Термином «монолит» принято обозначать цельную каменную глыбу. В строительстве это конструкции, сформированные по опалубке из литьевого бетона, одной из которых и является фундамент монолитная плита. Каковы плюсы и минусы этого варианта, чем он выгоднее других вариантов, и в чём особенности проектирования и строительства? На эти и другие вопросы вы найдёте ответ в представленном здесь материале.
Преимущества и недостатки
Плитный, или сплошной монолит считается одним из наиболее подходящих фундаментов для зданий с небольшой этажностью, потому что наиболее равномерно распределяет нагрузки, и подходит бля большинства типов грунта.
Многие частные застройщики стремятся сделать для своих домов ленту мелкого заложения в надежде, что она обойдётся дешевле. Однако не всё так просто, и решение, кажущееся бюджетным, при определённых условиях может повлечь немало лишних затрат.
Правильно спроектированная плита, даже при большей материалоёмкости может оказаться не только долговечнее, но и экономичнее:
| Плюсы | Минусы |
| Максимально большая площадь опирания, гарантирующая устойчивость основания, и исключающая неравномерные осадки здания. | Высокая материалоёмкость. |
| Может применяться на проблемных грунтах. | Если проектируется с рёбрами жёсткости, опалубку требуется устанавливать дважды. |
| Для достижения максимальной жёсткости и пространственной устойчивости может совмещаться с другими типами фундаментов. | При устройстве монолитного цоколя много времени уходит на ожидание набора прочности, так как его невозможно заливать одновременно с горизонтальной частью монолита. |
| Идеально подходит для дома с эксплуатируемым цокольным этажом. | Не подходит для устройства фундамента на пересечённом рельефе, с большими перепадами в отметках. Хотя на небольшом склоне сделать ступенчатую плиту можно. |
| При наличии монолитных цокольных стенок, плитный фундамент представляет собой герметичную чашу. Она обеспечивает не только водонепроницаемость заглублённым помещениям, но и максимальную пространственную жёсткость, очень важную для стен из газобетона. | В зависимости от конфигурации сечения плиты, доступ к коммуникациям может быть затруднён, что решается закладкой дублирующих линий. |
| Для здания без подвала плиту можно закладывать в малозаглублённом или даже поверхностном варианте, что даёт немалую экономию на земляных работах. | |
| Для устройства опалубки плоской плиты требуется минимальное количество материала, а это тоже экономия. | |
| Высокая несущая способность, особенно при комбинировании с лентой или ростверком. | |
| Тело плиты может служить как полом подвала или технического подполья, так и полом первого этажа. При желании в него можно закладывать элементы напольного отопления. |
Виды монолитного плитного фундамента
Наиболее подвержены морозному пучению грунты, содержащие в себе глину. Таких почв на территории страны большинство, и это природное явление, при котором замёрзшая в грунте вода расширяется и начинает выталкивать твердые и более плотные частицы, доставляет строителям настоящую головную боль.
- Профессионалы в таком случае рекомендуют строить именно на плитных основаниях, установленных поверх насыпных песчано-гравийных подушек. Это будет лучшим решением для домов со стенами из лёгких бетонов или кирпично-колодцевой кладки, которые очень чувствительны к деформациям и моментально реагируют трещинами.
- Плитные фундаменты можно классифицировать по форме, так как они бывают не только плоскими, но и ребристыми. Ребристые обеспечивают наилучшую устойчивость плиты к морозному пучению, могут воспринимать более высокие нагрузки. Рёбра могут быть направлены как вниз, так и вверх, монтаж такой плиты трудоёмок и требует больше времени, так как заливку вертикальных частей конструкции невозможно выполнять одновременно с горизонтальной.
- Если рёбра направлены в низ – а это и есть классическая ребристая плита, сначала заливают все выступающие части, и только потом приступают к формированию основного монолита. Пространство между рёбрами может заполняться как уплотнённым гравием и песком, так и плитами экструзионного пенополистирола.
- Вариант, когда рёбра «смотрят» не в грунт, а находятся выше планировочной отметки, называется плитно-ростверковым. В этом случае, наоборот: сначала заливается сама плита, а потом уже ставится опалубка под ростверк (он же выполняет функции монолитного цоколя, но может наращиваться по высоте кирпичом).
Технология строительства плитного фундамента
Для небольших домов из газобетона отлично подходит плоская плита толщиной 25 см, армированная в два яруса слоями стальной или композитной сетки. Этот тип фундамента хорошо работает на почвах со слабой несущей способностью, и заглублять его вовсе не требуется. Пятно застройки просто освобождают от плодородного слоя и выравнивают, подсыпая сверху песок с последовательным и тщательным уплотнением.
