Технология возведения плитного фундамента

Армирование

Толщина и схема размещения используемых металлических прутьев по аналогии с другими параметрами фундамента обосновываются расчетом.

В стандартном исполнении армированный каркас монолитной фундаментной плиты представляет собой две соединенные клетчатые сетки с частотой ячеек от 100 до 300 мм. Конструкция собирается из рифленых прутьев с классом стали AIII с сечением не менее 12 мм (меньший диаметр допустим только для вертикальных элементов каркаса) и укладывается с отступом от края и низа будущей плиты не менее 5 мм.

Для соединения поперечных и продольных элементов используется проволока или пластиковые хомуты.

Скреплять элементы с помощью сварки категорически не рекомендуется из-за требований к каркасам нагружаемых ж/б конструкций, погруженных в землю или контактирующих с грунтом (жесткие соединения быстрее разрушаются под весовыми и коррозийными нагрузками).

Ряды каркаса собираются из цельных элементов, располагаемых с равным интервалом. Исключение делается для участков плиты, в будущем воспринимающих нагрузку несущих стен, в ряде случаев усиливаемых двойным рядом прутьев.

Армирование плитного фундамента занимает много сил и времени, данные работы не рекомендуют проводить в одиночку.

Для обеспечения требуемого отступа в 5 мм под нижнюю сетку укладывается специальные пластиковые подставки.

Также на этапе армирования плиты учитывается необходимость заложения вертикальной арматуры для связки с каркасом колонн или несущих стен (актуально при планировании последующей заливки монолитных вертикальных конструкций здания).

В целях экономии при возведении не тяжелых домов из дерева и легких бетонов можно использовать схему устройства фундамента без сплошного армирования, применяя армирование арматурой только в местах несущих стен, по остальной плащади применяется металлическая сетка 10 на 10. Смотрите на этой схеме.

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

Особенности разметки для монолитной плиты

Разметка для такого основания отличается несколькими особенностями:

• Для монолитной плиты достаточно нанести разметку только самой будущей постройки. Где будут находиться стены и перегородки можно решить позднее, когда основание будет готово.
• С каждой стороны разметку нужно сделать на 1 метр больше периметра будущего дома. Такая манипуляция необходима для обустройства дренажной системы и отмостки.
• Если согласно вашему проекту постройка будет оснащена террасами, балконами, крыльцом и другими пристройками, то заливать эти элементы нужно вместе с фундаментом. Соответственно разметку нужно продумать и для них.

Чтобы осуществить строительство плитного фундамента, предлагаем ознакомиться со стандартной технологией укладки такого основания.

Подготовка к заливке монолитного фундамента

Заливка фундамента – это завершающий этап сооружения монолитной плиты. Предварительно проводят несколько других мероприятий для того чтобы подготовить необходимую участок для заливки воды. Перед заливкой делают следующее:

1. Изначально необходимо выровнять участок, на котором будет располагаться плита и снимают с него верхний слой грунта. На данном этапе рассчитывают глубину залегания фундамента, в соответствии с чем выкапывают котлован.

Котлован под монолитный фундамент, вырытый на неровном участке.

Утрамбовка песчаной подушки под монолитную плиту.

Смонтированная опалубка под МФ.

Подготовка основания

На этапе нулевого цикла проводится выравнивание участка, разметка будущего котлована и самой плиты, снятие около 30-60 см верхнего слоя грунта (точное значение зависит от типа почвы и глубины заложения фундамента).

После этого тщательно, с помощью вибротрамбовки или специальных машин трамбуется и выравнивается основание плиты. Поверх грунта последовательно засыпается и не менее тщательно уплотняется слои из крупного песка и прочного щебня средней и мелкой фракции. Трамбовка и проливка песка реально важный этап!!!!

Точная толщина слоев подушки зависит от параметров участка и обосновывается расчетом. Как правило, она варьируется в пределах 25-30 см при ведении строительства на устойчивых грунтах, и составляет не менее 45 см на слабых.

При неограниченном бюджете отдельные слои могут разделяться геотекстилем, но в целом эти действия считаются необязательными, в отличие от проверки уровня и максимального уплотнения подушки.

В  целях экономии для выемки грунтов лучше использовать спецтехнику на полсмены.

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

Расчет монолитной плиты

Прежде чем начать строительство фундамента, необходимо провести расчеты, которые должны быть произведены на основе следующих параметров:

• Уровня нагрузки на фундаментную плиту. Данный уровень определяется на основе общего веса строения, мебели, которая будет в нем находиться, количества и вес проживающих в нем людей.
• Уровня непостоянных нагрузок, то есть объема осадков, которые могут быть в зимний и летний период (их веса и давления на сооружения).
• Веса фундаментной плиты.

