В последние годы монолитные железобетонные плиты стали особенно популярны, прежде всего, благодаря одной своей разновидности – утеплённой шведской плите. Плитные фундаменты действительно имеют целый ряд достоинств. Впрочем, недостатков они также не лишены. Сегодня мы расскажем о самых востребованных типах таких фундаментов, об их плюсах, минусах и специфике их устройства.
Плита – сплошное монолитное железобетонное основание под всем зданием. В малоэтажном домостроении наиболее востребованы плиты незаглублённые («плавающие») либо мелкого заложения. Именно их мы и будем рассматривать.
Начнём с плюсов и минусов этого типа фундаментов.
Виды плитных фундаментов
Ребристая плита совмещает в себе плитный и ленточный фундаменты. Прямоугольные или трапециевидные выступы (рёбра) – это по сути железобетонные ленты, которые устраивают под всеми несущими стенами, то есть по периметру здания и под внутренними стенами, которые будут нести нагрузку. А под остальным домом находится плита, объединённая с рёбрами в единый монолит. Рёбра бывают направленными вниз или вверх.
Ребристая плита позволяет реализовать более высокий цоколь, а также уменьшить толщину основной горизонтальной части фундамента, сокращая расходы на бетон и арматуру. Кроме того, плита с рёбрами, обращёнными вниз, лучше, чем плоская, сопротивляется воздействиям, которые возникают при морозном пучении грунта или неравномерной осадке здания, что особенно актуально в случае ослабленных грунтов.
Высоту (толщину) плиты и её конструктивное решение выбирают на основании расчёта, где учитывают тип грунта, нагрузки – собственные (стены, перекрытия, крыша) и эксплуатационные (снеговых и пр.), а также другие факторы. Обычно высота плоской плиты – 200-300 мм, для одного-двухэтажного газобетонного дома стандартно – 250 мм.
В «ребристом» варианте плита, как правило, имеет высоту 100 мм, а рёбра – 200-300 мм (при стандартной ширине 450 мм: ширина ребра считается исходя из сопротивления грунта). Но в разновидности плиты «рёбрами вверх» они могут быть и более высокими, если стоит задача сделать более высокий цоколь. Кроме того, увеличенные рёбра предусматривают для зданий с неравномерной нагрузкой на фундамент.
Основная часть плиты – бетон. Как правило, применяют бетон марок М300 (класс B22,5) или М350 (класс B25). Бетон обладает хорошей прочностью на сжатие, но недостаточной прочностью на изгиб и растяжение. Поэтому плиту обязательно армируют, чтобы повысить её прочность. Все параметры армирования определяются проектом. Но обычно в плоской плите предусматривают два горизонтальных ряда арматуры из стальных стержней класса A-III диаметром 10-16 мм, из которых формируют сетки с ячейками 200 х 200 мм.
В случае ребристой плиты каркас рёбер создают из 4-6 продольных стержней диаметром 10-12 мм. Между собой стержни связывают поперечными хомутами из арматуры диаметром 6-8 мм. Каркас рёбер соединяют с арматурным каркасом самой плиты, который представляет собой, как правило, металлическую сетку в виде готовых карт с ячейками 150 х 150 мм, выполненных из стержней диаметром 6-10 мм.
Обратите внимание: арматура должна обязательно находиться в толще бетона, чтобы металл был защищён от коррозии. Защитный слой — не менее 40 мм для арматуры нижней сетки и 20 мм — для арматуры верхней сетки. Чтобы обеспечить это, нижнюю сетку устанавливают на специальные пластиковые фиксаторы.
В каждом конкретном случае устройство плиты имеет свои особенности. Но в общих чертах технология выглядит так. Сначала по проектным отметкам вырывают котлован. Если предполагается дренаж по периметру дома, то затем выполняют его. Далее формируют основание для плиты. Чаще всего это хорошо утрамбованная подушка проектной толщины из крупнозернистого песка, щебня или гравия (нередко – послойно из щебня/гравия и песка). Подушку делают поверх разделительного слоя, например, из геотекстиля. При этом прокладывают трубы канализации и вводный электрический кабель, предусматривая соответствующие закладные для них в конструкции будущей плиты.
