Возведение сооружения на некачественном, подверженном пучению грунте подразумевает создание надежного и устойчивого фундамента. Выбор может пасть на сваи, но более предпочтительным вариантом считается заливка монолитного фундамента.
Большой объем работ полностью компенсируется большей стабильностью и надежностью. Дом на монолитной плите сохранится даже при сильном обводнении летом и пучении грунта зимой, в то время как сваям часто требуется обрезка и ремонт.
Описание фундамента: монолитная плита.
Использование плитного фундамента часто сопровождается множеством предрассудков и домыслов. Многие потенциальные заказчики не выбирают монолитную плиту из-за высокой цены строительства.
Существует мнение, что заливка плитного фундамента требует специальной планировки участка, ведь даже малейший наклон приводит к скольжению плиты по поверхности грунта. Самое распространенное заблуждение связано с теплоизоляцией: считается, что монолитный фундамент очень холодный и сырой, а отопление такого дома будет в 60% дороже по сравнению со зданием на обычном МЗЛФ.
Прежде чем начать строительство первого монолитного фундамента, важно изучить его плюсы и минусы.
Фундамент из плит: плюсы и минусы.
Можно начать с обозначения недостатков, их немного.
- Перед устройством монолитного фундамента необходимо проанализировать: какие работы возможно выполнить самостоятельно для экономии средств, а для каких выгоднее привлечь технику или специалистов.
- Залив монолитной плиты затруднит устройство подвального помещения под ней. Возможен вариант строительства подвала под плитой с внешним входом, но подобная конструкция может сократить срок службы фундамента.
- При высоком уровне грунтовых вод нужно установить систему водоотведения.
- Перед началом строительства необходимо спроектировать и рассчитать все детали и нюансы монтажа коммуникаций внутри здания. Изменение схемы прокладки каналов в фундаменте после заливки бетона станет невозможным.
Монолитный фундамент нуждается в мощном утеплении, эффективном дренаже и гидроизоляции. Впрочем, все типы бетонных фундаментов требуют защитных и изолирующих барьеров.
Преимущества плитной схемы:
- Правильная армировка и заливка плиты позволяют монолитным фундаментам оказывать меньше давления на грунт, чем основания других типов.
- Монолит обладает большей несущей способностью, чем любые другие типы фундаментов. Плита также устойчива к подтоплению и сильному промерзанию грунта под сооружением.
- При использовании современных видов теплоизоляции потери тепла как правило малы, меньшие, чем у конструкций традиционных схем.
- Монолитный фундамент важен не только из-за надежной связи с землей, но и благодаря увеличению жесткости стен здания.
Этот пункт особенно важен для монолитных плит и построек из газоблоков или пенобетона. Если правильно залить монолитную плиту, то можно не беспокоиться о растрескивании коробки в цокольной части здания. В верхней части цоколя армировать стены всё же придется.
Монолит не обеспечивает резания грунта. Редко кто замечает, что давление ленточного фундамента, учитывая массу строения, зачастую препятствует (передавливает) стокам подземных ручьёв и водных струй.
В результате строительства возле дома образуются болотистые участки. Монолитный фундамент давит на грунт равномерно, поэтому плита не нарушает естественный уровень грунтовых вод.
Залив монолита рекомендуется проводить на площадках, состоящих из осадочных и скальных пород, допускается небольшой уклон до пятнадцати градусов. оДля заливки монолитной плиты сначала необходимо выровнять поверхность по горизонтали и подготовить основание. На рыхлых песчаных и суглинистых грунтах допустим небольшой уклон до 8 градусов. оНа этот случай советуют дополнительно усилить поверхность плиты ребрами, направленными перпендикулярно линии стока.
Типовой проект монолитного плита для фундамента.
Стандартная плита — плоский бетонный блок, усиленный двумя или тремя арматурными слоями. Заливают её в опалубку на песчано-гравийную подушку (с гидроизоляцией). Такой вариант самый простой для проектирования и не требует большой выемки грунта. Его используют на относительно сухих почвах с глубиной промерзания до 150 см.
Монолитная плита фундамента состоит из нескольких слоёв, каждый из которых имеет свою назначенность.
- Наиболее нижний слой — обработанный и утрамбованный грунт. Теоретически его нужно срезать на глубину до 10 сантиметров, просеять, удалить мусор и растительность, смешать с мелким гравийным отсевом, уложить на дно и утрамбовать. В действительности же дно котлована чаще всего просто трамбуют.
- Далее укладывается слой геотекстиля, предназначенного для дорожного строительства.
