Технология строительства фундамента дома

Технология строительства фундамента «утепленная шведская плита» предполагает возможность закладки коммуникаций в тело конструкции, в том числе системы водяного подогрева пола.

Особенности ленточного фундамента

Основание ленточного типа представляет собой замкнутую по контуру ленту. Устройство ленточного фундамента выполняется по периметру будущего строения и под всеми стенами. Обычно он сооружается на грунтах с хорошими показателями несущей способности, не подходит для болотистых почв. Под ленту необходимо обустроить подушку из песка средней крупности с послойным (каждые 100 мм) виброуплотнением.

Рисунок 1. Внешний вид ленточного основания

На грунтах с высокими прочностными характеристиками грунтов ленточное основание может сооружаться даже для строительства многоэтажных зданий – до 9-12 этажей.

Глубина ленточного фундамента определяется индивидуально в зависимости от характеристик возводимого на нем здания, предполагаемых нагрузок, уровня промерзания почвы на участке застройки, наличия подвальных помещений и т.д.

Расчет фундамента

При выборе любого варианта сначала необходимо узнать требуемую площадь фундамента, которая рассчитывается по формуле:

S>1,2·F/(В·R), где:

S (см2) — площадь фундамента,

F (кг) – масса здания,

В – коэффициент, учитывающий условия работы фундамента, принимается равным:

1 — для каменного дома, стоящего на глинистых грунтах,

1,1 (1,2) – для деревянных зданий на глинистых грунтах, при отношении длина/высота здания >4 (или при соотношении длина/высота <4 и каменных постройках на песчаных грунтах)

1,3 – для всех видов домов, стоящих на мелких песках

1,4 – для длинных зданий, стоящих на крупных песках

R (кг/см2) — расчётное сопротивление грунта, принимается равным:

4,5 (3,5) – для плотных (средней плотности) крупных песков

3,5 (2,5) — для плотных (средней плотности) песков средней крупности

3 (2) – для плотных (средней плотности) маловлажных мелких песков

2,5 (1,5) – для плотных (средней плотности) влажных мелких песков

2,5 (2) – для плотных (средней плотности) маловлажных пылеватых песков

2 (1,5) – для плотных (средней плотности) влажных пылеватых песков

4 (2) – для сухих (влажных) супесей

3 (1) – для сухих (влажных) суглинков

5 (1) – для сухих (влажных) глин

Отличить глину, супесь и суглинок «на глазок» можно следующим способом:

  • Глину легко скатать в тонкий шнур, при растирании песок на пальцах не ощущается.
  • Суглинок скатывается в шнур с растрескавшимися краями, при растирании песок на пальцах ощущается, но грунт похож на глину.
  • Супесь скатывается в шнур с трудом или не скатывается вообще, в пальцах растирается в песок с вкраплениями глины.

Справочные материалы для расчета массы здания:

Плотность основных строительных материалов

                         Наименование материала Плотность, кг/м3
Блок газосиликатный      400-600
Блок керамзитобетонный      700-1200
Древесина        500-700
ДСП          1000
Железобетон (бетон)      2500 (2400)
Кирпич глиняный и силикатный          1800
Кирпич керамический пустотелый      1200-1600
Гипсокартон          800
Минеральная вата      200-250
Пенобетон      400-600
Песок сухой (влажный)      1600 (1900)
Сталь          7800
Стекло оконное          2500
Фанера клееная          600

Средний вес кровли и перекрытий.

                                     Наименование      Масса, кг/м2
Гончарная черепица              60-80
Листовая сталь              20-30
Ондулин                3-5
Профнастил              5-10
Шифер              40-50
Перекрытие железобетонное из пустотных плит                500
Перекрытие цокольное деревянное по деревянным балкам, утеплитель плотностью до 200 (500) кг/м3    100-150 (200-300)
Перекрытие чердачное деревянное по деревянным балкам, утеплитель плотностью до 200 (500) кг/м3    70-100 (150-200)

В зимний период на здание оказывает давление снег, ложащийся на крышу.  Его тоже надо учесть, это можно сделать с помощью схемы приведенной ниже. Для расчёта снеговой нагрузки используют первое значение, при уклоне крыши 25 — 60 градусов величину нагрузки умножают на 0,7.

Карта снеговых нагрузок

Полученную площадь фундамента делят на его длину для получения необходимой ширины. В случае выбора столбчатых фундаментов – делят площадь на количество столбов для определения их габаритов.

Когда известны размеры фундамента необходимо рассчитать для него арматуру. Более подробно о том как это делается можно узнать в статье: расчет арматуры для фундамента.