После чего сооружают опалубку по периметру фундамента – из деревянных досок или фанеры. Чаще всего поверх подушки делают бетонную подготовку («подбетонку») из бетона низкой марки (В7,5-В10), толщиной 40-100 мм. Подбетонка нужна для выравнивания поверхности (чтобы можно было правильно выставить арматурный каркас) и механической защиты вышележащих слоёв плиты. Далее монтируют гидроизоляцию из того или иного материала, обычно битумного рулонного наплавляемого или обмазочного. Для упрощения и удешевления работ вместо подбетонки и гидроизоляции нередко устанавливают профилированную мембрану из высокоплотного полиэтилена.
Если предполагается теплоизолировать плиту, то на этом этапе монтируют слой утепления, обычно из пенополистирола. В утеплённых плитных фундаментах современного образца (УШП) слой утепления располагают подо всем конструктивном бетонной плиты. И тогда роль опалубки также выполняют плиты теплоизоляции (более подробно вопрос утепления мы рассмотрим чуть позже).
Далее прокладывают водопроводные трубы, а затем выполняют армирование плиты. После чего заливают бетон с помощью бетононасоса или миксера, обязательно уплотняя его выбратором и выравнивая специальной затирочной машиной – «вертолётом».
Плита на пучинистом грунте
Пучинистый грунт (глина, суглинки и пр.) – проблема многих загородных участков, особенно в средней полосе России. Если такой грунт насыщен водой, то зимой при замерзании его пучит: он увеличивается в объёме, что может вызвать деформацию плиты фундамента. Чтобы этого не произошло, при строительстве дома предпринимают ряд мер:
Существуют различные схемы утепления плиты. Чаще всего практикуют следующие варианты. В случае плоской плиты теплоизоляцию укладывают непрерывным слоем подо всей подошвой фундамента (обычно толщиной 100 мм) и по его торцевым частям (100 мм). В случае ребристой плиты – по контуру рёбер (100 мм) и под самой плитой (200 мм при высоте ребра 200 мм и высоте плиты 100 мм). Прочность на сжатие теплоизоляционных плит – расчётная величина. Обычно под подошву плоской фундаментной плиты и под рёбра ребристой укладывают утеплитель с высокой прочностью на сжатие – 400-500 кПа при 10% линейной деформации. Между рёбрами можно монтировать менее прочные плиты утеплителя – 200-250 кПа при 10% линейной деформации. Они позволяют удешевлять фундамент.
Утепление отмостки – плитами толщиной 50 мм. При этом утепление отмостки формирует единый контур с утеплением фундамента.
Утеплённая шведская плита (УШП)
Самый популярный сегодня вариант ребристой утеплённой плиты – УШП, утеплённая шведская плита. Мы уже рассказывали подробно про этот фундамент. Здесь же отметим основные достоинства УШП и её проблемные моменты.
УШП обладает всеми плюсами плитного и утеплённого фундамента. Более того, УШП – это плита, в которую на этапе её сооружения встроены все инженерные коммуникации. То есть ещё и система отопления в виде водяного тёплого пола, у которого есть ряд преимуществ над радиаторным отоплением:
Основные недостатки УШП:
Теплоизоляция плиты: проблемы и решения
Ещё один неоднозначный момент – сама технология утепления как «шведской», так и любой другой плиты. Полимерные теплоизоляционные материалы обладают высокой прочностью на сжатие, но гарантировать, что они не деформируются под серьёзной нагрузкой спустя несколько десятилетий, вряд ли возможно. Среди специалистов встречается мнение, что проведённые к настоящему времени испытания на долговечность теплоизоляционных плит для фундаментов недостаточно убедительны. Самые большие вопросы вызывает срок службы утеплителя под рёбрами ребристой плиты, где нагрузка сконцентрирована на небольшой площади.
