Технология возведения плитного фундамента

Для чего нужна подушка

В процессе эксплуатации плитные фундаменты, как известно, в значительной мере подвергаются неблагоприятному воздействию факторов внешней среды. В первую очередь на такие конструкции крайне негативно воздействует почвенная влага. Также фундаменты, в том числе и плитные, ежегодно подвергаются разрушительному воздействию весеннего пучения.

Для того чтобы минимизировать эти негативные факторы, под основание дома полагается подкладывать слои песка и щебня. Этот шаг при возведении плитного основания дома является обязательным.

Первым в вырытый котлован под плавающее основание кладут щебень. Этот материал в последующем будет служить своего рода прослойкой между влажным грунтом и плитой фундамента. Уложенный в котлован щебень предотвратит порчу бетона из-за капиллярного поднятия влаги, то есть будет действовать в качестве дренажа. Поверх слоя этого материала перед заливкой плавающего фундамента насыпают также песок. Такая подушка в последующем будет служить отличным амортизатором при весеннем пучении.

Основные этапы возведения

В принципе, технологически процедура заливки плитного фундамента ничего особенно сложного собой не представляет. Включает в себя такая работа несколько основных шагов:

• на выбранном под сооружение месте делается разметка;

• производятся земляные работы;

• на дно вырытого котлована настилается щебено-песчаная подушка;

• устанавливается опалубка;

• монтируется арматурный каркас;

• производится заливка бетонной смеси.

На заключительном этапе с готового фундамента снимают опалубку, а далее, после того как бетон наберет прочность, приступают к возведению собственно самого здания.

Материалы и инструменты

Для возведения плитного фундамента своими руками (о плюсах и минусах плитного фундамента), вам необходимо предварительно подготовить комплект необходимых инструментов и стройматериалов.

Итак, вам понадобится:

• штыковая и совковая лопаты: их количество будет зависеть от числа помощников, которые будут работать с вами;
• строительный уровень;
• виброплита;
• шнур или бечевка для разметки. Для выполнения данной операции вам пригодятся и колышки;
• вибратор для уплотнения бетонной смеси в процессе заливки
• бетономешалка (можно заказать готовый бетон, но в таком случае необходимо организовать подъездной путь к месту устройства фундамента);
• крючок для вязки арматурного каркаса.

Определить необходимое количество основных материалов возможно только после проведение необходимых расчетов.

«Пирог» плитного фундамента состоит из следующих слоев:

• гравийно — песчаной подушки;
• гидроизоляционного слоя;
• арматурного каркаса, залитого бетоном.

Обычно своими руками плитный фундамент (плитный фундамент — технология работ) возводится под частные дома или хозпостройки. Все они относятся к конструкциям легким или средней тяжести.

В таких случаях можно избежать сложных расчетов, принимая толщину каждого слоя на основании рекомендаций специалистов (фундамент плита — расчет толщины):

• монолитной ж/б плиты — не менее 100 мм;
• песчаного слоя — 300 мм;
• щебеночной подсыпки – 100 мм.

Зная толщину, ширину и длину фундамента, простым перемножением этих значений можно подсчитать кубатуру каждого из основных материалов.

Немного сложнее обстоит дело с подсчетом количества арматуры. Она используется для изготовления арматурного каркаса. Эта конструкция состоит из двух сеток, связанных между собой вертикальными отрезками.

В частном строительстве для сборки верхнего и нижнего поясов каркаса применяют арматуру диаметром 12 мм. Шаг сетки составляет 200 мм. Для подсчета метража арматуры надо подсчитать количество стержней и результат умножить на длину одного из них.

  О свайно – плитном фундаменте

Разделите длину и ширину будущего каркаса на 200 и прибавьте к полученному числу по одному стержню. Осталось умножить эти цифры на 2 (количество поясов), а затем – на длину стержня и результаты сложить.
Пример: вам необходимо смонтировать каркас размером 6000х4000 мм.

