Выбор материалов для монолитного бетонного основания
От качества материалов, которые будут использоваться при создании монолитного плитного фундамента, зависит прочность и надежность всей конструкции. Поэтому, следует очень ответственно подходить к этому процессу.
Бетон
Особое внимание следует уделить выбору бетонного раствора, так как для создания монолитного основания рекомендуется использовать особый класс этого строительного материала. В частности бетон должен иметь следующие характеристики:
Характеристики бетона
- Марка – не ниже М300, что соответствует классу прочности В22,5. Читайте дополнительную статью о том, какой цемент использовать для фундамента.
- Подвижность смеси – П-3.
- Морозостойкость – выше F
- Водонепроницаемость – не ниже W
Теплоизоляционные материалы
Чаще всего монолитный плитный фундамент возводится под строения, которые эксплуатируются круглый год. Поэтому к выбору утеплителя для основания дома также следует подходить ответственно.
Материалы для теплоизоляции
Чаще всего утепление монолитной плиты выполняют с помощью экструдированного пенополистирола. Этот материал обладает отличными теплоизоляционными характеристиками и не требует особых навыков в процессе монтажа. Главное условие – выполнять теплоизоляцию плитного основания в соответствии с технологией утепления бетонных и железобетонных конструкций. Вас также может заинтересовать подробная статья о технологии строительства утепленной шведской плиты.
Материалы для гидроизоляции
Защитить фундамент в виде монолитной плиты можно с помощью любых соответствующих материалов. Однако их следует выбирать в зависимости от степени влажности грунта в месте строительства. При глубоком залегании грунтовых вод можно выполнять гидроизоляцию по простой схеме, используя доступные влагозащитные материалы. Если грунтовые воды располагаются близко, то следует предпринять более серьезные меры. Для создания надежной защиты от почвенной влаги рекомендуется использовать специальные влагозащитные мембраны (читайте более подробно про применение гидроизоляционных мембран для фундаментов и подвалов).
Кроме того вполне может использоваться рулонная гидроизоляция, например, битумно-полимерные материалы. Они отличаются более качественным составом, благодаря которому материал выдерживает высокую и низкую температуру без снижения качественных характеристик.
Выбор арматуры
Для создания арматурного каркаса можно использовать обычные прутья диаметром от 14 мм. Класс арматуры не имеет значения, если соединение прутьев будет выполняться вязальной проволокой. Читайте более подробно про правила выбора и расчета арматуры для фундамента, а также про такую новинку, как стеклопластиковая арматура.
Как сделать монолитный фундамент для дома
Залить монолитный фундамент под дом не так просто. При установке монолитного ленточного фундамента для начала необходимо выкопать траншею. Важный момент – зачистка дна котлована перед возведением фундамента. Кроме того, необходимо следить за тем, чтобы туда не попала вода. Глубина траншеи должна соответствовать полностью подошве фундамента.
После чего делается песчаная подушка, где преимущественно используют песок либо некрупный щебень. Вся процедура повторяется несколько раз, утрамбовывая один слой за другим до тех пор, пока высота подушки не достигнет 0, 3-0, 6 м. После чего до уровня земли оставшуюся часть заливают бетоном.
Далее необходимо установить опалубку на основе дощатых щитов. Сверху щиты должны быть соединены планками. После чего необходимо уложить слои толя либо рубероида. Именно такая технология возведения фундаментов обеспечит надежную гидроизоляцию.
При строительстве деревянных домов используются фундаментальные панели толщиной в 26 см. Для их изготовления используют специальные добавки, которые повышают гидроизоляционные свойства.
В таком фундаменте сразу устанавливаются панели для коммуникационных отверстий, дверных и оконных проемов. Современные технологии позволят создать панели любых размеров и конфигураций.
На площадях с высоким уровнем грунтовых вод сооружают плитные фундаменты. Для его возведения устанавливают железобетонную плиту, закрепленную арматурным каркасом. Но иногда при сооружении котлована для возведения фундамента можно столкнуться с проблемой «слабого грунта». Для таких грунтов используются свайные фундаменты, позволяющие возводить сооружение на деформируемых основаниях.
Проектирование монолитного фундамента
Вопросы расчета и проектирования фундамента лучше доверить специалистам
Важно учесть не только параметры здания (площадь, материал возведения, вес кровли, стен и прочих элементов), но и особенности почвы, в т.ч. ее несущую способность, водонасыщенность и т.д
Для этого необходимо провести геологические изыскания, а правильно это может сделать только специалист. Кроме того, необходимо учитывать снеговые и ветровые нагрузки.