В любом случае, каким бы надёжным и долговечным ни был теплоизоляционный материал, он прослужит намного меньше, чем, например, полноценная подушка из щебня или гравия. Добавим, что американские схемы утепления ребристой плиты, как правило, не предполагают монтаж теплоизоляции под подошвой плитной части фундамента.
Типичная схема устройства плиты в США: теплоизоляции под подошвой плиты нет.
Поэтому можно выбрать другую схему утепления: монтировать плиты теплоизоляции поверх плиты фундамента. Затем при необходимости устанавливать тёплый пол и заливать стяжку. При этом эксплуатационная нагрузка на утеплитель будет составлять не тонны, а сотни килограмм, и плитам теплоизоляции будет намного проще выдерживать её, что повысит срок их службы.
К тому же стяжка распределяет нагрузку на утеплитель, в то время как рёбра монолитной плиты передают её на утеплитель маленьким пятном контакта. А если вспомнить, что под плоской частью ребристой плиты укладывают менее прочную теплоизоляцию, то нередко плита как таковая почти не передаёт нагрузку на грунтовое основание: «работают» только рёбра. Из-за такой неравномерности фундамент УШП оказывается менее жёстким, чем сплошная плоская плита.
Важный нюанс. Утеплять плиту (снизу или сверху) и отмостку нужно за один сезон. Если проигнорировать утепление отмостки, то весной грунт по периметру плиты оттаивает (нагревается теплом от солнца), а под ней ещё нет. В результате углы плиты под своей тяжестью могут «провисать», из-за чего возможно появление трещин в этих местах фундамента.
Утеплённая шведская плита 2.0 (Supergrund)
Опыт эксплуатации классической УШП показал, что у неё есть конструктивные моменты, которые хотелось бы улучшить. Шведские конструкторы сделали это, что привело к появлению модернизированной версии такого фундамента – «УШП 2.0» или по-шведски «Supergrund».
Проблемы традиционной УШП:
В чём отличия УШП 2.0 от классической «шведской плиты»? В версии 2.0 рёбра отделены от плиты теплоизоляционной прослойкой толщиной 50 мм. Да и сама плита – это фактически стяжка толщиной 100 мм, в которой находится водяной тёплый пол. По сути УШП 2.0 – это мелкозаглубленный ленточный фундамент с полами по грунту, только в более энергоэффективной модификации. Ещё одно небольшое отличие: в «супергрунде» слой теплоизоляции вдоль наружной стены ленты играет роль только опалубки. После заливки бетона теплоизоляцию демонтируют.
Схема устройства “Супергрунда”.
«Супергрунд» лишён многих недостатков классической УШП и добавляет себе преимущества ленточных фундаментов.
Среди плюсов УШП 2.0:
Вместе с тем и «супергрунд» не лишён недостатков:
Утеплённый финский фундамент (УФФ)
Другая альтернатива традиционной УШП – утеплённый финский фундамент (УФФ), всё более популярный в нашей стране. УФФ очень похож на «супергрунд». Это также не совсем плита, а, скорее, разновидность мелкозаглубленного ленточного фундамента с полами по грунту, только очень энергоэффективного.
Главное отличие от «супергрунда» – в конструкции ленты. В УФФ предусматривают железобетонную подошву, которая несёт и распределяет нагрузку, а поверх подошвы – собственно ленту в виде керамзитобетонных блоков (не менее трёх рядов).
Ленту изнутри теплоизолируют, как и грунтовое основание под домом, получая в результате утеплённое «корыто», внутри которого прокладывают инженерные системы, включая тёплый пол, а затем заливают стяжку толщиной не менее 100 мм. Отмостку также обязательно теплоизолируют.
«Финский» фундамент обладает всеми плюсами «супергрунда» и даже имеет небольшое преимущество над ним:
Недостатки УФФ те же, что и у УШП 2.0. К тому же есть и свои нюансы:
В конце хотим отметить, что, несмотря не все проблемные моменты, плитный фундамент – одно из лучших решений для дома из газобетона.
