Утепленная плита фундамента с плантером пирог

Пирог фундаментной плиты с утеплителем

Львиная доля территорий России за исключением малого процента, приходится на грунты, подверженные морозному пучению. Образующийся в них лёд увеличивается в объёме и выталкивает твёрдые частицы, и для мелкозаложенного фундамента данное явление представляет наибольшую опасность. Чтобы избежать её, пирог под фундаментную плиту структурируют не только из сыпучих, меньше подверженных пучению материалов, но и предусматривают утепление.

Характеристика плитного фундамента

Плитные фундаменты называют сплошными, так как их площадь соответствует всей площади здания. При их устройстве затрачивается наибольшее количество бетона и металла, что виляет на себестоимость. Тем не менее, правильно устроенную плиту с полным правом можно считать самым надёжным и удобным для формирования пола вариантом.

Устройство плитных оснований оправдывает себя, когда:

1. На участке слабый грунт, несущая прочность которого не позволяет устроить фундаментную ленту или столбы.
2. Нельзя допускать неравномерную осадку здания – например, когда строительство ведётся из стенового материала низкой плотности (ячеистых бетонов, керамоблоков, поризованного кирпича). Плита лучше всего перераспределяет воздействующие на основание нагрузки, благодаря чему осадка происходит более предсказуемо.
3. Требуется сплошной фундамент под оборудование. Применительно к дому это может быть кирпичная или каменная печь.
4. Плита – самая надёжная защита дома от проникновения влаги — правда, для этого её подошва должна быть качественно гидроизолирована.
5. Здание с небольшой этажностью имеет компакный размер и простую форму в плане.

Плюсы и минусы

Наряду с обычной плитой, опирающейся на подстилающие слои, сегодня применяется и вариант, при котором в пирог фундамента вводится утеплитель. Вот как можно охарактеризовать эту конструкцию с точки зрения целесообразности применения и экономической выгоды:

Плюсы	Минусы
Экономия за счёт небольшого объёма земляных работ.	Поверхностная плита подвержена скольжению, поэтому может устраиваться только на идеально ровном рельефе. Устранить этот недостаток можно путём проектирования направленных вниз рёбер жёсткости, что несколько усложняет процесс формирования опалубки.
Конструкционная простота сооружения.	Высокая материалоёмкость – а соответственно, и цена. Тем не менее, имеющиеся достоинства этот недостаток в полной мере компенсируют.
Возможность устройства практически в любых гидрогеологических условиях – в том числе на карстовых и просадочных грунтах.
Подошва такой плиты не промерзает ни при каких морозах, и уменьшает процессы пучения в грунте.
Вмонтировав в монолит греющую систему, можно получить тёплый пол, на который достаточно только установить финишное покрытие.
Долговечность при правильном структурировании превысит срок службы любого стенового материала.
Способность воспринимать повышенные нагрузки.
Нет опасности опрокидывания.
Можно построить цокольный и даже подвальный этаж.
Является готовым черновым полом, в который ещё на стадии заливки может быть вмонтирована система подогрева.
Расположенный под подошвой утеплитель, предотвращает коррозию бетона, причиной которой являются температурные перепады.
Утепленная фундаментная плита предотвращает потери тепла — а значит, позволяет экономить на обогреве дома.
Точка росы при монтаже теплоизоляции выносится за пределы здания.

Схема пирога плитного фундамента

Утеплённую плиту фундамента у нас называют шведской и обозначают аббревиатурой УШП. Как всегда, мы подхватываем то, что придумано в Европе. Вотчиной утеплённой плиты была не только Швеция, эта технология успешно применяется и в других (в основном северных) странах: Финляндии, Новой Зеландии, Канаде, Германии и Польше.

Каждая из них имеет свою версию формирования фундаментного пирога, но у нас прижились две основные схемы:

С рёбрами жёсткости вниз.

Рост популярности плит как таковых (без утепления и с утеплением) обусловлен ещё и тем, что в последние десятилетия появились материалы нового поколения, позволяющие обеспечить долговечность коммуникаций. В первую очередь, это трубы из полиэтилена низкого давления, из которых сегодня делают подводку всех коммуникаций, и трубы из сшитого полиэтилена, из которых собирают греющие системы пола.

Да и сам пенополистирол с появлением экструзионной технологии производства получил совершенно иные характеристики. Он способен выдерживать огромные сжимающие нагрузки и не боится влаги — а значит, будет служить столько же, сколько и сама плита без необходимости замены.

