Железобетонный сборный фундамент под ключ

Железобетонный фундамент сборного типа имеет все преимущества монолитных конструкций, но его возведение осуществляется быстрее. Это объясняется тем, что в данном случае нет необходимости ждать застывания состава, а можно проводить работы сразу же после того, как были установлены фундаментные блоки.

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.

Кой-какие понятия

Примечание: все вышесказанное относится только к монолитным плитам. Плита быстросборная, их блоков дорожного покрытия или ВПП аэродромов, будет надежна только на грунтах скальных и крупнообломочных без большой примеси мелких фракций, т.е. не пучащихся и не проседающих.

Читайте также:  Как крепить утеплитель ПЕНОПЛЕКС к фундаменту?

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

Кой-какие понятия

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.

Кой-какие понятия

Примечание: синие цифры – оптимальная для данного типа грунта нагрузка на него от плиты. Она нам понадобится для расчета.

Преимущества и недостатки

Завидная популярность сборных железобетонных фундаментов обусловлена обширным перечнем бесспорных достоинств:

  • возможность укладки без привлечения спецтехники или громоздкого подъемного оборудования;
  • небольшие сроки устройства;
  • повышенный уровень несущей способности;
  • хорошая жесткость и прочность;
  • большой срок эксплуатации;
  • универсальность;
  • простота и легкость укладки готовых элементов.

Недостатков у сборных железобетонных оснований значительно меньше. Так как укладка производится с большим количеством швов и стыков, требуется обустройство надежной гидроизоляции. По сравнению с монолитным фундаментом сборная конструкция характеризуется меньшей прочностью.

Расчет толщины плиты и армирующего каркаса

При устройстве плитного фундамента своими руками важно правильно рассчитать толщину плиты. Слишком тонкое основание не выдержит нагрузок. Заливка чрезмерно толстой плиты приведет к лишним финансовым расходам.

Обратите внимание: каждый сантиметр толщины плиты – это 1 кубометр бетонной смеси на 10 кв. м площади.

Расчет следует доверить профессионалам или использовать специальную программу. Значение вычисляется исходя из типа грунта и нагрузок на фундамент. Следовательно, необходимо иметь данные геологоразведки на участке и готовый проект постройки. Стандартная толщина плитного фундамента – 200-300 мм.

Армирующий каркас для плит толщиной до 150 мм выполняют из одного слоя сетки, располагающегося по центральной горизонтальной оси. Для плит 200-300 мм требуется два параллельных слоя сетки, установленных с отступом 30-50 мм от низа и верха будущей плиты. Диаметр арматуры – 12-16 мм, шаг установки прутьев – 200-300 мм.

Под несущими стенами шаг установки прутьев уменьшают за счет более разрежнного расположения элементов в центральной части плиты.

Количество арматурных стержней и хомутов для их крепления удобнее всего рассчитывать, используя специализированный калькулятор.

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.

    Измеряем уровень и перепад высот грунта на участке

    Роем котлован экскаватором

    Подчищаем дно котлована по уровню высот небольшим экскаватором

  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.

    Засыпаем дно котлована песком

    Трамбуем песочную подушку специальной машинкой

  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.

    Подготавливаем арматуру и доску на опалубку

  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.

    Вяжем арматуру и монтируем опалубку под заливку плиты

    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.

    Начинаем заливку плиты

    В процессе заливки распределяем вручную бетон по всей поверхности

    Бетон должен равномерно покрывать площадь заливки

    Для труднодоступных участков удлиняем лоток бетономашины

    Распределяем весь бетон по поверхности

    Выравниваем поверхность залитого бетона

    Бетон под плиту залит

    Накрываем полиэтиленовой пленкой залитый фундамент

    Готово!

Как собирается фундамент из железобетонных блоков

Работы предполагают несколько этапов:

  1. Сначала осуществляется установка блоков-маяков, которые расставляются в месте, где пересекаются стены, и по углам.
  2. По уровню верхних граней маяков натягивается нить-ориентир, соответственно которой осуществляется укладка остальных блоков в шахматном порядке. При монтаже на каждый блок наносится 2-х сантиметровый слой цементно-песчаного раствора, который необходимо разровнять рейкой.
  3. Вертикальные швы должны плотно заполняться раствором по мере установки блоков.
  4. Чтобы провести коммуникации, между блоками необходимо оставить соответствующие проемы. После того, как будут установлены гильзы, необходимые для прокладки водопровода и канализации, данные проемы следует заполнить раствором, в результате чего получится сборно-монолитная конструкция.
  5. Монтируя блоки, обязательно следует осуществлять их перевязку в рядах, в особенности в тех метах, где стыкуются наружные стены с внутренними. Не допустимым является совпадение стыков в рядах. Окончательная установка проверяется по уровню.

Поскольку в большинстве случаев для монтажа фундамента сборного типа требуется специализированная подъемная техника, то лучше всего доверить выполнение данных работ специалистам.

Особенности расчета толщины плитного фундамента.