Корыто в грунте под песчаную подушку может как выполняться, так и нет. Перед засыпкой песка основание застилается геотекстилем. Влагу он пропускает, но не даёт песку смешиваться с материковым грунтом и расползаться, что предупреждает заиливание. Сверху подушка укрывается гидрозащитной мембраной, или как вариант, экструдированным пенополистиролом, после чего начинается установка бортов опалубки, изнутри выстилаемая полиэтиленом.
Затем начинается армирование. Нижние сетки каркаса укладывают на пластиковые подставки-стульчики, обеспечивающие требуемую толщину защитной бетонной оболочки. Затем устанавливают второй ярус сеток с опорой на подставки-лягушки из арматуры, высота которых соответствует расстоянию между уровнями армирования. Между собой нижние и верхние сетки соединяются П-образными хомутами по торцам и плоскими каркасами внутри.
Каркасы толстых фундаментных плит, например, заливаемых под многоэтажные дома, дополнительно усиливаются продольной арматурой, пересекающей центр конструкции. Так они лучше работают на изгиб.
Заливку бетона в опалубку осуществляют прямо из миксера, направляя смесь через бетоновод сначала в самый дальний угол, а затем распределяют её последовательными захватками по всей площади плиты, сопровождая эту работу уплотнением глубинными вибраторами. Завершается бетонирование у ближайшего к миксеру края. Окончательное выравнивание поверхности и удаление воздуха из монолита осуществляется за счёт прогона по поверхности монолита виброрейки.
Бетону дают схватиться, после чего для предупреждения быстрой потери влаги, которая может нарушить процесс гидратации цемента, плиту заливают водой (в зависимости от летних температур могут делать это несколько раз в день). От пересыхания в жару, увлажнённый монолит укрывается полиэтиленовой плёнкой. Съём опалубки производится при достижении бетоном 50% прочности, но для продолжения работ требуется набрать 70%. В зависимости от погоды на это может уйти как 20 дней, так и всего 14.
Если плита не заглублялась, она будет выступать над поверхностью грунта на 25-35 см, что избавит от необходимости возведения цоколя. Стены дома начинают выкладывать прямо по плите, а она сама может послужить черновым полом 1-го этажа. В таком случае, перед тем как приступать к устройству напольного покрытия, поверх фундамента выполняют обмазочную гидроизоляцию, монтируют утеплитель по каркасу или под стяжку.
Конечно, всё это затраты. Но даже если делать ленточный фундамент и формировать полы по грунту, то гидроизоляцию и утепление всё равно придётся выполнять - и это не говоря уже о том, что требуется залить и сам пол. Да, плита пола тоньше плиты фундамента и обходится дешевле, но она нередко проседает, в результате чего плинтус через год-другой может оказаться на несколько сантиметров выше напольного покрытия. Появляются щели, в которые легко могут проникать насекомые и грызуны, и это один из отрицательных факторов полов, устроенных по грунту.
Да и вообще, по устройству ленточных фундаментов малого заглубления достаточно много ограничений, связанных и с качеством грунта на площадке, и с гидрогеологической обстановкой. Если же по условиям строительства ленту нужно серьёзно заглублять, то поверьте, её себестоимость окажется процентов на 30 больше монолитной плиты, что нецелесообразно по трудозатратам и невыгодно по финансам.
Чем уступают плите другие виды монолитных фундаментов
При незначительном удалении подошвы фундамента от планировочной отметки грунта, конструкцию принято называть плавающей. Таковой может быть не только плита, но и лента или даже столбы. Для таких фундаментов самым главным элементом подготовки является подстилающий слой правильной толщины, который защитит монолит от пагубного воздействия сил пучения.
Плитное основание под дом можно предусмотреть даже при беспроектном строительстве, и такой выбор с большой долей вероятности окажется целесообразным. Что же касается лент и точечных оснований, то для их строительства требуется тщательно проведённый анализ грунта. Основным недостатком этих фундаментов является малая площадь опоры, из-за чего может происходить крен.
Важно: Для увеличения пространственной устойчивости столбы и ленты приходится проектировать с уширенными пятками, что усложняет и процесс копки траншей, и конфигурацию опалубки. Да и рассчитать пропорции сечения нужно правильно, так как при слишком большом уширении в подошве возникает натяжение, появляются трещины.
Ещё одной сложностью ленточных оснований является необходимость их расширения ещё и в цокольной части - ширины ленты, достаточной для нормального восприятия нагрузок, может не хватать для того, чтобы опереть толстые стены. Например, если стены из газобетона толщиной 375 мм нужно облицевать кирпичом, а это ещё 120 мм, плюс 40 мм вентилируемого зазора, всего получается 535 мм.
