Как сделать монолитную фундаментную плиту своими силами?

Цельная фундаментная плита – специфика применения

Монолитная плита, изготовленная из армированного бетона, отличается повышенным запасом прочности и используется в области промышленного, гражданского и жилищного строительства для сооружения различных типов строений:

• дачных построек;
• частных домов;
• групповых и одиночных коттеджей;
• объектов промышленной сферы;
• помещений для хранения транспорта;
• различных зданий малой этажности.

Различные типы фундаментов приходится заливать строителям для постройки зданий

Прочностные характеристики железобетонного фундамента позволяет ему выдерживать вес построек из различных материалов:

• блочного бетона;
• натурального камня;
• обожженного кирпича;
• деревянного бруса;
• бутового камня;
• армированного бетона.

Плитный фундамент также используется в качестве основы для сооружения каркасных строений и бревенчатых домов. Положительно зарекомендовала себя в различных условиях эксплуатации фундаментная плита под дом из газобетона. Она предотвращает растрескивание стен, построенных из хрупких газонаполненных блоков.

Монолитная плита – оптимальный вариант для решения следующих задач:

• строительства зданий на болотистых почвах;
• возведения домов на грунтах с близко расположенными подземными водами;
• сооружения построек на проблемных почвах, склонных к пучению;
• постройки объекта на насыпных грунтах, содержащих мелкий песок.

До того, как залить монолитную плиту, следует рассчитать прочность конструкции и выполнить расчет арматуры. Определяясь с возможностью применения цельной плиты для сооружения фундамента под конкретное строение, следует определить толщину основания и выбрать глубину залегания плитной основы.

Вес построек из различных материалов позволяет выдерживать прочностные характеристики железобетонного фундамента

При этом необходимо учитывать следующие факторы:

• свойства почвы на стройплощадке;
• уровень расположения грунтовых вод;
• нагрузочные характеристики фундамента;
• массу будущего здания;
• особенности климатических условий;
• высотные колебания на месте работ;
• рабочие характеристики применяемого стройматериала.

Расширенный диапазон применения монолитной плиты обусловлен увеличенной площадью опорной подошвы, которая обеспечивает:

• пропорциональное распределение на почву массы строения;
• предотвращение осадки отдельных частей коробки здания;
• демпфирование реакции почвы, связанной с морозным пучением;
• невозможность образования трещин на стенах здания.

Кой-какие понятия

Давайте вначале усвоим разницу между терминами, значение которых часто путают: усадкой, осадкой и просадкой. На самом деле:

• Усадка – величина уменьшения объема материала в процессе формирования его структуры. Напр., бетон при застывании несколько уменьшается в объеме. А у воды усадка отрицательная, она при замерзании довольно сильно распухает, потому лед и плавает. Степень усадки от внешних нагрузок, как правило, не зависит.
• Осадка – уменьшение объема материала под воздействием внешней нагрузки без изменения его внутренней структуры; попросту – его уплотнение. Под вновь построенным зданием грунт уплотняется, и дом немного оседает, пока уплотнившийся грунт не окажется способен нести его вес.
• Просадка – объем материала уменьшается от внешних воздействий не механического характера: увлажнения, усыхания. Внешняя нагрузка может спровоцировать просадку и усилить ее. Структура исходного материала при этом меняется на более связную. Величина просадки, как правило, значительна, а конечная структура оказывается стабильной. Это позволяет, искусственно вызвав просадку, улучшить механические свойства материала.

Вначале о земле

Также нередко пишут, что плитные фундаменты позволяют строиться на «проблемных», они же «сложные», грунтах: пучинистых, просадочных, топких. Во-первых, топкий грунт потому и топкий, что в нем все тонет практически при нулевой нагрузке от объекта. Топкие грунты могут быть и сухими, напр. зыбучий песок. Единственный тип фундамента, который позволяет более-менее надежно на них строиться, это свайный.