При проведении расчета толщины монолитной фундаментной плиты необходимо учитывать следующие величины:

  • промежуток между арматурными сетками;
  • толщина бетонного слоя над верхней и под нижней арматурной сеткой;
  • толщина арматуры.

Самый простой расчет толщины плитного фундамента осуществляется путем суммирования всех этих показателей, при этом оптимальным значением принято считать толщину плиты в 20-30 см. Конечный результат расчета во многом определяется составом грунта и равномерностью залегания пород.

Помимо габаритов плиты основания при обустройстве фундамента необходимо учитывать ширину дренажного слоя и песчаной подушки. Для установки плитного фундамента снимается верхний слой грунта и роется котлован глубиной около 0,5 м. Данная величина определяется с учетом того, что щебень укладывается слоем примерно в 20 см, песок – около 30 см.

В итоге простого суммирования получается, что минимальная толщина всего плитного фундамента не может быть меньше 60 см. Но этот показатель может значительно варьироваться в зависимости от изменений характеристик грунта и веса всей будущей постройки, под которую данное основание сооружается.

Так, плитный фундамент для кирпичного здания должен быть на 5 см толще такого же основания для постройки из пенобетона. При этом при наличии второго этажа в кирпичном доме толщина монолитной фундаментной плиты возрастает до 40 см (или больше — в зависимости от веса и конфигурации строения), а при строительстве двухэтажной постройки из пенобетона – как минимум до 35 см. Данные цифры приведены в качестве примера для понимания того, насколько толщина плитного основания зависит от типа постройки, под которую оно закладывается. Точные показатели для конкретного здания определяются путем расчетов, которые рекомендуется поручать специалистам.

Расчет монолитных железобетонных конструкций

Самым важным параметром монолитной железобетонной конструкции является величина расчетной нагрузки – речь идет о максимальном значении веса, который в состоянии выдержать плиты (ее собственная масса не считается). Величина определяется в соответствии с: толщиной перекрытия или стены, классом прочности бетона, включением в конструкцию арматурного каркаса.

Так, если пустотная монолитная плита может выдерживать нагрузку, равную 800 кг/м2, то сплошная аналогичная плита из напряженного бетона демонстрирует показатель в 1250 кг/м2. Расчеты проводятся до начала строительства, предполагают тщательные вычисления и учет всех параметров: общие нагрузки, сопротивление деформациям, степень разрушений оснований и т.д.

Если заливается фундамент, то его площадь высчитывают по формуле S > γn F/γc Ro, где:

  • γn – обозначает коэффициент надежности (1.2)
  • F – это нагрузка: вес здания, полезная нагрузка (техника, мебель, люди, отделка), для обычного жилого дома составляет 150 кг/м2
  • γc – коэффициент условий в соответствии с типом грунта: для пластичной глины равен 1.0, для крупного песка 1.2
  • Ro – условный уровень сопротивления грунта, берется из таблицы сопротивлений (там учитываются тип здания и грунта)

После определения величины выбирают значения ширины и длины в соответствии с конфигурацией здания. Глубина основания определяется по справочнику СНИП и таким ключевым параметрам: глубина фактического промерзания (произведение глубины для той или иной местности по нормативам и коэффициента отопления, для зданий отапливаемых коэффициент меньше 1, для неотапливаемых 1.1), уровень залегания грунтовых вод (выше/ниже точки промерзания на 2 метра), тип грунта.

Зная указанные данные, можно определить нужное количество арматуры, бетона и возвести прочную монолитную железобетонную конструкцию.

Фундаментная плита с ребрами жесткости

Особенности «пирога» плитного фундамента

Для точности геометрии проверяют совпадение длин диагоналей размеченного прямоугольного участка. На размеченном участке требуется вырыть котлован с учетом толщины песчано-щебеночной подушки, подбетонки, гидроизоляции и проектной величины заглубления плиты. С пятна застройки требуется удалить слой плодородного грунта с растительностью, глубина котлована рассчитывается относительно подготовленной поверхности.

Дно котлована должно быть ровным и горизонтальным, грунт тщательно утрамбовывают. Технология строительства фундамента-плиты может предусматривать использование геотекстиля для создания барьера между грунтом и песчаной подушкой — в этом случае песок не заиливается и не вымывается при подъеме паводковых грунтовых вод. Полотна геотекстиля укладываются с нахлестом в 30 см и заходом на стенки котлована.

На дно котлована равномерно насыпается песок слоем мм.

Достоинства и недостатки фундаментных ребристых плит

После чего смачивается водой и уплотняется при помощи виброплиты. Затем по тому же принципу насыпается и трамбуется следующий слой песка.

Перейти к новому. Есть фундаментная плита, расположенная ребрами вниз, она рассчитана, была подобрана рабочая арматура.

Общая толщина подушки должна составлять не менее мм. Распространенные критичные ошибки: использование песка с примесью глины, выгрузка сразу всего объема песка в котлован с последующим разравниванием.

Песчаную подушку закрывают слоем гравия или щебня толщиной мм. Можно предварительно уложить геотекстиль, чтобы слои не смешивались.