Полную информацию о строительстве дома из газобетона можно получить на бесплатных вебинарах YTONG
Требования к фундаментуРазновидности фундаментаИз чего складывается стоимостьМонтаж фундаментаЗаключение
Довольно часто можно столкнуться с утверждением, что раз удельный вес ячеистого бетона в 2-3 раза меньше массы кирпича, то фундамент под дом из газобетона в 2 этажа можно сделать лёгким, существенно снизив затраты на нулевой цикл. Определённая экономия возможна — в случае проектирования ленточных или свайно-ростверковых фундаментов. Но достигается она отнюдь не путём ослабления несущей способности основания, которое обязательно должно быть железобетонным, а исключительно за счёт меньшей ширины.
Стены из газоблока тёплые, и даже при меньшей толщине более эффективны, чем кирпичные. Но им необходима очень надёжная и жёсткая опора, так как этот кладочный материал довольно хрупок и слабо работает на растяжение. Разбираемся, какой нужен фундамент для двухэтажного дома из газобетона.
Фундамент любого здания должен быть надёжным, ведь от него зависит долговечность постройки в целом. Поэтому общие требования к этим конструкциям одинаковы. Они должны быть:
строитель, начинающий автор
На заметку: Приятным бонусом в этом списке была бы экономичность, но ставить её во главу угла не рекомендуем. Строительный опыт показывает, что именно стремление сэкономить на фундаменте чаще всего выходит боком и в конечном итоге влечёт немалые убытки.
Чтобы избежать растрескивания кладки из-за подвижек грунта, фундамент для двухэтажного дома из газобетона должен быть ещё и жёстким. К категории жёстких относят конструкции, преимущественно работающие на сжатие. Их подошва, передающая на основание нагрузку, всегда остаётся плоской, не изгибается, и автоматически выравнивает имеющиеся на грунте деформации. Для устройства жёстких фундаментов применяют щебневый и бутовый бетон, кладку из бутового камня и глиняного кирпича.
Глубина фундамента для двухэтажного дома из газобетона определяется, исходя из типа опорной конструкции, наличия или отсутствия подвала, вида и количества прокладываемых под землёй коммуникаций. В расчёт принимаются данные гидрогеологического исследования грунта:
Каким бы ни был тип грунта (исключение скальный), минимальная отметка заложения базы под наружные стены составляет 50 см. Если грунт илистый, пылеватые и мелкозернистые пески или глина, ленточный фундамент для дома из газобетона в два этажа необходимо закладывать ниже отметки промерзания. Насколько именно, вычисляется по формулам, приведённым в СП 22.13330.
В случае с проектированием подвальных помещений, имеет значение, отапливаются они, или нет. Если нет, то отметка подошвы фундамента равна половине УПГ — отсчёт ведётся не от поверхности земли, а от пола заглубляемого помещения. Если подвал отапливаемый, то для определения глубины заложения применяется понижающий коэффициент, который умножается на отметку промерзания грунта.
Сложно говорить о расчёте фундамента, не имея в виду конкретный объект, строящийся в определённых условиях. Ведь проектирование этой конструкции довольно сложная задача, решаемая на основании комплексного обследования участка. Чтобы определить, какой должен быть фундамент для двухэтажного дома из газобетона, необходимо:
Выполнить расчёты по несущей способности и второй группе предельных состояний (по деформациям). На основе результатов расчётов размеры фундамента можно скорректировать.
Самые популярные проекты серии FH:
Решая, какой фундамент нужен для дома из газобетона в два этажа, многие склоняются в сторону столбчатой конструкции, полагая, что столбы можно выложить из стеновых бетонных блоков. Основной целью является желание сэкономить на более дорогостоящей фундаментной ленте. И действительно, если грунт на участке плотный и обладает высокой прочностью, такую замену вполне можно произвести, расположив столбы по углам, на пересечениях стен и в промежутках, определяемых расчётом. Но о бетонных блоках нужно забыть, они не предназначены для устройства несущих конструкций нулевого цикла.
