Монолитный плитный фундамент: принципы построения

Железобетонная плита, отлитая на всю ширину основания здания, равномерно делит нагрузку от конструкции коттеджа по всей площади застройки. Поэтому стабильность плитного основания заведомо выше, чем у свайного фундамента или опоры ленточного типа.

Более подходящей опоры домовых стен на подвижных и слабонесущих, также на илистых, пылеватых, торфяниках, песках и лессах не существует – только плитный фундамент. На правильно подготовленной плите допустимо ставить как облегченные каркасники, так и массивные блочно-кирпичные здания.

Поскольку заливка монолитной плиты фундамента недешева, к ее выполнению следует готовится тщательно: учесть геологию участка; внимательно обдумать задачи строительства.

Монолитный плитный фундамент – типы конструкции

В частном домостроении применяются следующие виды плитной опоры: гладкая плавающая плита; оребренная плавающая плита; шведская плита утепленная (УШП). Каждый вид монолитно-плитного фундамента имеет свои особенности.

Гладкая и оребренная плавающая плита

Плитный монолит первого типа гладок и ровен, отливается поверх песчано-гравийной подушки 300-400 мм высоты в опалубку. Перед закладкой фундаментной подушки требуется снять в площадки плодородную почву.

Выполнить надежное основание конструкции дома из гладкой плиты относительно просто, но есть минус – бетона уходит много. Причина высокого расхода бетона связана с неравномерностью нагрузок на фундаментное основание, ведь масса стен постройки и воздействие грунтовой пучинистости зимой более всего влияют на края плитного фундамента.

Для предотвращения деформационного растрескивания монолитного основания дома необходимо наращивать толщину ж/б плиты по всей ее площади. Например, кирпичному коттеджу с двумя-тремя этажами необходима гладкая плавающая плита фундамента толщиной более 400 мм.

Следует также учитывать возможные подвижки фундаментной плиты целиком, случающиеся в начале и конце холодного сезона, из-за которых повреждаются подземные домовые коммуникации.

Фундамент из плавающей монолитной плиты с оребрением выполняется обычно вдвое более тонким (до 200 мм толщины), чем его гладкий аналог домового основания – ребра жесткости обеспечивают достаточную прочность. Они закладываются в тело фундамента как сверху, так и снизу в различной конфигурации.

Для небольшого строения выступы ребер жесткости устраиваются под будущими стенами, внешними и внутренними. С целью усиления прочности жесткости можно выполнить дополнительные перемычки, либо смонтировать оребрение в форме прямоугольных квадратов по всему плитном фундаменту перед заливкой бетоном. Последнее решение позволит облегчить задачу сборки балочных перекрытий.

Верхнее оребрение обеспечит функции цоколя и убережет стены от проникновения влаги, но его подготовка более сложна. Следует отметить меньшую жесткость верхнего оребрения в сравнении с армированием ребрами нижнего расположения, поскольку перевязка верхних ребер и плитного монолита по большому счету достигается лишь закладной арматурой.

Фундамент УШП

Две рассмотренных выше типа плитного фундамента достаточно известны отечественным домовладельцам, а плитный монолит УШП – в большей степени новинка. Исследуем возможности и порядок построения фундамента по технологии шведской плиты подробно.

Заливка бетона при создании утепленной шведской плиты ведется по слою утеплителя, предварительно уложенному на площадке. Утеплительный настил формируется из профилированных (боковых) и плоских (серединных) листов экструдированного пенополистирола – влагостойкого, характеризуемого 0,25-0,5 МПа прочностью на сжатие (выбирается по расчетной нагрузке). Подстилающий утеплительный слой предотвращает промерзание грунта под коттеджем, благодаря чему зимой на конструкцию здания не повлияет грунтовая пучинистость.

Фундаментный монолит шведской плиты создается с нижним оребрением – для ребер жесткости в полистирольном утеплителей несложно проделать канавки. Такое основание загородного коттеджа является черновым полом, поверх которого обычно укладывают трубки водяного напольного отопления. Поскольку плитный фундамент УШП обладает низкой теплопередачей, необходимую температуру в доме поддерживать достаточно просто в любое время года.

