Пионерная плита фундамента — это основа, на которой строится конструкция, обеспечивающая равномерное распределение нагрузок и устойчивость здания. Она обычно изготовлена из бетона и устанавливается на подготовленный грунт, предотвращая его просадку и деформацию.
Такая плита служит важным элементом конструкции, особенно в местностях с нестабильным или слабым грунтом, обеспечивая долговечность и безопасность сооружения. Обеспечение качественного фундамента — ключ к успешному строительству и эксплуатации здания в будущем.
Плитный фундамент для частного дома: где и когда используется, как рассчитать, этапы монтажа
Плитный фундамент с успехом закладывается под частными домами любого типа, с максимальным эффектом – при ведении строительства на слабых и пучинистых грунтах. Технология строительства и заливки фундамента монолитная плита считается трудоемкой и затратной, но при грамотном расчете и выполнении всех или отдельных этапов своими силами смета снижается на 20-30%.
В статье подробно расскажем о том, как правильно самостоятельно залить монолитную плиту под дом, из чего состоит процесс и с как избежать возможных ошибок.
Область применения и особенности расчета
Основное назначение – использование в качестве основания на слабых грунтах с предельным значением несущих способностей до 2.5 кг/см2. Сюда попадают пески – пылеватые и средней плотности, глины и суглинки пластичные, торфяные и увлажненные грунты. Причем именно уровень влажности грунта во многом определяет его несущие способности – при намокании он буквально «плывет», теряя свои прочностные свойства. Поэтому, дренажу, гидроизоляции и отмостке отведена важная роль при обустройстве этого вида основания.
Надежная гидроизоляция – важная составляющая любого фундамента Источник olestnicah.ru
В качестве одного из достоинств часто приводят аргумент, что монолитную плиту можно сделать своими руками. Но если даже не рассматривать вопросы выбора типа бетона и параметров арматурного каркаса, остается такой важный этап, как расчет размеров плиты. И если с площадью есть определенная ясность (размер дома плюс с каждой стороны небольшой запас), то толщину плиты рассчитать непросто.
Рекомендованный диапазон толщины плиты фундамента для малоэтажного строительства лежит в пределах 10-40 см.
Но в этот диапазон входит и «легкая постройка» в виде гаража или летней кухни, и двухэтажный дом с мансардой. Если сделать плиту недостаточно «толстой» или выбрать не ту толщину армирующего прутка (или размер ячейки), то она не сможет выдержать совокупной нагрузки. Излишний запас прочности приводит к удорожанию и без того недешевого основания, а избыточный объем бетонирования утяжелит всю конструкцию, и уже грунт может не выдержать совокупную нагрузку.
Есть еще один вариант с диаметрально противоположной сферой применения – плиту обустраивают на скальных и крупнообломочных грунтах с очень высокими несущими свойствами. В этом случае она скорее выравнивает площадку под строительство, а не перераспределяет нагрузку от конструкции.
Еще одна особенность этого основания – прокладку трубопроводов надо сделать на этапе нулевого цикла Источник xpcenter.ru
Технология строительства
Как только завершен этап подготовки, приступают к устройству фундаментной основы. Пошаговая инструкция выполнения работ выглядит следующим образом.
Обустройство подушки
Дно котлована застилается геотекстилем. На этом этапе экономить не следует, так как материал не позволит песку смешиваться с почвой, исключит его вымывание и заиливание. Гидроизоляционный материал должен заходить на котлованные края, нахлесты полос выполняются в 30 – 50 см.
Формируется песчаная подушка. Насыпается первый слой высотой 10 – 12 см, слегка увлажняется и тщательно трамбуется виброплитой. Работы ведутся до тех пор, пока высота песчаного слоя не достигнет 30 см. Особое внимание уделяется контролю за правильностью горизонтального уровня, для чего рекомендуется установить систему маяков.
Чтобы песчаная подушка получилась качественной, песок не должен содержать глину и подаваться в котлован равномерно, исключая выгрузку самосвалами.
Пирог фундаментной плиты продолжает слой из щебня или гравия. Как и в первом случае, материал равномерно распределяется по песчаной подушке, высота его слоя не должна превышать 10 – 15 см. Благодаря такой подсыпке полностью исключается каппилярное всасывание воды из почвы. Слой выравнивается горизонтально и трамбуется, чтобы поверхность своей прочностью напоминала асфальт.