Во-вторых, к просадочным грунтам относятся пористые не переувлажненные со слабой связностью: лёссы, сухие рыхлые глины и др. покровные грунты. При сильном увлажнении они уменьшаются в объеме под незначительным, с несколько раз меньше несущей способности грунта в сухом или умеренно увлажненном виде, давлением или даже под собственным весом.

Просадочные грунты делятся на 2 категории. I-я проседает не более чем на 5 см на каждый метр мощности просадочного слоя. II-я – более, до 30 см/м и больше. На грунтах II категории без мер по их укреплению можно строить только опять же, на сваях, заглубленных много ниже просадочного слоя, т.к. самым сильным и резким будет проседание от увлажнения снизу грунтовыми водами. Представьте себе дом в 300 т весом, это небольшой. Какая у него инерция? Что будет, если довольно хрупкая конструкция враз ухнет на полметра, а то и более?

Поскольку проседание грунта неразрывно связано с увлажнением, то просадочный грунт обязательно будет и пучинистым. Грунты I-й категории, естественно, и пучиться будут меньше. Как правило, их несущая способность тоже выше, но поскольку фундамент – монолитная плита под индивидуальным жилым домом создает давление на грунт того же порядка, что и лыжник, здесь более важна степень пучинистости.

Никакой грунт не вспучивается/проседает точно вверх-вниз. Дом на любом плавающем фундаменте при сезонных подвижках грунта неизбежно будет крениться. Это, разумеется, не пойдет на пользу как конструкции здания, так и подведенным к нему коммуникациям. Поэтому строить капитальный дом на сильно- и чрезмернопучинистых грунтах можно только на фундаменте большого заглубления, «цепляющемся» за не пучащийся грунт в глубине.

Исходя из всех этих обстоятельств, можно сделать вывод, что плитный фундамент будет достаточно надежен только на просадочных грунтах I-й категории до среднепучинистых включительно. Показания к его применению – грунты слабые, с несущей способностью менее 2,5 кг/кв. см (или 25 т/кв. м) в сухом состоянии. На них фундамент-плита действительно окажется надежнее, дешевле и менее трудоемким, чем прочие.

На каких грунтах можно закладывать под фундамент для дома плавающую плиту, показано в табл. на рис.:

На каких грунтах оправдан плитный фундамент

Графы, не залитые цветом – о плите не думаем, лента или столбы будут дешевле и надежнее. Красные графы – грунты «под плиту». Желтые – нужен профессиональный сравнительный расчет и технико-экономический анализ. Напр., у супесей несущая способность довольно высока, плита понадобится толстая (см. далее, о расчете). Тогда заглубленная лента может оказаться дешевле и проще, и она сопротивляется пучению, а плита – нет. У размокших глин несущая способность падает до 1 кг/кв. см и менее, но глины твердые как правило пористы, проседают по ΙΙ категории, и чрезмернопучинисты. Тут может оказаться, что надежность обеспечат только сваи.

Фундамент «монолитная плита»

Этот вид фундамента является одним из самых надежных и прочных, подходит для устройства на любых грунтах. На нем можно возводить тяжелые и легкие здания, но особенно он популярен при каркасно-модульном строительстве.

Такой монолитный фундамент имеет толщину от 15 до 50 см, в зависимости от веса дома, его этажности и требует предварительной подготовки котлована, на дне которого устраивается песчано-гравийная подушка.

До того как залить фундамент своими руками необходимо подготовить арматуру, сечением от 12 до 25 мм, в зависимости от планируемых нагрузок на основание дома, кроме того, потребуется подготовить цемент марки не ниже М400.

В этом случае гарантированно будет обеспечено равномерное распределение как вертикальных, так и горизонтальных нагрузок на грунт, что обеспечит стабильность зданию и защиту его от деформаций.

Изготавливать раствор можно на строительной площадке, но для этого потребуется мощная бетономешалка, так как требуется соблюдение непрерывности процесса заливки. Поэтому рациональнее с производственной и с экономической точки зрения сделать заказ бетонному заводу с точным указанием времени поставки на объект.