Плюсы и минусы решения

При выборе ленточного основания с плитой по грунту стоит разобраться в плюсах и минусах подобного инженерного решения. К достоинствам можно отнести следующие факторы:

  • Повышенную прочность. Армированная бетонная плита способна выдержать даже высокие нагрузки.
  • Этот тип основания подходит для разных типов почв, в том числе, для глины, торфа, суглинков, а также при высоком залегании почвенных вод.
  • Длительный срок эксплуатации основания.
  • Такой фундамент можно считать основой для строения с любой этажностью.
  • Монолитная плита будет основанием для будущего пола первого этажа.

Однако ленточный фундамент с плитой по грунту имеет и свои отрицательные стороны:

  • повышенный расход стройматериалов, по сравнению с возведением обычного ленточного фундамента;
  • в связи с неглубоким заглублением основания требуется проведение точных расчетов;
  • Высокая трудозатратность процесса в связи с необходимостью проведения земляных и бетонных работ;
  • Высокая стоимость по сравнению с обычным ленточным основанием.

Однако в целом отзывы специалистов об этом типе основания положительны, положительные качества таких фундаментов перекрывают недостатки.

Проектирование

При разработке чертежей сплошного фундамента, конечно же, в первую очередь следует определиться с его толщиной. При возведении высотных городских домов такие расчеты делают исключительно специалисты с использованием разного рода формул.

В индивидуальном строительстве проект железобетонного сплошного фундамента для небольшого дома можно разработать и самостоятельно. Рассчитывать в данном случае, скорее всего, даже ничего не придется. Существуют стандартные показатели толщины таких оснований для тех или иных разновидностей построек, на которые можно ориентироваться в процессе составления проекта.

беседки и легкие пристройки возводят на сплошных фундаментах толщиной 100-150 мм;

под легкими каркасными частными домами, а также одноэтажными бревенчатыми и брусчатыми чаще всего заливают основания этого типа на 200-300 мм;

Проектирование

под бетонными сооружениями или постройками из кирпича либо двухэтажными рублеными возводятся сплошные фундаменты толщиной 250-350 мм;

под двух- или трехэтажными домами из кирпича либо бетона полагается заливать плитные основания на 300-400 мм.

Основные преимущества утепленной шведской плиты:

  • Устройство фундамента и прокладка коммуникаций выполняют в ходе одной технологической операции, что позволяет сократить сроки строительства.
  • Шлифованная поверхность фундаментной плиты готова для укладки напольного покрытия;
  • Слой теплоизоляции ПЕНОПЛЭКС ФУНДАМЕНТ®, толщиной около 20 см надежно защищает от потерь тепла, а это означает существенное снижение расходов на отопление дома и увеличение эффективности функционирования системы «теплого пола»;
  • Почва под утепленной плитой не промерзает, что сводит к минимуму риски возникновения проблем морозного пучения грунтов основания;
  • Закладка фундамента не требует тяжелой техники и специальных инженерных навыков.

Основу утеплённого шведского фундамента составляет обычная монолитная железобетонная плита, которая в частном строительстве используется ещё с середины прошлого века. Что же касается выдающихся показателей устойчивости и энергетической эффективности, то их обеспечивает множество конструктивных особенностей.

Основу фундамента УШП составляет обычная монолитная железобетонная плита

Итак, УШП состоит из таких элементов:

  1. Песчано-щебневая или гравийная подушка, которая выполняет функции дренажной системы и служит в качестве своеобразного демпфера при сезонных колебаниях почвы.
  2. Геотекстильное полотно, препятствующее засорению дренажного слоя мелкими частицами почвы.
  3. Слой гидроизоляции, способный защищать железобетонную конструкцию от пагубного воздействия влаги.
  4. Слой теплоизоляции, которая укладывается как под всей плоскостью примыкания плиты к земле, так и по бокам фундамента. «Пирог» из утеплителя и гидроизоляционного слоя препятствуют распространению тепла в грунт, способствуя уменьшению энергозатрат.
  5. Система дренажа и водоотведения. Благодаря им опорное сооружение не будет подвергаться воздействию атмосферных осадков. Даже если талые и дождевые воды на участке стекают в низины, а подземные находятся на глубине 3 м и больше, наличие систем отвода влаги позволяет продлить срок эксплуатации опорной плиты на десятки лет.
  6. Армирующий каркас или пояс. Являясь жёсткой пространственной конструкцией из толстых металлических стержней, этот элемент делает фундамент более прочным.

    Как известно, бетон отлично противостоит сжимающим нагрузкам, но слабо сопротивляется сгибающим и растягивающим воздействиям. Устранить подобные недостатки и призван армирующий пояс, который прекрасно справляется с упругими деформациями любого типа.