6000:250 = 24;

4000:250 = 16;

(24+1) х 2 х 4(м) = 200 м;

(16+1) х 2 х 6(м) = 204 м;

200 + 204 = 404 (м. п.)
Переводим погонные метры в тонны:

404 (м) х 0,88 (кг/м) = 355,5 кг = 0,356 т,

Где 0,88 кг/м – удельный вес одного погонного метра арматуры диаметром 12 мм.

Оптимальная высота каркаса для частных построек – 150 мм. Исходя из этого, можно подсчитать и количество арматуры диаметром 8 мм на выполнение вертикальных связей.

Вязальной проволоки уходит в среднем до 20 кг на тонну арматуры. То есть для нашего примера ее потребуется не более 7,2 кг (20 х 0,356 = 7,12).

При подсчете количества бетона необходимо учесть, что арматура должна полностью покрываться бетонной смесью слоем в 50 мм. Следовательно, толщина плиты под каркас высотой 150 мм составит 250 мм.

Материалы для строительства

Чтобы от «а» до «я» разобраться в устройстве плитного фундамента, необходимо знать, из каких материалов он устроен. Согласно требованиям руководства по проектированию плитных фундаментов, при строительстве такого основания используют:

• высококачественную бетонную смесь;
• металлическую арматуру;
• разные материалы для устройства гидро- и теплоизоляции.

Для бетонирования выбирается смесь марки М300, в обязательном порядке принимается в расчет устойчивость к воздействию влаги и низким температурным режимам, особое значение уделяется коэффициенту подвижности.

Если уровень грунтовых вод максимально приближен к поверхности земли, рекомендуется применять сульфатостойкую бетонную смесь, представляющую собой большую редкость.

Арматурные прутья выбираются с диаметром 1.2 – 1.6 см, марка может быть любой, соединение в решетку выполняется вязальной проволокой. Если предполагается использовать сварку, то марка сальной арматуры должна соответствовать а500с или а240с.

Для гидроизоляции применяют битумно-полимерные составы, разрешается использование рулонных полиэтиленов, бентонитовых матов. Если устраивается незаглубленное или малозаглубленное основание, в качестве теплоизоляционного слоя применяются синтетические материалы, одним из примеров которых является пенополистирол экструдированный, как наиболее прочный и долговечный утеплитель.

Особое внимание утеплению уделяется в случае, если технологией предусмотрено, что теплая плита фундамента одновременно является полом помещения, находящегося на одном уровне с цоколем

Конструкция и расчёт армирующего каркаса

Бетон превосходно противостоит сжимающим нагрузкам, но плохо противостоит изгибам и растяжениям. Если говорить о возведении дома на фундаментной плите, то она подвергается:

• возникновению постоянного изгибающего момента вследствие неравномерности нагрузки на различные части конструкции;
• периодическому воздействию, связанному с подвижками грунта.

Активно противостоять знакопеременному давлению почвы удаётся с помощью металлического каркаса. Так называемый пояс армирования прекрасно справляется с изгибающими и растягивающими усилиями, в то время как бетон активно противостоит сжатию.

Армирование плитного фундамента выполняют неравномерно, с дополнительным усилением по периметру, а также в зонах расположения стен и колонн (специалисты называют эти участки зонами продавливания). Плита минимальной толщины (до 150 мм) требует однослойного армирования, тогда как более массивные конструкции нуждаются в строительстве усиливающего каркаса.

При определении размера ячейки опираются на расчётную нагрузку. Так, для кирпичных стен арматуру крепят с шагом в 200 мм, тогда как при возведении более легких деревянных или каркасных домов стержни вяжут на расстоянии 250–400 мм. Вместе с тем, ширина ячейки не должна превышать толщину фундаментной плиты больше чем в 1.5 раза. Что касается шага стержней в зонах продавливания, то там его уменьшают в два раза. Подобное усиление каркаса позволяет предотвратить появление трещин в местах примыкания несущих стен и колонн.

Расстояние между прутьями каркаса может быть различным и зависит от площади, которую перекрывает плита

Если при монтировании армопояса длины стержня недостаточно для охвата продольного или поперечного габарита, то его наращивают прокатом такого же диаметра. Соединение выполняют с нахлёстом длиной в 40 диаметров прутка, то есть для арматуры Ø14 мм стык будет равняться 40х14=560 мм.

