Подготовка к строительству ПФ под частный дом
Правила проектирования плитного основания регламентированы СП 50-101-2004. Застройщику необходимо проанализировать гидрогеологические особенности участка, сложить проектные нагрузки и рассчитать параметры фундамента по формулам, описанным в нормативной документации.
Как правило, толщина плиты варьируется в пределах от 20 до 40 см в зависимости от несущей способности грунта и проектных нагрузок. Для бетонной стяжки используют бетон марок М250–М350, при этом, чем больше вес дома и сложнее геологические условия, тем прочнее должен быть раствор.
В современном строительстве активно практикуется использование геотекстиля в качестве основы для дна котлована, которая одновременно выполняет ряд полезных функций:
- предотвращает заиливание;
- не позволяет смешиваться земле и сыпучим нерудным материалам;
- является своеобразным барьером для грунтовых вод;
- помогает фундаменту равномерно распределять нагрузку на грунтовое основание.
Формула расчета монолитной плиты фундамента представлена в этой статье, особенности конструкции — в этой. Как сделать расчет толщины плитного основания, можно узнать здесь, о подходящих марках бетона — тут.
Плюсы железобетонного монолитного фундамента
Подходит для нестабильных грунтов
Монолитная плита во время сезонных изменений пучинистых грунтов, сохраняет равномерное распределение стеновой нагрузки. Такие изменения могут возникать при сильных морозах и оттаивании, длительной влажности, при всех природных явлениях которые воздействуют на плотность и объемность почвы. Все здание, как единый конструктив, равномерно поднимается или оседает в зависимости от движении грунта, при этом сохраняется целостность несущих стен и самого фундамента. В отличие от ленточных фундаментов , которые неравномерно проседают при таких явлениях и дают трещины. Такое свойство плиты позволяет возводить дома на глинистых почвах и суглинках, торфянистых и склонных к заболачиванию, и даже на песчаных грунтах.
Характеризуется минимальным процентом усадки, которая происходит равномерно и безболезненно как для самого фундамента так и для всего здания.
плитный монолитный фундамент
Высокая несущая способность
В данном случае срабатывает обычные законы физики. Чем больше площадь распределения нагрузки, тем меньшее давление оказывается на основание и грунт. Все многоэтажные дома возводятся и прочно стоят на монолитном плитном или комбинированных со столбчато-свайными фундаментами.
плитный монолит хорошо подходит для тяжелых каменных домов
Долговечность
Грамотное устройство, с учетом особенностей грунта и поведения самой плиты во время эксплуатации, соблюдение требований технологии по утеплению, гидроизоляции, однородности бетонной смеси, достаточного объема гравийно-песчаной подушки и других базовых требований обеспечат прочность и целостность фундамента на многие десятилетия. В среднем, срок жизни качественного плитного фундамент считается вековым, то есть, на нем может прожить не одно поколение. В каждом населенном пункте достаточно много подобных памятников архитектуры, когда многоэтажное здание более 100 лет и даже до 300 лет стоит на бетонной плите. Но следует заметить, что любое долголетие еще зависит и от надлежащего ухода за строением.
многие памятники архитектуры более века стоят на монолитной плите
Высокая прочность
Это самый прочный фундамент из всех существующих разновидностей. Достигается за счет однородности и отсутствия слоистости тела плиты. В основании отсутствуют стыки и швы, то есть, нет слабых мест для проникновения разрушающей влажности в тело фундамента и появления трещин. Кроме того, равномерное распределение нагрузки по всей поверхности, снимает значительную часть давления на железобетон, что является плюсом к уровню прочности.
прочность достигается за счет монолитной целостности
Позволяет возвести цокольный этаж
Единственный фундамент, на котором рекомендуется возводить дом с цокольным этажом. Устраивается как основание для цоколя и служит фундаментом для всего дома.
Минимальные земляные работы
Свойственно для мелкозаглубленных фундаментов, без наличия цоколя. Устойчивость к изменениям свойств грунта позволяет выполнять монтаж прямо на поверхности почвы без заглубления, предварительно очистив участок и выровняв его. Такие работы можно выполнять самостоятельно без строительной техники.
для мелкозаглубленной плиты не проводятся объемные земляные работы
Простая технология возведения
В условиях дефицита средств для возведения фундамента и наличия свободного времени, часть работ можно выполнить своим силами, без привлечения техники и специалистов. В простой технологии устройства плитного фундамента можно легко разобраться. Такие работы как засыпка гравийно-песчаной подушки, подготовка котлована для заглубленных фундаментов, армирование, устройство опалубки, может выполнить любой новичок. Используя специальные формулы или онлайн калькулятор, при наличии весовых расчетов будущего дома, можно самостоятельно рассчитать размеры и объемы фундамента, примерное количество материала и его стоимость. Конечно, такие работы как подготовка бетона и его заливку лучше выполнять за один раз с привлечением специальной техник, с целью достижения однородности плиты.