В этом случае можно быть уверенным, что будут соблюдены все необходимые пропорции бетона на фундамент и не возникнет затем никаких проблем с домом, возведенном на нем. Для плитного фундамента должен использоваться исключительно марочный бетон, классом не ниже В15.

В том случае, когда решается вопрос о том какой фундамент лучше для дома из газобетона, то можно рассмотреть этот вариант, но, учитывая, что стоимость его довольно высока, то применяется в основном, когда возведение другого вида просто невозможно.

Следует отметить, что монолитный фундамент может быть:

• сплошным;
• ребристым, кессонного типа, конструкции облегченного варианта с ребрами жесткости под несущие стены и, заполненными песчано-гравийной смесью, промежутками между ними;
• шведским, представляющего собой комбинированную конструкцию с прокладкой коммуникаций и устройством теплоизоляции, чаще всего в виде водяного подогрева пола.

Области применения

Многочисленные отзывы застройщиков подтверждают, что фундамент в виде монолитной плиты отличается неплохой несущей способностью, поэтому сегодня он считается незаменимым вариантом для строительства 2-х этажного дома из камня, дерева или кирпича. Нагрузка, создаваемая зданием, легко перераспределяется на грунт.

Монолитная основа считается вечной и обладает продолжительным эксплуатационным периодом, долгое время сохраняя свои лучшие качества.

Фундамент универсальный, поэтому его широко применяют для строительства частного дома, здания промышленного предназначения, торгового либо спортивного объекта и т. п.

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.

Преимущества и недостатки монолитных плит под фундамент

Основной конструктивной особенностью основания этого типа является капитальность и надежность, которая особенно проявляется при устройстве на почвах 1 категории. Не менее весомое преимущество – равномерное распределение нагрузок от всех конструкций здания на поверхность грунта.

Фундамент-монолит в виде плиты обладает множеством других достоинств:

• Минимум земляных работ – обычно снимается только верхний плодородный слой почвы.
• Минимальная трудоемкость сооружения опалубки – она устанавливается только по периметру основания.
• Относительно простой процесс устройства – не требуется привлечение спецтехники (за исключение бетоновоза, поскольку плиту надо залить за 1 раз для получения цельной бетонной конструкции).
• Возможность строительства зданий из любых стеновых материалов – кирпич, газобетонные, поризованные блоки, дерево и др.
• Повышенные прочностные характеристики.

Рисунок 4. Конструктивные особенности плитного фундамента

Из недостатков можно отметить необходимость тщательной подготовки грунтового основания – плитный фундамент сооружается обязательно на идеально ровной поверхности. Среди других минусов:

• сложность прокладки коммуникаций – как правило, канализационные и водопроводные линии прокладываются до бетонирования;
• невозможность возведения подвала;
• дороговизна обустройства – за счет большого расхода арматуры для армирования, бетона и других материалов.

Из чего состоит фундамент в виде монолитной плиты

Плитный фундамент представляет собой монолитное железобетонное основание, которое располагается под всей площадью будущего строения. Таким образом общий вес строения равномерно распределяется на достаточно большую площадь, чем достигается снижение давления на грунт. Такой фундамент также спокойно относится к сезонным изменениям объема грунта, так как он поднимается или опускается целиком. Вместе с этой монолитной платформой будет равномерно опускаться и подниматься вместе со всем строением, исключая его повреждение при сезонных изменениях грунтов.

При строительстве фундамента в виде монолитной железобетонной плиты в обязательном порядке предусматривается устройство гидроизоляции и подушки из утрамбованного песка, который будет также компенсировать изменения объема грунта на вашем участке.

https://youtube.com/watch?v=ru

Преимущества и особенности плитного основания

Принимая решение монтировать фундамент ленточного типа с монолитной плитой, необходимо четко понимать с какими положительными и отрицательными его сторонами придется столкнуться как мастерам, так и хозяевам будущего дома. Основными плюсами монолитного базиса ленточного типа являются:

• Высокая прочность фундамента. Технология армирования бетонной подушки-плиты позволяет увеличить способность фундамента выдерживать повышенные нагрузки.
• Возможность возведения здания как на простых грунтах, так и на грунте с неподходящими под строительство особенностями (торф, глина, суглинок, высокое расположение грунтовых вод и пр.).
• Длительный срок службы фундамента, исчисляющийся в десятках и сотнях лет.
• Возможность возводить на таком базисе дома любой этажности и назначения.
• Снижение расходов на обустройства пола на первом этаже, поскольку монолитная залитая плита уже является полом.