Опалубка
Для заливки фундамента необходимо установить опалубочную конструкцию, чтобы бетонный раствор не растекся по поверхности, а сформировал необходимый нам монолит. Для устройства опалубки разрешается использовать доски, фанерный материал фибролит. Опалубочные щиты выставляются в соответствии со схемой плитного фундамента. Алгоритм действий следующий:
- на угловых участках вбиваются арматурные прутья, своей высотой превышающие опалубку. Для облегчения задачи по формированию ровной плитной поверхности, высота опалубочных щитов должна соответствовать проектной высоте основания;
- установленные щиты укрепляются, чтобы конструкция получила необходимую жесткость и смогла выдержать давление бетонной смеси. Для этого выставляются опорные столбики и подкосы;
- выполняется устройство подбетонки, чтобы выровнять поверхность будущего основания и подготовиться к устройству теплоизоляционного слоя. Подбетонка представляет собой стяжку, толщина которой варьируется в пределах 5 – 7 см. Для подбетонка под фундаментную плиту используется марка бетона М100;
- залитая бетонная смесь должна высохнуть и набрать необходимую прочность, после чего разрешается уложить основной гидроизоляционный слой, защищающий фундамент от воздействия влаги.
Опалубочные щиты с внутренней стороны тоже следует укрыть гидроизоляционным материалом. Для этого можно использовать обычный рубероид.
Армирование
Рассмотрим, как своими руками делать армирование. В первую очередь формируется решетка. Для этого металлические прутья укладываются с определенным шагом. Помните, что стальные каркасы не должны соприкасаться с поверхностью утеплительного или гидроизоляционного слоя, поэтому придется предусмотреть установку поддерживающих элементов. Их роль выполнят полимерные подставки высотой в 3 – 5 см.
Как только первый арматурный ряд уложен, приступаем к устройству второго – перпендикулярного, чтобы сформировать ячейки. Для вязки решетки используем мягкую проволоку. Если предполагается усиленная нагрузка в определенных местах, здесь размер ячеек сетки можно уменьшить, уложив дополнительные стальные прутья.
Закончив с первым ярусом каркаса, по П-образным хомутам из арматуры устраивается второй каркасный ряд – верхний.
Бетонирование
Рабочий этап на первый взгляд выглядит простым, но является довольно ответственным. В первую очередь вам придется соблюдать несколько основных правил:
- выполнить бетонирование за один раз;
- использовать бетонную смесь необходимого качества;
- тщательно уплотнить раствор, чтобы удалить из него воздух.
Такой способ заливки гарантирует получение прочной фундаментной плиты нужных размеров, не содержащей швов. Работы лучше всего начинать с утра. Под заливку фундамента для одноэтажного дома или иного небольшого сооружения, бетонный раствор разрешается готовить самостоятельно, а вот для больших площадей рекомендуется приобретать готовый раствор с доставкой на строительную площадку.
Чтобы знать, сколько бетона потребуется, необходимо уточнить по смете размеры фундаментной плиты и перемножить все величины.
Если бетон готовите своими руками, то пошагово дальнейшие действия выглядят следующим образом:
- в опалубку подается бетонный раствор и распределяется по всей площади. При этом необходимо следить. Чтобы угловые участки были заполнен полностью;
- смесь тщательно уплотняется с помощью глубинного вибратора;
- уплотнив массу, необходимо выровнять поверхность, ориентируясь на верхние края опалубочных щитов. Если не знаете, как правильно делать такую работу, то воспользуйтесь виброрейкой.
Как залить бетон, мы узнали. Теперь разберемся, что предпринять, чтобы сохранить его качественные характеристики. Для этого монолит укрывается полиэтиленом, который можно убрать через сутки.
На застывание потребуется до двух недель, еще столько же времени бетону понадобится, чтобы набрать необходимую прочность. В первые семь дней поверхность плиты рекомендуется увлажнять, чтобы не образовывались трещины.
Опалубку разрешается демонтировать через полторы – две недели.
Иногда строителями заливается «пионерная плита». Что это такое? Это основа, на которую перераспределяется нагрузочное воздействие от ограждающих конструкций котлована через подкосы. Это позволяет выполнять экскавацию берм и закончить устройство плитного фундамента полностью.
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.
Сооружаем основание свайного и свайно-винтового типа для глинистых грунтов
Для глинистых почв также используют фундамент свайный или свайно-винтовой. В первом случае опоры забивают в почву с помощью специального оборудования, а во втором сваи вкручивают в грунт. Данный вид фундаментного основания обладает комплексом преимуществ. Опоры при установке достигают твердых слоев грунта, которые обеспечивают повышенную прочность конструкции и не подвержены деформации при замерзании грунта.
