базисом для семейного очага на долгие годы.

Технология укладки

Технология заливки монолитного фундамента включает в себя несколько обязательных операций. Сначала стоит очистить площадь под основание дома от мусора и растений. Эта площадка должна быть немного больше, чем предполагаемые размеры дома. Все делается с учетом установки дренажной системы, которая также потребует ровного пространства.

Армирование монолитного основания

При заглубленном фундаменте начинают рыть котлован. Его ровность проверяется при помощи строительного уровня. Если копать придется глубоко, лучше использовать экскаватор. Но последние 20 см лучше выполнить своими руками. По краям стен устанавливается опалубка. Её функция заключается в обеспечении ровности краёв будущего фундамента.

Дно котлована покрывают слоем песка, а затем гравия. Общая толщина должна быть около 50 см (30+20). После укладывается гидроизоляция. Следующим этапом становится установка арматуры, по которой заливают бетонный раствор. Ровность покрытия, отсутствие пустот и воздушных пузырьков определяется строительным вибратором.

В завершении работы над фундаментом его укрывают полиэтиленом и оставляют сохнуть приблизительно на месяц. При жаркой погоде перед укрыванием бетон стоит полить водой.

Темой следующего видеоролика стала технология укладки утепленного плитного фундамента:

К достоинствам такого решения также относят высокую устойчивость к механическим и химическим внешним воздействиям.

По типу конструкции основания различаются по глубине выкопанного котлована или его отсутствия. Этот фактор напрямую зависит от типа почв и плана здания. Так, наличие цокольного этажа или подвала побудят мастеров выполнить основание заглубленного типа.

Заливка монолитного фундамента включает в себя несколько важных этапов: установку опалубок, выравнивание подушки из песка и щебня, армирование, заливку и сушку. Для ускорения процесса некоторые из этих операций выполняются при помощи специальной техники и инструментов. От правильного выполнения каждого этапа работы зависит качество и ровность всей конструкции, а хорошее основание — это достойное начало строительства крепкого и уютного дома.

Расчет

Строительство любого фундамента начинается с предварительных расчетов, которые являются частью проектной документации. На основании полученных данных берутся сведения о размерах и особенностях каждого элемента основания, составляется план «пирога» плиты, подбирается толщина каждого из слоев.

Важнейшим показателем прочности конструкции является толщина монолита. Если она будет недостаточной, то фундамент не будет обладать необходимой несущей способностью. При чрезмерной толщине возникает необоснованное увеличение трудоемкости и финансовых расходов.

Правильные расчеты можно сделать только на основании геологических изысканий – анализа грунта. Для этого обычно на разных точках участка делаются скважины, из которых производится забор почвы. Подобный метод позволяет определить присутствующие типы грунтов, а также близость подземных вод.

Каждый тип грунта характеризуется переменным сопротивлением к нагрузке, что означает, какое давление (в кг) может оказываться фундаментом на конкретную единицу площади грунта (в см). Единицей измерения является кПа. Например, переменное сопротивление щебня и гравия крупной фракции к нагрузке составляет 500-600 кПа, в то время как для глинистых почв этот показатель равен 100-300 кПа.

Однако производить расчеты следует на основании значений не удельного сопротивления грунта, а удельного давления на конкретный вид почв. Это обусловлено тем, что при небольшом сопротивлении фундамент будет погружаться в почву. Если же давление окажется недостаточным, не избежать вспучивания грунта под фундаментом и его деформации.

Значения оптимального давления являются постоянными, их можно найти в СНиПе или свободном доступе. Измеряется удельное давление в кгс/см кВ и является индивидуальным для разных типов грунтов. Например, пластичные глины имеют удельное давление в 0,25 кгс/см кВ, в то время как этот же показатель мелкого песка – 0,33 кгс/см кВ.

Интересно, что если сравнить данные таблицы удельного сопротивления и давления грунтов, окажется, что вторая таблица (давления) будет содержать меньшее количество разновидностей почв. Так, из нее «пропадет» гравий и щебень. Объясняется это тем, что плитный фундамент не является единственно возможным вариантом для строительства на данном типе грунта. Возможно, более рациональным окажется использование ленточного аналога.

