Особенности конструкции фундамента из монолитной плиты

Большинство практикующих строителей относят плитный фундамент к наиболее прочным, надежным и долговечным силовым конструкциям под жилые дома, хозяйственные постройки и промышленные объекты.

В чем особенность конструкции представленного типа основания, как выглядит плита на чертеже и в разрезе, нюансы устройства и заглубления – будет рассмотрено в текущей статье.

Плитное основание — что это такое?

Основу фундамента данного типа составляет железобетонный монолит, изготовленный методом заливки бетона под площадью основания проектируемого сооружения. В процессе бетонирования плиту армируют силовым каркасом, представляющим собой связанные в единую схему стальные арматурные прутки.

За счет того, что фундамент является сплошной конструкцией, он может равномерно подниматься и опускаться при подвижках почвенных масс, расположенных по ним. За счет этого качества основание получило название «плавающая плита».

Устойчивость фундамента к вспучиванию грунта, а также его способность противостоять деформирующим нагрузкам обуславливают широкую сферу применения, в том числе на участках с переувлажненными, рыхлыми и нестабильными грунтами и глубоко расположенной точкой промерзания.

Чтобы готовая силовая конструкция гарантировано целостность здания, и в процессе ее эксплуатации отсутствовал риск растрескивания или повреждения, строительство и проектирование основания должно проводиться строго в соответствии с действующими нормами по СНиП и СП, а именно:

• СНиП 2.02.01-83 – основания зданий;
• СП 50-101-2004 – проектирование и устройство фундаментов различных сооружений;
• СП 63.13330.2018 –строительство железобетонных конструкций.

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.

Когда строительство дома ведется на участках с песчаным грунтом, а в регионе наблюдается теплый климат, то иногда строители исключают из «пирога» слой утеплителя.

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.

Фундаментные чертежи и планы в разрезе

Графические документы, составляемые при проектировании плитного фундамента, представляют собой планы и чертежи, которые дают подробную информацию о планируемом объекте, а именно:

• габаритах;
• форме;
• осях;
• размерах слоев;
• схеме армирования;
• вариантах тепло- и гидроизоляции;
• схемах закладки инженерных коммуникаций.

Ниже представлены примерные планы плитного основания:

Схемы армирования дают полное представление о способе соединения силовой конструкции, диаметрах задействованных прутков, шаге между ними.

Например, на схеме ниже отображена схема армокаркаса, где:

1. Арматурные стержни класса А3, диаметром 12-16 мм, шаг – 200 мм.
2. Арматурные стержни А3 диаметром 8 мм, размер ячейки 400х400 мм.
3. Защитный слой бетона толщиной 35 мм.

План коммуникаций помимо общей схемы должен в обязательном порядке отражать все диаметры инженерных линий, чтобы давать представление о размерах вводных отверстий для строителей:

Особенности устройства монолита на грунте

«Плавающие» плиты, возводимые над нулевым уровнем земли, могут использоваться для различных типов грунта, но наиболее эффективны на почве, которая характеризуется особой склонностью к пучению при минусовых температурах, а также на болотистой местности.

Например, глинистая почва за счет своей сыпучести и пластичности относится к самым тяжелым типам пород для строительства фундаментов, поэтому для таких условий предпочтительно использование фундамента «плавающая плита».

Устройство силовой конструкции плиты начинается с разметки участка и рытья котлована на глубину, которая будет соответствовать толщине подошвы из нерудных материалов, как правило, речь идет о совместном использовании песка и щебня. Большинство практикующих строителей используют традиционную комбинацию слоем: 20 см песка и 20 см щебенки.

Если фундамент строится на глине, то параметры нерудной подушки должны быть больше самой плиты как минимум на 20 см с каждой стороны. Только так можно обеспечить достаточную степень монументальности строения.

В обязательном порядке сверху подушки укладывают слой гидроизолятора:

1. рубероида;
2. несколько слоев полиэтилена и/ или экструдированного пенополистирола;
3. который одновременно выполняет функцию теплизолятора.

Затем строители приступают к монтажу опалубки, вязке арматурного каркаса и непосредственно бетонированию.

Заглубление

Степень заглубления основания в зависимости от типа почвы можно узнать в СП 50-101-2004 таблица 12.2.