При каркасном армировании стержни монтируют двумя ярусами, с креплением к вертикальным пруткам. Шаг между этими элементами конструкции может отличаться от ширины ячейки в 1,5–2 раза.

Соотношение площади сечения фундамента и стальной арматуры, уложенной в продольном или поперечном направлении, равняется 0,3%. Минимальный диаметр прутков составляет 10 мм — такие стержни используют для плит со стороной до 3 м. Для более габаритных строений применяют прокат сечением 12, 14 и 16 мм. Для вертикальных стержней используют прутки с минимальным диаметром 6 мм, учитывая способ крепления — сваркой или проволокой.

Ошибки армирования: 1 — запрещено использовать камни в качестве опор каркаса (спейсеров); 2 — воткнутые в землю вертикальные стержни будут способствовать распространению коррозии внутрь плиты; 3 — отсутствует гидроизоляция, препятствующая впитыванию цементного молока в грунт

Армирование монолита

Для строительства частного дома часто достаточно использовать минимальные значения, указанные в учебном пособии «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий».

По указанным там нормам общее сечение горизонтальных прутов армирующего каркаса должно быть не менее 0,3% от общего сечения заливаемой плиты.

Бетон толщиной 20-30 см усиливается двойной арматурной решёткой, с соблюдением следующих норм:

• Размеры ячейки не больше 30 см (в идеале 15-20).
• Толщина горизонтально увязываемых прутьев не менее 12 мм, а идущих вертикально – не меньше 6 мм.
• Решётка должна отступать от опалубки на 50 мм.
• Вертикальные перемычки вяжут с шагом не больше 20 см на слабых грунтах и 40 см – на нормальных.
• Укладывать верхнюю решетку на заранее выгнутые элементы.
• Дополнительно усиливать каркас арматурой под несущими стенами, фундаментами печей и тяжелых котлов.
• Закладывать угловые хомуты и запускать прутки арматуры друг на друга на стыках.
• Обвязывать стыки между арматурой вязальной проволокой.

Для ускорения вязки каркаса необходимо заранее изготовить угловые и усиливающие элементы, связать отдельно две части двойной сетки и соединить их по месту. Предусмотренный нормативами отступ от нижней подошвы плиты необходимо делать с помощью пластиковых стаканчиков-фиксаторов.

Классический проект утеплённой фундаментальной плиты

• Утрамбованная грунтовая поверхность;
• прослойка геотекстиля;
• слой песчаной подушки глубиной не более 20,0 см;
• слой подушки из щебня глубиной не более 20,0 см;
• 10-ти сантиметровый уровень залегания мелкозаглубленной бетонной плиты;
• шар гидроизоляции;
• пласт утеплителя с толщиной не менее чем 5,0 см;
• 35-ти сантиметровая монолитная плита;
• ростверк из бетона размером 50 х 50 см;
• металлические прутья третьего класса с диаметром не менее чем 1,2 см;
• ряд газобетона шириной 37,5 см;
• с фронтальной части ряд облицовочного кирпича, покрывающего газобетон;
• вентиляционный зазор 3,0 сантиметра;
• гидроизоляция, утеплитель, облицовка ростверка на цоколе из полистирола.

Что учитывают при расчете фундамента

При расчете фундамента «монолитная плита» учитывают совокупную нагрузку, которая включает:

• вес здания, включая отделочные материалы;
• вес самой плиты;
• оборудование инженерных систем;
• коммуникации;
• мебель и бытовую технику;
• давление ветра и снега.

Атмосферные нагрузки носят временный характер, но их учитывают как постоянные. Они определяются как статистические характеристики, приведенные для каждого региона в таблицах нормативных документов. Пренебрегать ими нельзя – в некоторых районах ветровые нагрузки и давление снега имеют большие значения, и в пересчете на квадратный метр основания сопоставимы с удельным весом оборудования, бытовой техники и мебели.

