Ещё пару десятков лет назад приоритет применения сплошных фундаментов (они же плитные) принадлежал многоэтажному строительству - на таких основаниях возводились здания на неравномерно сжимающихся слабопрочностных грунтах. Однако с появлением эффективных материалов, предназначенных для строительства малоэтажного жилья, плитный фундамент с ростверком обрёл вторую жизнь. В чём его преимущества, и каковы особенности устройства, будет рассказано в данной статье.
Описание монолитной фундаментной плиты
Плита, как и все другие виды фундаментов, может закладываться ниже границ промерзания грунта, но такое решение целесообразно, только когда в здании спроектирован цокольный этаж. В остальных случаях она применяется либо в качестве незаглублённого фундамента (с глубиной заложения до 50 см), либо вовсе поверхностного.
- Устройство сплошного монолита связано с немалой потребностью в бетоне, и такое решение для некоторых зданий может оказаться невыгодным. Наиболее целесообразно применять плиту для домов и прочих построек с небольшим размером в плане, когда не нужно высоко поднимать цоколь.
- Удобно, когда поверхность фундамента может служить черновым полом, хотя монолитная плита фундамента с ростверком – не совсем такой вариант. Пирог пола здесь приходится собирать довольно внушительный, но в любом случае под ним есть надёжное основание, которое никогда не будет проседать так, как это в каждом втором случае происходит с полами по грунту.
- Отличие плит друг от друга заключается в том, что они проектируются не только в плоском варианте, но и могут иметь выступы, именуемые рёбрами жёсткости. Выступы эти могут быть направлены как вниз, так и вверх, и располагаются под вертикальными несущими конструкциями (стенами, колоннами).
- Наличие рёбер, которые забирают основные нагрузки на себя, позволяет уменьшить толщину самой плиты, снизив расход бетона. Но их армирование осуществляется более интенсивно, да и трудоёмкость устройства конструкции повышается из-за более сложных форм опалубки и каркаса. В плоских плитах эти этапы работ предельно просты, поэтому для самостоятельного исполнения частные застройщики применяют именно этот вариант.
Толщина плиты, конечно, зависит от суммы воздействующих нагрузок, но благодаря большой площади опоры может назначаться исходя из величины шага между несущими стенами (колоннами). Для плоских плит это обычно 1/6 пролёта, а для ребристых – 1/8 или даже 1/10.
Что такое ростверк фундамента
Чтобы любому читателю было понятно, о чём идёт речь, разберёмся, что это такое: «ростверк фундамента».
Разновидностью ребристой конструкции является плитно-ростверковый фундамент, у которого рёбра жёсткости направлены вверх и замкнуты по периметру всех стен. Именно эти рёбра и называют ростверком за схожесть с одноимённой конструкцией, хотя это название не совсем корректное.
Почему так можно понять, обратившись за разъяснением к стандарту 58033, в котором представлена официальная строительная терминология. Термин «ростверк» обозначает конструкцию, обвязывающую головы свай, и передающую на них нагрузки. Плита – это не свайное поле - тем не менее, в своде правил 22.13330, являющемся пособием по проектированию оснований, по отношению к направленным вверх рёбрам жёсткости применяется название «плитный ростверк».
Направленные вверх рёбра жёсткости напоминают по форме и ленточный фундамент. Разница лишь в том, что лента передаёт нагрузки непосредственно на грунт, а ростверк – на другую конструкцию фундамента. Так как ростверковые балки служат опорным основанием для стен дома, то по своей сути являются монолитным цоколем.