Если и делать столбы, то в монолите, с предварительным формированием подушек, расширяющих подошву точечных опор. Оголовки столбов обвязываются ростверком – той же фундаментной лентой, только надземной. Именно она принимает нагрузки от конструкций здания и распределяет их на вертикальные опоры.
Недостатком такого решения является то, что выполнять работы по расширению основания, армированию, да и заливке, на существенной глубине неудобно. В любом случае приходится рыть траншею или котлован, так что сэкономить на объёме земляных работ тут явно не удастся. Да и на бетонировании тоже — учитывая, что придётся устраивать и ростверк.
Проектировщики этот тип фундамента для жилых домов обычно не предлагают, не советуем принимать такое решение и мы. Выбрать, какой фундамент лучше для дома из газобетона 10х10 2 этажа, можно из трёх следующих позиций.
На слабых и водонасыщенных грунтах, а так же при необходимости заглубления ниже 3-х метров, наиболее эффективно работают свайные фундаменты. И это наиболее оптимальный вариант для участков на склоне или с неровным рельефом. Для жилых домов обычно используют короткие 6-метровые сваи с несущей способностью от 500 кН. В остальных случаях выбор чаще всего осуществляется между ленточными и плитными конструкциями.
Длина продольных прутов должна быть такой, чтобы была возможность замонолитить концы в ростверке. Конструкция получается высокопрочная и долговечная, удобная для самостоятельного исполнения. Что немаловажно, она обходится на 15-20% дешевле глубоко заложенной фундаментной ленты.
Ленточный фундамент под дом из газобетона в 2 этажа выполняется в виде закольцованной стенки, поверх которой и выполняется блочная кладка. При небольших нагрузках или при строительстве на участке с хорошим плотным грунтом, а так же когда выполняется бетонная подготовка основания, эта стенка может иметь прямоугольное сечение. В остальных случаях, сечение будет ступенчатым – за счёт уширенной подошвы.
Важно! ФБС обладают высокой прочностью, поэтому строительные нормы допускают устройство из них западающего фундамента (когда толщина наземной стены больше ширины цоколя на 12-13 см). Однако, при возведении стен из газобетона проектировать такой вариант нельзя: кладка должна опираться на фундамент всей своей плоскостью, а не свисать с него. Мало того, необходимо предусмотреть ещё и запас ширины – по 10 см с каждой стороны.
Продолжаем сравнивать, какой фундамент лучше для дома из газобетона в 2 этажа. Плитный монолит набирает популярность в малоэтажном домостроении, потому что у него есть несколько существенных плюсов.
Наиболее оптимален выбор этого типа фундамента, когда в доме предусматривается цокольный этаж. В этом случае, плита заглубляется ниже промерзания грунта, поэтому коммуникации можно вводить не через плиту, а через стенки.
Вертикальные ограждающие конструкции подвала можно выкладывать из тех же материалов, что применяют и для возведения ленточных фундаментов. Однако самый надёжный вариант – монолит. То есть, фундамент вкупе со стенками подвала будет выглядеть, как цельная бетонная чаша. При правильном проектировании и сооружении, ей не страшны ни повышенная влажность грунта, ни морозное пучение.
Недостаток у плиты только один – высокая себестоимость, которую влечёт за собой огромное количество бетона класса В22,5, необходимого для заливки. Его объём высчитывается путём умножения площади на высоту фундамента 2 этажного дома из газобетона (в среднем она составляет 300 мм) и на коэффициент запаса 1,1. Дополнительно к этому, выполняется ещё и бетонная подготовка толщиной 100 мм – из более дешёвого тощего бетона В7,5.
Как вариант, вместо подбетонки настилают профильную мембрану, которая тоже стоит немалых денег. К бетону требуется ещё и арматура, и наплавная гидроизоляция, которая закладывается между подготовительным и основным бетонными слоями. На пучинистых почвах под плиту закладывают ещё и слой жёсткого пенополистирола, который исключает соприкосновение фундамента с промёрзшим грунтом.
Если суммировать все слои, цена такого фундамента получается вдвое, а то и втрое выше общей стоимости затраченного бетона. Так что, снизить себестоимость нулевого цикла точно не получится.
