Плитный фундамент своими руками

Плитный фундамент, как разновидность мелкозаглубленного, имеет одни из лучших показателей прочности и надежности. Достигается это благодаря массивному железобетонному основанию в виде плиты, которая равномерно распределяет нагрузку от здания на грунт.

Большой объем бетона и необходимость создания прочного арматурного каркаса относят этот тип фундамента к дорогостоящему, но в условиях слабых и подвижных грунтов это решение бывает более экономически выгодно, чем обустройство другого типа основания. Часто такой выбор делают при строительстве малоэтажных домов в регионах с суровым климатом и пучнистым грунтом, когда значительны его сезонные подвижки во время замерзания и оттаивания.

Одним из существенных достоинств плитного фундамента можно назвать относительно небольшой объем земляных работ и возможность его изготовления своими руками.

Структура фундамента

В разрезе плитный фундамент представляет собой стандартный «пирог», такой же как для бетонных полов:

  • выровненная и утрамбованная площадка;
  • подушка из песка или двух слоев песка и щебня;
  • гидроизоляция;
  • плита основания.

Для северных регионов проводят утепление фундамента экструдированным пенополистиролом, который размещают между плитой и подстилающим слоем песка, а также по торцам плиты. В Европе популярна технология фундамента «шведская плита», когда водяной теплый пол монтируют не в стяжке, а в самом основании.

Определение размеров плиты

Расчет характеристик фундамента (его толщины и площади) — это пожалуй единственный этап, который лучше доверить специалисту. И если с площадью есть определенность (она зависит от размера постройки плюс небольшой запас с каждой стороны), то диапазон рекомендованной толщины плиты лежит в широких пределах — от 10 до 40 см. Для самодеятельных застройщиков рекомендуют сузить диапазон до 15-35 см, но и это значительный разброс.

Если сделать плиту недостаточно «толстой» или ошибиться с выбором характеристик армирования (толщина прута, размер ячейки), то она может не выдержать совокупной нагрузки в реальных геологических условиях. Чрезмерный запас прочности приведет к неоправданным расходам, а избыточный вес утяжелит всю конструкцию, и уже грунт может не выдержать давление на него.

Плитный фундамент рекомендован к применению на слабых грунтах с несущей способностью не более 2.5 кг/см2 (для более прочных грунтов выбирают другой тип основания). В эту категорию попадают пески мелкие пылеватые и средней плотности, суглинки твердые, глины и суглинки пластичные. Причем нормируемая величина несущей способности во многом зависит от уровня влажности грунта (при намокании она снижается). Учесть все факторы неспециалисту очень сложно.

При расчете совокупной нагрузки учитывают:

  • суммарный вес конструкции, с учетом строительных и отделочных материалов;
  • вес плиты;
  • инженерные коммуникации и оборудование;
  • мебель и бытовую технику;
  • ветровое и снеговое давление.

Последние факторы носят временный характер, но их учитывают как постоянно действующие. Они определяются по соответствующим таблицам, в которых учитывают район, высоту конструкции, уклон и тип крыши. Для некоторых регионов эти нагрузки могут иметь довольно большие значения, сопоставимые с удельным весом оборудования, техники и мебели: для снежного покрова до 200 кг на кв. метр, для ветра до 500 кг на кв. метр. И пусть ветер давит на крышу и стены в вертикальной плоскости, эта нагрузка (пусть и не в полной скалярной величине) передается на фундамент.

Помимо инженерного подхода, есть довольно простая и прагматичная методика определения толщины плиты.

Она исходит из того, что для жилого малоэтажного здания необходима двойная сетка арматуры из прута 12-16 мм. Расстояние между поясами берут не менее 70 мм, а толщину верхнего и нижнего слоя бетона до сетки — 50 мм. Затем все это суммируют: 70+4x(12-16) +2×50 = 218-234 мм. Обычно толщину плиты округляют кратно 50 мм, получая ближайшее значение 250 мм. Практика показывает, что в большинстве случаев такой толщины достаточно, чтобы грунт выдержал вес конструкции. А несущие способности самой плиты регулируют армированием и выбором марки бетона.

Гидроизоляция плиты

Естественно, что мелкозаглубленный фундамент не подвержен влиянию грунтовых вод (они располагаются значительно глубже). Но существует капиллярный подъем поды, инфильтрация от близко расположенных водоемов, сезонная верховодка, осадки и таяние снега. Поэтому плитный фундамент точно также нуждается в проведение мер по его гидроизоляции.

Перечень мероприятий зависит от региона и характера грунта, но это касается дренажных работ и выбора типа изоляции для вертикальных поверхностей, а основание плиты и ее верхнюю плоскость в любом случае защищают от влаги рулонной изоляцией.