Если ширина фундаментной ленты составляет всего 400 мм, требуется подумать про уширение. Существуют, конечно, допустимые нормативные расстояния, на которые стеновая кладка может свешиваться с фундамента, но они ограничены 40-50 мм. Остальное придётся восполнять либо увеличением ширины ленты, что даёт существенное удорожание, либо устройством консолей, что усложняет форму сечения ленты и соответственно, опалубки.
Что касается столбчатых монолитных фундаментов, то их, как и ребристые плиты, приходится заливать в два этапа: сначала вертикальные опоры, а затем ростверк, обвязывающий их по горизонтали. С экономической точки зрения столбчато-ростверковое основание может оказаться самым выгодным из всех видов монолитных фундаментов, ведь для заливки свай достаточно только пробурить в грунте скважины, даже без обсадки. Однако устраивать его можно далеко не на всяком грунте (особенно не рекомендовано на подвижных почвах), так что при отсутствии проекта преимущество плитного основания, для которого практически нет ограничений, очевидно.
Монолитный фундамент для многоэтажного дома
Решения, ставшие традиционными в малоэтажном строительстве, нельзя конечно сравнивать с практикой устройства фундаментов для зданий повышенной этажности. Здесь гораздо чаще применяются сваи – в качестве дополнительных опор и элементов усиления грунта. Здесь и забивные сваи прямоугольного сечения, и набивные самых разных систем, и оболочки. На естественном основании, в зданиях высотой до 16 этажей устраивают фундаменты из параллельных или перекрёстных лент. Если этажей больше 16, то фундаменты обычно проектируют в виде сплошного монолита.
В гражданском строительстве, которое чаще всего приходится вести в условиях довольно плотной городской застройки, использование свай не всегда возможно. Подобная техника даёт сильную вибрацию и не только создаёт невыносимый шум для жителей микрорайона, но и представляет определённую опасность для существующих зданий. В основном такие фундаменты проектируются под промышленные объекты. Правда, есть перспективная технология устройства набивных свай (называется Беното), но большого распространения в стране она пока не получила – разве что, в столице.
Ленточный монолит в масштабном строительстве тоже применяется редко, здесь в основном в ход идут сборные элементы: блоки ФБС, прямоугольные и трапециевидные подушки ФП и ФЛ, с применением которых значительно сокращаются сроки производства работ. Так что в качестве монолитных оснований для многоэтажных домов проектируют всё те же плиты – плоские или ребристые, только толщину они имеют уже не 25-30 см, а 50-60 см.
Уменьшение толщины плиты может снизить её способность сопротивляться изгибу, поэтому в строительных правилах и прописана минимально рекомендованная толщина плиты 50 см. Если плита ребристая, она имеет дополнительное усиление, и её толщину можно определять исходя из размеров пролётов (расстояний между рёбрами). Максимум допустимо принимать 1/10 пролёта - то есть, если он 4000 мм, толщина плиты будет 400 мм.
Наиболее сложен фундаментный пирог при наличии в почве напорных грунтовых вод. В этом случае под плитой нужно разместить оклеечную гидроизоляцию, для чего приходится устраивать бетонную подготовку. Используя для приклеивания битумных рулонных материалов мастику на такой же основе, либо применяя наплавный метод, можно получить двойной, практически герметичный слой гидроизоляции. Её ковёр выводится на торцы плиты, а верх защищается от механических повреждений бетонной стяжкой или армированным полиэтиленом, поверх которой начинают устанавливать арматуру и опалубку под саму плиту.
Как избежать ошибок при строительстве фундамента
О том, что для фундамента весьма важно проектирование, основанное на анализе грунта, говорится всегда и везде. Но и кроме этого есть масса ошибок, которые могут быть допущены даже при наличии проекта. Чаще всего они спровоцированы стремлением сэкономить, казалось бы, на не очень значительных вещах. Тем не менее, любая мелочь может повлечь проблемы, которые при эксплуатации дома станут для хозяина настоящей головной болью.
Всегда ли нужна гидроизоляция
Многие считают, что если участок сухой и грунтовых вод поблизости нет, фундамент вполне может обходиться без гидроизоляции. В принципе, это так и есть, когда дело касается фундаментных лет и буронабивных свай - они могут заливаться без опалубки прямо в грунт, если он плотный. Утрата цементного молока, которое впитывается в почву, здесь не критична – разве что влечёт незначительное увеличение объёма заливаемого бетона. Зато грунт вокруг фундамента, пропитанный цементным молоком, после его затвердевания упрочняется, что повышает несущую способность естественного основания.
Однако с плитой такой номер не проходит, так как заливается она только по опалубке, и зачастую на поверхности. Монолит такой формы занимает большую площадь при малой толщине, а это способствует более активной потере цементного молока. Поэтому под плитой всегда должна быть гидроизоляционная прослойка в виде уложенных внахлёст полотен ПВХ мембраны.