Несмотря на то, что плиты ЭППС, закладываемые в пирог фундаментной плиты с утеплителем, обладают водонепроницаемостью, между ними остаются швы, через которые может проникать влага. По этой причине их монтируют не прямо на песчаную подушку, а на слой рулонного гидроизоляционного материала. Таковым чаще всего является профилированная ПВХ-мембрана, которая не боится механических повреждений (для материалов типа рубероида потребуется защита в виде слоя тощего бетона).

Создание плитного фундамента

Любой фундамент начинается с изысканий и расчета, что и называется проектированием. В его процессе создаётся схема воздействия изгибающих нагрузок, способных повлечь крен дома. Именно на их основе производится расчёт толщины бетонного монолита и формируется принцип армирования.

Для каждого объекта он индивидуален, так как и разные не только здания, но и условия, в которых приходится осуществлять строительство. Лишь специалист сможет подобрать наиболее экономичную по форме и количеству заложенной арматуры плиту — то есть, найдёт оптимальный баланс между прочностью и стоимостью конструкции.

Именно арматура предупреждает продавливание плиты под весом здания, поэтому в местах усиленных нагрузок её количество увеличивают. Именно так происходит при проектировании рёбер жёсткости, в которые закладываются объёмные каркасы как для ленточного фундамента. Благодаря этому появляется возможность уменьшить толщину самой плиты, что даёт немалую экономию на материалах.

В целом, процесс проектирования фундамента включает:

• Оценку результатов геологического анализа почв и климатических данных.
• Анализ особенностей строящегося здания: определяются его размеры, материалы и схемы их монтажа, способы передачи усилий на основание.
• Для основания рассчитываются предельные значения деформации.
• Сбор нагрузок не только от веса конструкций, но и ветровых, снеговых, эксплуатационных.
• Выбор конструкции фундамента и отметки его заглубления, привязка к стройплощадке — в том числе и совмещение с инженерными коммуникациями.
• Определяется толщина всех слоёв пирога монолитной плиты фундамента.

Разметка и земляные работы

Разбивка участка под строительство осуществляется согласно плану фундамента из архитектурного раздела проекта. На плане и разрезе отражены все необходимые данные по внешним габаритам, наличию внутренних стен, под которыми тоже будут рёбра жёсткости, отметки всех слоёв — начиная от дна котлована, до верха цоколя.

Вначале на местности обозначаются основные контуры здания по осям, которые закрепляются на обносках. На основе них уже формируют очертания бровки котлована, определяют контуры его дна и самой плиты. Линия, обозначающая контуры котлована, закрепляется отдельными колышками с натянутым на них шпагатом – вдоль него и будет вскрываться грунт.

Обноска может сооружаться в виде П-образных скамеечек, на перекладинах которых удобно отмечать параллельные линии – например, местоположение рёбер жёсткости под внутренними стенами. Ещё удобнее для плиты обустроить сплошную обноску, на пояске которой можно откладывать вообще все отметки.

Обноска устанавливается после того, как в пятне застройки с грунта удалён плодородный слой. Котлован под плиту копается в форме прямоугольника с плавными откосами или ступенчатыми стенками (если глубокий). Вскрытие котлована производится по центру, выемка грунта ведётся в сторону стенок, постепенно увеличивая границы на 25-30 см.

Мелкий котлован может быть выкопан и вручную, но чаще для этого всё же используют землеройную технику. Экскаватор копает не до самого дна, а оставляя 10 см на ручную зачистку. Делается это для того, чтобы не нарушить естественную целостность грунта на дне.

Подложка из песка и щебня

Песчаная подушка является насыпным (искусственным) основанием. Она способна нивелировать характеристики материкового грунта, уменьшить просадочность и пучинистость, компенсировать подвижки и обеспечить дренаж. Толщина принимается не менее 30 см, тем более что в толще подушки прокладываются и трубы коммуникаций.

После того, как дно котлована зачищено до проектной отметки, его застилают геотекстилем. Делают это для того, чтобы песок не вдавливался в основной грунт и не размывался, а подушка сохраняла заданную форму.

Для устройства подушек должен использоваться песок с крупнозернистым составом, желательно без примесей глины. Толщина трамбуемого за один раз слоя зависит от того, какие механизмы используются для уплотнения. В малоэтажном строительстве обычно используют не самоходный каток, а виброплиту, поэтому общий объём песка распределяется по поверхности за два-три раза, с увлажнением и утрамбовкой каждого слоя отдельно. Проливка водой – обязательная операция, позволяющая уплотнить основание максимально качественно.

Для этой же цели песок смешивают со щебнем, либо сразу используют песчано-гравийную смесь. При наличии более крупного наполнителя, песок лучше уплотняется. Отдельно слой щебня под песок засыпается только в том случае, когда на участке близко к поверхности грунтовые воды.