Таким образом, на основе вышеперечисленных показателей, можно определить требуемый вес плиты, которая будет выдерживать всю нагрузку.

Что такое монолитная плита

Монолитный фундамент представляет собой сплошную железобетонную плиту, на которой строится дом. Она не создает значительной нагрузки на грунт, так как из-за большой площади удельное давление относительно невысокое.

Бетонная подушка вместе с домом свободно перемещается на поверхности грунта при его подвижках, жесткости плиты вполне хватает для обеспечения ровного и надежного основания постройки.

При строительстве выкапывают небольшой котлован — в большинстве случает просто удаляют верхний слой почвы. Затем создают слой песчаной засыпки, выравнивают и уплотняют ее, укладывают слой геотекстиля.

Поверх кладут утеплитель (в основном, специализированный пенополистирол), устанавливают опалубку и арматурный каркас. После этого заливают бетон и выдерживают плиту до набора технологической прочности.

В результате образуется прочное, утепленное основание, готовое к принятию нагрузок от постройки и устойчивое к воздействиям грунта.

Достоинства и недостатки

К достоинствам монолитного основания относят:

• Возможность строить дома на слабонесущих, пучинистых или обводненных грунтах.
• Высокая несущая способность плиты позволяет строить достаточно крупные и тяжелые здания.
• При правильном армировании плита способна противостоять всем воздействиям, которые могут возникать и исчезать внезапно. Все подвижки грунта воспринимаются достаточно легко, плита «плавает» на поверхности почвы словно плот.
• Конструкция плиты проста, что позволяет избегать серьезных ошибок при строительстве.
• Создание плиты сразу образует пол 1 этажа, что существенно упрощает дальнейшие работы.

Приверженцы этой технологии утверждают, что недостатков у монолитного фундамента нет.

Это не совсем верно:

• Плита не позволяет иметь подвальное помещение.
• Возможность ремонта основания практически отсутствует.
• Расход строительных материалов и объемы земляных работ весьма высоки.
• Стоимость такого фундамента весьма высока, что является дним из основных ограничивающих факторов.

Недостатки не слишком принципиальные, поскольку условия, в которых используется монолитная плита, чаще всего не годятся для альтернативных вариантов.

Разновидности

Существует несколько разновидностей плитного основания:

• Сборная плита. Состоит из готовых Ж/Б плит, уложенных на подготовленную площадку.
• Монолитная плита, которую заливают прямо на площадке.

По типу конструкции различают:

• Сплошная плита. Используется для построек относительно легких и небольших.
• Ребристая плита. Подошва такого основания имеет ребра жесткости, которые прочно закрепляют опорную конструкцию в грунте, не позволяя перемещаться по горизонтали. Кроме того, наличие ребер способствует более равномерному распределению нагрузок от веса постройки.
• Коробка. Тип плиты, в которой пол первого этажа представляет собой отдельное перекрытие, а поверхность плиты образует цокольное помещение.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!
Плитные основания не популярны в нашей стране из-за больших расходов на строительство, поэтому конструкционные вопросы пока отработаны слабо.

Подходящие условия

Плитный фундамент предназначен для использования в регионах с неустойчивыми, пучинистыми или обводненными грунтами.

Обычно он является альтернативой свайному фундаменту, когда нет возможности доставить или использовать спецтехнику.

Как вариант, плитные основания применяются при слишком глубоком залегании плотных слоев грунта, когда длины свай не хватает.

Какой тип возводится быстрее?

При заливке бетонной ленты или плиты приходится выдерживать бетон в течение определенного времени. Это сильно замедляет строительство, но ускорить его в данном случае невозможно. При создании сборной ленты или укладке готовых Ж/Б плит, сроки строительства значительно сокращаются.

Кроме того, заливка бетона возможна только в теплое время года, что существенно ограничивает возможности создания монолитных плит или лент, тогда как сборные конструкции с некоторыми ограничениями могут быть построены в любое время года.

Поэтому скорость зависит не от типа основания, а от его конструкции.

Виды и типы

Конструкция плитного фундамента в традиционном варианте состоит из таких слоев:

• геотекстиль;
• подушка;
• гидроизолятор;
• утеплитель;
• бетонная стяжка;
• армированная плита.

Конструкционные отличия плитных фундаментов объединяют в типы, которые нашли свое применения в различных областях.