Важно, чтобы нагрузка на грунт, создаваемая зданием, не была больше несущей способности почвы. Пусть все расчеты делает специалист, а мы укажем лишь примерную логику их проведения:
важнейший показатель, который необходимо рассчитать, — это толщина бетонной плиты. Для этого и необходимо знать несущую способность грунта, а также вес здания;
оценить несущую способность грунта должен геолог. В крайнем случае, можно воспользоваться усредненными данными из таблиц
Допустим, дом необходимо построить на пластичном суглинке, несущая способность которого составляет 3 кг/см2;
важно правильно оценить вес здания, умножая площадь каждой конструктивной части (кровля, стены, перекрытия и т.д.) на удельный вес;
допустим, мы возводим кирпичный 2-этажный дом размером 10*10 м, площадь необходимая для постройки 10 м2 = 100 000 см2;
несущая способность почвы на данном участке будет 100 000 см2*3 кг/см2 = 300 000 кг, или 300 т. Это и есть требуемая нагрузка на почву
Если она будет больше, здание может просесть, если меньше – силы пучения могут выталкивать постройку;
расчет веса дома сложный, так как надо учесть вес стен, кровли, отделочных материалов, мебели и т.д. Наша цель – показать логику расчета, потому допустим, что вес постройки составляет 225 т;
вес бетонной плиты составит 300-225 = 75 т, из которых примерно 15 т составит арматура. 60 т – это вес самого бетона, а при площади 100 000 см2 и удельном весе бетона 2,7 т/м2 толщина плиты составит 27,7 см.
В большинстве случаев достаточно будет плиты толщиной 15-35 см.
Если расчёты заводят в тупик, и нагрузка от здания никак не стыкуется с несущей способностью почвы, то придется вносить коррективы. Например, выбрать для строительства более легкий материал, убрать один из этажей или расширить площадь фундамента.
Как рассчитать железобетонную плиту самостоятельно?
Как рассчитать железобетонную плиту самостоятельно?
Для расчёта монолитной плиты фундамента надо знать:
- Уровень расположения грунтовых вод;
- Параметры грунта, на котором будет размещён фундамент;
- Величину промерзания грунта;
- Полный вес здания, он включает в себя вес коробки, кровли, установленной в нём мебели, бытовых приборов и жильцов;
- Размер снеговой и ветровой нагрузки;
- Вес самой плиты.
В результате подсчётов заданных параметров можно определить, какое давление будет оказывать вся конструкция на грунт. Затем необходимо обратиться к СНиП 2.02.01–83 и определить максимальное давление на грунт в месте строения. Рассмотрим пример:
- Вес здания составляет 19 тонн;
- Вес кровли 3 тонны;
- Вес фундаментной плиты составляет 20 тонн.
Возможная снеговая и ветровая нагрузка добавит сверху 7,5 тонны, итого суммарная нагрузка составляет 49,5 тонны.
При размере здания 6х6 метра, площадь поверхности фундамента составит 36 квадратных метров или 360 000 квадратных сантиметров. Нагрузка на грунт составит разность между весом конструкции и площадью фундамента в результате получаем 0,13 кг на кв. сантиметр. Такая нагрузка допустима для любого грунта.
При расчёте толщины монолита надо в обязательном порядке учесть следующие параметры:
- Расстояние между слоями арматурной сетки;
- Высота бетонного слоя на и под крайними слоями арматурной сетки;
- Размеры арматуры.
Практика показывает, что традиционная толщина плиты составляет 200–300 миллиметров. Если учесть, что под ним должна находиться уплотнённая песчаная подушка высотой до 300 мм суммарная то толщина состав 600 мм. Необходимо понимать, что этот параметр меняется в зависимости от типа грунта, веса здания.
Объём бетона равен произведению периметра фундамента на его высоту, точно так же считается и необходимый объём песка или щебня. На основании проведённых расчётов будет известно и необходимое количество гидроизоляции, арматуры и пр.
Виды фундамента из блоков
Классический фундамент из блоков ФБС – ленточный. Лучше всего сборное основание этого типа подходит для скалистых и песчаных грунтов, но может сооружаться и на неустойчивой почве – в этом случае дополнительно сооружается монолитная железобетонная подошва по всему периметру основания.
Рисунок 3. Конструкция ленточного основания из блоков
Гораздо реже из блоков ФБС сооружаются столбчатые фундаменты. Обычно выбирается для сложных грунтов с повышенной кислотностью при условии строительства небольших зданий (например, бани, небольшой дачи и других подобных построек), а также легких строений (к примеру, щитовых).