В качестве опорных элементов свайного фундамента применяются:
- колонны буронабивного типа. Они создаются путем бурения с последующей установкой арматурной решетки и бетонированием;
- металлические сваи винтовой конструкции. Они изготавливаются из труб со специальным наконечником и плотно завинчиваются в грунт;
- элементы из железобетона. Они забиваются в почву с помощью специальной техники, используются для массивных зданий.
Свайный или свайно-винтовой фундамент также используют для глинистых почв
Виды плитного фундамента
Существует два вида фундамента-плиты по технологии исполнения: сборная и монолитная.
В первом случае на подготовленной площадке укладывают железобетонные плиты. А в качестве выравнивающего и «связующего» слоя заливают цементно-песчаную стяжку. Несущие возможности такого фундамента невысоки, поэтому его либо обустраивают на скальных (или крупнообломочных) грунтах, либо для легких построек.
Монолитная плита не имеет каких либо недостатков и ограничений в применении, кроме высокой стоимости изготовления. Есть даже рекомендации по применению плитного фундамента глубокого заложения:
- для тяжелых сооружений на насыпных почвах с заглублением до материкового грунта;
- строительство на смешанных грунтах, имеющих разные несущие свойства;
- для обустройства подвального помещения в условиях высокого уровня грунтовых вод.
По профилю различают три варианта фундамента:
- Сплошная плита. Дом без цоколя, когда поверхность плиты служит черновым полом первого этажа (например, шведская плита). Может быть как монолитной, так и сборной.
- Ребристая плита. В нижней части присутствуют ребра жесткости. Если это монолитная технология, то для них роют дополнительные траншеи, а опалубку и армирование объединяют с общей частью. Если это сборная технология, то используют ребристые готовые плиты для фундамента.
Дополнительные ребра жесткости сделают конструкцию более надежной даже при небольшой толщине основной части фундамента Источник vamnapolzu.ru
- Коробчатый фундамент. Дом с цоколем на плите и бетонным перекрытием первого этажа. Плита и цоколь могут иметь монолитную технологию, сборную или комбинированную.
Подушка под фундаментную плиту песчаная, подсыпка щебнем, подложка из пенопласта
Песчаная подушка под фундаментную плиту, заказанная в строительной обеспечивает преимущества клиентам:
- охват всего Подмосковья, работы в Москве
- разумное соотношение качества, цены
- высокий профессионализм бригад
- скорость реагирования на заявки
- грамотный выбор материала подсыпки (гравий, щебень, песок, пенопласт)
Нормы СНиП классифицируют грунты на пылевато-глинистые, пески, крупнообломочные, скальные. Механические характеристики значительно отличаются, поэтому, прочность основания в каждом случае усиливается разными технологиями. Связные грунты подвержены деформациям пучения, что, при высоком УГВ, чревато разрушением стен здания. Гравийная, песчаная подушка имеет высокие прочностные характеристики, она снижает стрессовые нагрузки на фундамент, является в большинстве случаев обязательной.
Структура по слоям
Так выглядит максимально полная структура монолитной плиты в качестве основания дома Источник pinterest.ru Стандартный «пирог» полного профиля имеет следующий вид:
- выровненный и утрамбованный «материковый» грунт;
- разделительная геомембрана (желательна, но не обязательна);
- подушка из песка (или из двух слоев – песка и щебня)
- подбетонок;
- гидроизоляция;
- листовой утеплитель;
- плита основания.
В Европе и у нас в последнее время набирает популярность модификация фундамента, который называется «шведская плита». Особенность в том, что теплый водяной пол закладывают не в стяжке, а в самой плите.
Шведская плита фундамента под частный дом с теплым полом Источник pinterest.com
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.
Дренаж и гидроизоляция
Основная причина намокания грунта и потери его несущих свойств заключается не в грунтовых водах, которые залегают гораздо глубже подошвы мелкозаглубленного фундамента, а в верховодке. Сюда входят осадки, сезонное таяние снега, а также инфильтрация воды от близко стоящих водоемов, если их «зеркало» находится на одном уровне с плитой. В меньшей мере, но также оказывает влияние капиллярный подъем воды в некоторых видах грунта.