Скандинавская

Закладка фундамента по скандинавской технологии связана с развитием идей энергоэффективного строительства. Бетонное основание в замкнутом контуре из теплоизоляционного материала практически исключает потери тепловой энергии в грунт

Это свойство особенно важно для каркасных, щитовых и деревянных домов

Из аэродромных плит

С целью экономии при устройстве основания для частных домов иногда используют уже готовые железобетонные изделия, например, аэродромные плиты.

Изделия различаются по:

• габаритам,
• форме граней,
• способу натяжения арматуры,

поэтому точно прогнозировать несущую способность готовой силовой конструкции достаточно сложно. При этом, технология применима для строительства жилых домов, бань и коттеджей на пучинистых, слабых грунтах, а также на участках с сильным горизонтальным смещением.

По канадской технологии

Среди частных строителей такой фундамент называют «плавающим», поскольку плита опирается на поверхность грунта и перемещается вместе с земельным пластом в период сезонных подвижек.

Шведская

Шведская технология подразумевает закладку в стяжку системы водяного отопления, что позволяет использовать плиту фундамента в качестве чернового пола для первого этажа.

Вес всей конструкции равномерно распределяется через слой утеплителя на подушку из нерудного материала. В данном случаеутеплитель позволяет аккумулировать тепло и возвращать его в дом. Более подробно расскажет эта статья.

Финская

Как и с фундаментом типа УШП, устройство основания сопряжено с закладкой коммуникационных систем. В схеме строительства финской плиты предусмотрен дополнительный этап – монтаж ребер жесткости, благодаря чему технология становится особенно эффективной на участках с нестабильным грунтом. Более подробно можно узнать тут.

Из дорожных плит

При схожих характеристиках фундамент из дорожных плит выйдет в 1,5–2 раза дешевле закладки монолитной плиты. Изделия укладывают внутри «пирога» фундамента на слой теплоизолятора, а затем заливают бетоном.

Недостатки методики связаны со сложностью организации доставки и укладки дорожных плит, а также невозможностью проверить качество приобретенных изделий. Подробности — в этой статье.

Из железобетонных

Сборно-монолитный способ устройства плитного фундамента заключается в том, что готовые заводские изделия устраивают на подушке, а сверху делают бетонную стяжку с одним слоем армокаркаса. Подробнее читайте в этой статье.

Устройство монолитной плиты

Как и при укладке любых монолитных конструкций, устройство плитного фундамента подразумевает определенную последовательность слоев бетонного «пирога»:

1. Песчано-гравийная подложка – 15-20 см песка позволяет выровнять «непослушный» грунт, а 15-20 см гравия станут хорошей дренажной системой.
2. Геотекстиль (некоторые укладывают его перед песчаным основанием).
3. Бетонная «подготовка» толщиной порядка 5-10 см. Этот слой представляет собой жесткое основание, которое потребуется для гидроизоляции.
4. Рулонный гидроизолирующий материал (лучше отдать предпочтение материалам на стекловолоконной основе).
5. Теплоизоляция толщиной около 15-30 см. Утеплитель (лучше всего подойдет пенополистирол) снизит силу пучения и сделает фундамент не таким холодным.
6. Армопояс состоящий из двух арматурных сеток с ячейками размером 20 х 20 (диаметр стержней 12-16 мм).
7. Бетонная стяжка толщиной 20-50 см и система теплых полов (если предполагается).

Чтобы залить плитный фундамент своими руками, необходимо произвести правильные расчеты.

https://youtube.com/watch?v=0nb66Fg2Jxc

Какой у них срок службы?

Срок службы монолитной плиты оценивается специалистами как очень большой — некоторые источники определяют его в 100 лет. В то же время, фирмы-подрядчики дают гарантию на плиту в районе 15-30 лет, что заставляет сомневаться в большой длительности эксплуатации.

Причинами такого расхождения могут быть различия в технологии, условиях эксплуатации и прочих факторах, воздействующих на материал и конструкцию. Точных и подтвержденных данных пока не имеется, поскольку технология появилась относительно недавно и статистика не собрана.

Для ленточных оснований время службы определяется намного конкретнее. Для сборных лент из кирпича отводится 30-50 лет, из ФБС — 50-75 лет. Монолитные бетонные ленты имеют расчетный срок эксплуатации до 150 лет.

