Фундамент плита для дома из бруса: виды, особенности, порядок строительства

Фундаменты

Перед строительством дома из бруса неизбежно встаёт вопрос фундамента. Большинство выбирает сваи, и понятно почему: легкому деревянному дому из бруса достаточно и такой основы, сваи дешевые и быстро устанавливаются. Но всегда ли нужно отдавать предпочтение свайному фундаменту? Однозначно нет. Далеко не под каждый дом и грунт подходит такое основание. А вот монолитный плитный фундамент подходит почти в любой ситуации. Давайте разберём, какие плюсы и минусы у фундамента-плиты, какие виды бывают и в какой ситуации его действительно разумно использовать.

Общая информация о фундаменте — монолитной плите

Для плитного фундамента не требуется глубокое залегание, скорее, наоборот, его несущая способность и «плавающие» особенности будут проявляться именно при достаточно близком расположении к поверхности земли. В этом случае даже морозное вспучивание грунтов не будет оказывать на стабильность постройки своего разрушительного влияния – сама плита, при ее качественном сооружении, вместе с возведённым на ней зданием как бы «плавает» на поверхности грунта.

Принципиальная схема устройства монолитной фундаментной плиты показана на иллюстрации ниже:

1. Уплотненный грунт – дно выкопанного под фундамент котлована.
2. Тщательно утрамбованная «подушка» из песка, песчано-гравийной смеси, щебенки, которая способствует равномерному распределению нагрузок, становится своеобразным демпфером, смягчающим воздействие колебаний грунта. Практикуется послойная засыпка и трамбовка такой «подушки», с тем или иным чередованием материалов, либо однородная, с использованием ПГС.
3. Слой геотекстиля (дорнита), который придаст песчаной «подушке» своеобразное «армирование», предотвратит ее заиливание или размытие на переувлажнённых грунтах. На данной иллюстрации показан лишь один из вариантов размещения геотекстильной прослойки, однако, их количество и положение может варьироваться, в зависимости от конкретных условий. Так, нередко такой слой располагают между поверхностью утрамбованного дна котлована и первым слоем песчаной «подушки» – для исключения проникновения в нее частиц грунта. Слоем геотекстиля также разделяют песчаные и гравийные прослойки засыпки – опять же из соображений армирования и исключения взаимопроникновения. При этом расположение гравийного или щебёночного слоя выше песчаного видится более оптимальным – оттого, что практически полностью исключается капиллярное «подсасывание» грунтовой влаги снизу.
4. Слой так называемой бетонной подготовки. Этим элементом общего «пирога» плитного фундамента зачастую пренебрегают из соображений экономии материала и снижения общей продолжительности работ. А между тем, такая бетонная подготовка играет немалую роль – она позволяет выйти на «чёткую геометрию» основы под дальнейшую заливку фундамента или укладки утеплительных материалов, дает возможность очень качественно смонтировать обязательную для плиты герметичную гидроизоляцию.
5. Уже упомянутый слой обязательной для такой фундаментной плиты слой гидроизоляции, защищающей основу здания от воздействия влаги снизу. Оптимальное решение – это как минимум два слоя рулонных гидроизоляционных материалов на полимер-битумной основе.
6. Сама монолитная плита с расчетной толщиной.
7. Армирующий пояс бетонной плиты. Классическое его исполнение – два уровня арматурных решеток, связанных между собой для придания объемности конструкции специальными хомутами. Расположение арматуры планируют таким образом, чтобы между прутьями и краями плиты сверху, снизу и с торцов создавался слой бетона около 50 мм – чтобы исключить запуск процессов коррозии металла.

Это – общая схема, но существует и несколько разновидностей монолитных фундаментных плит, применяемых в зависимости от тех или иных конкретных особенностей строительства.

Самый простой в исполнении и, наверное, самый распространенный вариант – это сплошная плита, единая толщина которой соблюдается по всей ее площади.

Плюсы и минусы плитного фундамента

Главный плюс плитного фундамента — способность выдерживать большие нагрузки. Вес здания равномерно распределяется по всей площади основания.

Преимущества плитного основания

Подходит для нестабильных грунтов

Монолитная плита во время сезонных изменений пучинистых грунтов, сохраняет равномерное распределение стеновой нагрузки. Такие изменения могут возникать при сильных морозах и оттаивании, длительной влажности, при всех природных явлениях, которые воздействуют на плотность и объемность почвы.  Все здание, как единый конструктив, равномерно поднимается или оседает в зависимости от движения грунта, при этом сохраняется целостность несущих стен и самого фундамента. В отличие от ленточных фундаментов, которые неравномерно проседают при таких явлениях и дают трещины.  Такое свойство плиты позволяет возводить дома на глинистых почвах и суглинках, торфянистых и склонных к заболачиванию, и даже на песчаных грунтах.

