Монолитная фундаментная плита: плюсы и минусы

Конструкция и схема правильного пирога плитного основания под дом

Классический «пирог» плитного основания состоит из следующих слоев:

Подушка из нерудных материалов – песка, щебня, песчано-гравийной смеси.
Бетонная стяжка для усиления конструкции и обеспечения идеально ровной поверхности.
Несколько слоев рулонного гидроизоляционного материала.
Один или два слоя утеплителя (чаще всего экструдированного пенополистирола).
Армирующий каркас из одной сетки или двух связанных в пространстве поясов, изготовленных стальной рифленой арматуры.
Непосредственно слой бетонной плиты толщиной 0,1–0,4 м.
Слой гидроизолятора, нанесенный на затвердевшую плиту.

Схема дополняется дренажным кольцом по периметру и отмосткой с подложкой из утеплителя. Как правило, чтобы исключить смешивание нерудных материалов подушки с землей, дно грунта укрывают геосинтетической тканью.

Нужен ли щебень?

Подушка под плитным фундаментом может состоять только из уплотненной песчаной прослойки и подбетонки, но большинство практикующих строителей добавляют в «пирог» слой щебня средней фракции.

Этот материал характеризуется морозостойкостью (F15 до F400) и повышенным сопротивлением к силам морозного пучения, поэтому в разы уменьшает риск возможных деформаций в фундаменте при температурных перепадах. Щебенку укладывают слоем до 20 см на уплотненный песок. Нерудный материал орошают водой и тщательно уплотняют виброплитой.

Виды и типы

Конструкция плитного фундамента в традиционном варианте состоит из таких слоев:

геотекстиль;
подушка;
гидроизолятор;
утеплитель;
бетонная стяжка;
армированная плита.

Конструкционные отличия плитных фундаментов объединяют в типы, которые нашли свое применения в различных областях.

Скандинавская

Закладка фундамента по скандинавской технологии связана с развитием идей энергоэффективного строительства. Бетонное основание в замкнутом контуре из теплоизоляционного материала практически исключает потери тепловой энергии в грунт

Это свойство особенно важно для каркасных, щитовых и деревянных домов

Из аэродромных плит

С целью экономии при устройстве основания для частных домов иногда используют уже готовые железобетонные изделия, например, аэродромные плиты.

Изделия различаются по:

габаритам,
форме граней,
способу натяжения арматуры,

поэтому точно прогнозировать несущую способность готовой силовой конструкции достаточно сложно. При этом, технология применима для строительства жилых домов, бань и коттеджей на пучинистых, слабых грунтах, а также на участках с сильным горизонтальным смещением.

По канадской технологии

Среди частных строителей такой фундамент называют «плавающим», поскольку плита опирается на поверхность грунта и перемещается вместе с земельным пластом в период сезонных подвижек.

Шведская

Шведская технология подразумевает закладку в стяжку системы водяного отопления, что позволяет использовать плиту фундамента в качестве чернового пола для первого этажа.

Вес всей конструкции равномерно распределяется через слой утеплителя на подушку из нерудного материала. В данном случаеутеплитель позволяет аккумулировать тепло и возвращать его в дом. Более подробно расскажет эта статья.

Финская

Как и с фундаментом типа УШП, устройство основания сопряжено с закладкой коммуникационных систем. В схеме строительства финской плиты предусмотрен дополнительный этап – монтаж ребер жесткости, благодаря чему технология становится особенно эффективной на участках с нестабильным грунтом. Более подробно можно узнать тут.

Из дорожных плит

При схожих характеристиках фундамент из дорожных плит выйдет в 1,5–2 раза дешевле закладки монолитной плиты. Изделия укладывают внутри «пирога» фундамента на слой теплоизолятора, а затем заливают бетоном.

Недостатки методики связаны со сложностью организации доставки и укладки дорожных плит, а также невозможностью проверить качество приобретенных изделий. Подробности — в этой статье.

Из железобетонных

Сборно-монолитный способ устройства плитного фундамента заключается в том, что готовые заводские изделия устраивают на подушке, а сверху делают бетонную стяжку с одним слоем армокаркаса. Подробнее читайте в этой статье.

Нормативные документы для плитных оснований

Чтобы залить фундаментную плиту с максимальным эксплуатационным ресурсом, необходим учесть требования:

ГОСТ 25100 – классификация грунтов;
СП 22.13330.2011 – основания сооружений, зданий;
СП 70.13330 – конструкции ограждающие, несущие;
ГОСТ Р 52085; 52086 – опалубка (техусловия, определения);
СП 63.13330 – железобетонные, бетонные конструкции;
СП 28.13330 – антикоррозионная защита строительных конструкций;
ВСН 29-85 – проектирование, изготовление малозаглубленных фундаментов.