Бетонная подготовка и гидроизоляция

Для обычной прямоугольной плиты бетонная подготовка является неотъемлемой частью фундаментного пирога, так как она:

• защищает от повреждений гидроизоляцию;
• создаёт непреодолимый слой для подходящих близко к поверхности подземных вод;
• предотвращает потерю цементного молока бетоном при заливке основной плиты;
• перераспределяет и выравнивает нагрузки на материковый грунт;
• создаёт удобное основание для работ по гидроизоляции и армированию.

При устройстве плиты с направленными вниз рёбрами жёсткости, подбетонка обычно не устраивается, так как на грунт здесь опираются только рёбра. На песчаную подушку просто настилают профилированную мембрану, поверх которой начинают укладывать плиты ЭППС. Поверх них монтируется ещё один слой гидроизоляции – теперь уже на битумной основе, после чего начинают устанавливать опалубку.

• Если плита формируется с рёбрами, направленными вверх или без них, поверх песчаной подушки выставляется временная опалубка для заливки подбетонной плиты. Её толщина тоже назначается проектом, и может варьироваться в пределах 5-10 см.
• По технологии бетонная подготовка не армируется. Однако многие строители приходят к мнению, что закладывать сетки всё-таки надо: если бетон по какой-то причине растрескается, это приведёт к повреждению гидроизоляции.
• Бетон для подготовительного слоя используется тощий, класса В7,5 (М100). В него при заливке могут закладываться вертикальные штыри, которые и обеспечат прочное сцепление подбетонной и основной плиты. После схватывания, при положительной температуре бетон поливают водой несколько раз в сутки, чтобы обеспечить ему нормальную гидратацию.
• Через два-три дня по затвердевшему монолиту можно ходить, и лучше сразу же приступить к устройству гидроизоляции. В основном для этой цели используют полимерные мембраны, полотна которых сваривают специальным аппаратом, или битумные материалы, которые внахлёст приклеивают на мастики или наплавляют на бетонное основание.

Для защиты гидроизоляции от повреждений при производстве работ по устройству основной плиты, поверх рубероида или другого рулонного материала заливают тонкую цементную стяжку или настилают армированную полипропиленовую плёнку.

Утепление

Толщина утеплителя под фундаментную плиту тоже определяется проектом. Под ребристую плиту он обычно закладывается двумя слоями: на первый из ЭППС толщиной 100 мм опираются рёбра плиты (им же они утепляются и на наружных вертикальных поверхностях); второй слой из обычного низкоплотного пенопласта толщиной 200 мм закладывается между рёбрами. Но вариант может быть и другим – например, когда пространство между рёбрами заполняет не теплоизолятор, а материковый грунт, а утеплитель укладывается только по контуру выступов плиты.

Для монтажа пенополистирола нужно подготовить режущий инструмент (ножовку, электролобзик, болгарку, дисковую пилу), а так же полиуретановый герметик для заделки стыков между плитами. Желательно приобретать ЭППС с кромкой-четвертью, такие листы можно подгонять друг к другу максимально плотно.

Если на стыках не образуются зазоры больше 5 мм, их даже не нужно будет заделывать пеной. По периметру плиты, когда листы пенополистирола монтируются в вертикальном или наклонном положении, их не приклеивают к бетонному основанию, а закладывают в опалубку перед заливкой бетона.

Для вынесения точки росы за контур фундамента, утепление однозначно должно производиться снаружи. Однако теплоизоляцию можно уложить и изнутри — для того чтобы сделать тёплым пол, если в плиту не вмонтирована греющая система. В таком случае может применяться не только пенополистирол, но и другие разновидности утеплителей.

На заметку: Выбор материала для внутреннего утепления плитного фундамента (он же – черновой пол) зависит от вида будущего напольного покрытия. Если это будет керамика, нужно выбирать жёсткие утеплители типа плит из пеностекла или низкоплотного газобетона. Устроить утеплённое и прочное основание можно из листов гипсоволокна, уложенных на мелкофракционный керамзит, шпунтованных плит ДСП. В каркасные полы можно заложить как мягкий материал, так и сыпучий, типа эковаты или гранулированного полистирола, либо утеплить их вспененным полиуретаном.

Армирование и опалубка

Для армирования ЖБ конструкций фундамента всегда применяется периодическая арматура класса AIII. Её диаметр определяется расчётом, но при использовании стальных прутов он не может быть менее 10 мм. Конкретный выбор зависит от габаритов дома и прочностных характеристик грунта.