Характеризуется минимальным процентом усадки, которая происходит равномерно и безболезненно как для самого фундамента, так и для всего здания.

Высокая несущая способность

В данном случае срабатывает обычные законы физики. Чем больше площадь распределения нагрузки, тем меньшее давление оказывается на основание и грунт.  Все многоэтажные дома возводятся и прочно стоят на монолитном плитном или комбинированных со столбчато-свайными фундаментами.

Долговечность

Грамотное устройство, с учетом особенностей грунта и поведения самой плиты во время эксплуатации, соблюдение требований технологии по утеплению, гидроизоляции, однородности бетонной смеси, достаточного объема гравийно-песчаной подушки и других базовых требований обеспечат прочность и целостность фундамента на многие десятилетия. В среднем, срок жизни качественного плитного фундамент считается вековым, то есть, на нем может прожить не одно поколение. В каждом населенном пункте достаточно много подобных памятников архитектуры, когда многоэтажное здание более 100 лет и даже до 300 лет стоит на бетонной плите. Но следует заметить, что любое долголетие еще зависит и от надлежащего ухода за строением.

Высокая прочность

Это самый прочный фундамент из всех существующих разновидностей. Достигается за счет однородности и отсутствия слоистости тела плиты. В основании отсутствуют стыки и швы, то есть, нет слабых мест для проникновения разрушающей влажности в тело фундамента и появления трещин. Кроме того, равномерное распределение нагрузки по всей поверхности, снимает значительную часть давления на железобетон, что является плюсом к уровню прочности.

Позволяет возвести цокольный этаж

Единственный фундамент, на котором рекомендуется возводить дом с цокольным этажом. Устраивается как основание для цоколя и служит фундаментом для всего дома.

Минимальные земляные работы

Свойственно для мелкозаглубленных фундаментов, без наличия цоколя. Устойчивость к изменениям свойств грунта позволяет выполнять монтаж прямо на поверхности почвы без заглубления, предварительно очистив участок и выровняв его.  Такие работы можно выполнять самостоятельно без строительной техники.

Простая технология возведения

В условиях дефицита средств для возведения фундамента и наличия свободного времени, часть работ можно выполнить своим силами, без привлечения техники и специалистов. В простой технологии устройства плитного фундамента можно легко разобраться. Такие работы как засыпка гравийно-песчаной подушки, подготовка котлована для заглубленных фундаментов, армирование, устройство опалубки, может выполнить любой новичок. Используя специальные формулы или онлайн калькулятор, при наличии весовых расчетов будущего дома, можно самостоятельно рассчитать размеры и объемы фундамента, примерное количество материала и его стоимость. Конечно, такие работы как подготовка бетона и его заливку лучше выполнять за один раз с привлечением специальной техник, с целью достижения однородности плиты.

Сокращает внутренние половые работы 

Плита фундамента уже служит как черновое основание пола в доме. На него можно укладывать финишное половое покрытие: линолеум, ламинат, паркетную доску и если потребуется, защитные материалы, такие как гидроизоляция и утеплитель.

Недостатки плитного основания

Высокая стоимость

Затратность такого фундамента может быть в 3 и более раз выше в чем затраты на устройство ленточного и раз в 5 выше свайного фундаментов. Объясняется такая высокая стоимость необходимостью использования большого объема бетона и арматуры. В отличие от ленты, бетоном заливается вся площадь под будущим домом и на всю глубину фундамента.

Второй существенной статьей расхода является необходимость использования тяжелой и специальной строительной техники. Для заглубления, если необходимо, привлекается ковшовый трактор, для заливки плиты и доставки бетона на объект необходимо будет нанимать бетононасос. Те работы, для которых спец. техника не требуется, достаточно объемны и для их выполнения необходим труд нескольких человек. Поскольку на выравнивание заглубленной ямы, на вязку арматуры, засыпку и трамбовку песчано-гравийной подушки может уйти не один месяц, то можно не успеть до наступления морозов, а бетонные работы при отрицательных температурах выполнять не рекомендуется по ряду причин.

Трудности замены коммуникаций

В отличие от свайных и ленточных фундаментов, где все коммуникации можно проложить через пустотное пространство между грунтом и черновым полом, монолитная плита исключает такую возможность. Все сантехнические коммуникации заводятся на стадии монтажа армированной сетки и заливаются монолитом в плиту. Такое устройство значительно затрудняет, а иногда делает невозможным замену сантехнических коммуникаций в доме. Потому, в плитный фундамент, рекомендуется закладывать сантехнику лучшего качества, которая уверенно прослужит многие годы, а также дополнительно покрыть трубы защитными изоляционными материалами, от перепадов температур и влажности. Для таких домов целесообразно использовать трубы на ПВХ основе, они более долговечны и не подвержены коррозии в отличие от металлических. Имеется единственный риск их повреждения во время монтажа.

