Как правильно построить монолитный фундамент

Устройство монолитного фундамента для дома

Для возведения любого строительного объекта требуется основание. Монолитный фундамент из бетона, армированный металлическим прутком, обладает необходимой прочностью. При самостоятельном строительстве жилья важно правильно выбрать тип фундамента, определить его толщину, предусмотреть все технологические этапы возведения. Прочное основание – гарантия прочного дома, который простоит много лет, не растрескается и не просядет в землю.

Виды монолитных фундаментов

Существуют различные типы монолитов, их классифицируют по конструкции:

• Ленточный формируется только под несущими стенами. Достоинства таких оснований – возможность обустройства подвала, погреба, цокольного помещения. Для возведения расходы минимальные. Ленточные фундаменты неустойчиво ведут себя на подвижных, пучинистых грунтах, велик риск деформации бетона, разрушения зданий при сезонных подвижках почвы.
• Плитный представляет собой сплошной монолит по всей площади нижнего этажа. Это непотопляемый плавающий фундамент, который устойчив на рыхлых почвах и подвижных пластах. Не подходит только для сильно заболоченных участков. Для возведения монолитного основания требуются большие денежные затраты, но зато строение будет базироваться на прочной опоре, плита способна нивелировать неустойчивый грунт.
• Свайно-ростверковый тип формируется на винтовых сваях или бетонных столбах, установленных ниже уровня промерзания. Опоры принимают на себя избыточную нагрузку, спасают бетон от разрушения.

По степени углубления в землю:

• Заглубленный делают для домов с подвалами, цокольным этажом, многоэтажных каменных строений. Когда бетон опирается на плотный, не промерзающий зимой слой почвы, получается устойчивая строительная конструкция.
• Мелкозаглубленный выбирают для легких одноэтажных или полутораэтажных сооружений из бруса, пенобетона. Такой фундамент не рассчитан на большую нагрузку, для него не требуются большие денежные расходы.

В геологических условиях умеренных широт чаще выбирают плитный тип фундаментов, возводят их самостоятельно или с привлечением строительных организаций.

Достоинства и недостатки

Монолитный железобетонный фундамент зданий отличается высокой прочностью, надежностью, долговечностью. Выдерживает большую статическую и динамическую нагрузку, не реагирует на перепады температуры.

Бетонное основание хорошо работает на сжатие, рекомендуется для участков с нестабильной почвой, склонной к пучению. Ограничений по установке монолита практически нет.

Главные недостатки – большой расход строительных материалов, огромные трудозатраты.

Устройство монолитного фундамента

Плитное основание как любое другое возводится по определенной технологии. Железобетонная основа формируется под всю площадь дома, образуя большую плиту.

Выделяют пять значимых этапов, которые необходимо учитывать при самостоятельном строительстве капитальных домов, хозяйственных построек на плавающем незаглубленном или заглубленном фундаменте.

1. Земляные работы включают разметку, подготовку котлована, уплотнение грунта, укладку слоя песка. Этап не сложный, но трудоемкий.
2. Установка опалубки предусматривает создание несъемных и съемных конструкций. Для опалубки используется древесина или металлические щиты, которые можно взять в аренду.
3. Изготовление армирующего каркаса. Объем арматуры рассчитывается на стадии проекта, металл обеспечивает необходимую прочность, усиливает бетон. Важно правильно собирать армирующий каркас.
4. При бетонировании внимание уделяют рецептуре смеси, плотности, структуре наполнителя. Лучше использовать готовый раствор. Заливать фундамент нужно за один раз, чтобы не было стыков. Для уплотнения используют вибратор, удаляют лишний воздух из смеси.
5. Гидроизоляция необходима для защиты монолитной плиты от погодных факторов, бетон способен впитывать влагу, влажный при замораживании трескается.

Соблюдая все операции, можно соорудить надежную фундаментную плиту.

Расчет

Для примера лучше рассматривать монолитную плиту, в условиях умеренных широт, средней полосы России при строительстве жилых домов чаще выбирают такой фундамент. Показатель прочности возводимого здания всецело зависит от толщины монолита. Слишком тонкое монолитное основание не обладает необходимой несущей способностью, возведение слишком толстого фундамента приведет к необоснованному увеличению расходов.

В расчетах необходимых стройматериалов учитывают особенности строений, определяют возможную нагрузку на монолитный железобетон. Он подвергается давлению сверху и снизу в период сезонных подвижек почвы.

Фундамент под дом зависит от характеристики грунтов, их способности противостоять оказываемой нагрузке. Глинистая почва без деформации выдерживает давление до 300 кПа, щебень крупной фракции – до 600. При небольшом сопротивлении возможна сильная усадка. Если легкий объект будет возведен на плотных почвах, возможно сезонное вспучивание, тонкий слой бетона деформируется. Рекомендуемая толщина монолитного основания под различными видами построек для устойчивых грунтов и склонных к пучению (см):

• объекты хозяйственного назначения (гаражи, бани, летние кухни, сараи, дровенники) – 15/20;
• 1,5, 2-этажные дома из газобетонных блоков, бруса, кругляка – 25/30;
• кирпичные и монолитные строения до двух этажей с цоколем – 30/35.

Значения оптимального давления зданий и сооружений в зависимости от используемых стройматериалов для разных видов грунта являются постоянными, их можно найти в СНиПе.

Порядок расчетов монолитной основы следующий:

1. После анализа грунта по справочным данным определяется оптимальное удельное давление на фундамент.

2. Рассчитывается масса постройки с учетом:

• несущих стен и перегородок;
• перекрытий;
• стропильной системы;
• кровли с возможной снеговой нагрузкой;
• утепления;
• финишной отделки;
• мебели.

