Ещё лет 20 назад самой популярной в частном домостроении была ленточная конструкция фундамента, потому что дома строили в основном из кирпича или керамзито- (шлако-) блоков. Сейчас, когда приоритетную нишу заняли менее прочные поризованные материалы, позволяющие максимально увеличить теплоэффективность зданий (газобетон, керамоблок), фундаментом номером один стала монолитная жб плита. Для обеспечения наибольшей жёсткости, её изготавливают в виде чаши с вертикальными стенками, на которые и опирается стеновая кладка. В чём особенности и преимущества такой конструкции, вы узнаете из представленного здесь материала.
Достоинства и недостатки плитного фундамента
Фундамент монолитный железобетонный - если он имеет форму сплошной плиты, обладает массой преимуществ перед другими конструкциями. Самое ценное заключается в том, что он применим практически в любых условиях строительства, в том числе и на проблемных грунтах: переувлажнённых, подверженных набуханию, просадочных. Устойчивость такого фундамента обусловлена большой площадью опоры, а от воздействия сил морозного пучения она защищается насыпными подушками из песка и щебня, либо утеплителем под подошвой.
Вот как в общих чертах можно обозначить все достоинства и минусы такой конструкции:
| Плюсы | Минусы |
| Универсальность, позволяющая применять конструкцию практически в любых условиях. | Высокая материалоёмкость (бетон, металл). |
| Возможность значительного заглубления, если под домом проектируется подвал или цокольный этаж. | Более высокая стоимость по сравнению с лентой. Но она компенсируется тем, что отпадает необходимость формировать черновой пол. |
| При отсутствии заглубляемых помещений – малый объём земляных работ. | При наличии рёбер жёсткости, устанавливать опалубку приходится и под ленточную часть фундамента. |
| Высокая несущая способность и устойчивость. | Сложность проектирования и монтажа на участке с неровным рельефом. |
| Малый расход пиломатериала на опалубку. | |
| Способность плиты выравнивать неравномерно воздействующие нагрузки, поэтому она и хороша для строительства на просадочных грунтах. | |
| Возможность закладки системы тёплого пола прямо в плиту. | |
| Готовое основание для устройства финишного пола. | |
| Наличие направленных вверх рёбер даёт не только дополнительную пространственную жёсткость, но и избавляет от необходимости отдельного устройства цоколя. | |
| Максимально длительный срок службы (не менее 150 лет). | |
| Подходит в качестве основания для чувствительных к неравномерным осадкам конструкций. |
Характеристика плитного фундамента
Фундамент жб плита, как и любая другая конструкция, имеет свою классификацию. Первым признаком является вид самой плиты, которая бывает не только сплошной, но и решётчатой; не только монолитной, но и сборной – да и рёбра жёсткости могут быть направлены не только вниз, но и вверх. О последнем варианте – монолитной чаше с направленными вверх стенками, мы и ведём речь.
Вторым признаком является глубина заложения, которая может проектироваться в трёх вариантах:
- Нормальная глубина. Таковой считается отметка заложения, при которой подошва плиты опускается ниже границы промерзания грунта. Обычно такая монолитная ж б плита проектируется для домов с цокольным этажом.
- Поверхностная плита (мелкого заложения). Наиболее распространённая конструкция, низ которой заглублён максимум на 50 см. Благодаря способности противостоять подвижности грунта, смещаясь вместе с ним, получила название плавающей.
- Незаглублённая. В этом случае отметки подошвы плиты и уровня поверхности грунта совпадают, а заглубляются только подготовительные слои.
На выбор того или иного варианта – если не считать необходимости устройства подвала, оказывают влияние такие факторы:
- Совокупность нагрузок и характер их воздействия.
- Примыкание к существующему зданию и глубина закладки труб коммуникаций.
- Рельеф местности.
- Структура и свойства верхнего почвенного слоя, в котором могут быть пустоты, разнородные напластования или склонные к разжижению слои. То есть, предварительное исследование грунта обязательно.
- Близость грунтовой влаги, в том числе наличие верховодки.
- Граница промерзания грунта, которая в одном регионе может быть разной из-за неодинакового состава грунта (чем крупнее фракция частиц, тем сильнее промерзание).
Примечание: Глубину заложения исчисляют от планировочной отметки земли до низа подбетонной плиты (если её нет, то до низа основной плиты).