Но при всех своих положительных сторонах плитный фундамент ленточного типа имеет и некоторые минусы. Таковыми являются:

Пошаговая инструкция по обустройству фундамента на плите

Предложенная пошаговая инструкция предусматривает создание плиты фундамента без использования каких-либо ЖБИ. Это исключает применение подъемной техники, позволяя все сделать самому. Для работ стоит привлечь пару-тройку помощников, но все можно выполнить и в одиночку. Технология предельна проста.

Такие работы делаются в шесть этапов:

1. Разметка и выемка грунта. Много грунта вынимать под плитный фундамент не потребуется. Достаточно будет срезать дерн и углубиться на 20–30 см. Вырываемый котлован предназначен для подушки из песка и выравнивания площади под заливку бетонного раствора. Со схемой разметки все еще проще. Форма у монолитной плиты – банальный прямоугольник размерами с дом. Для его обозначения на земле требуется лишь четыре колышка и бечевка.

2. Насыпка песчаной либо песчано-гравийной подушки. По правилам подушка под фундамент делается из отдельных слоев песка и гравия. Причем нижней должна идти именно песчаная прослойка. Это снижает риск поднятия грунтовой влаги к бетону. В самом низу и между слоями не обязательно, но рекомендуется укладывать геотекстиль. Благодаря этому не будет происходить взаимного смешивания грунта, песка и щебенки.

3. Устройство опалубки и прокладка коммуникаций. Опалубка делается по периметру из досок толщиной 20–40 мм либо специальной опалубочной фанеры с ламинацией. Первый вариант дешевле. Второй часто применяется строительными бригадами, которые эти ДСП потом используют повторно. Общая схема опалубки предельно проста – щиты вокруг котлована и подпорки с внешней стороны.

4. Выкладка рулонной гидроизоляции (рубероида). Укладка листов гидроизоляции производится внахлест и с выпуском по бокам, чтобы плита железобетона в итоге осталась открытой только сверху. Нередко стандартный пирог дополняется слоем бетонной подготовки (стяжки). Это обычный раствор без армирования толщиной в 10–15 см. Он предназначен исключительно для выравнивания дна котлована и исключения порывов рубероида щебнем.

5. Монтаж арматуры. Армирующий каркас выполняется из стальных прутков диаметром 14–16 мм в два слоя с квадратными ячейками размером 20–25 см и поперечными перемычками. Скрепление арматуры производится электросваркой либо перевязочной проволокой.

   Толщина в один этаж обычно равна 250–300 мм. Больше делать его не рекомендуется из-за увеличения нагрузок на грунт. Если фундаментная плита заливается для гаража или иной легкой надворной постройки, то можно обойтись и 100–150 мм с одним армирующим слоем. В большинстве случаев такой толщины хватает с лихвой. Но если все решено выполнять грамотно, то нужен проект с расчетами всех нагрузок и других параметров.

6. Заливка бетона. Далее уложенная арматура заливается бетонным раствором с маркой не ниже М-300 и F более 200. Выдерживаться после заливки плиточный фундамент по строительным нормам и инструкциям должен не менее месяца. Бетону необходимо схватиться и упрочиться, процесс этот небыстр. Только потом на нем можно будет ставить стены дома.

Конструкция и расчёт армирующего каркаса

Бетон превосходно противостоит сжимающим нагрузкам, но плохо противостоит изгибам и растяжениям. Если говорить о возведении дома на фундаментной плите, то она подвергается:

• возникновению постоянного изгибающего момента вследствие неравномерности нагрузки на различные части конструкции;
• периодическому воздействию, связанному с подвижками грунта.

