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:

• СНиП 2.02.01-83 – основания зданий;
• СП 50-101-2004 – проектирование и устройство фундаментов различных сооружений;
• СП 63.13330.2018 –строительство железобетонных конструкций.

Конструкция и схема правильного пирога плитного основания под дом

Классический «пирог» плитного основания состоит из следующих слоев:

1. Подушка из нерудных материалов – песка, щебня, песчано-гравийной смеси.
2. Бетонная стяжка для усиления конструкции и обеспечения идеально ровной поверхности.
3. Несколько слоев рулонного гидроизоляционного материала.
4. Один или два слоя утеплителя (чаще всего экструдированного пенополистирола).
5. Армирующий каркас из одной сетки или двух связанных в пространстве поясов, изготовленных стальной рифленой арматуры.
6. Непосредственно слой бетонной плиты толщиной 0,1–0,4 м.
7. Слой гидроизолятора, нанесенный на затвердевшую плиту.

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:

• габаритах;
• форме;
• осях;
• размерах слоев;
• схеме армирования;
• вариантах тепло- и гидроизоляции;
• схемах закладки инженерных коммуникаций.

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:

1. Арматурные стержни класса А3, диаметром 12-16 мм, шаг – 200 мм.
2. Арматурные стержни А3 диаметром 8 мм, размер ячейки 400х400 мм.
3. Защитный слой бетона толщиной 35 мм.

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:

1. рубероида;
2. несколько слоев полиэтилена и/ или экструдированного пенополистирола;
3. который одновременно выполняет функцию теплизолятора.

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:

1. Мелкозаглубленная плитная конструкция . Плита мелкого заложения используется при строительстве сооружений в один или несколько этажей на относительно стабильных грунтах с глубоким расположением подземных источников. Котлован под конструкцию роется на глубину 0,7–1 м. Далее схема строительства аналогична предыдущей методике.
2. Заглубленный плитный фундамент с ребрами жесткости – позволяет сэкономить на расходе строительных материалов в том случае, если гидрогеологические и проектные условия предопределяют закладку плиты большой толщины. Строительство фундамента заключается в обустройстве траншей для железобетонных лент, на которые в дальнейшем будет опираться монолитная плита толщиной 0,25–0,4 м.
3. Плитная конструкция, построенная по шведской или финской технологии, совмещенная с системой монтажа «теплого пола» в доме. Для шведских плит вначале снимают слой плодородной почвы, а затем роют траншеи под ленты, которые будут выполнять функцию ребер жесткости. Когда ленточный контур затвердеет, кладут листы теплоизолятора, устраивают опалубку, монтируют армокаркас, совмещенный с системой труб для «теплого пола», а затем делают бетонную стяжку.

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:

• Нарушена технология строительства;
• Неправильно рассчитаны проектные нагрузки на фундамент;
• Не исследованы гидрогеологические особенности участка;
• Изменилась геология местности, например, поднялся уровень грунтовых вод из-за большого количества выпавших осадков и т.д.

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:

• бурение наклонных отверстий в основании и закачка через них скрепляющих растворов;
• монтаж дополнительного основания с большим заглублением и площадью опоры.

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:

1. О том, в каких случаях стоит включать щебень в «пирог» подушки, можно прочитать на форуме.
2. Рассуждения частных застройщиков о том, какой должна быть минимальная глубина закладывания плитного основания тут.
3. Участники форумов обсуждают варианты ремонта трещин, которые появились в плитном фундаменте в процессе эксплуатации – тут и тут.

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.

Технология строительства и пошаговая инструкция по монтажу фундамента из плит своими руками

Плитный фундамент с успехом закладывается под частными домами любого типа, с максимальным эффектом – при ведении строительства на слабых и пучинистых грунтах.

Технология строительства и заливки фундамента монолитная плита считается трудоемкой и затратной, но при грамотном расчете и выполнении всех или отдельных этапов своими силами смета снижается на 20-30%.

В статье подробно расскажем о том, как правильно самостоятельно залить монолитную плиту под дом, из чего состоит процесс и с как избежать возможных ошибок.

Что представляет из себя основание?

Данное фундаментное устройство под дом представляет собой армированную монолитную плиту, заливаемую поверх ровной утрамбованной подушки из песка и щебня. Глубина ее заложения зависит от параметров участка и назначения, в домах без подвалов эта величина варьируется от 50 до 20 см, верхний край плиты обычно поднят выше нулевой отметки.