Глубину закладки назначают с таким расчётом, чтобы под подошвой плиты не оказался непрочный слой небольшой толщины. В таком случае фундамент либо углубляется, либо нестабильный слой под ним заменяется более прочным. Если толщина слабого грунта слишком большая, с целью уменьшения земляных работ плита может опираться на сваи.
Определяющим фактором при выборе глубины заложения плиты, являются отметки УГВ и УПГ, взаимное прохождение границ намокания и промерзания почвы. При кристаллизации влаги при минусовых температурах объём грунта увеличивается, а при размораживании он даёт существенную осадку. Такое явление является обычным в районах с большими снегами, при таянии которых могут близко к поверхности образовываться линзы замерзающей воды.
Во избежание резкого снижения несущей способности грунта, подстилающие слои проектируются с большей толщиной, а заливка плиты производится не по грунту, а по уложенному сплошному слою экструзионного пенополистирола, который заменяет собой подбетонную плиту.
Определение толщины монолитной плиты
Не произведя анализа грунта и расчётного сбора нагрузок от веса здания, невозможно однозначно сказать, какую толщину должна иметь фундаментная плита. Можно только ориентироваться на усреднённую статистику, которая показывает, что для газобетонных домов с лёгкими перекрытиями вполне хватает толщины 250 мм, для коттеджа в два-три этажа с тяжёлыми перекрытиями придётся заливать плиту толщиной не менее 300 мм.
Точное определение этого показателя производится в такой последовательности:
- На основе исследования типа грунта и его несущей способности, из нормативной таблицы выбирается параметр оптимального удельного давления.
- Производится сбор нагрузок с целью определения веса здания, для чего суммируются удельные веса от каждой конструкции, которые тоже можно найти в справочниках. Сюда же плюсуется и масса снежного покрова для данной местности, а так же эксплуатационные нагрузки на перекрытия.
- Показатель удельной нагрузки на 1м² грунта (общий вес дома) делят на площадь плиты, получив при этом цифру, показывающую, как распределяется давление.
- Далее этот показатель сопоставляется с нормативным давлением для данного типа грунта.
Важно: Если распределённое давление окажется больше того, что может воспринять грунт, строить плиту попросту невыгодно, так как её толщину придётся значительно увеличивать. Если же распределённое давление будет меньше, разница между этими показателями и окажется весом плиты.
- Разделив вес плиты на удельный вес железобетона, получаем объём плиты.
- При делении объёма плиты на её площадь получается толщина. Итог округляется в большую сторону до 50 мм.
Точный расчёт нужен для того, чтобы добиться оптимального соотношения прочности конструкции с её стоимостью. Добиться этого можно за счёт увеличения или уменьшения процента армирования, ведь при одних и тех же условиях плита может иметь разную толщину. Вряд ли грамотные манипуляции с арматурой может произвести самостоятельно человек без специального образования, поэтому всегда нужно обращаться к профессиональному проектированию. В противном случае, приходится предусматривать вариант с солидным запасом прочности, что естественно, не способствует снижению цены.
На фундаментах большой площади или протяжённости, контур плиты на 5 см с каждой стороны превышает периметр направленных вверх рёбер жёсткости (цокольных стенок). Делается это для того, чтобы снизить воздействующий на плиту изгибающий момент.
Рёбра жёсткости, как настоящий ленточный фундамент, монтируются не только под внешние стены дома, но и под внутренние - что и обеспечивает фундаменту максимальную пространственную жёсткость.
Монтаж ЖБ плиты
Даже если стены дома застройщик планирует возводить самостоятельно, для устройства нулевого цикла всегда лучше нанять подрядчика, который решит грамотно все вопросы, начиная от проектирования и заканчивая контролем качества работ. При этом заказчику не придётся думать о материально-техническом обеспечении; поиске исполнителей, организации их работы и производственного быта; устройстве временных подъездных путей; аренде инструментов и механизмов. Эти и другие вопросы будут решены к обоюдному удовлетворению сторон, что позволит сформировать фундамент быстро и соблюдением существующих норм
Подготовка территории под фундамент
Комплекс подготовительных работ может незначительно варьироваться, что зависит от конкретной структуры подфундаментного пирога. Разницу может составлять не только толщина насыпных слоёв, но и наличие или отсутствие подбетонки. От этого зависит тип применяемой гидроизоляции и место её положения, что влияет на технологию монтажа. В числе подготовительных слоёв может присутствовать утеплитель, что тоже вносит коррективы в процесс производства работ.