Плюсы и минусы плитных фундаментов
Что такое ростверк в строительстве фундамента, мы разъяснили. Теперь рассмотрим, какие преимущества приобретает плита, жёстко связанная с направленными вверх рёбрами.
| Плюсы | Минусы |
| Возможность применения на проблемных грунтах: глубоко промерзающих, водонасыщенных, просадочных, пучинистых. | Большой расход бетона и металла. |
| Большая площадь опоры гарантирует пространственную устойчивость здания, исключает вероятность крена и неравномерных осадок. | Если сравнивать с другими фундаментами, плита имеет более высокую себестоимость. |
| Фундамент плита с ростверком – идеальный вариант устройства цокольного этажа. | Опалубку приходится формировать дважды – сначала под саму плиту, а потом под ростверковую часть. |
| Наличие ростверка избавляет от необходимости возводить цоколь, что компенсирует часть расходов на устройство конструкции. | Много времени уходит на ожидание набора прочности бетона, ведь заливку верхних рёбер жёсткости невозможно произвести одновременно с плитой. |
| Единственный вариант плиты, который подходит для строительства подвала. Горизонтальный и вертикальный монолит образует герметичную чашу, которой при нормальной гидроизоляции не страшны даже напорные грунтовые воды. | Такой вид фундамента не подходит для установки на рельефе с перепадами отметок. В таких условиях сложным был бы не только монтаж, но и проектирование. |
| Если в устройстве цокольных помещений нет необходимости, подошва плиты закладывается неглубоко, что минимизирует объём вынимаемого грунта. | Отметка чистого пола совпадает с верхом цоколя, поэтому, прежде чем сформировать напольное покрытие, расстояние между ним и плоскостью плиты приходится заполнять песком и утеплителем, что влечёт дополнительные расходы. |
| При неглубоком заложении очень маленький расход материалов на опалубку. | Трудности доступа к подземным участкам коммуникаций для замены или ремонта. Приходится закладывать дублирующие линии. |
| Плита обладает высокой несущей способностью, а благодаря жёсткой связке с ростверком, обеспечивает стенам здания статичность. Это весьма ценное свойство фундамента, на который опираются стены из низкоплотных каменных материалов (газобетон, пеноблок, поризованная керамика). | |
| Учитывая, что утеплитель можно установить как под плитой, так и поверх неё, полы в доме получаются очень тёплыми даже без устройства напольных греющих систем. |
Виды монолитных плит с ростверком
Мы уже выяснили, что ростверком плитного фундамента называют рёбра жёсткости (отсюда и название «ребристые»). Направленность рёбер может быть разной, и по этому признаку сплошные основания делят на два вида:
- Плиту с толстым краем - у неё выступы направлены в грунт (рёбра вниз).
- Плиту с ростверком, рёбра которой направлены в сторону стен здания и образуют чашу.
В каких случаях применяется монолитная плита с ростверком (вверх и вниз)
Направленные вниз рёбра жёсткости дают большую статичность при высоком уровне морозного пучения, в условиях переувлажнённых грунтов, а так же при больших нагрузках от каменных стен. Такой вариант хоть и формируется сложнее, но из-за меньшей толщины горизонтальной части имеет более низкую себестоимость по сравнению с плоской плитой.
Наличие выступов в грунте позволяет заложить под подошвой конструкции толстый слой пенополистирольного утеплителя, который не только нейтрализует воздействие сил пучения, но и является отличным гидроизолятором. Вкупе с правильным дренажом, такой фундамент избавляет от многих эксплуатационных проблем – не говоря уже о том, что он практически не поддаётся изгибающим усилиям.
О достоинствах плит с рёбрами, направленными вверх, мы уже говорили, повторяться не будем. Скажем только, что такие конструкции рекомендованы для применения при нагрузках, превышающих 10 000 кН, и обеспечивают наибольший уровень жёсткости фундамента. Рёбра армируют аналогично ленточным фундаментам, плитную часть – вязаными или сварными сетками в два уровня, образующими объёмный каркас с многократным запасом прочности.
Схема устройства ростверка
Если плиту с направленными в грунт рёбрами устраивают только в малозаглублённом варианте, то при расположении ростверка сверху она может закладываться не только на поверхности, но и на глубине, необходимой для устройства цокольного этажа или полноценного подвала. В первом случае монолитные рёбра играют роль цоколя, а во втором, благодаря большой высоте, выполняют функции стен подвала.