  7. Инженерные коммуникации, к которым относятся канализация, водопровод, электрическая проводка и кабельные каналы для протяжки линий связи.
  8. Система напольного обогрева. Специалисты рекомендуют укладывать водяной контур непосредственно на этапе сооружения фундамента. Это позволяет удешевить строительство и способствует равномерному прогреванию основания пола.
  9. Несущая бетонная плита, толщина которой выбирается в зависимости от особенностей грунта и веса здания. Чтобы повысить прочность железобетонного основания, его выполняют с рёбрами жёсткости. Их размещают под внешними стенами, а также в местах установки колонн и других материалоёмких элементов.
Основные преимущества утепленной шведской плиты:

Армирующий каркас делает шведскую плиту устойчивой к любым знакопеременным нагрузкам

Конечно, столь простая конструкция не может нести нагрузку в виде многоквартирных домов высокой этажности, но в сфере частного строительства она обеспечит должную надёжность и долговечность. Только за счёт монтажа утеплённой шведской плиты затраты на отопление будут снижены на 15–20%, не говоря уже о возможности строительства в сложных условиях без привлечения дорогостоящей техники и оборудования.

Особенности монтажа

Для обеспечения нормальной работы утепленной шведской плиты (УШП) и предотвращения морозного пучения необходимо предусмотреть устройство системы отвода грунтовых вод (дренажная система по периметру сооружения). Важную роль играет также устройство непучинистой подготовки (подушка из крупного песка, щебня). В случае, если применяется комбинация слоев щебня и песка, необходимо предусмотреть разделение данных слоев геотекстилем (при расположении грунта мелкой фракции над более крупным). Под плиту необходимо заранее заложить все необходимые коммуникации (водопровод, электричество, канализация и т.п.) и вводы.

Конструкция шведской плиты предполагает передачу всех нагрузок от сооружения (собственный вес, эксплуатационные нагрузки, снеговые и т.п.) на слой утеплителя, именно поэтому к используемому теплоизоляционному материалу предъявляются высокие требования по прочности. Наиболее рациональным вариантом применения в данной конструкции являются теплоизоляционные плиты ПЕНОПЛЭКС ФУНДАМЕНТ®, обладающие практически нулевым водопоглощением и высокой прочностью на сжатие.

УШП своими руками

Фундаменты из теплой шведской плиты – новая технология, поэтому действующие в РФ СНиП и СП не регламентируют этапы строительства. При этом инженеры должны учитывать общие требования к конструктивным элементам и формулы расчета нагрузок.

Читайте также:  Бетонная подготовка под фундамент — делаем основание надежней

Проектно-изыскательские работы

Перед началом проектирования необходимо собрать данные, отражающие гидрогеологические особенности участка.

Таким образом инженеры узнают:

  • химические и физико-механический свойства грунта;
  • степень пучения почвы;
  • уровень подземных источников;
  • климатические условия в регионе и т.д.

Полученные сведения служат для расчета оптимальных характеристик для конструктивных элементов основания относительно проектных условий.

В обязательном порядке составляется план работ, разрабатывается чертеж силовой конструкции и рассчитывается смета.

Разметка и рытье котлована

УШП своими руками

Перед закладкой фундамента необходимо снять плодородный слой почвы с последующим применением для окультуривания территории. Размечают поле по контуру сооружения. Затем вырабатывают котлован на проектную глубину.

Ширина котлована должна быть больше площади основания дома. После этого делают дополнительные углубления под основными и внутренними стенами, чтобы заложить ребра жесткости для силовой конструкции. Почву на дне выравнивают и утрамбовывают.

Защита от воды и прокладка коммуникаций

На дно котлована высыпают ровный слой крупнозернистого песка. Подсыпку утрамбовывают, формируя плотный пласт высотой 10–15 см. Под песком в большинстве случаев укладывают геотекстиль, чтобы предотвратить заиливание материала в процессе эксплуатации.

Сверху песка выкладывают трубы, из которых состоит дренажная система, а также закладывают инженерные коммуникации. При этом все линии должны выводиться с запасом.

Подготовка подушки

Конструкцию засыпают ровным слоем щебня с последующей утрамбовкой. В результате должна получиться плотная поверхность в одной горизонтальной плоскости. В процессе допускается подсыпка материала и орошение водой для того, чтобы слой можно было качественно утрамбовать.

Монтаж утеплителя

Пласт утеплителя состоит из двух слоев пенопласта или пенополистирола с прокладкой из гидроизоляционного материала, в качестве которой можно использовать полимерную пленку. Толщина утеплителя – 200 мм, но в местах ребер жесткости это значение может составлять 100 мм.