Кроме «плавающих» монолитов, различают другие типы фундамента:

1. Мелкозаглубленная плитная конструкция . Плита мелкого заложения используется при строительстве сооружений в один или несколько этажей на относительно стабильных грунтах с глубоким расположением подземных источников. Котлован под конструкцию роется на глубину 0,7–1 м. Далее схема строительства аналогична предыдущей методике.
2. Заглубленный плитный фундамент с ребрами жесткости – позволяет сэкономить на расходе строительных материалов в том случае, если гидрогеологические и проектные условия предопределяют закладку плиты большой толщины. Строительство фундамента заключается в обустройстве траншей для железобетонных лент, на которые в дальнейшем будет опираться монолитная плита толщиной 0,25–0,4 м.
3. Плитная конструкция, построенная по шведской или финской технологии, совмещенная с системой монтажа «теплого пола» в доме. Для шведских плит вначале снимают слой плодородной почвы, а затем роют траншеи под ленты, которые будут выполнять функцию ребер жесткости. Когда ленточный контур затвердеет, кладут листы теплоизолятора, устраивают опалубку, монтируют армокаркас, совмещенный с системой труб для «теплого пола», а затем делают бетонную стяжку.

Для финской плиты роют один котлован на глубину ленточного железобетонного основания, после затвердевания которого делают обратную засыпку внутреннего пространства нерудным материалом. Под железобетонной плитой размещают листы теплоизолятора. В данном случае систему труб для «теплого пола» монтируют на этапе чистовой отделки напольного покрытия.

Трещины и другие проблемы

Трещины и другие деформации плитного фундамента могут появиться сразу после строительства или в процессе эксплуатации по таким причинам:

• Нарушена технология строительства;
• Неправильно рассчитаны проектные нагрузки на фундамент;
• Не исследованы гидрогеологические особенности участка;
• Изменилась геология местности, например, поднялся уровень грунтовых вод из-за большого количества выпавших осадков и т.д.

Трещиной допустимого размера считается щель, ширина которой не превышает 0,4 мм. В этом случае застройщик должен проследить за ее динамикой. Если дефект не распространяется, то его можно устранить с помощью песчано-цементного раствора мелкодисперсного состава.

Необходимо применять более сложные и дорогостоящие способы ремонта при распространении трещин, возникновении сети щелей, если они распространились на стены дома:

• бурение наклонных отверстий в основании и закачка через них скрепляющих растворов;
• монтаж дополнительного основания с большим заглублением и площадью опоры.

Сложным ремонтом плитных фундаментов занимаются специализированные компании. Перед работой необходимо заново просчитать нагрузки и исследовать геологию, чтобы выбрать подходящий способ реконструкции плиты.

Отзывы

Часто индивидуальные застройщики пренебрегают правилами строительства силовых конструкций и в результате появляются дефекты в плитах, причины которых были рассмотрены в предыдущем разделе.

Частный вариант нарушения методики – заливка раствора в опалубочное пространство не через лотки, как сказано в нормативах, а с одного угла с последующим распределением лопатой по всей плоскости.

В этом случае меняется соотношение жидких и твердых компонентов в растворе, и плита теряет свою прочность.

Нарушается консистенция бетона и в том случае, если были перерывы в заливке бетона. Мелкие трещинки могут появиться уже через полчаса–час после заливки. Чтобы удалить дефекты, нужно заново пройтись по поверхности виброплитой.

Монолитный плитный фундамент и его устройство начинающие строители ищут советов и обсуждают на форуме:

1. О том, в каких случаях стоит включать щебень в «пирог» подушки, можно прочитать на форуме.
2. Рассуждения частных застройщиков о том, какой должна быть минимальная глубина закладывания плитного основания тут.
3. Участники форумов обсуждают варианты ремонта трещин, которые появились в плитном фундаменте в процессе эксплуатации – тут и тут.

Заключение

Существуют различные варианты конструкции монолитной плиты, каждый из которых эффективен в тех или иных проектных условиях. Чтобы построить надежное основание под дом, нужно проанализировать сразу несколько вариантов.

В случае индивидуального строительства целесообразно обсудить выбор со специалистом или доверить проектирование экспертам, ведь, как видно из изложенного материала, малейшие ошибки в строительстве могут привести к дорогостоящему ремонту и даже необратимым последствиям.

Технология возведения плитного фундамента

При выборе фундамента руководствуются во первых, надежностью, во-вторых стоимостью. Неплохо было бы, если бы сочетались оба качества, но такое возможно не всегда. Одно из самых надежных оснований для строительства дома — фундамент монолитная плита. В некоторых случаях — на нормальных грунтах под легкие дома он обходится относительно недорого, в сложных случаях может быть дорогим.

Плитный фундамент – что это

Монолитная плита под дом относится к плавающим незаглубленным фундаментам, бывает также мелкого заложения. Название свое получила из-за того, что железо-бетонная основа заливается под всю площадь дома, образуя большую плиту.