Плитный монолит – это не тот вариант, который легко залить самостоятельно. Да и бетон должен быть заводской, с заданными характеристиками, точно соответствующими конкретной марке. Конструкцию нужно правильно спроектировать. Кроме пирога самого фундамента, это ещё и вводы инженерных коммуникаций, так как после заливки сделать их будет уже невозможно.
Предварительные расчёты плиты направлены на то, чтобы правильно определить её толщину, способную противостоять весу здания. При этом учитывается несущая способность грунта, которую можно взять из нормативных таблиц, где приводятся усреднённые данные. Точные цифры можно получить только в результате гидрогеологических изысканий, которые обязательно производятся при индивидуальном проектировании.
Например, строительство будет вестись на суглинках, несущая способность которых составляет 3,5 кг/см². В условии задачи площадь дома 9*10 м (9000 см²) и весит он 200 тн. Высчитываем требуемую нагрузку на грунт 9000*3,5 = 315 тн. Вычитаем из них вес дома, получаем 115 тн – вес фундаментной плиты. Допустим, за минусом веса арматуры остаётся 85 тн бетона с удельным весом 2,8 т/м². Поделив эти значения, получаем 30,36 м³ бетона. 90 м² (площадь дома) делим на 30,36, и получаем 29,6 см — толщину плиты.
Вот как в общих чертах выглядит процесс формирования плитного монолита:
Обязательно гидроизолируются и торцы плиты. Если предусмотрено утепление фундамента, то ЭППС укладывается именно на этом этапе – сразу после гидроизоляции.
Опалубку, с помощью которой фундаменту задаётся необходимая форма, чаще всего выполняют из обрезных досок естественной влажности. Если плита возвышается над поверхностью грунта на 20-30 см, из доски сначала собирают укрупнённые щиты, а потом крепят к забитым в грунт кольям.
Снизу защитный слой бетона 70 мм обеспечивается за счёт пластиковых фиксаторов. Сверху на опалубке просто выставляются отметки выше 35 мм от арматуры, чтобы видно было, до какого уровня лить бетон.
Для заливки фундамента используется готовая бетонная смесь (БСГ) класса 22,5, F75, W6, крупность щебня не более 20 мм, изготовленная по ГОСТ 7473.
После того, как работы по армированию закончены, производится геодезическая разбивка схемы укладки смеси, на которой обозначаются траектории движения автобетононасоса. Разметка бетонирования производится от осей опалубки, за нулевую отметку принимается уровень планировки.
Отметки верха фундамента нивелиром переносят на борта опалубки, в этих местах в доски забивают гвозди. Если нужно визуально отметить толщины технологических слоёв, нужное расстояние отмеряют металлической линейкой от гвоздя, и делают отметку краской.
К работам по бетонированию относятся такие технологические операции:
Перед началом заливки площадь будущего фундамента очищается от грязи, следов масел и битума. При положительной температуре её промывают и дают высохнуть, арматура очищается от ржавчины. В зимнее время наледь и снег убирают горячим воздухом под полиэтиленовым или брезентовым укрытием. Внутренние поверхности опалубки покрывают смазкой (обычно используют отработанные масла).
Бетонирование производят блоками, разрезая массив плиты вдоль и поперёк рабочими швами. На их границах устанавливают внутреннюю опалубку, изготавливаемую из тонкой проволочной сетки с ячейкой 10 мм. Её полоски крепят вертикально, привязывая проволокой к арматуре сеток.
Само бетонирование в этой цепочке операций является заключительным этапом. Смесь перекачивается автобетононасосом в опалубку, укладываясь слоями толщиной не более 50 мм. Разрыв во времени для нанесения следующего слоя составляет не более 1 часа – до того, как уже залитый бетон начнёт схватываться.
Последний слой бетона укладывается так, чтобы до верха деревянной стенки оставалось не менее 5 см, это необходимо принимать в расчёт ещё при установке опалубки. В целом, работы надо организовать так, чтобы бетонирование было непрерывным, и весь фундамент был залит за один день.