заливка монолитного фундамента бетононасосом
Сокращает внутренние половые работы
Плита фундамента уже служит как черновое основание пола в доме. На него можно укладывать финишное половое покрытие: линолеум, ламинат, паркетную доску и если потребуется, защитные материалы, такие как гидроизоляция и утеплитель. Подробнее про свойства ламината в статье: «Что такое ламинат. Структура и свойства»
плитный фундамент уже является черновой стяжкой для полов в доме
Устройство монолитного фундамента: этапы и нюансы работ
Любой монолитный фундамент изготавливается в пять основных этапов работ, каждый из которых имеет свои особенности. Подходя к решению вопроса, как сделать монолитный фундамент своими руками, их знать просто обязательно. Если не считать сложные инженерные расчеты, которые должны предшествовать непосредственному строительству основания дома, все работы, связанные с его изготовлением, можно представить в виде следующей последовательности работ.
В принципе, это все, что можно сказать по поводу вопроса, как изготавливается монолитный фундамент? Можно, конечно, рассказать еще и о его расчете, но это отдельная тема, к тому же не из простых. Люди годами учатся, чтобы понять ее – в общем, в одной статье рассказать обо всем не получится. Единственное, что здесь можно сказать, что при расчете данного элемента строения в учет берется масса факторов – и климат региона, и тип почвы, и вес здания, и даже его конструктивные особенности. В общем, хотите построить действительно надежный дом, который простоит как минимум столетие, этот вопрос лучше доверить специалистам.
Плитный фундамент
Данная разновидность основания возводиться с использованием сплошных железобетонных плит. Они располагаются по всему периметру постройки. Преимуществом такой конструкции считают её способность выдерживать сильные нагрузки.
Выделяют несколько видов плитного фундамента. К ним относят:
- Незаглубленный. Его возводят на уровне почвы;
- Мелкозаглубленный. Этот вид конструкции немного входит в толщу земли.
По составу внутренних конструкций данный вид фундамента подразделяется еще на несколько категорий:
- Монолитный. Его заливают в ранее подготовленную подушку. Работа осуществляют на строительном объекте с использованием техники;
- Сборно-монолитный. Данный тип изготавливают из бетонных плит, которые сверху заливают бетонной смесью.
Расчет толщины
Наверное, всем понятно, что параметры толщины фундамента под дом полностью зависят от грунта и веса здания, которое будет находиться сверху него. По этой причине расчетом толщины обязательно должен заниматься специалист, который знает средние параметры всех условий, которые будут воздействовать на конструкцию. Так, вся общая нагрузка на фундамент учитывает следующие значения:
- вес всего фундамента, который состоит из металла и бетона (расчет проводится по усредненным показателям);
- масса всех материалов, которые будут использованы при возведении дома;
- нагрузка полезного типа (мебель, и все, что требуется для нормального обустройства дома изнутри);
- периодические нагрузки от движения грунтов и ветра (вычисляются исходя из максимальных значений).
Если же ориентироваться на многолетние практические показатели, то для небольших хозяйственных построек (сараи, гаражи и т.д.) вполне достаточно монолитного основания толщиной в 10 сантиметров. Если же здание будет жилым, то желательно сделать основание немного потолще. Если быть более точным, то все оптимальные показатели начинаются с 25 сантиметров. Такое значение уже дает возможность проводить нормальное, полноценное армирование основания.
В результате можно сказать, что расчет монолитного плитного фундамента учитывает все показатели статических и динамических нагрузок, которые будут действовать по мере изменения погодных условий и интерьера, в сочетании с устойчивостью и типом грунта.
Подготовка к монтажу фундамента
Область применения
Плиточный фундамент образует широкое основание, компенсирующее подвижки грунта. Оптимально применять при строительстве зданий:
- из неэластичных материалов, склонных к деформации (кирпич, пеноблоки, газобетон и другие);
- монолитных, возводимых на «плывучих» грунтах;
- на грунтах, склонных к чрезмерной активности, вспучиванию;
- при высоком залегании грунтовых вод.
Плитный фундамент требует больших расходов бетона и металлоконструкций, поэтому применяется преимущественно для небольших сооружений. Его закладка для масштабного строительства нецелесообразна.
