Монолитная фундаментная плита

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.

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.

Особенности и виды плитного фундамента

Плитный фундамент можно использовать при строительстве любого дома из различных строительных материалов

Плитный фундамент можно использовать при строительстве любого дома из различных строительных материалов. И единственное требование здесь является таким — чем выше масса будущего дома, тем более толстой должна быть плита. В среднем при частном строительстве ограничиваются толщиной фундамента 30-50 см. В промышленных масштабах можно изготавливать фундамент большей толщины или делать его из специальных бетонных плит и коробов.

Но для прихотливых грунтов фундамент-плита подходит как никакой другой. Возводить такой базис рекомендуется при таких почвах на участке:

• Переувлаженный грунт с высоким уровнем УГВ;
• Зыбучие и подвижные земли (плавуны);
• Глинистый или торфяной грунт;
• Пески средней пучнистости;
• Насыпной грунт и пр.

В этих случаях монолитная плита будет равномерно распределять нагрузку всего здания на каждый см2 своей площади и тем самым нивелировать давление пучнистых грунтов на стенки и дно фундамента. Благодаря своей конструкции плитное основание будто лавирует в подвижных почвах, не позволяя грунту оказывать разрушающее воздействие на стенки дома. Именно поэтому монолитную плиту еще называют плавающим фундаментом.

Плитный фундамент бывает трех видов:

• Незаглубленное основание. Этот тип базиса льется непосредственно на грунт без подготовки котлована. Здесь достаточно снять верхний слой дёрна на глубину 5 см. Такой фундамент чаще всего используется под хозяйственные постройки из лёгких строительных материалов.
• Среднезаглубленный базис. Самый часто используемый вариант устройства основания. Фундамент в этом случае заливают на толщину 30-50 см с обязательным утеплением и гидроизоляцией подушки.
• Заглубленная плита. Применяется в случае возведения многоэтажных домов или зданий тяжелого промышленного назначения. Толщина такого базиса может превышать 1,5 метра и обязательно опускается ниже уровня промерзания грунта на стройплощадке.

Схема пирога

Пирог плитного фундамента включает не только саму плиту, но и подстилающие слои. О каждом из них отдельно (расположение снизу вверх):

Геотекстиль укладывается для повышения прочностных характеристик основания. Кроме того он имеет высокие показатели фильтрации. Укладывается для предотвращения перемешивания материала подушки с грунтом. Закладывается в проект не всегда. Подушка. Подсыпка выполняется из песка крупной или средней фракции, песчано-гравийной смеси или щебня. Иногда строители из-за невысокой стоимости пытаются убедить заказчика применять в качестве подсыпки шлак, но этот материал не способен обеспечить высокой надежности основания, а из-за содержания некоторых веществ может быть опасен для человека, в том числе иметь повышенный радиоактивный фон. Подушка предусматривается для выполнения таких функций: выравнивание основания, дренаж, создание слоя грунта не подверженного пучению под плитой. Бетонная подготовка. У этого элемента фундаментной плиты существует также еще одно название — подбетонка. Заливают слой для обеспечения ровности основания под плиту, повышения ее несущей способности и дополнительной гидроизоляции. Следующий слой — гидроизоляция. Ее укладывают для предотвращения проникновения к фундаменту воды из почвы

Даже при устройстве дренажной системы нельзя гарантировать, что плита не подвергнется воздействию влаги, поэтому важно предусмотреть дополнительную защиту от нее. Кроме того, гидроизоляция предотвратит «утекание» бетонного молочка и позволит материалу стать прочным

Поверх гидроизоляции в некоторых случаях необходимо устройство теплоизолирующего слоя. Материал укладывается при проектировании теплого подвала или техподполья при заглубленной плите или для утепления пола первого этажа при заливке плиты у поверхности земли. Чтобы до момента застывания бетонная смесь не теряла нужную форму, выставляют опалубку. Она может быть съемной или несъемной. Армирование. Бетон имеет высокую прочность на сжатие, но в фундаментной плите возникают также изгибающие усилия. Эти силы способны привести к растрескиванию и разлому даже плит большой толщины. Технология строительства монолитной плиты предполагает ее обязательное армирование. Пруты арматуры воспринимают изгибающие моменты, а бетон сжимающие усилия, что обеспечивает конструкции долгий срок службы. Последним слоем монолитной плиты является бетон. Он необходим для восприятия нагрузок от здания. Материал, в котором предусмотрены стальные стержни арматуры, называется железобетоном и имеет широкое распространение при строительстве зданий по всему миру. Железобетон представляет собой идеальное сочетание: бетон прочный при вертикальных нагрузках, а арматура при наклонных.