Такой слой снега – это серьезное испытание для любого дома Источник bgderab.ru

«Самодеятельные» застройщики практикуют более простой метод расчета толщины плиты. Он исходит из положения, что для малоэтажного дома необходим армирующий каркас из двойной сетки. Расстояния от нижней и верхней поверхности плиты до арматуры принимают равным 50 мм, расстояние между поясами – более 70 мм, диаметр прутка лежит в пределах 12-16 мм. И формула расчета сводится к следующей сумме: 2х50+70+4х(12-16)=218-234 мм. А так как толщину округляют в большую сторону кратно 50 мм, то получается, что она равна 250 мм. Окончательно «регулируют» несущие способности фундамента за счет выбора диаметра арматуры и марки бетона.

Но надо еще раз подчеркнуть, что это весьма приблизительный метод, и в каких-то случаях он может не «сработать», поэтому все расчеты должны проводить специалисты.

Классическое изготовление плитного фундамента

Для монтажа фундамента часто нанимают подрядные организации, но можно соорудить монолитный фундамент самостоятельно. Человек, знакомый со строительством, сам разберется в этой несложной работе. Главное в этом деле – правильно распланировать на этапы каждый вид работ, придерживаться этого плана и соблюдать предусмотренные для их выполнения технологии.

Пирог плитного фундамента состоит из многих слоёв, поэтому стоит детально разобрать каждый:

1. Геотекстиль. Укладывается для улучшения прочности бетонного основания. Кроме того, он обладает высокой фильтрацией. Позволяет предотвратить смешивание материала подушки с основным грунтом. Размещается под фундаментом не всегда.
2. Подушка. Её формируют с помощью крупного песка, ПГС или мелкофракционного щебня. Иногда строители из-за небольшой цены стараются уговорить заказчика использовать в качестве подсыпки шлак, но данный материал не позволяет сделать надёжное основание. Кроме того, в нём часто содержатся вредные вещества, поэтому он может быть вреден для здоровья. Подушка позволяет хорошо выровнять основание, обеспечить дренаж и создать не подвержённый пучению слой грунта под плитой. Её горизонтальность проверяют по всей плоскости нивелиром.
3. Бетонная подготовка. Также часто называется подбетонкой. Поверх подушки заливают ровный слой бетона, позволяющий повысить несущие способности фундамента.
4. Гидроизоляция. Позволяет защитить бетонное основание от влаги. Даже при наличии дренажа нельзя гарантировать, что плита не будет подвержена воздействию влаги, поэтому необходимо укладывать надежный гидроизоляционный слой. Также необходимо покрывать гидроизоляцией стенки фундамента, так как они соприкасаются с грунтом. Кроме того, за счёт гидроизоляции цементное молочко не будет утекать в процессе заливки бетона.
5. Теплоизоляция. Сверху гидроизоляционного слоя и по периметру фундамента иногда укладывают слой теплоизоляционного материала. Благодаря этому удаётся сделать более тёплыми полы на первом этаже здания, если фундаментная плита размещается возле поверхности земли.
6. Опалубка. Перед заливкой фундамента необходимо по периметру котлована установить опалубку. Она может быть съёмной и несъёмной.
7. Армирование. Для увеличения несущих способностей железобетонных конструкции их усиливают арматурным каркасом. В частности, на фундаментную плиту постоянно воздействую поперечные изгибающие силы. Из-за этого даже толстое бетонное основание может растрескаться. Поэтому заливка фундаментной плиты предусматривает армирование. Арматура выдерживает изгибающие силы, а бетон сжимающие, что позволяет увеличить эксплуатационный срок бетонной плиты.
8. Бетон. На предпоследнем этапе работ в опалубку заливают бетон, который после застывания и набора прочности будет воспринимать нагрузки от здания. Так как плита усиливается арматурой, то она называется железобетонной.

После заливки фундамента строят само здание, после чего делают по периметру фундамента отмостку. Она позволяет отводить от основания талые и дождевые воды. Отмостку тоже заливают бетоном и часто армируют проволокой. Она должна быть шире свесов кровли на 35 см и сделана с уклоном от здания 2 см на 1 м.