Плюсы и минусы плитного фундамента

Плитный фундамент обладает большим количеством преимуществ, среди которых:

• Фундамент имеет небольшое давление на грунт. Это достигается благодаря пространственному армированию, а также его большой площади, что позволяет достаточно легко переносить подвижки грунта в разные сезоны года, при этом основание равномерно поднимается и опускается вместе со строением. Это дает возможность предотвратить образование трещин и зазоров в стенах.
• Фундамент можно без особых усилий возвести самостоятельно, без использования специальной техники и квалифицированных работников, однако необходимо четко соблюдать весь процесс заливки бетона.
• Плита фундамента из-за своей большой площади может вынести большие нагрузки от дома, в особенности, если расположена на устойчивом не пучинистом грунте.
• Плита как бы «плавает» на почве во время сезонного пучения, и равномерно по всей ее площади приподнимается вместе со строением.
• Плитное основание можно использовать в качестве чернового пола, что дает возможность сократить расходы на установки лаг, однако плитный пол необходимо утеплить и защитить от грунтовых вод.
• Плитный фундамент является идеальным вариантом, если необходимо построить дом на грунтах, где грунтовые воды располагаются очень близко к поверхности, на смешанных и сильно промерзающих грунтах.
• Фундамент обладает большой прочностью и сейсмоустойчивостью, что позволяет его использовать в сейсмоактивных зонах.

Среди минусов фундамента можно отметить большие затраты средств на его возведение, а в некоторых случаях и использование специальной техники. Также при его использовании нельзя построить строение с подвальным помещением.

Приготовление бетонной смеси для монолитной плиты фундамента

Заливка плиты под фундамент осуществляется бетонным раствором со следующими характеристиками:

1. Маркой М300 и выше, соответствующей классу прочности В22,5.
2. Степенью водонепроницаемости не менее W8.
3. Стойкостью к воздействию отрицательных температур на уровне F200.
4. Пластичностью смеси П-3.

Для приготовления бетонной смеси потребуется:

• портландцемент, являющийся вяжущим веществом;
• мелкий песок и среднефракционный гравий, используемый в качестве заполнителя;
• вода, вводимая до обеспечения требуемой консистенции.

Таким способом залить монолитную плиту можно в кротчайшие сроки

Приготовление и подача бетонного раствора в зависимости от объемов работ осуществляется различными методами:

• с использованием готового раствора, доставляемого в миксерах. Объем миксера позволяет доставить на строительную площадку до 8 кубов бетона. Подача раствора производится в разные участки площадки по желобу длиной 1,5–2 метра. Небольшая бригада из пяти рабочих способна залить монолитную плиту фундамента за 3–4 часа;
• с помощью специального бетононасоса, вызов которого значительно повышает объем затрат. Установка комплектуется раздвижной металлоконструкцией с бетонопроводом, длина которого позволяет подавать раствор на расстояние до 50 метров. Это позволяет производить бетонирование без подъезда непосредственно к месту работ;
• путем самостоятельного приготовления раствора в электрической бетономешалке объемом от 0,05 до 0,2 т. Использование смесителя значительно облегчает работу, улучшает качество раствора. Возможен ручной замес в емкости с помощью лопаты, однако длительность цикла и небольшой объем приготовленного бетона значительно увеличивают трудоемкость работ и сроки бетонирования.

Специфика и виды монолитного основания

Для тяжелых массивных строений хорошо подойдет монолитный фундамент

Монолитная ЖБ плита считается одним из самых надежных фундаментных оснований. Её используют при строительстве тяжелых построек, малоэтажных и высотных зданий на нестабильных грунтах. Устройство плиты предполагает формирование единого монолитного ЖБ блока, внутри усиленного армирующей сеткой.

Благодаря такому строению конструкция является подвижной вместе с домом. Постройка базируется на плавающем основании, что предотвращает перепады уровня и соответственно разрушение стен.

Для здания без цоколя подойдет невысокий уровень фундамента

Монолитная плита относится к мелкозаглубленным основаниям, но в отличие от ленточного армируются по всей площади. Принято различать несколько видов монолита:

1. Сплошная заливка производится в уровень с грунтом и устраивается для зданий без цоколя. В этом случае верхняя часть плиты служит основанием для устройства пола.
2. Ребристая плита означает организацию по периметру основания монолитной ленты (или перекрестков), размер которой равняется высоте цоколя.
3. Заливка в коробку означает, что стены являются продолжением структуры основания и имеют общую армацию. Высота ребер в таком случае равна высоте строения. Коробку закрывают ЖБИ – плитами перекрытия, максимально увеличивая площадь распределения нагрузки.

Обычно плиточное основание устраивают для зданий, в которых не планируется устройство подвальных помещений. Но данная технология не ограничивает в этом.