Все эти элементы играют важную роль, устройство фундамента невозможно без большинства из них.

Материалы и инструменты

Специалисты рекомендуют для изготовления железобетонного фундамента ленточного типа использовать:

1. Песок или щебень (для устройства подушки).
2. Бетон или цемент М250 (для приготовления самого фундамента).
3. Арматурный прут (диаметр 8-12 мм).
4. Проволока (из стали, для связки арматуры).
5. Материал для гидроизоляции (рубероид и гидроизол).
6. Деревянная доска (толщина 20 мм).
7. Тонкие деревянные рейки.
8. Брус из дерева (для опалубки).

Из инструментов следует подготовить такие: шнуры, колышки, рулетку, уровень, отвес, лопаты, трамбовку, молоток, мастерок, клещи. Если вы решили делать бетон самостоятельно, то договоритесь об использовании бетономешалки.

Видео описание

Полный комплекс работ по изготовлению монолитного перекрытия показан в видеоролике:

Но на этом работы не заканчиваются. Плита обретёт проектную прочность только через месяц, а на протяжении первых двух недель за ней требуется ухаживать, особенно в сухую и знойную погоду.

Сразу после того, как бетон схватится настолько, чтобы выдержать вес человека, поверхность орошают водой и накрывают полиэтиленовой плёнкой. Плёнка защитит его от чрезмерно быстрого испарения влаги из верхних слоёв и неравномерного схватывания. Периодически её нужно снимать, смачивать поверхность и укладывать на место. Эти мероприятия в разы снижают вероятность образования усадочных трещин.

Примерно через 5-10 дней в зависимости от температуры воздуха плёнку можно будет убрать совсем, а бетон продолжать смачивать раз в 1-2 дня.

Поливать бетон лучше из лейки или с помощью распылителя Источник dako-group.com.ua

Скорость созревания бетона и набора им марочной прочности тоже зависит от окружающих условий. Снимать опалубку можно будет не раньше чем через четыре недели после заливки – именно такой срок потребуется плите для окончательного твердения при средней температуре воздуха около 20 градусов.

За две недели она наберёт 70-80% прочности. В принципе при условии сохранения опалубочной конструкции по ней уже можно будет передвигаться и продолжать строительные работы.

Заливать стяжку можно после полного высыхания плиты. Чтобы определить, осталась ли в бетоне несвязанная вода, на поверхность кладут плотный непроницаемый материал (толстую плёнку, рубероид, линолеум), а через 8-10 часов проверяют, не образовалось ли под ним тёмное влажное пятно.

Принцип расчета нагрузки на плитный фундамент

Точный расчёт можно произвести только с помощью профессионалов, которые выполнят качественную оценку грунта на участке и высчитают возможность будущего базиса

Чтобы сделать своими руками качественный монолитный фундамент-плиту, необходимо провести верные расчеты его несущей способности. То есть вычислить нагрузку на продавливание грунта при определенной массе будущего дома.

Однако при выполнении строительных работ своими руками можно также самостоятельно произвести расчёт количества бетона и вычислить его оптимальную марку для приготовления раствора. Отметим, что лучше всего купить нужное количество готового раствора, чем своими руками замешивать около 13-15 кубов смеси при помощи бетономешалки. Это будет и трудоёмко, и затратно по времени. Кроме того, согласно технологии строительства плитного фундамента бетон нужно заливать за один подход.

Расчёт марки цемента производят методом математических операций. К примеру, имеем такие исходные данные:

Стоит также подсчитать и количество арматуры для строительства монолитной плиты. Её закупают по весу из расчета 120-130 кг/м3 готового бетона.

Пошаговая инструкция по устройству плитного фундамента

Подготовка поверхности

Первый делом нужно выполнить разметку по периметру площади и снять плодородный слой грунта. После проведения земельных работ застилается геотекстильный настил. Далее стоит засыпать площадь щебнем и песком для формирования подушки. Песок утрамбовывается слоями по 10 см. Затем укладываются коммуникации. Прокладка коммуникаций в плитном фундаменте схожа с такой же операцией в утепленной шведской плите. Трубы лучше прокладывать в специальных гильзах, которые позволяют проводить ремонт и замену коммуникаций. Некоторые строители дублируют канализационные трубы в плите, чтобы в случае выхода из строя одной трубы пользоваться другой.

