Что представляет собой плитный фундамент

Фундамент монолитная плита

Несмотря на высокую стоимость, трудоемкость и сложность изготовления, основание из монолитной плиты достаточно часто встречается в частном жилом строительстве. Это обусловлено как технической необходимостью (тип грунта, высота грунтовых вод, глубина промерзания), так и общей экономической целесообразностью – существенной экономией при дальнейшей эксплуатации сооружения. В этой статье будет описана технология устройства монолитной плиты фундамента, ее разновидности, расчёт и пошаговая инструкция изготовления.

Особенности плитных фундаментов

Для начала определим, на каком типе грунта и для каких сооружений целесообразно использовать плитный фундамент. Иногда его еще называют плавающим, так как под действием сил пучения, основание постройки перемещается (плавает) вместе с замерзающими или оттаивающими грунтовыми массами. Поэтому плавающая плита отлично работает на грунтах склонных к пучению или сильной просадке:

• мелкопесчаных, пылеватых, супесях;
• глинистых, суглинках;
• водонасыщенных;
• насыпных;
• слабо несущих, например торфяниках.

Важно! Не рекомендуется применять плитный фундамент на грунтах с толстым илистым или почвенно-растительный слоем, а также подверженных оползневым явлениям.

В зависимости от степени пучинистости грунта применяются различные типы опорных плит:

1. Монолитные железобетонные плиты фундамента рекомендуется обустраивать на грунтах подверженных сильным вертикальным и умеренным горизонтальным передвижениям. Для верхних ребер жесткости допускается использование готовых железобетонных балок жестко скрепленных с основной плитой сварной арматурой и цементным раствором. Вся конструкция должна быть достаточно хорошо армированной, чтобы деформации породы не оказывали отрицательного воздействия на целостность здания.
2. На грунтах средней силы пучения допускается устройство как монолитного фундамента, так и сборного с монтажом блоков на раствор.
3. Для слабо пучинистых грунтов подойдут монолитные основания, где в качестве наполнителя используется керамзитобетон или бутовый камень. Их рёбра жёсткости могут быть направлены вверх или вниз. В обоих вариантах отсутствует необходимость в специальных креплениях к плите, так как ригеля остаются на месте под воздействием силы тяжести расположенных сверху конструкций.

Плитный фундамент подходит для сооружений с массивными несущими конструкциями из кирпича или бетона. При этом, чем больше вес и пространственная жесткость надземной части здания, тем надёжнее будет её сцепление с фундаментом и меньше горизонтальных деформаций опорного грунта. Наиболее целесообразно использовать такой тип основания в сочетании с утеплением, при условии, что он будет выполнять функцию пола для первого этажа, для возведения жилых сооружений в северных широтах.

Разновидности плитных фундаментов

На данный момент практикуется использование следующих типов плитных фундаментов:

Монолитный плоский – представляет собой монолитную железобетонную плиту одинаковой толщины по всей площади. Наиболее простая конструкция, но, при равных несущих характеристиках по сравнению с фундаментом с ребрами жесткости, на неё затрачивается избыточное количество бетона.

Утепленная шведская плита (УШП) – фундамент, состоящий из нескольких слоев, среди которых железобетонная заливка, экструдированный пенополистирол, песчано-гравийная или щебеночная засыпка. Получила наибольшее распространение в скандинавских странах, Канаде, на Аляске. На данный момент широко внедряется в частном жилищном строительстве в северных регионах России.

С ребрами жесткости:

1. Рёбра жесткости направлены вниз – фундамент ЖБ монолитная плита размещается сверху на сплошной ленте (монолитной или сборной), выполняющей функцию элемента жесткости. Заливка выполняется поэтапно или непрерывно. Особое внимание уделяется несъёмной опалубке нижней части, так как на неё оказываться основное давление от всей конструкции.
2. Рёбра направлены вверх – монолитная лента, повторяющая контуры несущих стен, располагается сверху на бетонной плите, составляя с ней одно целое. В случае возведения сооружений среднего и небольшого веса допускается использование в качестве ребер жесткости сборных железобетонных конструкций с их обязательным креплением на поверхности основания. Ребра жесткости могут формировать стенки цокольного этажа. Они подлежат обязательному утеплению. В слое теплоизоляции могут прокладываться коммуникации, что дает дополнительное преимущество, ведь для их ремонта не потребуется вскрывать бетонный материал.