С учетом перспективного ужесточения строительных норм в России для малоэтажных зданий в части энергоэффективности, обустройство фундамента «шведская плита» в ИЖС является наиболее оптимальным. С позиции эксплуатации здания самым значительным недостатком утепленного плитного монолита признается недостаточно высокий цоколь, допускающий возможное проникновение влаги к стенам при весеннем половодье. Улучшить ситуацию здесь позволит более толстая песчано-гравийная подушка, выведенная над уровнем грунта.

Плюсы и минусы шведского плитного фундамента

Поскольку особенности использования гладкого и оребренного плитного фундамента в частном домостроении достаточно известны, сосредоточимся на эксплуатационных характеристикам сравнительно нового основания – шведской плиты. Итак, преимущества фундаментной УШП в качестве основания малоэтажной постройки следующие:

• препятствует сезонной пучинистости грунта, значительно снижая риски трещинообразования в стенах из легких блоков и ячеистого бетона;
• обеспечивает наибольшую площадь опоры коттеджа на грунт, создавая условия для равномерной (т.е. без перекосов) и минимальной осадки постройки;
• минимизирует фундаментные затраты бетона. Учитывая потребность закладки ленточного фундамента глубже уровня промерзания грунта (для средней полосы РФ – более 1,4-1,6 м), монолитная плита УШП формируется с 30-50% экономией бетона в сравнении с классической бетонной «лентой»;
• построение шведской плиты выполняется без использования бурильной, землеройной или забивной техники, не нуждается в готовых железобетонных и металлических конструкциях.

Наконец, поверхность фундаментного монолита УШП является готовым основанием для монтажа «теплого пола» - наиболее комфортной отопительной системы для частного дома.

Много ли минусов у шведского плитного монолита? Посмотрим:

• требует выравнивания площадки. Чтобы построить УШП на участке ИЖС со сложным рельефом, понадобится значительный объем земляных работ. Намного выгоднее ставить коттедж в таких условиях на свайный фундамент;
• не допускает построения подвала либо погреба. Впрочем, устроить мини-вариант погреба в специальной емкости-кессоне будет возможно;
• не годится для коттеджа с сезонным (периодическим) проживанием, поскольку любой плитный фундамент долго прогревается (чем толще – тем дольше). Для временного жилья рациональнее ставить дом на ленточный фундамент.

Ко всему для создания УШП требуется производство бетонной заливки в короткий срок, т.е. необходим заводской бетон с подачей автомиксером. Просрочки в заливке монолита дольше 10-12 часов резко сократят прочность фундаментной плиты.

Как построить фундамент УШП

Нулевая стадия подготовки плитного фундамента одинакова для всех трех типов конструкции монолита. Необходимо зачистить площадку строительства (с выходом на метр за границы дома – под отмостку), удалив с нее плодородную землю на длину лезвия штыковой лопаты.

На втором этапе площадка ровняется по нивелиру, затем отсыпается песок слоем до 200 мм. По выровненному песчаному основанию засыпается щебень с минимальной высотой в 200 мм. Для гладкой и оребренной плиты такой подушки достаточно, но не для УШП – следует расстелить геотекстиль, отсыпать поверх него 100 мм слой песка. В результате получится ровное основание под укладку пенополистирольного утеплителя.

Третий этап – постановка утеплителя. Плиты ЭППС выставляются одно- и двухслойно, с разбежкой швов, герметизируемых полиуретановым клеем. Под установку нижнего оребрения в утеплительном слое предусматриваются канавки 200 мм глубины. Требуется как минимум 100 мм толщина плиты утеплителя на плоскости основания фундамента. Если по краям фундаментного периметра выставляются не заводские L-образные блоки пенополистирола, а составленные и склеенные в эту фигуру плоские листы утеплителя – перед отливкой бетона потребуется выставление опалубки, т.к. склеенные «края» не выдержат нагрузки от бетонной массы.