Формирование основания

Далее выполняется стяжка из раствора М100 с толщиной порядка 10 см. Поверх нее укладывается гидроизоляция, швы которой пропаиваются горелкой. Гидроизоляция должна быть несколько больше площади будущего фундамента, чтобы затем завернуть настил вверх.

Армирование плитного фундамента

После формирования основания выполняется монтаж арматуры. Как правило, для каркаса плиты нужно вязать двухрядную арматуру из прута толщиной 12-16 мм и размером ячейки порядка 20-30 см. Весь каркас должен быть выше уровня основания не меньше чем на 5 см, для этого под арматуру подкладываются специальные проставки. Это делается для того, чтобы после заливки плиты бетоном, арматура была утоплена внутрь.

Заливка плитного фундамента

После армирования формируется опалубка плитного фундамента. Опалубка такого фундамента является простейшей конструкцией, представляющей собой деревянные щиты, установленные по периметру фундамента. Такая опалубка не потребует больших финансовых вложений по сравнению, например, с опалубкой ленточного фундамента.

После окончания всех подготовительных действий происходит заливка и трамбование бетона. Проще всего для этого использовать миксеры, поскольку такой фундамент требует значительного количества бетона, который должен быть залит одним разом во избежание неровности засыхания и образования трещин.

После заливки, трамбовки и выравнивания, фундаменту дают в течение 4 недель набрать марочную прочность, периодически его увлажняя. Также, для исключения его быстрого засыхания, его накрывают парниковой пленкой. Через 28 дней плитный фундамент будет готов к дальнейшему использованию и строительству.

Отличное видео, иллюстрирующее от А до Я процесс построения плитного фундамента, вы можете посмотреть ниже:

Плюсы железобетонного монолитного фундамента

Подходит для нестабильных грунтов

 Монолитная плита  во время сезонных изменений пучинистых грунтов, сохраняет равномерное распределение стеновой нагрузки. Такие изменения могут возникать при сильных морозах и оттаивании, длительной влажности, при всех природных явлениях которые воздействуют на плотность и объемность почвы.  Все здание, как единый конструктив, равномерно поднимается или оседает в зависимости от движении грунта,  при этом сохраняется целостность несущих стен и самого фундамента. В отличие от ленточных фундаментов , которые неравномерно проседают при таких явлениях и дают трещины.  Такое свойство плиты позволяет возводить дома на глинистых почвах и суглинках, торфянистых и склонных к заболачиванию, и даже на песчаных грунтах.

 Характеризуется минимальным процентом усадки, которая происходит равномерно и безболезненно как для самого фундамента так и для всего здания.

плитный монолитный фундамент

Высокая несущая способность

  В данном случае срабатывает обычные законы физики. Чем больше площадь распределения нагрузки, тем меньшее давление оказывается на основание и грунт.  Все многоэтажные дома возводятся и прочно стоят на монолитном плитном или комбинированных со столбчато-свайными фундаментами.

плитный монолит хорошо подходит для тяжелых каменных домов

Долговечность

  Грамотное устройство, с учетом особенностей грунта и поведения самой плиты во время эксплуатации, соблюдение требований технологии по утеплению, гидроизоляции, однородности бетонной смеси, достаточного объема гравийно-песчаной подушки и других базовых требований обеспечат прочность и целостность фундамента на многие десятилетия. В среднем, срок жизни качественного плитного фундамент считается вековым, то есть, на нем может прожить не одно поколение. В каждом населенном пункте достаточно много подобных памятников архитектуры, когда многоэтажное здание более 100 лет и даже до 300 лет стоит на бетонной плите. Но следует заметить, что любое долголетие еще зависит и от надлежащего ухода за строением.

многие памятники архитектуры более века стоят на монолитной плите

Высокая прочность

 Это самый прочный фундамент из всех существующих разновидностей. Достигается за счет однородности и отсутствия слоистости тела плиты. В основании отсутствуют стыки и швы, то есть, нет слабых мест для проникновения разрушающей влажности в тело фундамента и появления трещин. Кроме того, равномерное распределение нагрузки по всей поверхности, снимает значительную часть давления на железобетон, что является плюсом к уровню прочности.

прочность достигается за счет монолитной целостности

Позволяет возвести цокольный этаж

  Единственный фундамент,  на котором рекомендуется возводить дом с цокольным этажом. Устраивается как основание для  цоколя и служит фундаментом для всего дома.