- Следующий уровень — песчаная подушка высотой до 300 мм. Её используют как промежуточный слой для распределения нагрузки от плиты на утрамбованный грунт.
- Затем укладывают ещё один слой геотекстиля, сверху которого первым слоем кладут крупный гравий, а потом — слой мелкой фракции. В этот момент важно правильно спланировать поверхность по горизонтали.
- После этого наносят выравнивающий слой бетона толщиной четыре-пять сантиметров. При заливке по уплотнённому гравийному слою пленки и сетки обычно не нужны.
- Два следующих слоя — наплавленная гидроизоляция и утеплитель из плит ЭППС.
После установки арматуры и опалубки можно заливать бетон, который будет выше уровня котлована. Для защиты торцов плиты монолитного фундамента используют мастику или наплавляемый стеклорубероид. В завершении работ вокруг монолитного фундамента засыпают песком.
На влажных грунтах к типовой схеме добавляется система дренирования почвенных вод. Вокруг монолитной плиты выкапывается траншея с гравийной подушкой на гидроизолирующей подкладке, в которую укладывается перфорированная труба, ведущая к сборному колодцу.
Как рассчитывается монолитный плитный фундамент
Существуют строительные методики, где детально и сложно описан расчет толщины железобетонных плит фундаментов. Алгоритм расчета запутанный, требующий множества параметров о несущей способности грунта, климате, количестве осадков, температуре воздуха в регионе зимой, глубине промерзания. Чаще всего расчёты выполняют специализированные строительные компании.
Расчет для частного дома высотой в полтора-два этажа можно выполнить упрощенным способом. Основа расчета — несущая способность грунтов, оптимальная нагрузка и вес строения. При определении толщины монолитной плиты фундамента необходимо руководствоваться проектом здания с рассчитанным весом постройки.
Нагрузка на грунт и вес конструкции
В таблице ниже указаны оптимальные нагрузки от давления на грунт здания с учетом веса монолитного фундамента для разных типов почв.
Для плотных грунтов наилучшим давлением является 0,5 кг/см². 2 или 500 кг/м2Площадь монолитного фундамента составляет 100 квадратных метров. 2Если тип грунта такой, то для него возможно строительство здания весом до 50 тонн.
Обычно газобетонное строение размером 10х10 метров весит 28-30 тонн. Разница между расчетным и фактическим весом (50-32=22 тонны) — это вес монолитного фундамента, необходимый для оптимального распределения нагрузки на грунт.
Больше нагружать не рекомендуетсяСупеси не являются подходящим материалом для строительства домов. Слишком маленькая толщина также недопустима, в противном случае монолитный фундамент утратит устойчивость к грунту.
Толщина монолитной армированной плиты
Зная массу и площадь монолита, можно просто определить требуемую толщину заливаемой плиты на подготовленной гравийно-песчаной основе.
Вес бетона равен 2,1 тонны, поэтому площадь плиты ограничена промежутком от 11 до 12 квадратных метров. 3При учёте гидроизоляции высота монолита будет составлять 12 сантиметров. Для этого примера был выбран самый некрепкий грунт и лёгкая конструкция из газобетона.
Изменения в проекте фундамента из сплошного массива при учете эксплуатационных особенностей.
Для построек из газобетона или каркаса, имеющих одну этаж и двускатную крышу, подойдет армированный фундамент глубиной 12 сантиметров. Такая толщина обеспечит крепкое сцепление с землей.
Для большей жёсткости монолит иногда надо делать толще.
- При большой парусности здания из-за особенностей конструкции крыши или надстроек к плоской плите расчётной толщины прибавляют ребра усиления на подошве фундамента.
- При большой подверженности грунтов вспучиванию число слоёв армирования в монолитном основании увеличено для предотвращения образования трещин при оседаниях или подъёмах отдельных частей монолитной плиты.
В Скандинавии, где почва насыщена влагой, а погода весьма холодная, применяют монолитные фундаменты.
Особый вариант монолитного фундамента
При расчёте финальной стоимости монолитной плиты в проект включается дополнительный элемент — бетонная лента вокруг фундамента.
Для разгрузки центральной части плиты, давящей на утеплитель, необходимо залить ленту. Основная часть нагрузки от веса здания и самого монолитного фундамента передается на ленту. Поэтому расчет несущей способности финской варианта плиты выполняется комплексно: около 80% считается по методике МЗЛФ, остальные 20% — по методике для плитного фундамента.