Полученная сумма делится на площадь сооружения. Результат сравнивается с нормативным значением удельной нагрузки на грунт. Полученная разница умножается на формат закладываемого фундамента, определяется масса монолитного фундамента. Расхождение с рекомендуемой не должно превышать 20% в сторону уменьшения или увеличения.

3. Расчет объема бетонной смеси получают путем деления массы на плотность бетона. Зная объем и площадь фундамента, легко определить высоту монолита.

4. Под фундамент монолит необходима песчаная подушка, толщина которой колеблется от 15 до 60 см. Объем песка зависит от глубины промерзания почвы, уровня залегания грунтовых вод. При промерзании земли до метра на пучинистых почвах делают максимальный слой. На сухих участках с каменистым грунтом достаточно 30 см. Необходимо предусмотреть от 5 до 10 см на уплотнение, по технологии песок смачивается и трамбуется. Для сложных грунтов делается запас 5 см. Зная площадь монолитного основания, толщину слоя, требуемый объем песка высчитать просто.

5. Расчет количества арматуры производится по общим правилам. Процент армирования зависит от марки используемого цемента. По СНиПам для М300 составляет 0,15%, для М200 – 0,3%. Арматура придает монолитному основанию необходимую жесткость, увеличивает запас прочности. Арматурную сетку на фундаменте 15 см укладывают в два слоя. Бетон снизу и сверху должен заливать арматуру на 5 см. Армосетку располагают по следующим правилам:

• на расстоянии 5см от краев;
• соблюдая интервал между слоями не менее 7 см;
• минимальное сечение арматурных прутков – 12 мм, максимальное – 20;
• марка арматуры выбирается не ниже В30;
• сетка выкладывается с шагом до 200 мм.

При самостоятельной вязке армирующего каркаса высчитывают необходимое количество стержней. Для этого ширину или длину плиты делят на размер шага и добавляют 1 прут.

Монтаж монолитного фундамента: пошаговая инструкция

Технология строительства любого фундамента предусматривает подготовительный этап:

• проводятся изыскательские работы, разрабатывается проект;
• для строительства монолитного фундамента необходимо подготовить участок.

Когда определен характер грунта, установлены уровни промерзания и залегания грунтовых вод, можно приступать к расчистке участка. Необходимо подготовить проезд для спецтехники, при создании монолитного фундамента своими руками подготовку котлована лучше механизировать.

Разметка

Периметр будущего фундамента намечают с помощью колышков и шнурки (веревку выбирают эластичную, не впитывающую воду). Контур намечают по углам. Перпендикулярность проверяется строительным угольником.

Обустройство котлована

Перед рытьем котлована полностью удаляется плодородный слой, в грунте не должно быть растительных остатков. Глубина выемки грунта определяется с учетом толщины песчаной подушки и монолитного слоя бетона, он должен быть выше уровня земли не менее 10 см. Фундамент для частного дома с цокольным этажом делается ниже уровня земли, глубина котлована соответствует проектной.

Дно и стенки уплотняют, выравнивают по уровню, затем устилают геотекстилем. Листы укладывают внахлест, чтобы обеспечить изоляцию песчаной подушки от почвы. Стыки рекомендуют проклеивать влагостойкой лентой, чтобы материал не расползался под весом песчано-гравийной смеси.

Формирование песчаной подушки

Песок или песчано-гравийная смесь засыпается в несколько этапов, каждый слой заполняет весь котлован, увлажняется, трамбуется для уменьшения количества пустот. Чтобы бетон не намокал, поверх песка укладывают слой полимера. Влагостойкая мембрана снижает риск растрескивания, бетонный монолит сохранит прочность. Мембранная пленка укладывается внахлест так, чтобы по порам вода уходила наружу. Мембраной укрывают с нахлестом на конструкцию опалубки.

Дренаж

Прежде, чем залить монолитный фундамент, стоит подумать об отведении дождевых и талых стоков. Параллельно с обустройством песчаной подушки делается дренажная система. С отступом от периметра по всей длине роется траншея глубиной до 80 см, делается песчаная или гравийная подушка высотой 10–20 см в зависимости от влажности почвы на участке, укладывается геотекстиль, затем перфорированные трубы. Необходимо предусмотреть наклон для стока воды. Дренажный канал монтируют в единую систему, предусматривают ливневку или открытый слив стоков. Сверху на трубу укладывают щебень, затем слой дерновой земли.

Возведение опалубки

Для заливки бетона необходима опалубка. Конструкцию делают из необрезных досок или фанеры (если планируется съемная опалубка). Конструкцию усиливают с внешней стороны раскосами, чтобы дерево выдержало натиск бетона.

Формирование железобетона

Бетонный слой необходимо армировать. Сначала делают цементную стяжку, затем приступают к гидроизоляции и утеплению основания со всех сторон. При утеплении листы пенополистрола укладываются в два слоя со смещением на стыках. Следующая операция – создание армирующего каркаса. Капитальный фундамент для дома усиливают готовой сварной сеткой или прутьями, связывая их вязальной проволокой. Когда каркас готов, приступают к прокладке коммуникаций. После этого производится заливка бетона.

Полезные советы

Когда грунтовые воды залегают высоко, на дне котлована предусматривают укладку слоя глины до 10 см.

Для усиления грунта до 50% песка заменяют щебнем крупной и средней фракции. Лучше выбирать кубические и округлые камни, не используя слоистые сыпучие материалы.

Важно правильно производить забор почвы, скважины делаются в разных местах участка. Уровень залегания вод определяют по соседским колодцам или заполнению скважин, сделанных для забора грунта.

Пучинистая почва поднимается и опускается в течение года до нескольких сантиметров, если монолитное основание будет слабым, по дому пойдут трещины. Лучше предусмотреть 20% запас прочности.

Источник

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.

Источник