Обязательным условием является наличие песчано-гравийной подушки, которая перераспределяет нагрузку от дома на грунт, и служит демпфером при морозном пучении. Часто такой фундамент — единственное возможное решение. Например, на нестабильных, сыпучих грунтах или на глинах с большой глубиной промерзания.

Классическая утепленная плита фундамента под дом

Конструкция фундамента монолитная плита несложная и надежная, но для ее изготовления требуется большое количество арматуры и большие объемы бетона высокой марки (не ниже B30), ведь армируется и бетонируется вся площадь, занимаемая зданием, да еще с запасом — для большей стабильности. Потому такой фундамент считается дорогим. В принципе, это так, но надо считать. В некоторых случаях его стоимость ниже, чем ленточного глубокого заложения — за счет меньшего объема земельных работ и меньшего количества бетона.

Глубина заложения монолитной плиты определяется в зависимости от массы дома и типа грунтов. При малом заглублении на пучинистых грунтах зимой дом вместе с основанием может подниматься и опускаться. При правильном расчете армирования и толщины плиты на целостность здания это не влияет. Плита компенсирует все изменения за счет силы упругости. По весне, после того как грунт растает, дом «садиться» на место.

Есть четыре типа плитного фундамента:

• Классический. Железобетонная плита устраивается на песчано-гравийно подушке с утеплением или без. Толщина слоя бетона 20-50 см в зависимости от грунтов и массы здания. Толщина слоев подушки зависит от глубины залегания плодородного слоя — его надо полностью снять. Полученный котлован на 2/3 можно засыпать песком и гравием.

Классический вариант фундамента монолитная плита без утепления

Так выглядит в разрезе русский плитный фундамент

Строение фундаментной плиты с ребрами вниз и вверх

Технология строительства утепленной плиты

Экономия энергоносителей становится действительно актуальной темой, так что фундамент без утепления уже мало кто строит. Любой плитный фундамент — это многослойная конструкция, а в случае с утеплением слоев еще больше. Для достижения нужного уровня качества необходимо тщательно выполнять каждый из уровней. Остановимся на каждом подробнее.

Структура фундамента монолитная плита

Подготовка основания

Размеры котлована под монолитную плиту должны быть больше самого здания, как минимум, на 1 метр. На этом участке полностью снимается плодородный грунт. Его толщина в разных регионах разная — от 20-30 см до 50 см и больше. В любом случае убирают все.

Выкопать котлован с запасом в 1 метр во все стороны

По краю котлована, чуть ниже общего уровня дна, укладываются дренажные трубы, отводящие поверхностные воды в дренажные колодцы. Эта мера необходима, чтобы стены и сам фундамент не мокли.

Полная схема фундамента монолитная плита

Дно ровняют, ямы засыпают, горбы убирают, тщательно все ровняют в уровень горизонта и уплотняют. На выровненное дно раскатывается геотекстиль. Он должен закрывать не только дно, но и стенки. Полотна расстилаются с нахлестом, края склеиваются армированным скотчем. Геотекстиль не дает корням растений прорастать, а также предотвращает вымывание песка, который служит демпферной подушкой.

Выравнивание дна в уровень

На уложенный геотекстиль насыпают чистый песок средней зернистости. Слой песка — 20-30 см. Его насыпают тонкими слоями, равномерно распределяют и послойно трамбуют. Слой песка, который качественно можно утрамбовать ручной виброплитой — 8-10 см. Вот такими слоями и укладывают песок. Он должен также быть уложен в уровень, одинаковым слоем по всему котловану.

Песок насыпан, его надо пролить и утрамбовать

Толщину слоя можно контролировать при помощи натянутых шнуров. Их привязывают к вбитым кольям, специально сделанным опорам — скамейкам, к установленной в уровень опалубке (смотрите на фото ниже). Все шнуры должны находится в горизонтальной плоскости. Зная изначальное расстояние от дна котлована до натянутых нитей, можно определять высоту насыпанного слоя.

На утрамбованный песок насыпают щебень. Засыпают сразу весь объем, равномерно распределяя по площадке. Выровненный щебень трамбуют до высокой плотности.

Щебень засыпан, установлены закладные элементы канализации и водопровода

На этом этапе закладывают канализационные и водопроводные трубы. В уже утрамбованном щебне выкапывают канавы требуемой глубины. Они должны быть такими, чтобы вокруг закладных элементов было некоторое пространство. В канавы укладываются трубы, засыпаются песком, выравнивают, лопатой или доской песок уплотняют. Более серьезное уплотнение может привести к трещинам. Потому и укладывают трубы уже после трамбовки.