К прочностным характеристикам утеплителя в данном случае предъявляют повышенные требования, поскольку через него конструкция фундамента УШП передает нагрузки от сооружения на грунт.

Обустройство опалубки

Эксперты советуют для плитного фундамента по шведской технологии использовать несъемную опалубку, собранную из заводских заготовок экстрагированного пенопласта.

С целью экономии в частном строительстве можно устанавливать щитовую опалубку из сколоченных досок, при этом не забывая закреплять конструкцию по периметру и в углах клиньями и упорами. Высота опалубки должна превышать уровень поверхности монолитной плиты на 200 мм.

Создание армокаркаса и «теплого пола»

На дно опалубки выкладывают трубы для обогрева пола, руководствуясь такими принципами:

УШП своими руками
  1. По периметру трубы выкладывают плотнее (но не чаще, чем с шагом в 100 мм), чем в центре основания, чтобы получить максимальную тепловую мощность системы.
  2. Минимальное расстояние между внешними стенами и тепловым контуром должно составлять 150 мм.
  3. На стыке монолитных плит трубы не выкладывают, либо помещают их в металлические гильзы длиной 300 мм.
  4. Перед заливкой бетона систему отопления накачивают воздухом, чтобы исключить риск деформации материала под большими нагрузками.

Затем на систему труб для обогрева пола выкладывают силовую конструкцию из арматурных прутьев и сетки. Для изготовления каркаса используют рифленые пруты с диаметром сечения от 12 мм. Сторона готовой ячейки может быть в пределах 100–200 мм. Арматурный каркас устанавливают на пластиковые подпорки высотой 70 мм.

Заливка бетона

Для плит УШП используют бетон марок В20–В25 заводского приготовления или замешанный своими руками. Прочность раствора выбирают, исходя из проектных нагрузок. Заливка монолитной плиты происходит за один раз с помощью предварительно смонтированных рукавов.

Для удаления пустот и уплотнения раствора применяют виброоборудование.

Гидроизоляция

По технологии УШП гидроизоляция фундамента представляет собой прослойку между песчаной подушкой и утеплителем. В качестве гидроизоляционного материала в большинстве случаев используют пленку из поливинилхлорида. Закрепление слоев пленки можно проводить с помощью жидких гвоздей.

Недостатки УШП

Шведская утеплённая фундаментная плита от скандинавов не лишена и минусов. Но серьёзными можно назвать только три. Остальные скорее выступают в роли специфических особенностей. И выбирая такую конструкцию, с ними просто необходимо смириться.

Например, забыть о любых экспериментах. Если хоть на миллиметр отступить от проекта, это впоследствии вылезет серьёзной проблемой. И в большинстве случаев её вряд ли получиться устранить. А ввиду сказанного можно сделать вывод, что потребуется тщательный и продуманный план, который способны сделать только профессионалы.

Ведь самостоятельно выполнить грамотный анализ грунта, а также многочисленные расчёты по нагрузкам и толщинам невозможно. Для этого нужны не только знания, но и многолетний опыт в подобном строительстве. Да и выполнение поставленных задач лучше доверить квалифицированной бригаде.

А из основных недостатков выделяют:

Недостатки УШП
  • Отсутствие в доме подвала или цокольного этажа.
  • Ограничение этажности или необходимость применять только лёгкие материалы.
  • Сложность ремонта основных коммуникаций, которые спрятаны внутри плиты.

Прокладка канализации внутри монолитной УШПИсточник

Последнее обстоятельство, пожалуй, самое неприятное. И поэтому возникает ещё одно условие. Придётся отказаться от экономии. При таком положении вещей необходимо использовать для коммуникаций только самые качественные материалы. Чтобы была гарантия, что они прослужат долгие годы.

Состав

Состав плитного фундамента полностью зависит от характеристик будущей постройки. При ошибках выбора материала исправить их после заливки будет невозможно. Марка бетона выбирается в зависимости от предназначения постройки и погодных условий:

  • для одноэтажных вспомогательных зданий (гараж, летний домик, хозяйственные постройки) можно применять бетон марки М50, при условии последующей установки стяжки из более прочного бетона;
  • если зимой температура опускается до -20 градусов, то лучше применить морозостойкую марку бетона F-75;
  • для постоянно эксплуатируемых жилых зданий следует выбирать прочный бетон марки М200 с повышенной водонепроницаемостью (не менее 95 %).

Если весь объем бетона не удается залить в один день, то продолжать работу можно не позже чем через 12 часов. В противном случае необходимо подождать 1-2 недели до полного высыхания залитого слоя и лишь затем продолжить заливку, это предотвратит образование трещин за счет неравномерного высыхания бетона.