Не подходит для холмистой местности

С точки зрения затратности, не целесообразно планировать плитные основания на рельефе с большими перепадами высот, а также на скалистой местности, которая и без того, имеет прочный грунт, способный удержать любое здание средней высотности. Расход материала, в данном случае, будет колоссальный. Кроме того, в случае даже небольшого оползневого смещения грунта по склону, плита не сможет удержать допустимый горизонт, даже сохранив целостность. Возникает риск смещения всего дома на неопределенный угол. Поэтому, для холмистой и горной территории хорошо подойдут свайные фундаменты.

Необходимо утеплять

Железобетон боится влажности, накапливает ее в своей структуре при возникновении точки росы. Любой монолит необходимо утеплять как на уровне заглубления, так и над грунтом, с целью недопущения промерзания. В ином случае, накопленная влажность при первых же морозах начнет разрушать тело фундамента изнутри и вызывать коррозию арматуры.

Слабая прочность на изгиб

Обратная сторона высокой прочности – это плохая устойчивость к деформациям в плоскости. Неравномерное распределение давление на плитный фундамент неизбежно спровоцирует возникновение трещин и начало разрушительных процессов в теле. В значительной степени, этот недостаток смягчает качественное армирование плиты, а также достаточная толщина гравийно-песчаной подушки, которой следует уделить особое внимание. Изменение плотности в неоднородном грунте и его движение меняет места нижнего давления на плиту. В этом случае, если сверху нагрузка дома распределена равномерно, то снизу, такое распределение может постоянно меняться и провоцировать разлом в фундаменте. Только хорошая песчано-гравийная подушка служит смягчающим буфером и предотвращает подобные разрушения.

Виды плитных фундаментов

Есть три типа плитного фундамента:

Классический. Железобетонная плита устраивается на песчано-гравийно подушке с утеплением или без. Толщина слоя бетона 20-50 см в зависимости от грунтов и массы здания. Толщина слоев подушки зависит от глубины залегания плодородного слоя — его надо полностью снять. Полученный котлован на 2/3 можно засыпать песком и гравием.

Утепленная шведская плита (УШП) со встроенным теплым полом. Во-первых, отличается тем, что опалубка плиты несъемная — из L-образных пенополистирольных блоков. Это значительно снижает расходы на отопление — утечка тепла минимальна. Также поверх утепления укладываются трубы теплого пола, на них (иногда — под них) укладывается арматура и все заливается бетоном, толщина бетонного слоя — 10 см. Все коммуникации, включая водопровод и канализацию, закладываются еще на этапе подготовки основания — в песчаную подушку. То есть, после изготовления фундамента, готова система отопления и подведены инженерные системы. Такой подход позволяет ускорить строительство, но сам фундамент получается дорогим. Этот вид основания требует грамотного инженерного расчета и такого же исполнения: при расчете и укладке коммуникаций нельзя ошибаться, так как переделки невозможны. Также возникают вопросы по ремонту систем, замурованных в фундамент. Он невозможен, потому закладывают дорогие материалы с длительной гарантией.

Русский — плита с ребрами жесткости. Для усиления конструкции под тяжелые дома и в тяжелых условиях эксплуатации (сильное морозное пучение) русские ученые придумали делать более массивные ребра жесткости. Их устраивают, как правило, под несущими стенами. Сложность работ при этом возрастает — отдельно устраиваются ребра жесткости, отдельно — плита. Но несущая способность такого фундамента значительно выше, что позволяет уменьшить толщину плиты — до 10-15 см.

Область применения плитного фундамента

Основное назначение – использование в качестве основания на слабых грунтах с предельным значением несущих способностей до 2.5 кг/см2. Сюда попадают пески – пылеватые и средней плотности, глины и суглинки пластичные, торфяные и увлажненные грунты. Причем именно уровень влажности грунта во многом определяет его несущие способности – при намокании он буквально «плывет», теряя свои прочностные свойства. Поэтому, дренажу, гидроизоляции и отмостке отведена важная роль при обустройстве этого вида основания.

В качестве одного из достоинств часто приводят аргумент, что монолитную плиту можно сделать своими руками. Но если даже не рассматривать вопросы выбора типа бетона и параметров арматурного каркаса, остается такой важный этап, как расчет размеров плиты. И если с площадью есть определенная ясность (размер дома плюс с каждой стороны небольшой запас), то толщину плиты рассчитать непросто.

Рекомендованный диапазон толщины плиты фундамента для малоэтажного строительства лежит в пределах 10-40 см.

