Плитные фундаменты

Плитный фундамент для малоэтажного загородного дома - это монолитная железобетонная конструкция либо плоская, либо с интегрированными утолщениями, либо объёмная, объединяющая две плиты с железобетонными балками между ними. Такой фундамент покрывает всю площадь под зданием, воспринимает нагрузки от стен, колонн и других конструкций, равномерно распределяя их на грунт. Использование всей подошвы плиты позволяет максимально снизить нагрузку на единицу опорной площади и равномерно перераспределить её, что позволяет применять такие фундаменты на сложных грунтах, в том числе с неравномерно распределёнными механическими свойствами.

Поверхностные плитные фундаменты хорошо противостоят воздействию растягивающих и сжимающих сил в результате движений грунтов (осадок, пучения) на насыпях и отвалах, на участках рядом с котлованами, на глинистых, обводнённых, органических грунтах, в условиях высыхания и длительной осадки глинистых грунтов. Плиты на дренированном основании избавлены от воздействия гидростатического давления грунтовых вод, от бокового давления грунтов при их движении.

Плитный фундамент - универсальная конструкция, которую в различных вариантах исполнения можно использовать почти на всех видах оснований (кроме сильно сжимаемых органических грунтов и в районах вечной мерзлоты). Дополнительные преимущества поверхностных плитных фундаментов - возможность использовать их в качестве основания пола первого этажа здания, лучшая защита дома (при условии сплошной гидроизоляции) от радона, меньший расход материалов по сравнению с заглублёнными видами фундаментов, сокращение объёмов земельных работ.

УСТРОЙСТВО ПЛИТНОГО ФУНДАМЕНТА
Чтобы предупредить движение грунта под постройкой, способное привести к нежелательным нагрузкам на здание или фундамент, проводят подготовку основания. При устройстве минеральной подушки грунт вынимают с уклоном от центра к периметру для лучшего отвода воды. Перед укладкой подушки грунт утрамбовывают, чтобы уменьшить осадку после возведения дома. Минимальная толщина подушки под фундамент составляет 150 мм, рекомендуемая - 500 мм. Подушка должна быть минимум на 50 см шире фундамента во все стороны. При неглубоком залегании органических или илистых грунтов грунт заменяют. Экономически обоснована замена грунта до глубины 1,5 м.

Слабонесущие грунты укрепляют, втрамбовывая в них щебёнку. Сжимаемые грунты можно пригружать песчаными подушками. Лучший способ защиты плитного фундамента от движений грунта и воздействия грунтовых вод - поместить его на утрамбованную насыпь, выходящую за пределы фундамента минимум на 3 м в каждую строну. Такая насыпь позволит поднять нулевую отметку дома над рельефом, обеспечит отличный отвод от фундамента осадочных и поверхностных вод, послужит дополнительным теплоизоляционным слоем, уменьшающим промерзание грунта под домом. Минеральные подушки целесообразно изолировать от грунта дорожным геотекстилем высокой плотности.

Для повышения энергоэффективности дома и уменьшения промерзания грунта под ним грунт под плитой и вокруг неё прокладывают плотным гидрофобным утеплителем, утепляют и вертикальные грани самого фундамента. Оптимальная ширина подземного утепления грунта для большинства российских регионов - 1,8 м. Уменьшит возможность пучения и кольцевое дренирование вокруг плитного фундамента. Возможный подпор радиоактивных почвенных газов снижают с помощью щебёночной подушки под плитным фундаментом, которая служит также капиллярным разрывом при защите от грунтовых вод. Изоляция грунта под фундаментом с помощью плёнки ПВХ или гидроизоляционных материалов с проклейкой швов также послужит защите дома от радона, а фундамента - от грунтовых вод.

Прокладка коммуникаций
При строительстве фундамента-плиты все коммуникации прокладывают до начала его изготовления. Это ввод воды, газа, электрокабеля, геотермальных систем отопления, вывод канализационных труб. Поскольку ремонт таких коммуникаций в подземной части затруднителен, закладывают дублирующие линии - на них можно переключиться при повреждении основных. Проход коммуникаций через плиту следует защитить гильзами со сминаемыми наполнителями, предупреждающими сдавливание и смещение коммуникаций.