Бетонная подготовка

По периметру котлована ставят опалубку. Ее собирают обычно из доски толщиной 40 мм или фанеры 18-21 мм. Высота опалубки для монолитной плиты — суммарная толщина оставшихся слоев. По ее краю удобно контролировать уровень бетона при заливке, потому доска должна быть обрезной. Для экономии материала, можно выставить опалубку только на подготовку. После схватывания бетона ее демонтируют и выставляют выше, используя повторно для заливки основной плиты. Но потери времени при таком подходе значительные, так что так делают далеко не всегда.

В любом случае опалубку подпирают с наружной стороны упорами и укосинами. Конструкция должна быть жесткой, чтобы выдержать массу бетона.

На утрамбованный гравий наливают слой бетона 100 мм. Это может быть бетон невысоких марок — В7,5 — В10. Бетонная подготовка будет надежной основой для укладки гидроизоляции и утеплителя, также служит для более равномерного распределения нагрузки от дома.

Залита бетонная подготовка

Гидроизоляция

Так как монолитная плита фундамента находится полностью в грунте, она нуждается в тщательной гидроизоляции. Потому обычно используют два типа материалов: обмазочную и рулонную. Основание сначала тщательно обеспыливают, потом пропитывают разведенным керосином или растворителем праймером (и бока бетонной подготовки тоже промазывают). Продается он очень густым и плохо схватывается с бетоном. В результате рулонная гидроизоляция приклеивается плохо и фундамент будет мокнуть. Разведенный он становится более текучим и проникает глубже в бетон. Свойства свои при этом почти не теряет.

При раскладке рулонной гидроизоляции, ее выпускают за пределы фундамента на 10-15 см. Полотнища раскатываются с нахлестом, соединяющиеся края обязательно промазывают битумной мастикой и хорошо прижимают. При раскладке надо следить, чтобы не было заломов и волн.

Если уровень грунтовых вод высокий, может понадобится два слоя рулонной гидроизоляции. Ее тогда раскатывают поперек, и клеят тоже на праймер (битумную гидроизоляцию), но уже можно не разводить.

Гидроизоляция монолитной плиты фундамента двойная — обмазочная и рулонная

Из рулонных гидроизоляционных материалов лучше всего себя показали Гидроизол, Технониколь Техноэласт ЭПП -4 на полистироле высокой плотности. У Технолниколя данной марки высокая прочность на разрыв около 60 кг, что увеличивает шансы, что его не повредят при дальнейших работах. Использовать рубероид, как бы ни хотелось сэкономить, не следует. В современном исполнении он слишком тонкий и ломкий, быстро теряет свои свойства. Заменить гидроизоляцию в плите вы не сможете, потому закладывайте лучший материал.

Уменьшить капиллярный подсос влаги через плиту можно еще при помощи жидких пропиток типа Бетонита. Она в разы снижает впитываемость влаги. Проникает на глубину до 50-60 см, так что бетонную подготовку пропитает насквозь. Минус этого материала — высокая цена, но свойства у материала отличные.

Утепление

Для утепления плитного фундамента используют экструдированный пенополистирол высокой плотности. Толщина слоя утеплителя — 10-15 см, в зависимости от региона (для Средней Полосы достаточно 10 см). Укладку проводят как минимум в два слоя, перекрывая швы, который образуют мостики холода. Времени это требует больше, но затраты на отопление будут меньше. Если плиты будут иметь L-образный замок, их можно класть в один слой.

Утеплитель уложен

Так как пенополистирол «не дружит» с нефтепродуктами, на него расстилают плотную полиэтиленовую пленку, а потом уже укладывают теплоизоляционный материал.

Армирование

Для армирующего каркаса используется ребристая арматура класса AIII, диаметром 12-14 мм. Она укладывается вдоль и поперек, с шагом в 15-30 см, может иметь один или два слоя. Все зависит от типа грунта и массы здания. Все параметры армирования считаются отдельно.

От края плиты арматура должна находится на расстоянии не менее 5 см. Потому укладывается она на специальные подставки, которые обеспечивают требуемый зазор.

Первый ряд армирования связан, выставлены некоторые стойки для подвязывания второго пояса

При армировании получается клетка, в каждом месте пересечения прутья связывают между собой специальной мягкой стальной проволокой. Есть еще техники соединения — при помощи пластиковых хомутов или сварки. Пластиковыми хомутами связывать быстро, но не все им доверяют. Сварку использовать не рекомендуют, потому что сварной шов — самое уязвимое для ржавчины место, да и слишком жесткое получается соединение. При использовании проволоки и хомутов вся конструкция может немного «играть» без разрушения связки, а при сварке такие подвижки приводят к тому, что шов лопается. В результате надежность такого армирования низка.