Все перечисленные выше элементы очень важны, поэтому их нужно использовать в процессе строительства фундамента.

В каких случаях стоит применять плитный фундамент для дома и виды плитных фундаментов

Фундамент плита технология строительства

Данный тип основания закладывается под всей площадью будущей постройки и характеризуются максимальной устойчивостью к нагрузкам на изгиб и разрыв и выталкивающим воздействиям грунта. Как следствие, такой фундамент подходит для строительства на любых ровных участках, включая песчаные, торфяные, болотистые, часто подтопляемые, пучинистые и слабые грунты (супеси и суглинки с несущими способностями в пределах 2,5 кг/см2).

Точные параметры плиты обосновываются расчетом, но в целом она без проблем выдерживает вес домов из тяжелых стройматериалов с этажностью в пределах 3.

Максимальный экономический эффект от заложения плиты достигается при ведении строительства на нестабильных или пучинистых грунтах с большой глубиной промерзания (в особо сложных случаях ей нет альтернатив). Данный тип фундамента не относится к бюджетным, но вложения на его строительство окупаются долгим сроком службы и надежностью. Ограничения проявляются лишь в невозможности обустройства подвалов у плит мелкого заложения и в жестких требованиях к ровности участка.

Несмотря на единые требования технологии (наличие плотной подушки из песка и щебня, обязательная гидроизоляция подошвы и армирование конструкции, выбор толщины плиты в пределах 10-40 см, соответствие ГОСТ Р 54257-2010 и другим строительным нормативам) фундаменты такого типа могут иметь разную глубину заложения и другие отличия.

В зависимости от конструктивных особенностей и способа обустройства выделяют:

• Незаглубленные, мало- и сильнозаглубленные фундаментные плиты. Первые идеально подходят для ведения строительства на любых грунтах кроме сильнопучинистых, вторые закладываются после снятия небольшого слоя плодородного грунта и имеют универсальные рабочие характеристики, третьи стоят дороже всего и выбираются при наличии в проекте подвала или подземных этажей.

• Монолитные, сборные или сборно-монолитные конструкции. В большинстве случаев такой фундамент заливается непосредственно на месте, но иногда функции основании выполняет цельное ж/б изделие заводского качества или сборные конструкции из плит перекрытий.

• Обычные ровные плиты и конструкции, усиленные дополнительными ребрами жесткости или сваями.

Обычный и утепленный

В зависимости от типа пирога все плитные фундаменты разделяются на обычные и утепленные.

Плита обычная

Размещение утепляющей прослойки не является обязательным условием возведения плиты, но ее наличие существенно сокращает тепловые потери через низ здания и продляет срок службы основания.

Лучше всего для этих целей подходят специализированные плиты уплотненного пенополистирола, укладываемые как минимум в 2 слоя при обычной форме краев или в 1 слой и более при использовании листов с L-кромкой или замковыми системами.

Суммарная толщина утепляющей прослойки зависит от условий эксплуатации и поставленных задач и составляет 10-15 см у обычных оснований и не менее 20 см у фундаментов, закладываемых по технологии «шведская плита» (УШП).

Последние, в свою очередь, относятся к конструкциям мелкого заложения и признаны оптимальными при ведении строительства на пучинистых и подтопляемых грунтах.

С закладкой теплого пола и без

При отсутствии утепляющей прослойки в пироге плитного фундамента заложение элементов теплого пола в ходе бетонирования не имеет смысла. Львиная доля тепла в таких системах уходит на обогрев бетона и грунта, их КПД существенно снижается.

Утепленная шведская плита

В УШП и их аналогах, наоборот, комплексные действия только приветствуются. В частности, в таких конструкциях помимо основных инженерных коммуникаций успешно размещают трубы водяного теплого пола. После завершения этапа бетонирования и шлифовки поверхность плиты пригодна к монтажу напольных покрытий, сроки строительства частного дома и расходы на его отопление сокращаются.