Данная схема выбрана не случайно, поскольку по инструкции бетон необходимо залить по достаточно толстому слою утепления — до 20 см, а также закладываются каналы для системы отопления типа тёплый пол. Основную нагрузку перенесли на периферию (ленту) фундамента. Некоторые специалисты называют финский вариант монолита ленточным с дополнительной бетонной стяжкой пола первого этажа.
Нагрузка грунта при определении толщины плиты берётся с учётом условий болотистых и очень увлажнённых грунтов. С учетом мощного утеплителя монолитный фундамент финского одноэтажного дома оказывается сильно недогруженным, практически плавучим. Поэтому закладывать коммуникации в бетон неправильно, нужно делать выносными, в утеплённых коробах.
Глубина заложения и копка котлована
Определение размеров подготовительных слоёв происходит с учётом внешних факторов, вне зависимости от запланированной толщины монолитной армированной плиты.
Схема закладки во всех случаях похожа. В отдельных ситуациях применяют дополнительные меры. Например, для обычного полутораэтажного дома можно заливать монолит без промежуточной выравнивающей стяжки, называемой бетонной подготовкой. Для более высоких зданий выравнивание бетоном поверхности под монолитную плиту обязательно.
Для фундамента необходимо гидроизоляция и утепление. Изолирующий слой должен располагаться на 30 см выше наивысшего уровня воды в почве. Толщина утеплителя для средних широт не должна превышать 75 мм, но при грунте большей частью из крупнозернистого песка можно сделать его меньше.
Для плитных фундаментов, которые устанавливают вглубь, подготавливают котлован глубиной 90-100 см. При заливании плиты непосредственно на поверхности грунта его глубина составляет 60-70 см.
Как выкопать котлован для монолитного фундамента
Для устройства монолитного фундамента первоначально необходимо выкопать контрольные ямы (шурфы). Важно удостовериться, что на данном участке нет выхода подземных вод либо точно определить их местоположение до начала работ.
При подозрении на подземный источник необходимо выявить его, выполнить пропускную трубу для стока воды, уложить дренажные трубы и обустроить колодцы для сбора. Такой метод позволяет снизить уровень грунтовых вод, что дает возможность использовать технику для выемки.
Работы по копке котлована желательно завершить до начала сезона дождей, не позже августа. Большая часть грунта вскрывается бульдозером, за день работы машина снимает его на глубину до 70 см. Остальной объём работ (уборка и отвалка породы) может быть выполнен вручную. Также вручную нужно будет подчистить и выровнять кромки котлована, убрать бугры на дне.
Подготовка под отсыпку
При большом количестве камней, глины и остатков корней в грунте целесообразно срезать верхний слой на глубину не менее 10 сантиметров. Такое дно затруднительно утрамбовать и выровнять. Поэтому при заливке качественного фундамента лучше арендовать мини-трактор с грунтовой фрезой для обработки дна котлована в течение нескольких часов. Остатки органики, корни, камни и мусор можно выбирать вручную. Уплотнение грунта осуществляется вибромашиной.
Во время уплотнения грунта под основание будущей железобетонной плиты важно следить за ровностью поверхности при помощи уровня.
Обустройство коммуникаций
Трубы канализации с теплоизоляцией и трубы водопровода можно укладывать в грунт, но обычно их помещают в песчаный слой подушки фундамента.
Канализационные трубы, утеплённые пенопропиленом, крепятся рейками. Каналы для водопровода выводят за пределы песчаного слоя и укрепляют деревянными и пластиковыми подмостками. Горловины поднимают вверх, закрывают пробками и обматывают полиэтиленовой пленкой. Коммуникации могут быть заложены непосредственно в плиту монолитного фундамента.
Песчано-гравийная подушка для плитного фундамента
Добавление глины в грунт основания способствует удержанию влаги. Через несколько часов после трамбовки можно приступать к укладке песка. Рекомендуется предварительно застелить дно полотном геотекстиля. Края полотна необходимо нахлестывать на борта котлована. Для работ необходим геотекстиль, предназначенный для дорожных задач, а не для выращивания рассады.
Для монолитного фундамента размером 10х10 метра, даже при запланированной толщине плиты 12 см, песчаная подушка должна составлять не менее 20-25 см. Это минимум 2,5-3 кубометра песка, очищенного от глины и щебня.
Поверхность необходимо увлажнить. Материал укладывают тремя слоями толщиной 70-100 мм каждый, тщательно утрамбовывая каждую последующую часть вибрирующим инструментом. Важно следить за уровнем и ровностью основания.
Затем укладывают слой гравия фракции 15-25 мм толщиной около 100 мм. При заливке тонкой и широкой плиты для монолитного фундамента двухэтажного дома слой может быть 150-180 мм.