Фото 4. Пример столбчатого основания из ФБС под небольшое строение
Особенности монолитной плиты
Монолитная плита — это самый надежный вид фундамента из всех существующих, так как он, в отличие от всех остальных видов, делается не лентой, а целиком, единым блоком. Потому он и называется «плитой», так как это большая укрепленная платформа, на которой можно поставить что угодно, вне зависимости от тяжести, а также сложности конструкции.
Плита заливается прямо на участке, сразу вся. Ее нельзя заливать частями или слоями, так как это нарушит целостность конструкции, сделав ее менее крепкой. Монолитную плиту тоже могут разрушить подземные воды, пусть этот процесс здесь займет гораздо больше времени, чем с бетонной лентой. Кстати, здесь часто применяется инъекционная гидроизоляция, которая делает конструкцию основы только крепче и защищеннее.
Наглядное устройство монолитной плиты
Преимущества и недостатки
В числе преимуществ монолитных фундаментов:
- Сложность почв значения не имеет.
- Сверху можно ставить любые конструкции.
- Нередко такой фундамент делается мелкозаглубленным.
- Сама конструкция проста, не требует множества расчетов.
- Обычно плита — это пол первого этажа.
Стоит упомянуть и о недостатках:
- Подвальное помещение сделать не получится.
- Почти всегда требуются земельные работы.
- Обычно требуется специальная техника, чтобы залить всю плиту бетоном целиком.
- Стоимость высока.
- Обычно отремонтировать такой фундамент трудно, однако, зачастую он только трескается, но не лопается полностью. То есть даже если появятся трещины, такая основа испортится не сразу.
- Плита требует очень хорошего утепления в особенно холодных регионах.
- Так как хорошая гидроизоляция обязательна, это дополнительные расходы.
- Коммуникации нужно продумывать на этапе проектирования.
Несмотря на то, что отрицательных моментов здесь больше, выбор фундамента плиты или ленты все равно не так прост, так как достоинства здесь легко перекрывают любые недостатки.
Возведение монолитной плиты потребует привлечения спецтехники и рабочей силы, своими руками не обойтись
Применение
Монолитный фундамент называется универсальным не только потому, что он может быть установлен на любых почвах, но еще и потому, что он выдержит любое здание. Здесь не влияет ни материал, из которого он собран, ни величина, ни этажность — монолит, с дополнительным укреплением или без него выдержит что угодно.
Поэтому чаще всего он используется, чтобы поставить что-то крупное и тяжелое на не слишком устойчивых почвах.
Из чего состоит ленточный фундамент
Ленточные фундаменты имеют одинаковую форму и поперечное сечение по всему периметру стен дома и внутренних несущих стен. Такие фундаменты подводят под несущие стены и перегородки, а также под печи и камины. Ленточный фундамент состоит из подошвы (подушки) и стены. Подошва представляет собой железобетонную плиту с шириной основания минимум 60 см, которая передает давление на грунт. Для нее используют бетон марки не менее М100. Стена ленточного фундамента должна иметь ширину минимум 40 см. Более точные размеры элементов фундамента, а также его армирование рассчитывают исходя из типа и состояния грунтов, а также веса здания. Используют различные материалы и способы возведения.
Сборный ленточный фундамент не нуждается в опалубке и является наиболее простым и быстрым способом возведения основания дома
Важно, что фундаментные блоки имеют сертификат качества, что гарантирует использование бетона требуемой марки. Количество рядов блоков зависит от глубины заложения фундамента
Гидроизоляция и утепление
При выполнении любого фундамента, необходимо позаботиться о его защите, для этого выполняют гидроизоляцию всего основания, а также утепление, чтобы уменьшить потери тепла, особенно если эти будет жилое помещение.
Гидроизоляция фундамента выполняется со всех его сторон:
- Нижняя часть основания покрывается рулонными материалами еще в момент сбора опалубки. Чаще всего для этих целей применяют рулонный рубероид, который укладывают на песчаную подушку. Рубероид укладывают с нахлестом и наплавляют с помощью специальной газовой горелки. Также рулонные материалы оставляют с запасом по торцам, чтобы в дальнейшем защитить торцы фундамента.
- Торцы (боковая часть) фундамента как уже говорилось выше, гидроизолируют за счет материала подошвы, который в дальнейшем заворачивается наверх фундамента.
- Верхняя часть плиты может защищаться различными гидроизолирующими материалами (рулонными или обмазочными).