Полный перечень работ выглядит следующим образом:

  1. Поверх песчаной подушки (песчано-щебеночной или подбетонки) в два слоя стелют рулонную битумную изоляцию. Каждый лист кладут внахлест на предыдущий, а верхний слой смещают на половину ширины рулона относительно нижнего. По периметру листы должны выходить за край плиты — перед проведением боковой гидроизоляции из загибают и «приклеивают» к торцу плиты. В процессе работ все швы заливают горячим битумом или сваривают при помощи газовой горелки (или паяльной лампы).
  2. После заливки плиты и созревания бетона проводят гидроизоляции торцов и верхней поверхности. Но и в этом случае наиболее надежными считаются рулонные материалы (хотя для песчаных грунтов боковые поверхности плиты достаточно обработать битумной мастикой).
  3. Для глинистого грунта, ниже уровня плиты на расстоянии будущей отмостки закладывают дренажные трубы с небольшим общим уклоном в сторону дренажного колодца.
  4. Обратная отсыпка фундамента, лежащего на пучнистом грунте, проводится либо из смеси песка и гравия, либо из грунта, смешанного с песком.

Плитный фундамент самостоятельно

Есть два варианта исполнения самой плиты фундамента: монолитная и сборно-монолитная.
Во втором случае на подстилающий слой укладывают дорожные железобетонные плиты, поверх которых заливают выравнивающий слой цементно-песчаной стяжки. Но такой тип плитного фундамента будет надежным только на скальных или крупнообломочных грунтах. К тому же для его изготовления необходима подъемная техника.

Монолитная плита с общим армирующим поясом более прочная и способна без внутренней деформации и разломов воспринимать нагрузки в результате неравномерной осадки и перемещения грунта.

Подготовка участка и обустройство опалубки для монолитного плитного фундамента
И для мелкозаглубленного фундамента необходимо вырыть котлован. Его глубина должна быть приблизительно на 30 см ниже плодородного (гумусового) слоя. Чтобы обеспечить возвышение плиты над уровнем земли, можно увеличить слой подушки из песка (или песка и щебня).

Размер котлована должен быть больше размера плиты, с учетом места под опалубку и скоса стенок для предотвращения их осыпания.

Перечень подготовительных работ:

  • делают разметку участка;
  • проверяют правильность его геометрии, простейший метод — замер диагоналей, для сложной конфигурации плиты лучше использовать современные приборы (тот же лазерный дальномер);
  • роют котлован, соблюдая горизонтальный уровень;
  • трамбуют дно;
  • засыпают и трамбуют подушку, поливая ее водой;
  • проводят гидроизоляцию (она же нужна, чтобы вода из раствора не уходила в песок во время гидратации бетона);
  • ставят по периметру опалубку.

Для опалубки нужна качественная обрезная доска (без выпадающих сучков и деформации). Толщина доски должна быть не менее 20 мм, а для большого объема бетона лучше выбрать 30 мм.

Самый простой способ монтажа опалубки, если доски предварительно собраны в щиты с высотой будущей плиты.

Щиты крепят к опорным стойкам и усиливают откосами. Края опалубки выставляют по уровню.
Во внутрь опалубки заводят трубы инженерных коммуникаций и выводят их выше уровня плиты (точки вывода зависят от устройства и схемы водоснабжения и канализации).

Армирование плиты

Схема армирования — это клеть из двух слоев арматурной сетки, соединенных между собой вертикальными связями.

Диаметр арматуры обычно выбирают приблизительно 5% от толщины плиты. Если шаг толщины плиты выбран кратно 5 см, то рекомендованные диаметры выглядят так: 20 см — 10 мм, 25 см — 12 мм, 30 см — 16 мм. Размер ячейки варьируется в пределах 20-30 см.

От торца плиты арматура должна отстоять на 25-50 мм. Высота подставок для нижней сетки равна 50 мм, для верхней сетки подставки выбирают исходя из толщины плиты (так, чтобы она находилась на расстоянии 50 мм от поверхности). Чтобы обеспечить правильное расположение каркаса внутри плиты используют фабричные пластиковые грибки. Вяжут сетки проволокой (2мм), вначале нижнюю, затем верхнюю. Затем формируют вертикальные связи. Их шаг в 2 раза больше размера ячейки.

Выбор бетона

Марка бетона для монолитного фундамента во многом зависит от веса здания. Например для каркасно-щитового дома может оказаться достаточно М200 или М250, а для кирпичного лучше выбрать М300. Более точный ответ можно получить в результате расчета совокупной нагрузки при определении толщины плиты.
Морозостойкость должна быть не менее F200, водонепроницаемость выбирают не ниже W4 (лучше W6, а для обводненных грунтов W8). Подвижность должна быть для больших плит П4 (для маленьких П3).
Заливку бетона надо проводить из миксера в один прием.

Уплотнение проводят сразу после заливки. Используют для этого глубинный вибратор. При созревании бетонного камня его необходимо предохранять от пересыхания. Для этого плиту поливают водой и накрывают сверху пленкой. Время увлажнения определяют по конденсату на пленке — если его нет, то плиту поливают снова.