К особенностям и преимуществам такого исполнения относят:

• Равномерное распределение верхних весовых нагрузок и выдержку подвижек грунта без рисков смещения стен или деформации основания.
• Минимальную нагрузку на грунт, допускающую ведение строительства на слабых и неустойчивых почвах.
• Возможность отказа от высокого цоколя и использования плиты в качестве чернового основания полов.
• Высокую жесткость, прочность и долговечность конструкции.
• Простоту технологии и схемы, возможность заложения плиты своими силами при минимальном задействовании спецтехники.

Толщина плиты под частными жилыми домами варьируется от 20 до 40 см, как правило такой фундамент укрепляется двухрядным объемным каркасом. Все коммуникации и технологические отверстия закладываются на этапе нулевого цикла, по окончании бетонирования плита не должна подвергаться сверлению.

Подошва плитного фундамента обязательно защищается от грунтовой влаги, на часто подтапливаемых участках принимаются меры по отводу воду в сторону и вниз.

Устройство плитного основания для частного дома от А до Я

Работы начинаются с анализа грунта (УГВ, несущих способностей и однородности слоев, ровности участка) и расчета параметров фундамента (толщины плиты и подушки, сечения и частоты арматуры, глубины заложения). Основные этапы заложения по возможности выполняются весной или в первые месяцы осени, при достаточно сухой, но не жаркой погоде и прогретой почве.

Для того, чтобы сделать фундамент из плит своими руками, необходимо выполнить следующие шаги:

1. Выполняется подготовка площадки, разметка фундамента, заложение труб коммуникаций и земляные работы.
2. На дно котлована засыпаются и уплотняются слои песка и щебня, выполняющие функцию дренажной подушки.
3. По периметру фундамента устанавливается опалубка с подпорками по бокам.
4. Проводятся работы по утеплению и гидроизоляции подошвы и стенок фундамента.
5. Внутри опалубки связывается армокаркас.
6. Заложенные ранее трубы коммуникаций закрываются от попадания раствора.
7. Опалубка заливается бетоном с обязательной выгонкой воздуха и уплотнением.
8. Залитая плита выравнивается и накрывается пленкой, конструкцию оставляют в покое до полного набора прочности.
9. После снятия опалубки и проверки состояния выполняется обратная засыпка плиты, при необходимости – с закладкой дренажа по периметру или сменой грунта.

Анализ грунта и расчет плиты

Исходными данными для расчета служат:

• Климатические данные региона (используются при определении уровня промерзания грунта и снеговых нагрузок)
• Результаты анализа проб грунта, взятых как минимум в 5 точках (углы и центр дома) на глубине до 1,5-2 м, позволяющие определить его УГВ, водонасыщение и несущие способности.
• Общие весовые нагрузки и площадь дома.

Взятые пробы грунта позволяют определить оптимальное значение нагрузки здания, в кгс/см 2 .:

• у суглинков, мелких плотных и пылевых песков это значение составляет 0,35 кгс/см ;
• у песков средней плотности и пластичных глин – 0,25;
• супесей и твердых глин – 0,5.

При ведении строительства на последних дополнительно обращается внимание на показатели водонасыщения – при близком залегании «верховодки» или сезонном подтапливании у твердых глин редко снижаются несущие способности. Из-за высоких рисков перекоса от заложения плиты на таких участках отказываются в пользу свайных видов фундамента, опирающихся на устойчивые слои.

Расчет толщины плиты ведется вручную или с помощью онлайн калькуляторов по схеме:

• Общая весовая нагрузка делится на площадь дома и сравнивается с оптимальным значением несущих способностей грунта.
• Полученная разница используется для определения оптимальной массы и толщины фундамента плиты.

При выдаче калькулятором толщины менее 15 см масса здания считается слишком большой, более 35 – заложение плиты экономически нецелесообразно. При получении оптимальной для частных домов толщины в 20-30 см можно приступать к расчету арматуры и бетона.

Иногда расчет упрощают – владельцы выбирают рекомендуемый нормами минимум исходя из материала стен (20-25 см – газобетона и бруса, 30-35 – кирпича и шлакоблока), прибавляют его к общему весу здания и сравнивают с параметрами грунта.

Суммарный вес постройки с фундаментов всегда должен быть меньше произведения площади дома в см 2 на несущую способность грунта. При нарушении этого условия в расчет вносят корректировки.