Разница в этих конструкциях заключается в высоте вертикальных стенок чаши, которая диктует неодинаковый принцип формирования пола. Чтобы было понятно, как это делается в том или ином случае, предлагаем для наглядности две схемы устройства ростверка:
| Схема | Пояснение |
Вариант 1. С невысоким поверхностным ростверком
Плита с невысоким ростверком для дома без подвала
|
Когда плита закладывается с небольшим заглублением, высота рёбер составляет не более 30 см. Если цоколь нужно поднять повыше, его высоту, как показано на этой схеме, добирают за счёт кирпичной кладки. Если необходимости в этом нет, возводить стены из газоблоков или другого материала начинают непосредственно на верхней плоскости ростверка. Однако уровень пола в помещении не может быть ниже подошвы наружных стен, поэтому разницу в отметках нужно ликвидировать. Основной материал для заполнения этого пространства – песок. Толщину засыпки определяют так: отмечают нулевую отметку (чистого пола); суммируют толщины финишного покрытия, бетонной стяжки (в ней может быть заложена система тёплого пола) и утеплителя. Остальное расстояние и заполняется песком. Примечание: В качестве утеплителя могут применяться не только плиты ЭППС, но и керамзит. Этот вариант используют, когда общая толщина достаточно большая из-за увеличенной высоты ростверка. Керамзит насыпают на толщину минимум 15 см, а оставшееся пространство заполняют качественно уплотняемым песком. |
Вариант 2. Высокий ростверк на заглублённой плите
Плита глубокого заложения с глубоким заложением для устройства подвала
|
При устройстве глубоко заложенной плиты ростверк превращается в полноценные стены, высота которых соответствует высоте помещения. Поэтому, как и в случае с обычной плоской плитой, здесь финишное покрытие можно формировать прямо по поверхности плиты фундамента. На заметку: Элементы греющей напольной системы можно заложить и в саму плиту, но гораздо проще внедрить их в толщу плиточного клея, или, к примеру, уложить под ламинат. Конкретное решение принимается в зависимости от того, какой именно материал использовать для отделки пола. |
Процесс изготовления ростверковой плиты
Главными параметрами плиты, минимальные значения которых приводятся в СП 52-103, являются классы используемого для заливки бетона: от В20 на сжатие, и не ниже W6 по водонепроницаемости.
- Регламентируется и минимальная толщина плоских плит: согласно этому документу она не может быть менее 50 см. Но это для многоэтажных зданий. Для небольших домов в 1-2 этажа достаточно и 30-40 см, а наличие рёбер жёсткости позволяет и ещё уменьшить толщину плиты.
- Так как ребристые фундаменты включают в себя и горизонтальное несущее основание, и связанные с ним армированием стеновые элементы, их применение в первую очередь направлено на повышение жёсткости здания.
- Процент армирования плиты не может быть меньше 0,3%. При этом расстояние между продольными поясами (размер ячейки в каркасе) не превышает 10 см, диаметр рабочей арматуры не может быть меньше 12 мм.
- Вокруг каркаса должна образоваться защитная оболочка из бетона, толщина которой снизу составляет 75 мм, а сверху и по бокам 35 мм.
- Так как верхний ростверк плиты является основанием для устройства стен, его ширина должна обеспечивать нормальное опирание кладки. Она не должна свисать больше, чем на 4 см если из кирпича, и на 5 см в случае с газобетоном.
На заметку: Если стена двухслойная – к примеру, из газоблоков с отделкой по системе вентфасада, верхняя часть цоколя может расширяться в виде консоли. После отделки, при которой впадину заполняют утеплителем, выступа будет не видно.
Особенности устройства подфундаментного пирога
Горизонтальная часть поверхностной плиты может образовывать с ростверком идеальный прямоугольник, а может иметь и небольшой выступ по контуру, предназначенный для монтажа облицовки или установки утеплителя.