Минимальные земляные работы

 Свойственно для мелкозаглубленных фундаментов, без наличия цоколя. Устойчивость к изменениям свойств грунта позволяет выполнять монтаж прямо на поверхности почвы без заглубления, предварительно очистив участок и выровняв его.  Такие работы можно выполнять самостоятельно без строительной техники.

для мелкозаглубленной плиты не проводятся объемные земляные работы

Простая технология возведения

  В условиях дефицита средств  для возведения фундамента и наличия свободного времени, часть работ можно выполнить своим силами, без привлечения техники и специалистов. В простой технологии устройства плитного фундамента можно легко разобраться. Такие работы как засыпка гравийно-песчаной подушки, подготовка котлована для заглубленных фундаментов, армирование, устройство опалубки, может выполнить любой новичок. Используя специальные формулы или онлайн калькулятор, при  наличии весовых расчетов будущего  дома, можно самостоятельно рассчитать размеры и объемы фундамента, примерное количество материала и его стоимость. Конечно, такие работы как подготовка бетона и его заливку лучше выполнять за один раз с привлечением специальной техник, с целью достижения однородности плиты.

заливка монолитного фундамента бетононасосом

Сокращает внутренние половые работы  

  Плита фундамента уже служит как черновое основание пола в доме. На него можно укладывать финишное половое покрытие: линолеум, ламинат, паркетную доску и если потребуется, защитные материалы, такие как гидроизоляция и утеплитель.   Подробнее про свойства ламината в статье: «Что такое ламинат. Структура и свойства»

плитный фундамент  уже является черновой стяжкой для полов в доме

Расчёт ФПЧ

Сооружение ФПЧ обходится в немалую сумму денежных средств. Понятно стремление заказчика построить основание дома с минимальными затратами. Чем точней будет произведён расчёт фундамента, тем больше удастся сэкономить средств. С другой стороны ФПЧ должен обеспечивать надёжное и устойчивое положение всего здания.

Толщина монолитной плиты

Проект определяет оптимальную толщину монолитной плиты, габариты рёбер жёсткости. Чтобы точно рассчитать толщину бетонной плиты, используют следующие данные:

• максимальная нагрузка от веса дома на единицу площади основания;
• расчётное сопротивление грунта;
• несущая способность железобетонной плиты с рёбрами жёсткости.

Схема устройства ФПЧ Расчёт определяет, какой толщины должна быть монолитная плита, марку и количество арматуры, объём бетонного раствора, габариты рёбер фундамента. Как показала практика, включение в конструкцию плиты рёбер жёсткости позволяет уменьшить толщину плиты на 100 – 150 мм.

Внешняя граница кладки несущих стен из кирпича должна отстоять от края плиты минимум на 300 мм. В случае установки колонн (для поддержки террасы или перекрытия второго этажа), оси опор должны быть расположены на плане фундамента таким образом, чтобы вектор под углом 45о от центра колонны не выходил за пределы массива железобетона основания.

Построение вектора зоны воздействия колонны на фундамент

Глубина заложения ФПЧ

При расчёте глубины залегания фундамента следует учитывать, что боковая сторона плиты должна выступать над землёй минимум на 150 мм. Это нужно для того, чтобы кирпичная кладка цоколя дома была максимально изолирована от грунтового основания или от поверхности отмостки. Высота плиты под цоколем может быть различной, но не меньше минимального размера.

На основе многочисленных расчётов ФПЧ в различных условиях можно вывести усреднённый показатель глубины залегания плиты, который равен 100 – 200 мм. Следовательно, глубина погружения рёбер будет составлять 350 – 400 мм.

Выбор арматуры

Основную нагрузку в массиве ФПЧ принимают на себя продольные стержни периодического профиля. Для небольшого лёгкого строения применяют арматуру диаметром 12 мм. Если здание будет строиться из тяжёлых конструктивных элементов (кирпич, железобетон), то для изготовления арматурного каркаса плиты берут продольные стержни диаметром 16 мм.

Поперечные связи каркаса делают из отрезков арматуры того же диаметра. В некоторых случаях используют гладкую арматуру 8 мм.

Как правильно делать бетонный замес?

Бетономешалка делает раствор однородным, без комков. Приготовление раствора из цемента, воды и заполнителя возможно собственноручно. Этот метод более экономный и не сильно трудоемкий, особенно если имеется мешалка для бетона. В бетономешалке сразу можно изготовить от сорока до двухсот литров рабочей смеси. Помимо того, что бетономешалка облегчит труд и сократит время на приготовление раствора, также ее применение позволит улучшить качество готовой смеси. Перемешивание компонентов в мешалке исключит образование комков и идеально соединит ингредиенты.