Активно противостоять знакопеременному давлению почвы удаётся с помощью металлического каркаса. Так называемый пояс армирования прекрасно справляется с изгибающими и растягивающими усилиями, в то время как бетон активно противостоит сжатию.

Армирование плитного фундамента выполняют неравномерно, с дополнительным усилением по периметру, а также в зонах расположения стен и колонн (специалисты называют эти участки зонами продавливания). Плита минимальной толщины (до 150 мм) требует однослойного армирования, тогда как более массивные конструкции нуждаются в строительстве усиливающего каркаса.

При определении размера ячейки опираются на расчётную нагрузку. Так, для кирпичных стен арматуру крепят с шагом в 200 мм, тогда как при возведении более легких деревянных или каркасных домов стержни вяжут на расстоянии 250–400 мм. Вместе с тем, ширина ячейки не должна превышать толщину фундаментной плиты больше чем в 1.5 раза. Что касается шага стержней в зонах продавливания, то там его уменьшают в два раза. Подобное усиление каркаса позволяет предотвратить появление трещин в местах примыкания несущих стен и колонн.

Расстояние между прутьями каркаса может быть различным и зависит от площади, которую перекрывает плита

Если при монтировании армопояса длины стержня недостаточно для охвата продольного или поперечного габарита, то его наращивают прокатом такого же диаметра. Соединение выполняют с нахлёстом длиной в 40 диаметров прутка, то есть для арматуры Ø14 мм стык будет равняться 40х14=560 мм.

При каркасном армировании стержни монтируют двумя ярусами, с креплением к вертикальным пруткам. Шаг между этими элементами конструкции может отличаться от ширины ячейки в 1,5–2 раза.

Соотношение площади сечения фундамента и стальной арматуры, уложенной в продольном или поперечном направлении, равняется 0,3%. Минимальный диаметр прутков составляет 10 мм — такие стержни используют для плит со стороной до 3 м. Для более габаритных строений применяют прокат сечением 12, 14 и 16 мм. Для вертикальных стержней используют прутки с минимальным диаметром 6 мм, учитывая способ крепления — сваркой или проволокой.

Ошибки армирования: 1 — запрещено использовать камни в качестве опор каркаса (спейсеров); 2 — воткнутые в землю вертикальные стержни будут способствовать распространению коррозии внутрь плиты; 3 — отсутствует гидроизоляция, препятствующая впитыванию цементного молока в грунт

Преимущества и недостатки

Основное достоинство монолитной фундаментной основы заключается в показателе прочности и способности выдерживать существенные нагрузочные усилия. Такой фундамент выдерживает сезонные смещения почвы, воздействие осадков, температурные перепады.

Кроме того, к числу плюсов относятся:

• быстрота выполнения работ и их эффективность. Как правило, строительство монолитного фундамента для небольшого дома не требует применения специальной строительной техники;
• большой выбор схем монолитного фундамента. Как правило, за счет сплошной основы появляется возможность использовать каркасные конфигурации, полностью соответствующие проектным чертежам, вплоть до нестандартных форм;
• герметичность. Если заливку монолитной плиты фундамента выполнять в соответствии с технологией, исключающей образование стыков, и добавлять в бетонную смесь гидрофобные добавки, можно создать основание, способное противостоять воздействию влаги.

К сожалению, монолитный фундамент – это не стопроцентная гарантия успеха, так как, и в нем имеются определенные недостатки. К их числу относятся:

• значительный расход бетона;
• довольно трудоемкие строительные работы;
• необходимость проведения подготовительных мероприятий.

Если сравнивать плюсы и минусы фундамента из монолитной плиты, вы придете к выводу, что эффективный результат требует хорошей подготовки.

Столбчатый фундамент

Такой тип основания применяется при возведении небольших по размеру построек, стены которых выполнены из легких материалов (дерево, ОСБ плита, профлист). Столбики, опоры, располагаются по углам здания, а также по периметру стен с определённым шагом.

Опоры можно сделать из бетона, кирпича, или обработанных антисептиком изделий из древесины. В некоторых случаях применяются комбинированные опоры, например, кладка из бутового камня в нижней части и бетон.