Следуя обработанным, обобщенным рекомендациям из этих нормативов, можно правильно изготовить фундамент.

Характеристика плитных фундаментов

Монолитная жб плита фундамента имеет одно неоспоримое преимущество перед всеми прочими конструкциями — таковым является большая площадь опоры, благодаря которой невозможно опрокидывание здания. Однако при установке под уклоном, или при строительстве на размокающих грунтах, есть опасность скольжения. В таких условиях плиту проектируют с рёбрами жёсткости.

Мембрана вместо подбетонки

Благодаря большой площади опоры, давление на грунт оказывается минимальным: нагрузки распределяются равномерно, что препятствует образованию провалов. И всё это при том, что плита имеет самую высокую несущую способность.
Обеспечивается она за счёт монолита, не имеющего сопряжений, а так же точно рассчитанного армирования с солидным запасом прочности. Это и есть те самые качества, благодаря которым, несмотря на высокую стоимость, в малоэтажном строительстве чаще всего проектируется именно плита.
По отношению к ней часто применяется термин «плавающая», и вот почему. Локальным изгибам плита не подвергается. При естественных подвижках она перемещается вместе с грунтом, потому что даже на пучинистых почвах располагается практически на поверхности. Заглублять, конечно, можно, но только в том случае, когда в доме предусматривается подвал или цокольный этаж.
От того, что плита не заглублена, она менее надёжной не становится. Для нейтрализации сил пучения под ней часть активного грунта заменяется на песчано-щебневые смеси, неподверженные пучению.
Толщина насыпного слоя редко превышает 30 см, поэтому объём земляных работ при строительстве монолитной железобетонной плиты фундамента весьма скромен. Соответственно, и на устройство опалубки не требуется много материала, что даёт ощутимую экономию по сравнению с лентами глубокого заложения.
Высокий расход бетонной смеси и арматуры, необходимость обеспечения непрерывной заливки и использования спецтехники влекут удорожание конструкции. Однако выбор всё равно можно считать оправданным хотя бы потому, что в итоге мы имеем надёжный черновой пол. Бетонный пол, который приходится заливать по грунту при устройстве ленты, тоже требует определённых затрат, а тут такая необходимость вообще отпадает.
Плита может быть утеплённой, и не только слоями утеплителя под подошвой, но и включать в себя систему напольного подогрева. В таком случае проблемы промерзания и оттайки грунта под домом вообще отпадает. Эту технологию первыми придумали шведы, поэтому у нас она известна под названием шведской плиты УШП.

По всем статьям у плитного монолита сплошные преимущества — но при условии, что он будет грамотно спроектирован и правильно залит.

Проектирование

Что есть проектирование фундамента? Это составление модели воздействия изгибающих нагрузок, могущих повлечь крен здания. На основе этих нагрузок и должна рассчитываться толщина монолита, составляться схема его армирования – как локального, так и общего.

Как ни заманчиво составить чертёж самому или взять за основу чужой, уже готовый проект, делать это не советуем. Даже при беспроектном строительстве, которое довольно часто практикуется в частном секторе, фундамент всё-таки надо разрабатывать профессионально, на основе предварительно произведённых изысканий. Только тогда можно быть уверенным, что база дома получится и надёжной в эксплуатации, и экономичной по себестоимости.
По результатам расчёта, плита может оказаться как толщиной 400 мм, так и 200 мм. Это зависит от процента армирования, так как на одном и том же объекте можно реализовать разные решения

Правильно манипулировать арматурой может только специалист, и только он может найти оптимальное соотношение между ценой и прочностью.
При минимальной толщине плиты особое внимание уделяется локально нагруженным участкам – тем, на которые опираются колонны, стены и их пересечения, бетонные лестницы и кирпичные печи. При увеличении толщины монолита, локальных усилений может и не быть, но тогда общий каркас должен быть более «выносливым».
Арматура обеспечивает надлежащее сопротивление плиты продавливанию, а чтобы была возможность уменьшить её объём, в местах, подвергающихся усиленным нагрузкам, предусматривают обращённые в грунт рёбра жёсткости

У плит с глубоким заложением, рёбрами жёсткости являются стенки подвала, и обращены они не вниз, а вверх.