Характер дренажных мероприятий зависит от особенностей региона и участка. Если дом стоит на склоне, то возможно закладка отсекающего дренажа. На ровных участках можно обустроить комплексную ливневую канализацию, включающую отвод воды с площадок и дорожек за пределы участка. Но в любом случае ниже уровня бетонной плиты фундамента по периметру отмостки закладывают дренажные трубы, которые с небольшим уклоном сводят в дренажный колодец.
Укладка дренажной трубы Источник katlavan.ru
Гидроизоляция носит комплексный характер. Если кратко сформулировать суть технологии, то она заключается в том, что плиту буквально заворачивают в два слоя рулонной изоляции. А полный перечень работ выглядит так:
- После проведения нулевого цикла и засыпки песчано-гравийной подушки на выровненной площадке стелют два слоя из полотен рулонной битумной изоляции.
- Все листы укладывают внахлест, а верхний слой относительно нижнего сдвигают на ширину в половину листа.
- По всему периметру рулонная гидроизоляция должна быть уложена с запасом, достаточным, чтобы загнуть края к торцу плиты.
- После заливки и созревания бетона, выступающие края гидроизоляции приклеивают битумом к торцу основания.
- Проводят гидроизоляционные работы по защите верхней и боковых поверхностей фундамента
Какой нужен песок
Песчаная засыпка создается из крупнозернистых и среднетяжелых песков, обладающих повышенной влагопроницаемостью, высокой сопротивляемостью сжатию и способных противостоять усадке.
Наиболее подходящими являются:
- Речной песок, в составе с минимальным количеством примесей. Однако потребуется усиленная трамбовка песчаного слоя из-за округлой формы его частичек.
- Строительный песок, добываемый в карьерах. Стоит дешевле, но имеет в составе примеси глины. Используется для создания подушки только после просевки и промывки, так как глинистые включения способны спровоцировать просадку фундамента.
- Морской песок. Применяется реже карьерного и речного. После очистки и гидромеханической обработки становится почти аналогичным речному.
Ленточная основа
Этот тип фундамента используется только по периметру будущего здания и комнат для сбалансированного распределения нагрузки. Как создать ленточный фундамент своими руками? Эту работу под силу выполнить каждому:
- разметка будущей постройки и подготовка грунта. Фундаменту лучше располагаться на прочной основе — глине, камнях, поэтому все, что препятствует этому лучше очистить;
- формирование амортизирующей песочной подушки;
- создание опалубки;
- армирование
- бетонирование
Подробная инструкция к каждому из этапов предоставлена выше.
Армирование
Укладка арматуры под будущее основание прибавляет укладываемому бетону прочности, превращая его в железобетон. Обычный бетон отлично переносит сжатие, но плохо выдерживает растяжение и изгибание.
Этот минус корректируется усилением стержнями и сваренными стальными каркасами. Такое основание не реагирует на усадку грунта, и прочно удерживает строение.
Арматурная сталь 12 мм – легкая арматура, поставляемая в бутах. Арматура большей толщины (тяжелая) поставляется в прутах. До заливки выполняется обрешетка: два вида арматуры соединяются сваркой или проволочной скруткой.
Пруты укладываются параллельно с шагом в 10см. Аналогично им, но перпендикулярно, укладывается следующий уровень прутов. Каждый стык арматуры перевязывается оцинкованной проволокой. Для этого понадобится автоматический пистолет и крюк для ручной перевязки. Отрезок проволоки в 20см выравнивается о прут, перегибается пополам и перевязывается.
Затем концы продеваются в петлю и плотно затягиваются с помощью крючка.
Фундамент "монолитная плита"
Фундамент устанавливается при строительстве сооружений любой площади. Идеально подходит под водонасыщенные и слабонесущие грунты (если не требуется устройство высокого цоколя, а сама плита является полом).
Фундамент на основе монолитной плиты – это сплошная монолитная железобетонная плита, уложенная под всю площадь будущего дома. Главная отличительная особенность этого типа фундамента от всех других – наибольшая опорная площадь, которая позволяет обеспечить высокие показатели устойчивости будущего строения. Именно поэтому его выбирают под тяжелые дома, а также под строительство на грунтах с низкими показателями несущей способности.
Данный фундамент, именно благодаря большой площади, способен лучше противостоять силам пучения грунта, под их действием опускается и поднимается вся плита целиком, а не отдельные ее кусочки и элементы. Как результат – дом или иной объект, построенный на таком фундаменте, надежно застрахован от перекосов.