В своём рассказе мы будем опираться на традиционную технологию, давно ставшую классикой строительства – вариант подготовки основания с бетонной подготовкой. Это самый надёжный способ защиты армированных конструкций, который:
- предупреждает подмывание плиты грунтовыми водами;
- предотвращает утрату бетонного молока монолитом основной плиты;
- создаёт наилучшие условия для работы арматурщиков;
- является дополнительным барьером для сил морозного пучения.
В целом, подготовка основания под фундамент производится с целью обеспечения наиболее плотного прилегания плиты к грунту. На начальном этапе производится два основных вида работ:
- Планировка грунта на участке, включающая в себя снятие растительно слоя, осушение или временный дренаж.
- Устройство котлована, и если это требуется – усиление грунта на его дне. Таковое может производиться разыми способами: вытрамбовкой дна, заменой части грунта на более прочный. Укрепление силикатизацией или цементацией производится только в том случае, когда все другие способы не дают желаемого результата.
На начальном этапе на местности производится разбивка контуров котлована. Регламентом для проведения этой работы является рабочий чертёж, на котором кроме разбивочных осей здания указаны размеры и отметка подошвы фундамента. На местность требуется вынести контуры верхней бровки котлована, установить обноску и закрепить на ней оси здания и линии фундамента.
Устройство насыпной подушки
В среднем, толщина насыпного подготовительного слоя в уже уплотнённом состоянии равна 300 мм, а его площадь соответствует площади монтируемой плиты. Для отсыпки завозят либо готовую песчано-гравийную смесь, либо отдельно песок и щебень. Во втором случае, их выгружают из самосвалов и смешивают непосредственно на дне котлована, начиная с дальнего края, продвигаясь в сторону въезда.
- Чтобы равномерно распределять смесь, отвал бульдозера поднимает её на высоту 15-20 см, и рассыпает в процессе движения способом «от себя». Толщина насыпного слоя, который до начала уплотнения должен быть толще в соответствии с коэффициентом уплотнения, контролируется с помощью шаблона. Перепады устраняются вручную, перебрасыванием грунта с более толстых слоёв на заниженные.
- Процесс уплотнения может отличаться в зависимости от того, какой техникой обеспечен исполнитель. Профильные организации используют одновальцовые виброкатки, при каждом проходе которых линия уплотнения смещается на треть её ширины. Более мелкие подрядчики пользуются для этой цели виброплитой.
- Утрамбовка насыпного грунта должна производиться при оптимальной влажности. Если на строящемся объекте нет воды, для увлажнения песка используются поливальные машины. Полив производится перед каждой проходкой, что, вкупе с присутствующим в отсыпке щебнем, даёт возможность получить наиболее качественное уплотнение.
Обратите внимание: В технологических картах на устройство грунтовых подушек нет упоминания о геотекстиле, который сегодня активно применяют в качестве разделительного слоя. Просто, когда эти карты разрабатывались, такого материала ещё не было. Его роль заключается в том, чтобы не дать уплотнённой подушке разъезжаться и утрачивать заданные геометрические размеры - чаще всего это происходит при формировании поверхностных плит.
В процессе устройства подфундаментной подушки производится закладка труб водопровода и канализации, ввода электрического кабеля.
Устройство подготовительного бетонного слоя с монтажом гидроизоляции
Подготовленную к бетонированию подушку со всех сторон ограждают маячными рейками, фиксируя их в вертикальном положении забивкой арматурных кольев, с последующей проверкой нивелиром. Ширина рейки должна соответствовать толщине бетонной подготовки, так что её верхнее ребро и будет служить ориентиром при заливке.
Толщина подбетонки обычно принимается 100 м, хотя может быть и немного меньше (70 или 50 мм). Для её заливки используют бетон класса В7,5, из-за небольшого содержания цемента он называется тощим. Чтобы сделать такой бетон на цементе М400, на одну его часть нужно брать 4,6 частей песка и 7 частей щебня. Смесь заливают в опалубку и уплотняют виброрейкой, после чего устанавливают вертикальные арматурные прутки высотой 30 см с таким расчётом, чтобы при заливке основной плиты они были замоноличены в её теле.