Земляные работы

На этом этапе площадка:

• очищается от корней крупных растений;
• выравнивается и раскапывается вручную или экскаватором на расчетную глубину (подушка+ углубленная часть плиты).

Разметку котлована проводят перед копкой, после предварительного выравнивания.

Колышками и шнуром обозначаются как границы самого фундамента, так и углы котлована – с 50-100 см отступом по бокам под опалубку и будущую отмостку. После выемки плодородного слоя и лишнего грунта дно котлована трамбуется виброплитой или бревном и застилается геотекстилем.

Если прокладывание коммуникаций предполагается под будущей плитой, на этом же этапе нулевого цикла закладываются трубы и коробы основных линий, а по периметру, при необходимости – дренажные трубы.

Схема и глубина размещения инженерных сетей подбираются заранее, концевые выводы обязательно защищают от попадания сыпучих материалов или бетона. Вносить изменения после земляных работ в разводку сложно и опасно, любые мелочи учитываются заранее.

Особого внимания требуют участки с перепадами. При отклонении уровня свыше 50% от толщины основания простого вынимания земли и разравнивания дна недостаточно. В таких случаях возможны два варианта действий: засыпка низких участков выбранным выше неплодородным грунтом или заполнение их песко-гравийной смесью с последующей трамбовкой.

Изготовление подушки

Экономия на этом слое недопустима, ошибки при обустройстве подушки чреваты частым контактом подошвы с грунтовой влагой, затоплением цокольных частей и перекосами проемов.

По нормам подушка выводится за пределы периметра плиты на 20-50 см при перепаде по плоскости не более 2 мм/п.м. Первым засыпается проницаемый и отводящий от подошвы влагу песок, вторым – прочный щебень с фракцией 20-40 мм. Все слои тщательно уплотняются и по возможности разделяются геотекстильным полотном.

Толщина слоев зависит от параметров грунта, рекомендуемый минимум для песчаной прослойки составляет 20 см, гравийной – 10. При этом возможны коррективы: при ведении строительства на сухих и плотных грунтах от песка можно отказаться в пользу ПГС и снизить толщину этой прослойки до 10 см.

При ведении работ на пучинистых и неоднородных участках часть грунта в котловане заменяется песком, толщина этой прослойки увеличивается до 30-40 см. Щебенчатая подушка засыпается всегда, в особо тяжелых случаях – из пропитанного битумом щебня или дробленного гранита.

При повышенных рисках пучения фундамента под подошвой плиты поверх щебня укладывается армосетка и заливается 5-7 см прослойка чернового бетона с маркой прочности от М50.

Еще больше об устройстве подушки в нашей статье по ссылке.

Сбор и установка опалубки

Съемная опалубка под фундамент плиту закладывается из досок с толщиной от 30 мм или фанеры от 18 мм. Боковые подпорки для конструкции со стандартной высотой устанавливаются через каждые 70 см, на слабых грунтах под подпорки укладываются кусочки доски.

Щиты из досок сбиваются максимально плотно, с набивкой поперечного бруса снаружи через каждые 1-1,5 м. В идеале край опалубки совпадает по уровню с плитой, при отсутствии такой возможности на внутренней поверхности отмечается уровень будущей заливки бетона. Непосредственно перед этапом бетонирования внутренние поверхности опалубки промазываются олифой или машинным маслом.

После сборки опалубки в ее стенках формируются входящие и выходящие отверстия для коммуникационных систем, которые будут проходить непосредственно в монолите плиты.

Полная статья о монтаже опалубки по ссылке.

Как сделать гидроизоляцию?

Гидроизоляция плитного фундамента выполняется всегда, вне зависимости от надежности и толщины подсыпки.

При отсутствии чернового бетонного или утепляющего слоя горизонтальную отсечку от влаги закладывают как минимум из двух слоев гидроизоляционных мембран или других современных гидроизоляционных рулонных материалов.

Полотна укладываются с напуском на всю опалубку, обязательным 15 см нахлестом, пайкой или промазыванием швов и смещением стыков. Работы ведутся в мягкой обуви и в сухую погоду.

Еще больше информации о гидроизоляции ищите тут.

В каких случаях и как правильно проводится утепление?

Потребность в заложении дополнительного утепляющего слоя возникает при высоком риске сезонного пучения или промерзания фундамента, планировании закладки в плите элементов напольного обогрева или чрезмерной влажности грунта.