Сборные основания – конструкция, независимо от направления рёбер жёсткости, состоит из отдельных железобетонных блоков и плит, скрепленных между собой цементом и закладными металлическими деталями. Имеет ограниченную область использования – подходит только для возведения малоэтажных зданий на пучинистых грунтах средней и слабой подвижности.

Плюсы и минусы фундамента монолитная плита

1. Допускается сооружение строений большого веса на грунтах со слабой несущей способностью.
2. Небольшое количество усадочных деформаций минимизирует повреждения конструкционных элементов здания.
3. Плитные основания не нуждаются в глубокой закладке. Их строительство ведется с применением всего сегмента соответствующей спецтехники – от средств мелкой механизации, до крупногабаритных машин (экскаваторов, бульдозеров, вибротрамбовок и т.д.). Это существенно ускоряет процесс выполнения работ по сравнению со строительством ленточных фундаментов глубокого заложения.
4. Внешняя поверхность монолитной плиты может выполнять функцию пола первого этажа или подвала.

Кроме того, использование плитных основ с ребрами жесткости:

• повышает устойчивость к изгибающим деформациям;
• позволяет равномерно распределить вес от надземной части сооружения;
• благодаря увеличению прочности всей конструкции основания, способствует уменьшению толщины её плоской части.

Недостатки фундаментов плитного типа:

1. Большой расход материала.
2. Значительные трудозатраты.
3. Высокая стоимость конструкции.
4. Для их устройства обязательно потребуется строительная техника.

Проектирование плитных оснований

Расчёт монолитной плиты фундамента строится на показателях несущей способности грунта и его водонасыщенности. Для этого на территории строительного участка выполняются геологические изыскания, используются рекомендации строительных нормативов.

Рассчитывается распределенная нагрузка на грунт от веса здания. Она не должна быть больше, чем несущая способность подстилающей породы. Для определения величины удельного давления на грунт необходимо вычислить вес всех материалов, используемых для возведения стен, перекрытий, кровли, а также снеговые, ветровые и полезные нагрузки. Суммировав полученные данных и разделив их на площадь опоры, находим показатель удельного давления. Он не должен превышать рекомендуемых нормативов, приведенных в СП 22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений» бывший СНиП 2.02.01-83. В противном случае придется рассмотреть возможности:

• расширения площади опоры плиты. Например, её можно вынести во все стороны на 0,5-1 м за площадь пятна проекции постройки;
• замены подстилающей породы на гравийно-щебеночные отсыпки;
• снижения массы здания – уменьшения этажности, отказ от тяжелых стеновых материалов в пользу облегченных;
• изменения плитного основания на соответствующее местным условиям, например, свайное.

Важно! Рекомендуемая толщина монолитной плиты фундамента обычно находится в пределах 15-35 см. Однако точный её подбор, а также прочие расчеты лучше доверить профессионалу, так как любительские ошибки могут привести впоследствии к проседанию и даже разрушению дома.

Технология строительства фундаментной плиты своими руками

Для обустройства утепленного плитного фундамента типа УШП понадобятся следующие материалы:

1. Бетон. В зависимости от толщины плиты 0,20-0,25 м 3 на 1 м 2 .
2. Гравий, щебень, песок. Для формирования подушки под плиту.
3. Геотекстиль и армированная полиэтиленовая пленка (150-200 мкм). Рассчитываются по площади фундамента плюс 25% на перехлёсты.
4. Стальная арматура. Если возводится плоский плитный фундамент, то понадобится арматура Ø 10 мм из расчёта 12-15 м на 1м 2 фундамента. Если фундамент имеет рёбра жесткости, понадобится дополнительно арматура Ø 12 мм, из расчёта 4-5 м на каждый погонный метр ребра.
5. Экструдированный пенопласт (пенополистирол). Около 0,3-0,5 м 3 на 1 м 2 плиты фундамента.
6. Обрезная доска для опалубки.
7. Вязальная проволока для вязки арматурного каркаса.