Толщина плиты
Для утепления фундамента можно использовать модульную несъёмную пенополистирольную опалубку. При изготовлении утеплённой шведской плиты опалубкой послужат сплошные слои утеплителя, формирующие профиль будущей конструкции. Толщину плоской плиты для небольшого дома можно выбрать эмпирически. Минимальная толщина плоской плиты - 125 мм. Толщины 125-150 мм будет достаточно для лёгких садовых домиков, надворных хозпостроек, парковок. Для одноэтажных домов на слабопучинистых грунтах достаточно плоской плиты толщиной 150-200 мм, а на пучинистых грунтах - 200-250 мм. Для двухэтажных домов, зданий из тяжёлых стеновых материалов в сложных грунтовых условиях потребуется плита толщиной 250-300 мм. Для ребристых плит минимальная высота сечения плиты с утолщением составляет 400 мм (рекомендуемая - 600 мм). Минимальная толщина плиты в промежутках между утолщениями - 125 мм. Опалубку без утеплителя прокладывают плёнкой для предупреждения обезвоживания бетонной смеси в процессе набора прочности.

Армирование фундаментной плиты
Плоская плита испытывает нагрузки как сжатия, так и растяжения, поэтому её армируют в два слоя. Для этого используют вязаную арматурную сетку с ячейками 200х200 мм из арматуры периодического профиля класса A-III (А400) 14 мм. Если бетон будет контактировать с грунтом, то величина защитного слоя должна быть не менее 70 мм. Если бетонную смесь укладывают по утеплителю, то защитный слой можно уменьшить до 35 мм. Величину защитного слоя регулируют с помощью пластиковых спейсеров, на которые укладывают арматурные сетки. Положение верхней сетки фиксируют стальными «лягушками», гнутыми из арматуры 8 мм.

В фундаментах типа «ребристая плита» утолщения армируют безразрывно по правилам для монолитных ленточных фундаментов. В торцах плиту армируют стальными П-образными элементами, связывающими верхний и нижний уровни армирования, длина которых составляет не менее чем две толщины плиты. В п. 10.4.9 СП 63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения» говорится: «На концевых участках плоских плит следует устанавливать поперечную арматуру в виде П-образных хомутов, расположенных по краю плиты, обеспечивающих восприятие крутящих моментов у края плиты и необходимую анкеровку концевых участков продольной арматуры. Армирование фундаментных плит следует производить аналогичным образом».

Для восприятия продольных нагрузок и предупреждения образования трещин у проёмов в плитах размером более 300 мм необходимо дополнительное армирование. Также нужно дополнительное косвенное армирование нижнего слоя сетки у внутренних и наружных углов плит, как мест концентрации наибольших напряжений.

Бетонирование фундамента плиты
Класс бетона по прочности на сжатие для плоских фундаментных плит должен быть не менее В20 (М250) с водостойкостью не ниже W6 (п. 7.10 СП 52-103-2007 «Железобетонные монолитные конструкции зданий»). Фундаментную плиту следует бетонировать в один приём. Разница во времени укладки бетона должна быть не более 1-2 часов (в зависимости от температуры). Если бетонирование происходит в жаркую погоду, то плиту необходимо укрывать полиэтиленовой плёнкой. Начинать дальнейшие работы можно при наборе бетоном 70% прочности. Если температура воздуха составляет +20°С и не опускается по ночам ниже, то выжидать нужно 7-10 дней. Перед началом строительных работ на плиту наносят слои гидроизоляции и радонозащиты (обмазочной, наплавляемой).

Фундамент-плита по совокупности своих характеристик является лучшим выбором для строительства малоэтажного загородного дома. Она технологична в изготовлении, требует небольшого объёма земляных работ, отлично противостоит смещению грунтов, обеспечивает дому более высокие теплотехнические характеристики. Не случайно плита в настоящее время - самый распространённый в мире вид фундамента для малоэтажного домостроения. Недостаток плитных фундаментов - более высокая стоимость по сравнению с малозаглублёнными ленточными фундаментами. Однако в простых вариантах плоской или ребристой плиты можно реально сэкономить на цокольном перекрытии при использовании её в качестве основания для пола первого этажа.