Изложенные выше факты указывают на необходимость расчета общей нагрузки монолита, которая действует на грунт. Зная этот показатель, можно будет принимать решение об увеличении или уменьшении толщины монолита, а также (если нерационально снижать толщину плиты) использовать более легкие материалы для несущих стеновых конструкций. Например, вместо более тяжелого кирпича использовать блоки, возводя стены из газобетона.

Оптимальной для большинства строений является толщина монолита в 30 см. Несущая способность конструкции в таком случае будет достаточной, а проект – экономически выгодным.

Для стен из кирпича рекомендуется незначительно увеличить толщину основания – он должна быть от 30 см. Для более легких материалов, пено- и газоблоков можно уменьшить это значение до 20-25 см.

После того как получены данные о требуемой толщине монолита, приступают к расчету количества бетонного раствора. Для этого по чертежу следует рассчитать высоту, толщину и ширину плиты и сделать небольшой запас раствора в 10% к полученному числу. Марка цемента должна быть не ниже М400.

Плюсы и минусы монолитного фундамента

Несмотря на то, что есть куда более простые и дешевые в обустройстве типы оснований, технология монолитного фундамента активно применяется по всей стране, так как обладает уникальным набором преимуществ:

• возможность обустройства на тех типах почвы, где строительство другого варианта фундамента невозможно. Это, например, мелкопесчаные и пылевые грунты, насыпные и водонасыщенные, слабонесущие и глинистые почвы;
• долговечность выше, чем у других типов фундамента, и достигает 150 лет при условии соблюдения всех тонкостей его обустройства;
• рекордная несущая способность. Монолитный плитный фундамент выдерживает огромные нагрузки. Для частного строительства это означает, что на нем можно возвести 3-этажный кирпичный дом;
• нагрузки на основание распределяются равномерно, ведь оно монолитное. Отсутствие швов и стыков убережет конструкцию от появления деформаций и разрушений при подвижках грунта, а значит, и дом не перекосится и не покроется трещинами;
• во время сезонных пучений грунта основание равномерно приподнимается вместе с домом, а потом так же равномерно опускается, при этом какие-либо деформации полностью отсутствуют;

монолитное основание сильно упрощает обустройство чернового пола. После минимальной подготовки на него уже можно класть ламинат, плитку или линолеум;

монолитная плита становится отличной защитой от грунтовой сырости, которая может проникать в дом, построенный, например, на ленточном основании;

минимальное количество земляных работ, так как монолитный плитный фундамент заглубляется примерно на 2/3 своей толщины и относится к мелкозаглубленным основаниям. Поэтому подготовительные работы сведены к минимуму, что позволяет сократить временные и финансовые расходы;

относительная простота и скорость обустройства. Без специальной техники будет сложно обойтись, но времени на подготовку столь надежного основания уйдет минимум. К тому же, выровнять площадку, насыпать песчано-гравийную смесь и утрамбовать ее при наличии необходимой техники сможет практически любой мастер.

По итогу у нас получается уникальное основание, которое можно применять чуть ли не всегда и везде, но, увы, без недостатков не обходится:

• цена. Чтобы залить основание подо всей будущей постройкой, потребуется много бетона и арматуры, а это большие растраты;
• заливку необходимо выполнять одномоментно, а чтобы приготовить такое большое количество бетона, придется воспользоваться специальной техникой (лучший вариант – автомиксер), а это дополнительные расходы;
• возведение монолитного фундамента лучше доверить специалистам. Конечно же, можно попробовать обойтись и своими силами, но придется арендовать специальную технику;
• обустроить подвал или погреб под домом невозможно;
• при строительстве монолитного основания в районах, где температура достигает рекордно низких отметок, необходимо дополнительно обустраивать слой теплоизоляции, что удорожает строительство фундамента;
• монолитный фундамент не подходит для местности, где часто наблюдаются оползни. Также его лучше не использовать на грунтах с мощным илистым или растительным слоем. Еще одно ограничение – местность с большим уклоном;

необходимо заранее продумать расположение всех коммуникаций.