Заливка фундаментной плиты бетоном

Толщина плиты рассчитывается под каждый конкретный случай и может быть от 20 см до 50 см. При заливке используют бетон не ниже марки B30. Весь периметр надо залить за один день, избегая появления вертикальных швов. Потому для бетонирования плитного фундамента чаще всего бетон привозят готовый: требуются большие объемы в определенный срок.

Одновременно с распределением бетона его вибрируют

График прибытия машин надо рассчитать так, чтобы у вас было время распределить первую порцию и уплотнить ее. Для уплотнения используют строительные глубинные вибраторы, которые создают высокочастотные колебания. В результате удаляются весь воздух, бетон лучше перемешивается, становится более текучим и пластичным. Результат этой обработки — не только ровная поверхность бетона, но и более высокий класс по гигроскопичности.

В крайнем случае можно заливать плиту горизонтальными слоями. Вертикальное деление в данном случае неприемлемо, так как в местах стыков скорее всего пойдут трещины.

Уход за бетоном

Для нормального процесса твердения бетона необходим достаточный уровень влажности 90-100% и температуры выше +5°C. Заливать плиту желательно в теплую погоду с температурой около +20°C. Этот температурный режим оптимален для процесса твердения. Уход за бетоном монолитной плиты состоит в предупреждении механических повреждений и поддержании влажности.

Сразу же после укладки бетон закрывают пеленкой или брезентом. Это не дает ему нагреваться от солнца, на него не действует ветер. Пленку склеивают в большие полотнища. Полосы укладывают с заходом в 10-15 см, проклеивают скотчем. Желательно чтобы непрокленных стыков было как можно меньше, то есть укрытие должно состоять из одного или двух кусков, если один слишком неудобен. При этом отдельные куски пленки заходят один на другой не менее чем на полметра.

Послезаливки монолитная плита укрывается пленкой

Размеры пленки такие, чтобы была закрыта и боковая поверхность опалубки, а на края пленки можно было уложить груз, который не даст ветру ее поднять. Также грузом — досками- прижимают место прехлеста двух полотнищ, чтобы уменьшить парусность, их можно разложить по поверхности.

Если температура воздуха выше +5°C, примерно через 8 часов после заливки, бетон первый раз поливают водой. Орошение должно быть капельным, не струйным. Чтобы не повредить поверхность каплями, на нее можно уложить мешковину или насыпать слой опилок, а сверху закрыть пленкой. Поливают укрывной материал, а он поддерживает влажность бетона. В любом случае полив ведут только при температуре выше +5°C.

Политая поверхность

Если есть угроза заморозка, плиту и опалубку дополнительно утепляют. Использовать можно любые теплоизолирующие материалы, как приготовленные для строительства дома, так и опилки, солому и другие подручные средства.

Когда снимать опалубку

Для монолитной плиты рекомендуют удалять опалубку после того, как бетон наберет 70% от проектной прочности. Этот срок зависит от температуры, в которую происходит твердение. Эта зависимость приведена в таблице.

Таблица набора прочности бетона в зависимости от температуры

Отличия утепленной монолитной шведской плиты и видео о ее строительстве

Как уже говорили ранее, разработанная шведскими строителями утепленная плита под дом является энегосберегающей. При ее строительстве используется несъемная опалубка из экструдированного пенополистирола. В результате утечки тепла в грунт минимальны. Второе коренное отличие — вмонтированная в плиту система водяного теплого пола.

Так как инженерные системы оказываются залиты в толще бетона, она требует точного и грамотного расчета. Высокие требования предъявляются и к исполнению. Даже небольшие ошибки критичны. Делать УШП вы можете и сами, но проект лучше заказать. Примерный расклад по затратам смотрите в следующем фото. Суммы уже неактуальны, но процентное соотношение справедливо. Стоимость проекта фундамента составляет порядка 1%.

Примерное процентное соотношение затрат на монолитный плитный фундамент

В следующих видео вы увидите этапы изготовления шведской плиты под конкретный дом. Описано много полезных приспособлений, которые облегчат работу, даны пояснения по некоторым особенностям.

Анатолий Рыцев / Мастер — универсал, автор сайта

Мастер — универсал. Занимается внутренними и фасадными отделочными работами всех видов: малярка, штукатурка, оклейка обоев, все виды плиточных работ, а также строительством загородных домов и растениеводством.