Некоторые технические особенности плитного монолитного фундамента
Монолитная плита-фундамент укладывается на предварительно подготовленное основание – утрамбованную подушку из песка и гравия. Толщина песчаной подушки – от 20 см и более. После того, как подушка-основание подготовлена, необходимо приступать к гидроизоляции.
Следующий этап – изготовление арматурного каркаса фундамента, который должен состоять из двух сеток (верхней и нижней). Важно учитывать, что сетки каркаса должны быть связаны между собой. Для изготовления арматурного каркаса монолитного фундамента можно использовать арматуру, с поперечным сечением (другими словами – ребристую) диаметром 12-16 мм.
Важно понимать, что требования к армированию у монолитного фундамента существенно отличаются и на порядок более высокие, чем у ленточного. Если ленточный испытывает нагрузку на изгиб только вдоль, то у монолитного подобные нагрузки появляются как в продольном, так и в поперечном направлении. Объяснить это легко: ширина ленточного фундамента меньше его высоты.
Более того, в монолитном фундаменте могут Возникать скручивающие нагрузки. Поэтому армирующий каркас в этом типе фундамента должен быть полностью изготовлен именно из ребристой арматуры, у которой обеспечивается лучшее сцепление с бетоном, как результат – более высокие прочностные показатели.
Прутья арматуры необходимо устанавливать на расстоянии 20-40 см друг от друга. Если взять средний показатель и закладывать арматуру в фундамент с шагом в 30 см, то несложно посчитать, что на 1 кв.м уйдет: 3 раза по 1 метру арматуры вдоль, столько же поперек на каждый пояс жесткости (а их, как мы помним – два), сюда же стоит добавить по 2 метра арматуры для соединения поясов жесткости между собой – в итоге 14 метров арматуры.
Как видим, на изготовление монолитного фундамента расход арматуры существенно больше. Чем для других типов обустройства фундамента. Аналогично можно сказать и про расход бетона, что позволяет сделать вывод о том, что себестоимость строительства фундамента-плиты на порядок выше, чем любого другого типа фундамента.
Монолитный фундамент может быть гладким или же с ребрами жесткости, которые чаще всего делают на нижней стороне плиты. Это позволяет сделать плиту в целом более устойчивой к различного рода нагрузкам и деформациям, а также создает существенную преграду на пути ее горизонтального смещения. Верхняя сторона монолитной плиты-фундамента остается гладкой и вполне может служить полом для подвала или же цокольного этажа будущего дома. В случае строительства дома без подвала или цокольного этажа использование монолитного плитного фундамента считается нецелесообразным, нерациональным.
В зависимости от вида почвы на строительном участке и ее особенностей монолитный фундамент может быть мелко- или глубоко заглубленным. Для обустройства заглубленного монолитного фундамента необходимо вырыть котлован, что само собой подразумевает выполнение гораздо большего объема работ. Преимуществом такого решения можно назвать тот факт, что в результате такой фундамент способен обеспечивать максимальные показатели несущей способности и способен выдерживать даже самые тяжелые здания.
В индивидуальном строительстве применение заглубленного монолитного плитного фундамента — редкость, так как нет необходимости в столь высоких показателях несущей способности, ни к чему извлекать большое количество грунта (рыть котлован). Если и нужно увеличить прочностные показатели монолитного фундамента, то выбирают мелко заглубленный монолитный фундамент-плиту.
Для его обустройства достаточно лишь снять плодородный слой почвы и застелить подушку из песка и гравия. В результате верхняя поверхность плиты-фундамента оказывается немного, но все же выше уровня земли. Чтобы обеспечить такому фундаменту устойчивость к пучению земли в результате ее замерзания в зимний период, грунт вокруг фундамента утепляется.
Как видно, строительство монолитного плитного фундамента требует больших затрат строительных материалов, но в итоге позволяет обеспечить большую опорную площадь и высокие показатели прочности.
Для того чтобы понять есть ли необходимость в столь большой опорной площади под строительство, необходимо еще на этапе проектирования дома рассчитать нагрузку дома на фундамент и соотнести эти показатели с несущей способностью грунта на данном участке, где ведется или планируется строительство.
Плитный монолитный фундамент целесообразно выбрать в случае высокого уровня грунтовых вод, на слабых грунтах. Если характеристики грунта позволяют обойтись меньшей площадью опоры, стоит отдать предпочтение ленточному типу фундамента, что позволит существенно сократить расходы на закладку фундамента под строительство дома.