- В любом случае при определении размеров котлована нужно учитывать не только параметры плиты, но и свободное место вокруг неё, необходимое для перемещения рабочих в процессе установки опалубки, устройства гидроизоляции. Соответственно, разметка контуров дна котлована не совпадает с разметкой под опалубку, и может не совпадать с контурами заливаемой поверх плиты ленты.
- Геодезические работы приходится производить несколько раз, и линий осей будет несколько, поэтому для разметки вокруг бровки котлована лучше соорудить сплошную обноску. На её перекладинах удобно ставить отметки не только по горизонтали, но и в разных уровнях.
- Состав подготовительных работ может отличаться, в зависимости от конкретно применяемых материалов. Разница нередко зависит от типа применяемой гидроизоляции, которая вносит свои коррективы в последовательность устройства слоёв и их состав.
- Например, для монтажа наплавной гидроизоляции (на битумной основе) нужно произвести предварительное бетонирование – так называемую, бетонную подготовку. Выполняется заливка неармируемой плиты из бетона В7,5 толщиной не более 10 см, которая и служит рубероиду основанием и защитным барьером.
- С появлением поливинилхлоридных мембран, обладающих намного более высокой механической прочностью, в малоэтажном строительстве стало возможным обходиться вообще без подбетонки. Мембрана просто укладывается внахлёст на утрамбованную песчаную подушку – в два слоя. Как вариант, укладывается слой ПВХ, плюс слой битумного рулонного материала. Поверх гидроизоляции производится бетонирование основной плиты.
![]()
ПВХ-мембрана вместо подбетонки - В условиях высокой влажности грунта, и как следствие, его пучинистости, жёсткий подстилающий слой, коим и является подбетонка, обеспечит фундаменту лучшую защиту. Конкретное решение принимается уже исходя из реальных условий строительства. Это касается и насыпных слоёв, которые могут иметь разный состав и разную толщину.
- На непучинистых почвах небольшим слоем (10 см) песка дно котлована просто выравнивается. Если пучение грунта присутствует, роль насыпной подушки меняется – она утолщается до 30-40 см, становясь буфером между слоем материкового грунта с проходящими в нём по весне активными процессами, и подошвой плиты.
- В качестве грунта для засыпок можно использовать щебень, песок, глину, промышленные шлаки. В проектируемом строительстве конкретный вариант засыпки выбирается в зависимости от состава почвы и её влажности, с указанием гранулометрического состава. В грунте, предназначенном для формирования подфундаментных подушек, не должно быть мусора, комков льда и растительных включений.
- Лучше всего уплотняется несвязный грунт – это песок, в составе которого частиц глины не больше 3%. Именно поэтому он и является основным и наиболее применяемым материалом для устройства подушек. Однако есть ситуации, когда нужно применить грунт связный, с содержанием глин не менее 12%.
- Если строительство ведётся на глинистом грунте, уложенный выше него песок будет способствовать накоплению воды под фундаментом, так как материковый массив почвы не обладает дренирующими свойствами. В этом случае подушка из глины, в том числе выполненная и под отмосткой вокруг цоколя, будет единственно правильным решением для защиты фундамента от поверхностной влаги.
- Если же почва сама по себе обладает хорошими дренирующими свойствами, такие же свойства следует обеспечить и насыпному слою. Если близко нет грунтовых вод - а так обычно и бывает при строительстве поверхностных плит – для устройства подушек можно применять один песок. Чтобы песчаная подушка не расползалась и не заиливалась, под неё укладывается разделительный слой из геотекстиля.
![]()
Устройство песчаной подушки по геотекстилю - Под значительно заглубляемым фундаментом грунт всегда более влажный, потому что даже когда поблизости нет грунтовой влаги, есть вода поверхностная, которая после каждого дождя просачивается вниз. Чтобы она не застаивалась под фундаментом, подушке придаются наилучшие дренирующие свойства. Песок и щебень послойно чередуют или смешивают - тем более, что при наличии каменных включений, песок утрамбовывается гораздо лучше. Идеальное соотношение этих материалов при устройстве насыпных подушек – 60% песка и 40% щебня.