Утепление фундамента может выполняться также со всех его сторон. Чаще всего поверх гидроизоляционного материала укладывают теплоизоляцию, после чего уже заливают бетонный раствор. Однако более эффективным способом утеплением будет укладка материала уже на готовую плиту перед устройством пола в помещении. В качестве утеплителя можно использовать пенопласт или пенополистирол толщиной около 50-100 мм.
Особенности технологии
Ранее была описана общая схема возведения плитно-ленточного фундамента. В зависимости от того, планируется ли в доме цоколь, технология будет несколько отличаться.
Дом без цоколя
Принципиальное отличие таких сооружений состоит в том, что плита опирается на грунт всей площадью и выполняет роль опоры. Для домов без цоколя строительство основания проходит быстрее, поскольку не приходится повторно делать опалубку для монолитной плиты. Но строителям необходимо предусмотреть слой теплоизоляции в «пироге» основания.
Технологические этапы будут следующими:
Вначале возводят ленточный фундамент по технологии, описанной ранее Принципиально важно, чтобы концы арматурной сетки остались торчать на поверхности, поскольку в дальнейшей они послужат связующим звеном между лентой и плитой.Стоит обратить внимание, что внешняя опалубка должна быть выше ленты на высоту плиты. Когда бетон затвердеет, удаляют щиты внутренней части опалубки для ленты и подготавливают площадь для плитного основания. На дне котлована устраивается слой геотекстиля, а на нем – песчано-щебневая подушка
В отличие от предыдущей схемы, помимо гидроизоляции, необходимо разместить теплоизолирующий слой Как правило, для этого используют пеноплекс высокой плотности
На дне котлована устраивается слой геотекстиля, а на нем – песчано-щебневая подушка. В отличие от предыдущей схемы, помимо гидроизоляции, необходимо разместить теплоизолирующий слой Как правило, для этого используют пеноплекс высокой плотности
Когда бетон затвердеет, удаляют щиты внутренней части опалубки для ленты и подготавливают площадь для плитного основания. На дне котлована устраивается слой геотекстиля, а на нем – песчано-щебневая подушка. В отличие от предыдущей схемы, помимо гидроизоляции, необходимо разместить теплоизолирующий слой Как правило, для этого используют пеноплекс высокой плотности
Поверхность теплоизоляции должна находиться на одном уровне с ленточным монолитом. Стыки между листами пеноплекса затирают мастикой или заполняют монтажной пеной. Сверху возводят двухслойную обрешетку, которая не должна соприкасаться с утеплителем. Для этого используют подставки высотой 5 – 6 см. Связывают торчащие прутья ленточного основания с арматурой будущей плиты. Все свободное пространство между внешней опалубкой заливают бетонной смесью на одном уровне.
С цоколем
В таких зданиях железобетонная лента принимает на себя всю нагрузки, распределяет ее и передает на грунт, а монолитная плита выполняет роль нулевого перекрытия для первого этажа.
Этапы строительства следующие:
- разметка и рытье котлована;
- засыпка песчано-гравийной смеси на дне разработанного участка;
- установка опалубки под ленту;
- покрытие стен опалубки гидроизолирующим материалом;
- монтаж армирующего каркаса в траншеях;
- заливка раствора в траншеи;
- выжидание затвердевания смеси;
- установка опалубки по внешнему периметру ленты;
- укрепление щитов распорками, чтобы они не разошлись под действием массы бетона;
- монтаж каркаса из арматуры;
- заливка раствора, вибротрамбовка и ожидание затвердевания.
В этом варианте фундамента лента выполняет функцию ребер жесткости и берет на себя основную часть нагрузки сооружения. Это позволяет уменьшить высоту плиты и сократить расход стройматериала.
Теплоизолирующий слой для фундамента в домах с цоколем можно укладывать непосредственно перед монтажом напольного покрытия.
Преимущества и недостатки блоков ФБС
К основным преимуществам применения блоков для сооружения фундамента относятся:
- Скорость монтажа – укладка железобетонных изделий производится краном, что значительно ускоряет процесс строительства.
- Минимальное время на застывание раствора – даже при устройстве армопояса поверх основания, строительные работы можно продолжать по истечении 1-2 недель (в зависимости от погодных условий). При заливке монолитного основания нужно выждать минимум 28 дней, которые необходимы для набора бетоном проектной прочности.
- Более низкая стоимость по сравнению с аналогичными по конструктивным особенностям монолитными железобетонными конструкциями.
- Высокое качество – ФБС изготовляются в заводских условиях, поэтому обладают соответствующими ГОСТ размерами и несущей способностью.
- Наличие монтажных петель и пазов исключает любые трудности с укладкой блоков.