Последних 20-30 мм желательно отсыпать гравийным отсевом или щебнем мелкой фракции. Таким материалом проще выровнять подушку фундамента по горизонтали. Щебеночный слой также уплотняют вибромашиной до состояния дорожной подушки перед укладкой асфальта.
Возведение опалубки и гидроизоляционные работы фундамента самостоятельно.
Обустройство фундамента омрачается дождями. Залить бетоном ленточный фундамент и уберечь его от летних грозовых дождей легче, чем монолитный. Расправить пленку на щебеночной подушке большой площади сложно. В реальности это возможно лишь для небольших площадок и только при поверхностном расположении плиты.
Все этапы подготовки подушки и монтаж опалубки следует проводить параллельно, сокращая время простоя под открытым небом. Необходимо предотвратить попадание под дождь. Малое количество воды может залить слой песка и щебня, частично смыть его и деформировать песчаное основание.
После завершения работ по уплотнению грунта и отсыпке песка монтируют оставшиеся элементы опалубки, укладывают утеплитель и приступают к бетонированию.
Для быстрого выполнения работ применяются готовые комплекты сборных опалубок, которые устанавливаются по периметру фундамента. С такой опалубкой выравнивание подушки и заливка бетона происходят проще. В варианте эконом-класса контур можно соорудить из щитов на деревянных опорах с подпорками.
Монтаж монолитного фундамента в собранной опалубке представляет сложность, это особенно актуально для плит, возводимых по уровню грунта. Необходимо точное выравнивание щитов и соединение их горизонтальными брусами. Самая трудная часть — стык на углах.
Можно использовать металлические крючковые замки, но чаще всего на концах щитов закрепляют деревянные брусья, концы которых связывают мягкой проволокой в углах. Бетонная заливка быстрой сохнущей смесью не развалит проволочные замыкания.
Из-за необходимости заливать тяжёлый бетон, подкосы иногда оказываются недостаточными для удержания стен опалубки в вертикальном положении. Тогда приходится подпирать их бетонными блоками, забивать стальные сварные треугольники или дополнительные колья.
Монтаж утеплителя
При заливке утеплённого монолитного фундамента после гравийной подушки следует уложить промежуточный слой из гравпеса: смеси крупнозернистого песка и отсева щебня фракцией до 1 мм. Сверху настилают ещё один слой геотекстиля.
Установка пенополистирольной теплоизоляции прямо на чистый гравий не рекомендуется. Вес здания и фундамента (даже при минимальном заливании) могут деформировать, продавить слой утеплителя. Более опасно то, что острые края камней под давлением режут мягкий пенополистирол.
Важно! Иногда заказчики стремятся сэкономить и заливают армированную плиту непосредственно по утеплителю ЭППС.
Хотя этот материал прочен, подобная схема подходит только для монолитных фундаментов одноэтажных каркасных домов. Возможно залить утепленный пол внутри здания, но не более того.
Утеплитель укладывают по схеме, применяемой для теплоизоляции стен дома, несколькими слоями с перекрытием швов. Стыки на верхнем слое следует закрыть скотчем.
Бетонная подготовка
Подушка и утеплитель для монолитного фундамента почти готовы. Можно заливать бетон, но поверхность теплоизоляции далека от идеальной. Можно установить опоры для арматурных каркасов, но тогда при заливке бетона нужно будет ограничивать подачу смеси небольшими порциями, чтобы не опрокинуть арматуру.
Когда человек начинает заливать бетон, важно быть внимательным, потому что струя его может сильно повредить пластиковые подставки, на которых размещена арматура. Чтобы испортить фундамент, достаточно, чтобы хоть одна из опор под арматурой упала или просела.
Необходимо выполнить качественную гидроизоляцию. Наклеивание ее на теплоизоляцию бессмысленно, требуется прочное и твердое основание, тогда можно применять материалы типа стеклорубероида. Иногда заказчики экономить на гидроизоляции и просто укладывают толстый полиэтиленовый слой на бетон.
Чтобы выровнять арматуру на подушке из гравия и песка с утеплителем, выполняют предварительную стяжку или бетонирование. Толщина слоя пять сантиметров. В итоге для монолитного фундамента в сто метров… 2 На подготовку понадобится заливка от трёх до пяти кубометров бетона. При подготовке применяют марки В7 и В10.
Совет! Перед бетонированием необходимо накрыть теплоизоляцию, сделанную из пенополистирола, толстой полиэтиленовой пленкой. Этим повысится защита мягкого пенополистирола от горизонтального срезающего скольжения бетонной массы монолита.