Но в этот диапазон входит и «легкая постройка» в виде гаража или летней кухни, и двухэтажный дом с мансардой. Если сделать плиту недостаточно «толстой» или выбрать не ту толщину армирующего прутка (или размер ячейки), то она не сможет выдержать совокупной нагрузки. Излишний запас прочности приводит к удорожанию и без того недешевого основания, а избыточный объем бетонирования утяжелит всю конструкцию, и уже грунт может не выдержать совокупную нагрузку.

Есть еще один вариант с диаметрально противоположной сферой применения – плиту обустраивают на скальных и крупнообломочных грунтах с очень высокими несущими свойствами. В этом случае она скорее выравнивает площадку под строительство, а не перераспределяет нагрузку от конструкции.

Порядок строительства плитного фундамента

Намечаем фронт работ для тракториста, разбиваем кольями проектный контур будущего дома. На этом этапе надо снять плодородный слой и докопаться до несущего грунта. Параллельно ликвидируем любой, даже самый небольшой перепад, по пятну застройки.

Надеюсь, что перед тем как рыть котлован, вы верно рассчитали проектную глубину и несущую способность фундамента. Если есть хоть малейшие сомнения, лучше перепроверить.

Обратите внимание на то, что размер котлована должен превышать площадь будущего фундамента на один метр.

На втором этапе начинаем формировать подушку. Для начала отсыпаем дно 200 мм. слоем песка. Главное не только равномерно распределить песок по всей поверхности ну и хорошенько его пролить и утрамбовать. Виброплитой проходим как минимум 3 раза, до тех пор, пока на поверхности не будет оставаться никаких следов и отпечатков.

После укладываем 200 мм. слой щебня и укрываем геотекстилем. Выкладываем гидроизоляцию, её должно быть больше на 400 мм. по контуру плиты, потому что дальше мы будем загибать края на торцы фундамента. Сверху шлифуем все пятью сантиметрами песка и тщательно утрамбовываем.

Финальный штрих - настил распределительной мембраны, которая своими шипами будет увеличивать площадь нагрузки на грунт, а значит добавит прочности всей плите.

На данном этапе, главное не забыть завести коммуникации в дом. Точные координаты рассчитываются при подготовке проекта дома. Уклон канализационных труб должен составлять 20 мм. на каждый погонный метр в направлении от плиты.

Делаем дренаж

Если на вашем участке высокий уровень грунтовых вод, то дренаж не просто желатин, а необходим. Со временем талая вода и верховодка разрушит любую, даже самую крепкую плиту, поэтому копаем канаву под дренаж:

• Выстилаем на дно геотекстиль, который укрываем 150 мм. щебня;
• Затем укладываем перфорированную дренажную трубу, засыпаем получившуюся конструкцию 200 мм. щебня;
• Сверху слой песка, но помните, что нельзя засыпать дренажную трубу тем грунтом, который находится на участке.

Сборка опалубки

Советую выбирать доски толщиной не менее 400 мм, иначе они будут гнутся под давлением бетона. Не лишним будет укрепить доски ребрами жесткости и отсыпать снаружи грунтом.

Многие на этом этапе забывают обшить опалубку полиэтиленовой пленкой, а зря, поскольку бетон быстро отдает влагу сухому дереву и трескается. К тому же так будет проще демонтируется опалубку после высыхания бетона.

Армирование

Для этого вам понадобится арматура диаметром от 12 до 16 мм. Пруты укладываются в перехлёст и в разбежку, чтобы нахлёст параллельных прутьев составлял не менее 500 мм. В итоге должна получиться арматурная сетка с секторами 200 на 200 мм.

Нижняя часть армокаркаса выставляется на пластиковые подставки для того, чтобы сохранить защитный слой бетона, который должен быть не менее 45 мм.

Верхняя ряд арматуру выставляется на специальные проставки, простонародье называются "лягухи" Все это между собой увязываются вязальной проволокой.

Заливка фундамента

Надо сразу заливать весь фундамент, поэтому важно правильно рассчитать и заказать необходимое количество бетона. Следующий этап - это уплотнение раствора. Избавляемся от пузырьков воздуха, которые возникли в процессе заливки. В идеале, при помощи строительных вибраторов.

На этом все, остается подождать, пока наша железобетонная монолитная плита наберет прочность, обычно, на это требуется 20-25 дней, после этого можно снимать опалубку и строить дальше.

Заключение

Фундамент с конфигурацией плиты можно считать универсальным, так как его можно проектировать под любые малоэтажные здания и практически на любых грунтах. Но здесь ключевое слово «проектировать». Не стоит думать, что базу дома можно залить «как у соседа», и экономить на чём только можно, в том числе на марке бетона. Плита только тогда обеспечит устойчивость здания и его долговечность, когда учтены все нюансы: исследован грунт, просчитаны нагрузки, предусмотрен запас прочности и работы выполнены в точном соответствии со строительными технологиями.