Плиточный фундамент образует широкое основание, компенсирующее подвижки грунта
Структура монолитной плиты для фундамента
Простая конструкция плитного фундамента, позволяет без привлечения высококвалифицированных специалистов выполнить монтаж такого основания. Однако, потребует значительно затратить трудовые силы, поскольку объем работ внушительный, начиная от копки котлована для заглубления, до вязки арматуры и заливки плиты.
Классическая конструкция полного ж/б фундамента выглядит следующим образом :
структура плитного фундамента
Основными элементами является:
Вязанная арматурная сетка. Монтируется от одного до нескольких слоев в одном горизонте, зачастую не менее двух слоев. Для армирования используется материал от 10 до 16 мм, наиболее востребована арматура диаметром 12 мм. Рассчитывается объем и диаметр арматуры исходя из запланированных размеров плиты: толщины и периметра. Армированную сетку можно монтировать самостоятельно, на месте, из закупленных прутов, или приобрести уже готовую, сварную.
армированная сетка фундамента
Бетонная смесь. В состав бетонной смеси входит гравий, песок и пластификаторы, которые придают раствору прочности и вязкости. Цемент следует использовать марки не менее М250. Мраку М300 можно использовать для строительства более высоких зданий, но не более 4-5 этажей, в зависимости от весовой нагрузки. Более прочные марки, например М400, уже применяются для многоэтажной застройки.
Вся конструкция устраивается на песчано-гравийной подушке, с гидроизоляцией, а при необходимости и утепляется. После набора прочности, торцевые части ж/б фундамента, так же, покрывают специальной мастикой, если на стадии сборки опалубки не использовались гидроизоляционные рулонные материалы. Быстро и эффективней, выполнить устройство монолита с использованием специальной техники и с привлечением физического труда, только для точечных работ. К таким работам относится выравнивание котлована, армирование, утепление и гидроизоляция. Объемные же работы, такие как копка котлована и заливку плиты, рекомендуется выполнять, используя строительную технику. Так, например, если позволяют средства, заливать плиту целесообразно за один раз, а не мешать раствор в ручную за несколько десятков раз. Таким образом, не создается слоистость в структуре плиты, достигается максимальная цельность.
заливка бетоном армосетки монолитного фундамента
После выполнения всех работ, плита должна набрать прочность и «высохнуть» в теплое время года и в относительно сухом климате, этот процесс занимает до 1 месяца. Лучше всего, что бы свежий фундамент «перезимовал», отстоявшись до 6 месяцев, тогда он успеет осесть, и проявить все свои недостатки, если таковые будут иметь место.
Подробнее про особенности ухода за фундаментом в статье: « Уход за фундаментом после заливки и его гидроизоляция»
Плюсы и минусы плитного фундамента
Плитный фундамент обладает большим количеством преимуществ, среди которых:
- Фундамент имеет небольшое давление на грунт. Это достигается благодаря пространственному армированию, а также его большой площади, что позволяет достаточно легко переносить подвижки грунта в разные сезоны года, при этом основание равномерно поднимается и опускается вместе со строением. Это дает возможность предотвратить образование трещин и зазоров в стенах.
- Фундамент можно без особых усилий возвести самостоятельно, без использования специальной техники и квалифицированных работников, однако необходимо четко соблюдать весь процесс заливки бетона.
- Плита фундамента из-за своей большой площади может вынести большие нагрузки от дома, в особенности, если расположена на устойчивом не пучинистом грунте.
- Плита как бы «плавает» на почве во время сезонного пучения, и равномерно по всей ее площади приподнимается вместе со строением.
- Плитное основание можно использовать в качестве чернового пола, что дает возможность сократить расходы на установки лаг, однако плитный пол необходимо утеплить и защитить от грунтовых вод.
- Плитный фундамент является идеальным вариантом, если необходимо построить дом на грунтах, где грунтовые воды располагаются очень близко к поверхности, на смешанных и сильно промерзающих грунтах.
- Фундамент обладает большой прочностью и сейсмоустойчивостью, что позволяет его использовать в сейсмоактивных зонах.
Среди минусов фундамента можно отметить большие затраты средств на его возведение, а в некоторых случаях и использование специальной техники. Также при его использовании нельзя построить строение с подвальным помещением.
Армирование
Толщина и схема размещения используемых металлических прутьев по аналогии с другими параметрами фундамента обосновываются расчетом.