Контур фундамента (ж/б плиты) немного выступает за контур цоколя

Преимущества

Преимущества плитных фундаментов:

Запас прочности и высокая износостойкость. За счет большой площади опоры силовая конструкция способна воспринимать значительный вес от сооружения, а также противостоять нагрузкам со стороны грунта при сезонных температурных перепадах.
Широкая сфера применения. Соблюдая технологию, застройщик способен возвести надежную плитную конструкцию практически на любом типе грунта под кирпичный дом в несколько этажей или любую легковесную постройку.
Независимость устойчивости основания от глубины промерзания почвы. Устройство плитного фундамента включает уплотненную подушку из нерудных материалов, свойства которой нивелируют воздействие грунта на конструкцию в зимний период.
Достаточная жесткость плиты и равномерное распределение нагрузки по всей площади основания. Даже в том случае, если в процессе эксплуатации плита просядет, это не повлечет за собой значительных повреждений для дома в целом.
Железобетонная плита выполняет функцию чернового пола в доме. В холодных регионах распространено применение плит со встроенной системой теплого пола, что позволяет застройщику сэкономить на черновой отделке и сразу перейти к монтажу чистового напольного покрытия.
Возможность реализации своими руками технологии частично или полностью.
Стойкость к сезонным подвижкам грунта. Даже на «плывучих» грунтах плитный фундамент не будет деформироваться под действием сторонних напряжений, поскольку конструкция будет подниматься и опускаться вместе с земельными массивами. Это качество представленной силовой конструкции обеспечивает долгий срок службы и надежность сооружения.

Плюсы и минусы

МЗЛФ удачно совмещает преимущества заглубленных и незаглубленных оснований и имеет следующие достоинства:

высокая прочность и надёжность при соблюдении технологии монтажа;
упрощенные земляные работы, которые можно выполнить без экскаватора;
уменьшенное количество стройматериалов;
сниженные трудозатраты на приготовление бетонного раствора.

Присутствует и ряд недостатков:

существенные ограничения по весу и этажности дома.
необходимость устройства на пучинистом участке сложной системы дренажа;
бетонные работы можно выполнять только при устойчивых температурных условиях более +10℃;
возведение МЗЛФ выполняют на ровной площадке или с уклоном, который не превышает 5⁰.

Прежде чем приступать к возведению ленточного фундамента мелкого заглубления, необходимо произвести геологическое обследование участка на предмет возможности выбора такого вида основания для дома.

Несколько советов по устройству плитного базиса

Разметку будущего котлована удобнее всего делать при помощи кольев и шнура

Разметку будущего котлована удобнее всего делать при помощи кольев и шнура.
Грунт необходимо снимать ровно, а уровень котлована со стороны дна необходимо контролировать при помощи специальных строительных приборов.
Если при копке котлована будет обнаружен более ранняя обработка грунта (его копка в других целях), то необходимо снимать эти слои земли до тех пор, пока не упретесь в сплошные нетронутые пласты земли. И только после этого необходимо выравнивать дно котлована по нижней отметке нетронутых земель при помощи песка и гравия. То есть в этом случае песчано-гравиевая подушка будет просто толще. Если этого не сделать, то более мягкий обработанный грунт может просесть под давлением плиты и соответственно фундамент просто сломается. В след за ним разрушится и дом.
Вокруг плитного фундамента устраивают качественную дренажную систему для отвода лишней воды и снижения пучнистости грунта. А сам фундамент с боков желательно дополнительно утеплить плитами полистирола.

Качественно построенный фундамент-плита станет надёжным базисом для семейного очага на долгие годы.

https://youtube.com/watch?v=Sk_GE4YA5Xw

Как точно рассчитать толщину фундамента?

Цельная плита для монолитного фундамента ставится на подушку, высыпанную из песка. Правильный угол будущих опор – 90 градусов. Фундамент монолитный железобетонный крайне нежелательно возводить на участках, которые расположены даже под незначительным уклоном. Надежность постройки в таком случае гарантировать нельзя. Поэтому, если ваш строительный участок имеет небольшой уклон, либо выберите другой тип фундамента для будущего здания, либо закажите несколько машин земли и выровняйте площадку.

Строительство такого фундамента можно условно разделить на несколько несложных этапов:

создание песочной подушки;
закладывание двух гидроизоляционных линий бетона;
опалубка деревянными элементами;
армирование сеткой;
заливание последнего слоя бетона;
уплотнение его.

Закончив все эти работы, нужно остановить на время строительный процесс, чтобы бетон просох полностью и обрел свою прочность. Если вы хотите увидеть собственными глазами, как правильно выполнять каждый этап такого строительства, посмотрите про монолитный фундамент видео, расположенное внизу этой страницы. Не потратив на это много времени, вы увидите тонкости и нюансы этой строительной технологии и определитесь, подходит ли она для вашего строительства.

Толщина монолитного фундамента определяется после того, как вы получите точную информацию о типе грунта под ней. Поскольку для каждого типа почвы есть свой лимит нагрузки, это нужно учитывать при заливании бетонной плиты. Кроме состояния грунта, на параметры плиты влияют особенности будущего здания, а именно:

его этажность;
его квадратура;
наличие в нем балкона или мансарды;
из какого материала он будет построен (тяжелого или легкого);
вес мебели, бытовой техники и других дополнительных элементов.