При строительстве на переувлажнённых грунтах смысл в устройстве песчаной подушки пропадает, так как будучи насыщенным влагой, песок превращается в обычный пучинистый грунт. В такой ситуации увеличивать толщину засыпки нет никакого смысла - под плитой лучше смонтировать утеплитель, который и будет гасить действие сил морозного пучения.
Утепление плитного фундамента с ростверком
Для горизонтального утепления фундаментов может использоваться только один вид утеплителя – это плитный экструзионный пенополистирол плотностью не ниже 45 кг/м³. Никакие другие материалы не могут выдерживать нагрузки от веса дома, и к тому же быть столь эффективными по теплопроводности.
Оптимальная толщина изоляционного слоя, закладываемого под подошву плиты, составляет 100 мм. Больше требуется только в том случае, когда чаша фундамента «смотрит» рёбрами вниз, и пенопластом закладывается всё пространство между выступами.
Для монтажа берут ЭППС с фальцевыми торцами (кромка-четверть, обеспечивающая Г-образное соединение). Резать его можно чем угодно: лобзиком, болгаркой, ножовкой. Для герметичной заделки стыков используют эластичный герметик на полиуретановой основе – его применяют в том случае, когда зазор по линии соединения получился больше 5 мм.
На вертикальные поверхности плиты утеплитель можно приклеить после затвердевания бетона. Но гораздо проще заложить листы ЭППС в опалубку, и они сами сцепятся с бетоном за счёт адгезии схватывающейся смеси. Мало того, можно использовать Г-образные элементы заводской готовности из пенопласта, которые будучи установленными по периметру будущего монолита, играют роль недемонтируемой опалубки.
Формирование плиты
Каркас плиты, не имеющий нижних рёбер жёсткости, проще всего собирать не из отдельных стержней, а из готовых сеток. Поэтому опалубку собирают первой, поверх гидроизоляционной прослойки, отделяющей каркас от утеплителя или песчаной подушки. Точно выставленные по уровню, борта опалубки служат своеобразной обноской, на которой очень удобно отмечать положение нижнего и верхнего уровней армирования и верха плиты.
Оси каркаса выносятся с помощью нивелира, мелом прорисовываются на основании. Армировать начинают не сразу по всей площади, а отдельными блоками. Нижний ряд сеток раскладывают в пределах блока и устанавливают на пластиковые подставки, за счёт которых обеспечивается защитная бетонная оболочка снизу.
Верхние сетки крепятся к нижним посредством устанавливаемых вертикально плоских каркасов (их ставят на ребро через каждые 40 см). Чтобы зафиксировать верхнюю сетку на нужном уровне для выполнения соединений, используются гнутые элементы из арматуры. Строители называют их лягушками, они и обеспечивают нужный отступ между уровнями армирования при определённой толщине плиты.
Закончив сборку каркаса по всем блокам, арматурщики приступают к установке закладных деталей ростверковой части плиты, хотя заливать рёбра будут уже после. Основой «скелета» формируемой поверх плиты ленты, являются П-образные хомуты. Они устанавливаются вертикально с определённым шагом, и привязываются проволокой к нижней и верхней горизонтальной сетке.
После того, как основная плита будет забетонирована и распалублена, хомуты, формирующие контур ростверка, обвязывают рабочей арматурой. По окончании сборки каркаса рёбер, вдоль них с двух сторон устанавливают щиты опалубки, после чего производится уже бетонирование цокольной части.
Заключение
Плита фундамента является наиболее надёжным основанием для любого дома. Монолитный, связанный с ней арматурой ростверк, обеспечивает максимальную пространственную жёсткость стенам. Ведь при создании ячеистого бетона во главу угла ставится не столько прочность на изгиб и сжатие, сколько теплопроводность – а её низкий уровень достигается путём снижения плотности.
Имея в основании дома плиту с монолитным цоколем, вы будете избавлены от любых проблем, связанных с нестабильностью грунта, из-за которых на газобетонной кладке чаще всего и появляются трещины.