От практики засыпки под плитой керамзита в настоящее время отказываются в пользу плит экструдированного пенополистрола. Пеноплекс укладывается в 2 слоя или имеют замковые системы соединений, итоговая толщина теплоизоляционной прослойки зависит от климатических условий региона и варьируется в пределах 10-25 см.

Что еще нужно знать о необходимости утепления плитного основания, читайте здесь.

Армирование монолита

По нормам минимальное общее сечение горизонтальных прутьев армокаркаса составляет 0,3% от общего сечения плиты.

Стандартный монолит толщиной в 20-30 см армируется двумя рядами сеток, с соблюдением ряда правил:

• Равномерном шаге ячеек не более 30 см (в идеале 15-20).
• Минимальном сечении горизонтальных прутьев – 12 мм, вертикальных – 6.
• Отступе от краев бетона в 50 мм.
• Закладке вертикальных перемычек с шагом не более 20 см на проблемных грунтах, 40 – на нормальных.
• Укладке верхнего ряда сетки на заранее выгнутые элементы.
• Усилении каркаса дополнительными прутьями под несущими стенами (включая внутренние), фундаментами печей и тяжелых котлов.
• Заложении хомутов на углах, заходом прутьев друг на друга на стыках.
• Обвязки стыков проволокой.

Для упрощения работ стоит заранее рассчитать и подготовить угловые и укрепляющие элементы, связать сетки отдельно и завершить их вязку в опалубке. Установленный нормами отступ от нижнего края обеспечивают пластиковые стаканчики-фиксаторы.

Подробная статья о том, какую арматуру выбрать здесь, а о технологии армирования тут.

Правила бетонирования и заливки

Для заливки плитного фундамента по дом требуется качественный бетон с маркой прочности не ниже М200 (в идеале – М300) и водонепроницаемостью от W6.

С учетом большого объема конструкции и необходимости ведения бетонных работ без перерывов свыше 2 ч раствор проще заказать на стороне.

Бетон заливают небольшими квадратами послойно по 20 см (с передвижного шланга, а не раскидыванием раствора лопатой!), с аккуратной выгонкой пузырьков воздуха из каждого.

Верхний слой можно разровнять вручную, но лучшие результаты достигаются при уплотнении и выравнивании залитой плиты виброрейкой. Уплотнение ведется до выступа цементного молочка, полного скрытия в бетоне крупного наполнителя и исчезновения пузырьков на поверхности.

Уход и снятие опалубки

Работы ведутся при температуре воздуха и почвы не ниже +5 °С, при резких перепадах принимаются меры по прогреву или защите бетона от растрескивания. Поверхность плиты обязательно закрывают пленкой или мешковиной, в жаркую погоду бетон сбрызгивают водой. При нормальных условиях допускается снятие опалубки через 5-7 дней, после появление трещины между ней и бетоном.

Щиты снимают без резких движений и отрыва, после демонтажа опалубки боковые стенки осматриваются и при необходимости заново закрываются гидроизоляционными материалами.

Ошибки и советы по строительству

К нарушениям технологии относят:

• Слабую трамбовку песка и щебня или недостаточную толщину этих слоев.
• Экономию на армокаркасе (заложение одного ряда вместо минимальных двух, отклонение от рекомендуемого и расчетного сечения арматуры в меньшую сторону, укладку сварных сеток вместо обвязки).
• Заливку раствора в негерметичную или слабо укрепленную опалубку.
• Ошибки бетонирования (ведение работ при неподходящих условиях, заливку слоев с технологическими перерывами свыше 2 ч, смещение каркаса или коммуникаций при выгонке воздуха или игнорирование потребности в уплотнении бетона, набор твердости без смачивания поверхности и пленки, чрезмерно раннее снятие опалубки).

Упростить строительство своими руками помогает четкий план действий и задействование спецтехники. Траты на аренду или покупку виброплиты, вибраторов или заказ раствора на заводе всегда окупаются надежностью фундамента и сокращением сроков работ.

Полезное видео

Наглядно в деталях устройство монолитной плиты для дома в видео:

Заключение

В заключение стоит отметить, что свежезалитый плитный фундамент нельзя нагружать как минимум 28 дней. При незавершенном строительстве его обязательно утепляют перед зимовкой и максимально защищают от внешних воздействий. По окончании строительства дома по периметру плиты закладывается утепленная отмостка и принимаются меры по отводу осадков.