Еще один важный фактор, от которого зависит толщина монолитного фундамента – это климат местности, в котором строится дом

Преобладающие погодные условия, скорость и частота ветров и сезонные проявления – все это очень важно учесть, чтобы правильно сделать расчеты. В большинстве случаев, если расчет монолитного фундамента нужен для гаража, небольшой хозяйственной постройки или бани, толщина его плиты составляет десять сантиметров

Для домов, в которых планируется постоянное проживание, нормальной является толщина монолитного фундамента в 25 сантиметров.

Используемые схемы армирования

Классическая схема армирования монолитной плиты — два ряда сетки из прутьев AIII диаметром от 12 до 16 мм. Размер ячейки обеих сеток находится в диапазоне 20–25 мм, таким образом, толщина арматуры выбирается, исходя из минимального содержания стали порядка 0,2% в обоих поперечных срезах плиты.

Монтаж арматуры начинается с установки дистанционных пробок, обеспечивающих толщину защитного слоя 50 мм. На пробки, расположенные с шагом в 20–25 см, укладываются продольные прутья арматуры, на них — поперечные, таким образом формируется сетка. Все пересечения арматуры связываются, к каждому третьему приваривается вертикальный пруток для дистанцирования верхнего ряда арматуры.

К пруткам приваривают продольные прутья третьего ряда, затем в форму укладывают те, которые не имеют жёсткой фиксации к вертикальной конструкционной арматуре. На приваренные продольные прутья накладывают и привязывают поперечные, затем снизу к ним поднимают и привязывают оставшиеся, при этом сохраняется номинальный шаг установки. При необходимости нарастить длину арматурных прутьев их связывают с перехлёстом не менее 50 номинальных диаметров.

Если по проекту плита имеет нижние рёбра жёсткости, их формируют за счёт траншей в слое подготовки, укреплённых листовой несъёмной опалубкой. При этом пространство между траншеями — так называемые песочницы — плотно трамбуются и выравниваются по верхним граням опалубки рёбер. Армирование выступов осуществляется П-образными закладными, которые впоследствии связываются с обоими рядами армирующей сетки плиты. В качестве рабочей арматуры для рёбер используют два ряда прутьев, расположенных в нижних углах П-образных анкеровок. При монтаже армирования рёбер также нельзя забывать о минимальном защитном слое в 50 мм.

Недостатки

К недостаткам технологии относят следующие:

Высокая стоимость строительства за счет потребности в большом количестве бетона, арматуры, щебня, песка и т.д. Расход строительных материалов напрямую связан с несущей способностью почвы и проектными нагрузками. Уменьшить высоту плиты можно за счет устройства ребер жесткости, но для проектирования более сложного основания собственнику придется привлекать высококлассного специалиста.
Нецелесообразность применения на участках с крутым склоном. Как правило, компенсируют недостаток площадки увеличением высоты цокольного этажа, что приводит к перерасходу ресурсов и увеличению издержек на строительство.
Значительные трудовые и материальные затраты при обустройстве подземного помещения, поэтому большинство собственников отказываются от решения строить подвалы или хранилища в плите фундамента или под ней.
Строительство силовой конструкции при минусовой температуре приводит к увеличению сметы на добавку в бетонный раствор дополнительных веществ, способствующих прогреву смеси. В противном случае затвердевшая плита будет с дефектами – микротрещинами и неравномерным составом по всему объему, что значительно снизит грузоподъемность и срок службы самого фундамента.

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.

Виды плитного фундамента

Существует два вида фундамента-плиты по технологии исполнения: сборная и монолитная.

для тяжелых сооружений на насыпных почвах с заглублением до материкового грунта;
строительство на смешанных грунтах, имеющих разные несущие свойства;
для обустройства подвального помещения в условиях высокого уровня грунтовых вод.

По профилю различают три варианта фундамента:

Сплошная плита. Дом без цоколя, когда поверхность плиты служит черновым полом первого этажа (например, шведская плита). Может быть как монолитной, так и сборной.
Ребристая плита. В нижней части присутствуют ребра жесткости. Если это монолитная технология, то для них роют дополнительные траншеи, а опалубку и армирование объединяют с общей частью. Если это сборная технология, то используют ребристые готовые плиты для фундамента.

Дополнительные ребра жесткости сделают конструкцию более надежной даже при небольшой толщине основной части фундаментаИсточник vamnapolzu.ru

Коробчатый фундамент. Дом с цоколем на плите и бетонным перекрытием первого этажа. Плита и цоколь могут иметь монолитную технологию, сборную или комбинированную.