Если под подошву плиты закладывается теплоизоляция (ЭППС сам по себе обладает неплохими гидроизоляционными свойствами, но между плитами есть швы), поверх неё можно просто настелить полиэтиленовую плёнку.
Качество уплотнения
Немалыми проблемами чревато некачественное уплотнение подстилающих слоёв, ведь просадки грунта под плитой будут вызывать в этих местах напряжения. Как результат, образуются трещины, которые со временем будут раскрываться всё сильнее, оголяя арматуру. Чтобы этого не допустить, песчаные и щебёночные подушки отсыпаются слоями не более 10 см и обязательно уплотняются с помощью виброплиты или катка.
Для более качественного уплотнения песок смешивают со щебнем в пропорции 60:40, либо сначала отсыпают песок, а потом втрамбовывают в него щебень. Нижний слой щебня под плитой делается только тогда, когда близко грунтовые воды. Коэффициент уплотнения насыпного грунта – 0,95.
Просчёты при устройстве опалубки
Возникают ошибки и при устройстве опалубки. Прежде всего, это выбор материала для неё. Не следует стараться использовать на опалубку обрезки и старую полупрогнившую доску, потому что тогда невозможно будет получить конструкцию правильной геометрической формы. Доска должна быть хвойных пород дерева, обрезная, не ниже 2 сорта.
При сборке щитов доски подгоняют как можно плотнее друг к другу, чтобы щели между ними были не более 2 мм. Обращённые к бетону стороны должны либо смазываться после установки отработанным маслом, либо оббиваться полиэтиленом или геотекстилем. Это даст возможность легко снимать щиты, получив монолит с гладкой боковой поверхностью.
Так же грубой ошибкой при установке опалубки является:
- Экономия на выборе толщины доски – 25 мм мало, нужно не менее 40 мм.
- Слишком большие расстояния между брусьями, скрепляющими доски щита. Оно должно быть не больше 80 мм.
- Некачественное закрепление щитов. Это не только упирающиеся в колья треугольные подкосы с внешней стороны, но и хомуты или стяжки, не позволяющие бортам быть выдавленными под натиском залитого бетона.
В опалубке ленточных фундаментов параллельные щиты соединяются между собой, а в плитных конструкциях их привязывают проволокой, протянутой через отверстие в опорном бруске, к арматуре.
- Отсутствие запаса высоты щитов - они должны быть выше верха фундамента на 5-7 см.
- Отсутствие контроля вертикальности стенок опалубки.
- Вылет опорных элементов для устойчивости должен быть не менее 1 м.
Как не допустить ошибки в работе с арматурой
Главной ошибкой при устройстве каркаса для фундамента является такая установка арматуры, при которой она будет защищена слишком тонким слоем бетона, или вообще будет проглядывать на поверхности. По нормам толщина бетонной оболочки в подошве должна быть 70 мм, по бокам и сверху – не меньше 35 мм.
- Если используются не готовые сетки, а сборка производится из отдельных стержней, расстояние между ними не должно быть слишком большим, иначе теряется эффект усиления. Конфигурация каркаса определяется расчётом, но в фундаментах малоэтажных домов шаг арматуры обычно составляет 200*200 мм.
- Рабочая арматура обязательно должна быть профильная, гладкую можно применять только для вертикального соединения сеток.
- Диаметр продольных стержней, если они стальные не может быть меньше 12 мм.
- Очень важно обеспечить качественное сцепление арматуры с бетоном, а помешать этому может ржавый налёт на каркасе. При необходимости, перед заливкой бетона арматуру обрабатывают преобразователем ржавчины.
- Гнуть арматуру можно только с помощью гибочного станка, ни в коем случае её нельзя нагревать или надпиливать, чтобы получить требуемый радиус.
Соединять арматуру нужно правильно, причём её подбор зависит от вида соединений. Если стержни будут вязаться, можно брать арматуру А400, если её нужно варить, следует покупать арматуру А500С. Индекс «С» как раз и указывает на то, что её можно соединять сваркой.
Заключение
Ошибки можно допустить на любом этапе устройства фундаментного монолита, в том числе и в процессе бетонирования. Если вы купите готовый бетон на заводе, это уже залог успеха. Но многие в целях экономии стараются изготавливать его самостоятельно, использовав лежалый, или купленный подешёвке у соседа цемент. А между тем уже через месяц после даты изготовления цемент начинает терять прочность - и чем дольше он лежит, тем бесполезнее становится. Соответственно, получить из него бетон нужной марки не получится, даже если точно соблюдать рецептуру. Экономия на цементе является неуместной, и может создать в итоге самую большую проблему.