Утепленная фундаментная монолитная плита: технология поэтапного возведения

Подготовительные работы

1. Строительная площадка очищается от растений и мусора.
2. Выполняется привязка будущего сооружения к плану участка и разметка контура фундамента. Периметр отмечается колышками с натянутыми между ними шнурами.
3. Внутри отмеченного периметра выполняется выемка грунта глубиной не более 0,4-0,5м. Рекомендуется использование экскаватора или бульдозера.
4. Формируется подушка под основание. Последовательно засыпаются следующие слои:

• песок – слой 15 см, тщательно трамбуется с проливкой водой. Для трамбовки рекомендуется применить виброплиту;
• гравийно-щебеночная смесь – слой 15-20 см, фракция 20-40 мм, выравнивается и слегка укатывается ручным катком;
• между песком и гравием устилают геотекстиль так, чтобы его края выступали за пределы песчаной подушки на 30-40 см. Затем, после засыпки и выравнивания гравия, края полотнищ геотекстиля заворачиваются внутрь.

1. В толщине щебеночного слоя прокладываются инженерные коммуникации: водопровод, канализация, электрокабель в защитной гофре. Трубы и гофры выводятся вверх в местах подключения (согласно плану сооружения) на высоту 50-70 см. Они временно закрепляются при помощи хомутов к вбитой в подушку арматуре.

Тепло- и гидроизоляция

1. По верху гравийной подушки укладывают гидроизоляцию с перехлестом между полотнами не менее 15 см. Края полотен должны выступать за периметр основание на толщину плиты, плюс 10-15 см запаса. Он нужен, чтобы впоследствии выполнить гидроизоляцию торцов. В качестве гидроизоляционного материала лучше использовать армированный полиэтилен. Места перехлеста герметизируются специальным строительным скотчем. При использовании обычного рубероида места соединения полотен приклеиваются битумом.
2. По бокам отсыпки устанавливаются теплоизоляционные материалы. Лучше всего подойдут специальные элементы из экструдированного пенополистирола высокой плотности, имеющие L-образное сечение и предназначенные для формирования несъемной опалубки. Допускается применение фибролитовых плит, но они потребуют дополнительного крепления закладными элементами. Можно установить также плоские листы экструдированного пенополистирола специальных марок, предназначенных для бетонных оснований, типа Пеноборд или Пеноплекс фундамент. С внешней стороны утеплитель укрепляется ограждающей опалубкой из досок (50мм) и упорами из бруса (50х50мм).

1. В местах размещения стен укладывается только один слой утеплителя. В два слоя – в местах эксплуатационной нагрузки, где впоследствии будет сформирован пол помещения. Рекомендуемая суммарная толщина теплоизоляции не менее 100 мм. Стыки между плитами второго слоя не должны совпадать со стыками первого. Слои скрепляются между собой либо при помощи специального полиуретанового клея, либо дюбелями бабочками.
2. Для проходов коммуникаций в плитах утеплителя проделываются отверстия. Свободные зазоры запениваются.

Армирование

Элементы отопления

Формовка плиты и уход за ней

1. Каркас фундамента подготавливается к заполнению бетоном. Трубы коммуникаций закрываются заглушками, поверхности очищаются от грязи и мусора. Тщательно проверяется целостность опалубки.

1. Осуществляется заливка монолитной плиты фундамента бетоном. Раствор распределяется от углов к центру с использованием совковых лопат. Рекомендуется задействовать глубинные (погружные) вибраторы для гарантированного заполнения труднодоступных мест внутреннего пространства опалубки.
2. После выхода уровня бетона на планируемую отметку, его поверхность уплотняется и выравнивается виброрейкой. Затем она нивелируется при помощи гладилки и правил.
3. Монолит закрывают пленкой, чтобы предотвратить пересыхание.
4. Если в период гидратации цемента температура окружающей среды превышает 20 0 С, то поверхность бетона необходимо увлажнять каждые 2-3 часа первые трое суток. При оптимальной температуре – каждые 10-12 часов. Наиболее обильное увлажнение в жаркую засушливую погоду осуществляется на ночь.
5. Опалубку рекомендуется снимать после набора прочности фундаментом не менее 80%. Временной интервал этого процесса зависит от среднесуточной температуры и влажности окружающей среды:
   • 0°С. -3°С – не менее полутора месяцев;
   • +10°С – 3 недели – месяц;
   • +20°С – 15-20 дней;
   • +30°С – 8-10 дней.

Подводим итоги

Фундамент служит ответственным элементом основы здания, обеспечивающим его долговечность. Сложные плитные конструкции УШП или других типов с ребрами жесткости требует не только тщательного расчёта, но и строгого соблюдения технологии производства.

Источник