В частном домостроении столбчатые фундаменты обычно применяют для хозпостроек. Здесь затраты на возведение конструкции будут минимальными.

Отличия утепленной монолитной шведской плиты и ее строительство

Шведская утепленная плита отличается от других конструкций энергосберегающим эффектом. В процессе ее возведения обустраивается несъемная опалубка на базе экструдированного пенополистирола. Это снижает утечки тепла в почву и дает жильцам доступ к вмонтированной системе теплого пола.

Поскольку все коммуникации залиты в бетоне, важно заранее грамотно рассчитать их габариты и размещение. К качеству изготовления инженерных систем предъявляются особые требования, поскольку любые ошибки недопустимы

Соорудить УШП можно своими руками, но работы по проектированию лучше доверить специалистам.

https://youtube.com/watch?v=YtC0f21gXOk

Виды

Все такие основания по внутреннему устройству делятся на два подвида:

• Монолитные;
• Сборно-монолитные.

Первый тип подразумевает заливку бетонного монолита с армированием непосредственно на песчано-гравийную подушку. Во втором случае на песок сначала укладываются готовые ж/б изделия заводского исполнения, а бетон уже меньшим по толщине слоем заливается как раз на них.

Схема фундамента плиты

По прочности и надежности оба этих варианта сравнимы. Здесь конечные параметры фундамента больше зависят от качества предварительных расчетов в проекте. Однако использование готовых железобетонных плит существенно ускоряет процесс строительства сборно-монолитного фундаментного основания под будущий дом.

Технология строительства фундамента плита

Последовательность действий на предварительном этапе:

1. Разметить участок.
2. Вырыть котлован. Глубина: 1,5 м для заглубленного фундамента, 30 см для незаглубленного.
3. Насыпать песчаную подушку, утрамбовать.
4. Уложить коммуникации, которые будут проходить под плитой.
5. Закрыть песчаный слой цементной стяжкой.
6. Уложить рулонный гидроизоляционный материал, желательно в два слоя. Для нижнего подойдет рубероид, для верхнего – плотный полиэтилен. Обеспечить герметичность стыков (пленку можно проклеить монтажным скотчем, рубероид наплавляют горелкой). Гидроизоляционный материал кладут с запасом по краям (до метра), этот запас потом закроет торцы готовой плиты.
7. Плитные фундаменты часто утепляют снизу. В качестве теплоизолятора подойдет экструдированный пенополистирол. Сверху его закрывают еще одним слоем гидроизоляции.

При возведении плитных фундаментов на пучинистых грунтах для защиты основания от разрушительного действия воды могут потребоваться специальные меры.

Устроить дренаж:

1. Вырыть колодец намного глубже котлована под фундамент.
2. Выкопать рядом с будущей плитой траншею немного глубже котлована.
3. Уложить в траншею перфорированную трубу, завернутую в фильтрующий материал.
4. По окончании работ оборудовать колодец теплоизолированной крышкой.

Устроить утепленную отмостку. Ее послойная структура:

• песчаная подушка;
• утеплитель – ЭППС или простой пенополистирол с большой плотностью, толщина от 10 см;
• гидроизоляция (рубероид, полиэтилен);
• песок или мелкий щебень 5 см;
• армированная бетонная отмостка с уклоном от фундамента. Для арматуры подойдет сетка с ячейкой до 15 см из проволоки 3 мм.

Выполнить плитный фундамент на насыпном грунте:

Основные этапы возведения

В принципе, технологически процедура заливки плитного фундамента ничего особенно сложного собой не представляет. Включает в себя такая работа несколько основных шагов:

• на выбранном под сооружение месте делается разметка;

• производятся земляные работы;

• на дно вырытого котлована настилается щебено-песчаная подушка;

• устанавливается опалубка;

• монтируется арматурный каркас;

• производится заливка бетонной смеси.

На заключительном этапе с готового фундамента снимают опалубку, а далее, после того как бетон наберет прочность, приступают к возведению собственно самого здания.