Можно приготовить раствор собственноручно, используя лопату и емкость, в которой будет осуществляться замес компонентов смеси. Это более трудоемкий процесс, который требует много физических усилий и времени. Неудобство заключается в переносе готового раствора к месту кладки основания. Такой способ идеально подходит разве что для приготовления строительной смеси в небольшом объеме. Используя в приготовлении бетонного состава специальную мешалку, ее следует установить рядом с местом заливки, это сократит физические затраты и время на работы.

Недостатки

К недостаткам технологии относят следующие:

1. Высокая стоимость строительства за счет потребности в большом количестве бетона, арматуры, щебня, песка и т.д. Расход строительных материалов напрямую связан с несущей способностью почвы и проектными нагрузками. Уменьшить высоту плиты можно за счет устройства ребер жесткости, но для проектирования более сложного основания собственнику придется привлекать высококлассного специалиста.
2. Нецелесообразность применения на участках с крутым склоном. Как правило, компенсируют недостаток площадки увеличением высоты цокольного этажа, что приводит к перерасходу ресурсов и увеличению издержек на строительство.
3. Значительные трудовые и материальные затраты при обустройстве подземного помещения, поэтому большинство собственников отказываются от решения строить подвалы или хранилища в плите фундамента или под ней.
4. Строительство силовой конструкции при минусовой температуре приводит к увеличению сметы на добавку в бетонный раствор дополнительных веществ, способствующих прогреву смеси. В противном случае затвердевшая плита будет с дефектами – микротрещинами и неравномерным составом по всему объему, что значительно снизит грузоподъемность и срок службы самого фундамента.

Структура монолитной плиты для фундамента

 Простая конструкция плитного фундамента, позволяет без привлечения высококвалифицированных специалистов выполнить монтаж такого основания. Однако,  потребует значительно затратить трудовые силы,  поскольку объем работ внушительный, начиная от копки котлована для заглубления, до вязки арматуры и заливки плиты.

 Классическая конструкция полного  ж/б фундамента выглядит следующим образом :

структура плитного фундамента

Основными элементами является:

Вязанная арматурная сетка. Монтируется от одного до нескольких слоев в одном горизонте, зачастую не менее двух слоев. Для армирования используется материал от 10 до 16 мм, наиболее востребована арматура диаметром 12 мм. Рассчитывается объем и диаметр арматуры исходя из запланированных размеров плиты: толщины и периметра. Армированную сетку можно монтировать самостоятельно, на месте, из закупленных прутов, или приобрести уже готовую, сварную.

армированная сетка фундамента

Бетонная смесь. В состав бетонной смеси входит гравий, песок и пластификаторы, которые придают раствору прочности и вязкости. Цемент следует использовать марки не менее М250. Мраку М300 можно использовать для строительства более высоких зданий, но не более 4-5 этажей, в зависимости от весовой нагрузки. Более прочные марки, например М400, уже применяются для многоэтажной застройки.

  Вся конструкция устраивается на песчано-гравийной подушке, с гидроизоляцией, а при необходимости и утепляется. После набора прочности, торцевые части ж/б фундамента, так же, покрывают специальной мастикой, если на стадии сборки опалубки не использовались гидроизоляционные рулонные материалы. Быстро и эффективней, выполнить устройство монолита с использованием специальной техники и с привлечением физического труда, только для точечных работ. К таким работам относится выравнивание котлована, армирование, утепление и гидроизоляция. Объемные же работы, такие как копка котлована и заливку плиты, рекомендуется выполнять, используя строительную технику. Так, например, если позволяют средства,  заливать плиту целесообразно за один раз, а не мешать раствор в ручную за несколько десятков раз. Таким образом, не создается слоистость в структуре плиты, достигается максимальная цельность.

заливка бетоном армосетки монолитного фундамента

 После выполнения всех работ, плита должна набрать прочность и «высохнуть» в теплое время года и в относительно сухом климате, этот процесс занимает до 1 месяца. Лучше всего, что бы свежий фундамент «перезимовал», отстоявшись до 6 месяцев, тогда он успеет осесть, и проявить все свои недостатки, если таковые будут иметь место.

  Подробнее про особенности ухода за фундаментом в статье: « Уход за фундаментом после заливки и его гидроизоляция»