В стандартном исполнении армированный каркас монолитной фундаментной плиты представляет собой две соединенные клетчатые сетки с частотой ячеек от 100 до 300 мм. Конструкция собирается из рифленых прутьев с классом стали AIII с сечением не менее 12 мм (меньший диаметр допустим только для вертикальных элементов каркаса) и укладывается с отступом от края и низа будущей плиты не менее 5 мм.
Для соединения поперечных и продольных элементов используется проволока или пластиковые хомуты.
Скреплять элементы с помощью сварки категорически не рекомендуется из-за требований к каркасам нагружаемых ж/б конструкций, погруженных в землю или контактирующих с грунтом (жесткие соединения быстрее разрушаются под весовыми и коррозийными нагрузками).
Ряды каркаса собираются из цельных элементов, располагаемых с равным интервалом. Исключение делается для участков плиты, в будущем воспринимающих нагрузку несущих стен, в ряде случаев усиливаемых двойным рядом прутьев.
Армирование плитного фундамента занимает много сил и времени, данные работы не рекомендуют проводить в одиночку.
Для обеспечения требуемого отступа в 5 мм под нижнюю сетку укладывается специальные пластиковые подставки.
Также на этапе армирования плиты учитывается необходимость заложения вертикальной арматуры для связки с каркасом колонн или несущих стен (актуально при планировании последующей заливки монолитных вертикальных конструкций здания).
В целях экономии при возведении не тяжелых домов из дерева и легких бетонов можно использовать схему устройства фундамента без сплошного армирования, применяя армирование арматурой только в местах несущих стен, по остальной плащади применяется металлическая сетка 10 на 10. Смотрите на этой схеме.
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.
Расчеты и материалы для плитного фундамента
Чтобы расчеты для фундамента были максимально точными, эту задачу рекомендуется доверить опытным инженерам. Если такой возможности нет или планируется возведение постройки малой площади, можно определить базовые параметры самостоятельно.
Для начала необходимо рассчитать, какая толщина плитного фундамента необходима
Поскольку важно учесть массу индивидуальных параметров, удобнее всего воспользоваться специальным онлайн-калькулятором или САПР. Для расчета потребуются такие данные:
- тип почвы и уровень грунтовых вод;
- общая площадь стен, материал для их возведения;
- вид, угол наклона, размер кровли;
- площадь и тип перекрытий;
- регион, в котором расположена стройплощадка.
Обычно толщина основания колеблется в пределах 15-30 см. Для точного расчета необходимо иметь проект будущего дома с указанием этажности, используемых материалов и т.д.
Далее необходимо определить, сколько арматуры надо на плитный фундамент. Для основания толщиной 15 см и более рекомендуется связать два ряда с защитным слоем не меньше 3 см (сверху и снизу). Закупать стоит рифленую арматуру сечением от 12 до 16 мм. Определить оптимальный размер сечения и количество материала поможет онлайн-калькулятор. Учитываются предполагаемые нагрузки, площадь плиты, размер ячейки (рекомендуется 20-30 см), количество рядов и запас не менее 10% на нахлест при соединении отрезков прутка.
Что касается цемента, согласно СП 22.13330.2011, для подготовки допускается использование марки М50 и выше, а для основных бетонных работ – М200 и выше. Делаявыбор бетона для фундамента, учтите способы повышения характеристик смеси без ее существенного удорожания. Для этого прекрасно подходят специальные добавки.
Plastix и другие пластификаторы делают строительную смесь на 1-2 пункта подвижнее, а CemAqua повышает водонепроницаемость бетона. CEMMIX Fibra станет хорошим дополнением основного армирования, поскольку эта добавка повышает ударную вязкость бетона – при падении тяжелого предмета на поверхности плиты появится небольшая вмятина, но глубоких трещин не образуется.
Проектирование
Основной параметр при проектировании фундаментной плиты – ее толщина. От этого зависит прочность и другие характеристики готового основания. При расчетах учитывают:
- характеристики грунта на участке;
- предполагаемую массу здания.
Устройство плитного фундамента включает последовательное расположение таких слоев:
- котлован с утрамбованным на дне грунтом;
- «подушка» из песка;
- слой геотекстиля – так называемая подбетонка (сверху укладывают дренажную трубу);
- слой щебня (предотвращает забивание дренажа грунтом);
- стяжка из бетона;
- слой гидроизоляции (предотвращает пропитывание бетона влагой, его растрескивание);
- экструдированный пенополистирол для утепления (часто применяют Пеноплекс);
Схематическое изображение плитного фундамента
- гидроизоляция из полиэтиленовой пленки;
- армирование, шаг установки – 20–25 см.
Поверх этих слоев укладывается железобетонная плита.