Примечание: Согласно существующим нормативам подбетонку не армируют, но практика показывает, что делать это всё-таки надо. Присутствие арматуры снижает вероятность трещинообразования, из-за которого может быть нарушена не только целостность подготовительного бетонного слоя, но и гидроизоляции. Для усиления желательно либо использовать заводские сетчатые карты, либо добавить в бетон полимерную фибру.
После заливки монолит накрывается плёнкой и оставляется в покое до набора прочности. Уход за ним осуществляется точно так же, как и за основной плитой: если температура воздуха выше +15 градусов, подбетонку необходимо несколько раз в сутки проливать водой. Через 5-7 дней (в зависимости от температуры), когда бетон набирает не менее 50% прочности, маячные рейки можно убирать и приступать к монтажу гидроизоляции.
Для этой цели традиционно применяется рулонный материал на битумной основе, который монтируется либо приклеиванием на горячую битумную мастику, либо наплавным способом, когда мастика уже нанесена на материал в заводских условиях, и её при раскатке рулона требуется только разогреть горелкой.
Полотна монтируются с нахлёстом не менее 10 см. На краях подбетонки оставляются запасы, чтобы их можно было завернуть на вертикальные поверхности основной плиты, когда она будет залита. Чтобы в процессе монтажа арматурного каркаса не повредить гидроизоляционный ковёр, поверх него настилают армированную полиэтиленовую плёнку или выполняют тонкую пескоцементную стяжку.
Устройство основной плиты и монолитных ж/б стен цоколя
По окончании устройства гидроизоляционной прослойки фундаментного пирога, можно приступать к монтажу основной плиты. Если армирование производится из отдельных стержней, то сначала собирают каркас, а потом выставляют опалубку – так она не мешает связывать между собой торцы стержней. Если каркас собирается из готовых заводских сеток, их проще устанавливать в уже собранную опалубку, отмечая на бортах уровни расположения нижнего и верхнего рядов армирования. В общем, в каждом конкретном случае индивидуальный подход.
Армирование производится блоками, с подачей сеток или пучков арматуры в нужную точку краном. Предварительно основание размечается с помощью нивелира, с ориентацией на оси опалубки и отметку верха плиты, которая является нулевой. Оси каркаса выносятся и закрепляются на обноске, а потом с помощью отвеса наносятся мелом на подбетонку. Нижний ряд сеток устанавливается на фиксаторы-стульчики, высота которых обеспечивает требуемый защитный слой бетона.
Для фиксации верхнего ряда сеток предварительно собирают плоские каркасы. Будучи установленными на ребро через каждые 400 мм, своей шириной они задают требуемое расстояние между сетками. Шаг поперечной и продольной арматуры определяется расчётом и зависит от веса здания. Как правило, для одноэтажных домов он составляет 200*200 мм, но под стенками (это самые нагруженные участки) арматура монтируется чаще.
Так как в данном случае плита выполняется с монолитными стенками цоколя, по их периметру сразу же устанавливаются вертикальные П-образные хомуты, которые станут основой их каркаса. Закладные детали свяжут вертикальные элементы фундамента с горизонтальной плитой в единое целое. Формироваться они будут с помощью ленточной опалубки, устанавливаемой уже после того, как плита будет залита и наберёт половину проектной прочности.
На этапах формирования фундамента очень важна своевременная доставка бетона, слаженная работа бригады, которая позволит залить плиту в течение одного дня без длительных простоев. Поэтому распределение смеси нужно выполнять посредством бетононасоса, с перерывами в работе не более чем на 20 минут.
Заливка производится сразу по всей высоте, блоками, начиная с дальнего борта опалубки. Процесс бетонирования, уплотнения и ухода за монолитом на всех этапах аналогичен. Разница только в том, что в отличие от подбетонки на основную плиту используется смесь более высокой марки - не менее В15, но чаще В22,5.
Стоимость монтажа плиты
Упростить и ускорить монтаж фундаментной плиты позволяет относительно новая технология использования под подошвой профилированной ПВХ-мембраны. В силу отличной механической прочности и водонепроницаемости она служит гидроизоляцией и позволяет обходиться без подбетонки.