После затвердевания бетонной основы через день на её поверхность наносят грунтовку и укладывают рубероид из стекловолокна.
Укрепление плиты фундамента и бетонная заливка.
Далее нужно соорудить каркас из арматуры для будущего монолита. При заливке фундамента толщиной 120-150 мм подойдут два слоя арматурных решеток с квадратными ячейками размером 200-220 мм. Расстояние от стержней до ближайшей плоскости плиты должно быть 4-5 см, как указано в инструкции.
Арматурный прут диаметром 10-16 мм применяют для армирования монолитных плит фундаментов. При заливке основы под каркасный или газобетонный одноэтажный дом стальной прут АIII можно заменить стеклопластиковой арматурой диаметром 8-10 мм.
На подвижных почвах активно укрепляют поверхность монолита. Для капитальных построек из кирпича применяют двухслойную защиту или усиление нижнего слоя фундамента.
Этап заливки монолитного фундамента требует повышенной аккуратности. Для правильной сборки арматурного каркаса нужно уметь вязать арматуру проволокой специальным ключом. Если необходимо быстро осуществить заливку, то для сборки арматуры лучше пригласить строителей-профессионалов. Вместе с тем есть возможность изучить часть работы и выполнить ее самостоятельно.
Каркас схем монолитных фундаментов с ребрами жесткости следует усилить коробчатыми сборками из арматуры диаметром 8 мм. Ребра заливают первыми, основную плиту фундамента заполняют после выдержки. Время между двумя процедурами не должно превышать 90 минут.
Заливка бетонной смесью
Для заливки опалубки рекомендуется использовать покупный бетон марки М300-350 (В22,5-В25). Приготовление требуемого количества смеси вручную для монолитного фундамента может быть длительным и трудным. В одной машине-бетономешалке вмещается до 3,5 кубов бетона. Для заливки монолитного фундамента потребуется две или три машины-бетономешалки.
Главное при этом этапе — заливка монолитного фундамента одним непрерывным участком. Хотя нормативные документы допускают перерыв до полутора часов между заливками отдельных секций, это всё же нежелательно.
Для установки опалубки нужно три человека.
- С выпуск и заливкой бетона будет заниматься один рабочий, который постарается обеспечить равномерное заполнение пустого пространства.
- Второй рабочий выравнивает лопатой бетонную смесь в опалубке.
- Третий этап заключается в пробивке бетона формовкой или вибратором для предотвращения образования раковин и пузырей.
Заливкой формы бетоном из одной машины можно завершить через 4-5 часов при полном расходе. В связи с этим вторую машину необходимо заказать у производителя бетона с запасом времени в минимум 5 часов.
Совет! При покупке бетона обратите внимание на детали доставки.
Предприятие, реализующее готовый бетон, часто нарушает условия и поставляет бетонную смесь сразу нескольким машинам. Потребитель вынужден искать способ заливки смеси сразу из нескольких машин под давлением времени, что негативно влияет на качество фундамента.
Закончив заполнять форму, ее накрывают полиэтиленовой пленкой. Следующие 4-5 дней утром пленку нужно поднимать и опрыскивать поверхность бетона водой. Это предотвратит появление трещин. В итоге залить опалубку и получить результат занимает неделю.
Упрощенный вариант монолитного фундамента
В частном строительстве часто вместо монолитных используют сборно-монолитные фундаменты.
Для возведения сборно-монолитного фундамента самостоятельно потребуется руководствоваться пошаговой инструкцией.
- Подготовка котлована и отсыпка подушки для сборной версии фундамента выполняются по той же схеме. Главное отличие заключается в том, что несущая основа собирается из готовых железобетонных дорожных плит М300 размером 3 на 1,75 метра и толщиной 17 см. Качество бетона сборных плит превосходит качество бетона, залитого по месту.
- После выравнивания и обвязки плит на собранном монолитно-сборном фундаменте необходимо залить цементно-песчаную стяжку толщиной 5-6 см. Стяжка может быть залита с уложенным внутри водяным контуром отопления «теплых полов».
Правильное заливание чистового пола обеспечивает прочный и надёжный фундамент.
Итоги
Самостоятельная заливка монолитного фундамента обойдется дороже, чем ленточный или МЗЛФ-вариант. Плита при соблюдении технологии сборки прослужит дольше обычных лент. Надежность и устойчивость плитной основы выше, чем у ленточной.
Поделитесь своим опытом работ с плитными фундаментами. Какие моменты при заливке смеси считаете самыми важными?