В ходе четвертого этапа арматурно-каркасные ребра жесткости подготавливаются вне бетонируемой площадки, затем укладываются в канавки между блоками утеплителя. После вся поверхность плиты УШП закрывается каркасом одноуровневой решетки, на месте перевязываемой с ребрами жесткости в канавках. Чтобы арматура каркаса гарантировано находилась в толще бетонного монолита, под опорные элементы ее нижней стороны закладываются специальные пластиковые подставки. Перевязку арматурных блоков допустимо выполнять электросваркой или хомутами из стальной проволоки.

На пятом этапе выполняется размещение трубок «теплого пола», выполняемое по проекту отопления. Концы каждого отопительного контура выводятся к месту будущей установки теплового оборудования.

Завершающий этап – монолитное бетонирование, проводимое в короткий срок и, по возможности, без долгих пауз (менее 4 часов) при отливке жидкого бетона. Самостоятельное приготовление бетона малыми порциями неприменимо, поскольку не удастся избежать холодных швов между бетонными слоями, а значит фундаментная плита ослабнет и вскоре растрескается.

Нюансы создания плитного фундамента для ИЖС

Недостаточное распространение технологий строительства плитных оснований для частных домов вызывает вопросы, исследованные ниже.

Как рассчитать сечение арматуры жесткости, толщину плиты? По нормативам СП 63.13330.2012 и СП 50.101.2004. Удобно использовать строительные ПО, к примеру, WINBASE или GIPRO. Если постройку коттеджа предполагается вести по одному из готовых проектов – в их документации содержатся все требуемые характеристики стройматериалов.

Как заводить коммуникации? Подземные трубные коммуникации, включая электрокабель при заглубленном вводе внешнего электропитания, следует смонтировать на этапах создания подушки фундамента. Для защиты от физических повреждений зернами гравия трубы необходимо обмотать пленочной гидроизоляцией, либо закрыть коробом из пенополистирола.

Если возможность ввода коммуникаций на стадиях подготовки плитного фундамента была упущена, подключить их возможно после возведения коттеджа пристройкой утепленного короба к стене.

Дренаж под плитным монолитом и вокруг него – нужен ли? Если здание возводится на подтопляемом или болотистом участке, то дренаж необходим обязательно. Дренирующий слой формируется щебневой подсыпкой с зерном 20-70 мм. Для максимальной эффективности дренажного комплекса под фундаментом следует уложить в толще щебневой подсыпки дрены из труб с шагом 1,5-2 м. Еще одну дрену потребуется уложить вдоль периметра фундаментной плиты, либо отмостки.

Собираемую дренажной системой воду необходимо отводить в сектор участка с пониженным рельефом или в специально подготовленный дренажный колодец. Если же грунтовые воды залегают ближе метра от поверхности, придется установить автоматическую систему насосной откачки воды. Благодаря эффективному комплексу дренирования грунт под коттеджем гарантированно не промерзнет, а значит – не произойдет растрескиваний фундамента и отмостки.

Возможно ли строительство плитного фундамента зимой? В принципе, ведение монолитного бетонирования в холодные месяцы возможно, однако модифицированный бетон и техническое оснащение бетонных работ обойдутся значительно дороже, чем при летнем строительстве.

Заводской жидкий бетон с «морозными» добавками стоит на 25 и более процентов дороже «летнего» бетона. И на оборудование купола для обогрева площадки бетонирования в морозы уйдет не менее 30000 руб. Наконец, производство зимних грунтовых работ будет крайне затруднено коротким световым днем и низкими температурами.

Возможен ли монтаж напольного покрытия напрямую по поверхности фундаментной УШП? Конечно, поскольку потребности в выравнивающей стяжке обычно не возникает. Если же выравнивание основания пола все же необходимо, будет достаточно залить самонивелирующую смесь тонким слоем. Следует учитывать, что оборудованную системой «теплого пола» шведскую плиту наиболее верно облицовывать теплопроводящими покрытиями – к примеру, керамогранитом или специальным ламинатом.