Рассмотрим, какова на начало 2021 года стоимость такой фундаментной плиты под газобетонный дом площадью 150 м². Толщина плиты 250 мм, сечение цокольных стенок 600*400 мм:
| Наименование материалов и работ | Ед. изм. | Количество | Цена руб. | Сумма руб. |
| Работы по выносу проекта на участок | комплекс | 1 | 3730 | 3730 |
| Разработка грунта без вывоза | комплекс | 1 | 11220 | 11220 |
| Устройство закладных под канализацию из труб ПВХ д110 мм: работа | комплекс | 3730 | 3730 | |
| --«-- материалы | комплекс | 1 | 4270 | 4270 |
| Устройство закладных под водоснабжение из труб ПНД д32 мм: работа | комплекс | 1 | 7221 | 7221 |
| --«-- материалы | комплекс | 1 | 11220 | 11220 |
| Устройство разделительного слоя из геотекстиля: работа | рулон | 3 | 749 | 2246 |
| --«-- материалы | рулон | 3 | 2500 | 7500 |
| Песчаное основание с трамбовкой толщ. 300 мм: работа | м³ | 60 | 749 | 44928 |
| --«-- материалы с доставкой | м³ | 60 | 850 | 51000 |
| Мембрана ПВХ Плантер-стандарт: работа | м² | 120 | 31 | 3744 |
| --«-- материалы | м² | 145 | 120 | 17400 |
| Наплавляемая горизонтальная гидроизоляция: работа | рулон | 11 | 749 | 8237 |
| --«-- материалы | рулон | 11 | 1565 | 17215 |
| --«-- газовый баллон | шт | 2 | 1200 | 2400 |
| Расходные материалы: доска и брус для опалубки | м³ | 2 | 11000 | 22000 |
| арматура АIII | тн | 2,1 | 50000 | 105000 |
| вязальная проволока | кг | 42 | 110 | 4620 |
| фиксаторы | шт | 250 | 10 | 2500 |
| технический полиэтилен | м. п | 500 | 50 | 25000 |
| Разбивка осей фундамента | м³ | 21 | 150 | 3150 |
| Монтаж объёмного каркаса с ячейкой 200*200 мм | м³ | 21 | 1872 | 39312 |
| Раскрой и гибка арматуры | м³ | 21 | 1495 | 31395 |
| Сборка опалубки плиты | м³ | 21 | 299 | 6279 |
| Формирование плиты из бетона В22,5 с доставкой: работа | м³ | 21 | 2392 | 50232 |
| --«-- материалы | м³ | 21 | 5100 | 107100 |
| Демонтаж опалубки плиты | м³ | 21 | 76 | 1596 |
| Опалубка под цокольные стенки (пиломатериал) | м² | 42 | 800 | 33600 |
| Вынос осей рёбер жёсткости (цоколя) | м³ | 6 | 150 | 897 |
| Монтаж каркаса цоколя | м³ | 6 | 1872 | 11232 |
| Раскрой и гибка арматуры | м³ | 6 | 1495 | 8970 |
| Монтаж опалубки цоколя | м³ | 6 | 299 | 1794 |
| Формирование цоколя из бетона В 22,5 с доставкой: работа | м³ | 6 | 2392 | 14352 |
| --«-- материалы | м³ | 6 | 5100 | 30600 |
| Демонтаж опалубки цоколя | м³ | 6 | 75 | 452 |
| Накладные и транспортные расходы | ||||
| Аренда и транспортировка бытовки | шт | 2 | 13500 | 27000 |
| Экскаватор-погрузчик | смен | 1 | 15500 | 15500 |
| Доставка арматуры | машин | 1 | 13500 | 13500 |
| Доставка штучных материалов и доски | машин | 1 | 14000 | 14000 |
| Бетононасос | машин | 2 | 21000 | 42000 |
| Такелажные работы и крепёж | 15% | 65614 | ||
| ИТОГО ПО СМЕТЕ: | 873760 |
Таким образом, 1 м² фундаментной плиты с направленными вверх рёбрами жёсткости, и с профильной мембраной вместо подбетонки, стоит 5825 руб.
Заключение
Чтобы приступить к дальнейшим работам, после снятия опалубки нужно дождаться набора бетоном безопасной прочности (75%) - в зависимости от температуры окружающей среды на это требуется от 5 до 28 дней. В итоге вы получаете максимально надёжное и статичное основание для дома из ячеистобетонных или пустотелых керамических блоков, которые в силу малой плотности не слишком хорошо работают на изгиб.