• Если почвы плотные и непучинистые, а дом, к примеру, лёгкий каркасный, сечение арматуры может быть минимальным. Для каменных домов в два-три этажа рабочая (продольная) арматура может иметь диаметр до 16 мм. Для небольших одноэтажных домов арматурные сетки с ячейкой 150*150 или 200*200 мм монтируют из арматуры 12 и 10 мм (продольная и поперечная).
• Если плита с рёбрами жёсткости, сначала каркас структурируется для них. Затем начинают закладку арматуры в горизонтальную часть плиты с обязательной увязкой её с объёмными каркасами рёбер.
• Вяжут арматуру вязальной проволокой, либо используют пластиковые хомуты или стяжки. Сборка начинается с укладки рабочей арматуры на пластиковые подпорки высотой 8 см. На рёбрах пруты укладывают попарно, увязывая их поперечной арматурой, или используя П-образные хомуты, которые и задают форму каркасу.
• В целом, размер каркаса должен быть таким, чтобы по бокам и сверху образовался защитный слой бетона 50 мм (это чуть меньше, чем снизу). «Скелет» самой плиты формируется из двух горизонтальных сеток, параллельность которых обеспечивается за счёт вертикальных стержней.

Если проблем с прочностью грунта нет, опалубкой для рёбер плиты служат стенки траншей, вырезанных с внешней стороны вертикально, а с внутренней стороны наклонно. Таким образом, опалубка выставляется только для горизонтальной части плиты, так как она не заглубляется. Так как она невысокая, на сборку щита уходит максимум две доски шириной 100-150 мм, толщиной 40-50 мм. Длина щита соответствует стандартной длине пиломатериала 6 м.

Доски соединяют между собой поперечными брусками, скрепляя их саморезами или длинными гвоздями, загибающимися с внешней стороны — то есть, головки крепежа должны быть обращены внутрь опалубки. Это не даст креплениям самопроизвольно выдёргиваться, когда опалубку начнёт распирать под давлением бетонной смеси. Для устойчивости щиты через каждый метр укрепляют раскосами и подпорками, упирающимися в забитые в грунт колья.

Опалубка для плиты монтируется после каркаса – так она не будет мешать увязывать между собой торцы арматуры, и проще будет устанавливать фиксаторы.

Заливка и уход за бетоном

Бетон для заливки может, конечно, изготавливаться бетономешалкой, но такая организация работ не слишком надёжна, учитывая необходимость проведения данного этапа работ быстро, в течение одного дня. Поэтому чаще всего для этой операции используют бетоны заводского изготовления, привозимые на объект миксерами, и подаваемые в опалубку бетононасосом.

• Необходимым критериям прочности, водопроницаемости и морозостойкости соответствуют смеси класса В15 и выше. Конкретная марка бетона подбирается в зависимости от климатических особенностей местности, веса здания, габаритов и формы самой плиты.
• Время доставки смеси на объект не должно превышать 2-х часов. Прежде чем перекачать её в бетононасос, миксер должен 3 минуты перемешивать бетон на скорости барабана 10 оборотов в минуту. Бетоновод перед началом работы смазывается жидким ЦПС. Его консистенция зависит от диаметра и длины бетоновода и устанавливается опытным путём.

Фундаменты бетонируются безнапорным способом. Бетон подаётся в опалубку с помощью троса или рукоятки, специально закреплённой на гибкой части бетоновода. Свободное сбрасывание смеси не должно превышать 1 м. Бетонирование ведут по принципу «на себя», начиная от самой дальней точки.

Важно: Остановки в работе бетононасоса не должны превышать 20 минут. В случае непредвиденных перерывов, бетон должен перекачиваться по замкнутому контуру — в приёмный бункер.

За время такой остановки в течение 45 минут должен быть обустроен рабочий шов. В том месте, где будет соединяться уже залитый монолит с новым, вертикально устанавливают стальную мелкоячеистую сетку. Перед тем, как будет возобновлено бетонирование (а для этого массиву нужно набрать прочность 1,5 МПа), края застывшего монолита зачищаются от пыли и цементной плёнки, промываются водой и покрываются жидким раствором ЦПС.

Что летом увлажнение, что зимой подогрев, осуществляют в течение трёх-семи суток (в зависимости от конкретных температур). За это время бетон наберёт половину проектной прочности, после чего можно снимать щиты опалубки.

Заключение

Производимое под подошвой утепление плитного фундамента, является оптимальным способом создать наилучшие условия для эксплуатации конструкции. Отсутствие промерзания избавит грунт от морозного пучения, даже если близко подойдёт грунтовая вода. Это не только сделает дом более тёплым, но и значительно увеличит срок его службы – что и является основной целью любого застройщика.

Источник