- Продолжительный эксплуатационный ресурс – при соблюдении технологии монтажа не менее 100 лет.
Фото 5. Строительство основания из ФБС
Из недостатков можно выделить:
- необходимость качественной теплоизоляции конструкций из фундаментных блоков.
- требовательность к качеству грунта (не рекомендуется к применению на пучинистых грунтах).
- необходимость монтажа ЖБ подошвы под фундамент из блоков.
- обязательность армопояса в случае каменного дома.
В конечном итоге, использование блоков ФБС для фундментаментов под каменные дома возможно при подходящей почве, а также безукоризненном следовании технологии изготволения таких фундаментов. И в то же время, блоки ФБС – отличный вариант для фундамента для деревянного дома.
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.
Строительство
Независимо от того своими руками делается фундамент или с наймом рабочих, знать технологию очень важно. Пошаговый контроль процесса необходим на всех этапах установки
Монтаж монолитного ленточного фундамента включает несколько этапов.
Подготовка участка строительства. В первую очередь необходимо расчистить участок от мусора, подготовить место для хранения материалов. На очищенную территорию выносят габариты котлована. По размеченным габаритам дома производят выемку плодородного слоя грунта. Углы будущего фундамента помечают колышками, от них шнурами намечается направление стенок. Работы по разметке производятся с использованием строительного уровня.
- Земляные работы. По шнуру выкапывают траншею на глубину заложения фундамента. Ширину траншеи определяют по проектной ширине ленты с учетом установки опалубки. Обычно для этого оставляют по 20–30 см с каждой стороны.
- Подготовка основания. Дно траншеи засыпают слоем песка в зависимости от типа грунта. Для пучинистых грунтов толщина слоя должна быть не менее 20 см. Подсыпку трамбуют и выстилают гидроизоляционным слоем.
Сборка и монтаж опалубки. Для монтажа опалубки подготавливают щиты из досок. Стенка щита при установке опалубки должна быть строго вертикальна, край досок при этом должен быть выше заливки опалубки на 5–10 см. Щиты скрепляют между собой саморезами или гвоздями и монтируют в траншее с помощью распорок и колышков
Этот этап важно произвести очень тщательно, чтобы при заливке бетоном опалубка сохранила свою форму. Стенки опалубки покрывают пленкой или мастикой для удобства разборки после застывания бетона.
Вязка арматурного каркаса
После установки опалубки можно начинать армирование. Каркас арматуры вяжут из продольных стрежней A-III и поперечных стальных прутьев. Арматурную сетку при размещении в опалубке обеспечивают защитным слоем по 30 мм. Для этого можно использовать обрезки стрежней.
- Заливка бетонной смесью. После окончания монтажа арматуры необходимо залить бетон. Здесь важен контроль качества, непрерывность процесса и его температура. Заполнение опалубки производят равномерно. Для достижения плотности, равномерности, удаления пузырьков воздуха бетон после заливки необходимо вибрировать.
- Уход за бетоном. Все дальнейшие работы проводят после застывания бетона. В среднем монтаж стен можно начинать через 1–2 недели после заливки. Для гидроизоляции монолитного ленточного фундамента боковые поверхности ленты покрывают битумными мастиками. После этого можно проводить обратную засыпку.
Устройство гидроизоляции
В монолитном основании есть поры, работающие, как капилляры при наличии даже небольшой влажности. Незащищенное основание в данном случае будет поглощать влагу, что приведет к негативным последствиям:
- снижению прочности;
- в порах влага будет кристаллизироваться, что приведет к повышению ее объема;
- появится сырость в здании, плесень.
Если предварительно не сделать гидроизоляцию основания, со временем оно придет в негодность, что отразится на общем состоянии здания. В современном строительстве используются разные методы защиты:
- обмазочный характеризуется высокой эффективностью, простым обустройством и обеспечением качественной защиты от влаги. На фундамент наносится мастик или специально предназначенная для этого эмульсия. Необходимо учитывать рекомендации производителя по нанесению, состав может использоваться в обычном или в нагретом состоянии;
- современный и достаточно эффективный вариант гидроизоляции – проникающий, обеспечивает высокую глубину проникновения в бетон. Смесь кристаллизуется в порах, затрудняя внутрь доступ влаги;
- рулонный метод является самым популярным. Используются в данном случае влагостойкие материалы в рулонах.
Принимается решение о выборе того или иного варианта гидроизоляции с учетом расположения водоносных слоев, количества в конкретной местности осадков, наличия поблизости к строению дренажных систем, особенностей конструкции основания и денежных возможностей заказчика.