Технология сооружения плитного фундамента

Рекомендуется заглубление плитного фундамента, как минимум на метровую глубину, а если здание не отапливается, то стоит либо утеплить его, либо заглубить на глубину промерзания грунта.

Сначала роют котлован, размеры которого должны быть немного больше плиты, поскольку нужно оставить место для проведения гидроизоляционных и утеплительных работ. Выравнивание грунта нужно произвести тщательно и вручную, поскольку поверхность грунтовой основы обязательно должна быть ровной. Затем прокладывается слой геотекстиля. Это важное условие, которое не позволит песчано-гравийной подушке разойтись в грунт. Слой песка и слой гравия, аккуратно выравнивают с применением нивелира, обязательно с тщательной трамбовкой песчано-гравийной подушки, слоями по 10см. На этом этапе можно проложить необходимые коммуникации (вода, канализация и прочее), если они будут пролегать под фундаментом. После этого, на «подушку» может быть уложен тонкий выравнивающий слой песчано — бетонной подготовки (до 10 см.). Далее идет гидроизоляционный слой из виниловой пленки или рубероида, причем двойной слой приветствуется.

Гидроизоляцию нужно вывести (выпустить) за пределы плиты и при глубоком заглублении объединить с гидроизоляцией стен цокольного этажа. Следом за гидроизоляцией стоит положить слой пенополистирола, для теплоизоляции, поверх которого, может быть дополнительно применен слой защитной виниловой пленки. Подготовка подушки плитного фундамента закончена и можно начинать конструкцию самой плиты.

Этот процесс начинается с увязки или сваривания армирующей сетки из прутков арматуры. Не рекомендуется размещать арматуру слишком близко к поверхности плиты. Как только армирующая сетка закончена, строят опалубку и обязательно укрепляют ее, поскольку давление бетона будет высоким. В полученную форму заливается бетон, который тщательно распределяется и утрамбовывается виброинструментом. Поверхность бетонной плиты, разглаживают и выравнивают, после чего накрывают пленкой, для предотвращения слишком быстрого высыхания. Готовая плита отстаивается три-четыре недели, с поливом ежедневно, в течении первых семи дней. Когда плита готова, можно завернуть, выпущенную гидроизоляцию, и припаять ее к краям плиты. Все, монолитный плитный фундамент готов и можно переходить к другим работам.

Плитные фундаменты очень надежны и долговечны, а их эффективность в условиях сложных грунтов, неоднократно доказана на практике. Песчаные, слабые, пучинистые, насыпные, рыхлые, неоднородные и другие «проблемные» грунты на строительной площадке, могут сориентировать вас на использование именно этого типа фундамента. При правильном планировании и четком соблюдении технологии недостатков у плитного фундамента не так уж и много. Если вы возводите простое здание, например, гараж, баню, мастерскую или любую легкую хозяйственную постройку, то плитный фундамент — отличное решение. Но если ваше здание – жилое, и имеет приличную планировку или этажность, то для использования монолитной плиты в основании дома потребуются серьезные строительные расчеты. Очень важно, чтобы проектировщик обладал соответствующим образованием и были проведены необходимые исследования грунта.

Блочный фундамент

Модель блочного фундамента

Используется достаточно широко, особенно при возведении трех- или четырехэтажных коттеджей. Технология возведения этого типа фундамента заключается в создании системы блоков ЖБС (железобетонных блоков сплошных), которая устанавливается местах максимальной нагрузки. Это могут быть опоры при прогонах или точки пересечения несущих стен.

Преимуществами блочного фундамента являются:

  • Способность выдерживать значительные нагрузки;

  • Простота в сооружении;

  • Относительно низкая себестоимость;

  • ЖБС отличаются повышенной химической стойкостью, что делает возможным возведение этого фундамента на почвах с повышенной кислотностью.

  • Однако надо учитывать, что потребуется надежная теплоизоляция, так как между блоками существуют швы.

    Подойдет для трех-четырехэтажных загородных домов

    Какой у них срок службы?

    Срок службы монолитной плиты оценивается специалистами как очень большой — некоторые источники определяют его в 100 лет. В то же время, фирмы-подрядчики дают гарантию на плиту в районе 15-30 лет, что заставляет сомневаться в большой длительности эксплуатации.

    Причинами такого расхождения могут быть различия в технологии, условиях эксплуатации и прочих факторах, воздействующих на материал и конструкцию. Точных и подтвержденных данных пока не имеется, поскольку технология появилась относительно недавно и статистика не собрана.

    Какой у них срок службы?

    Для ленточных оснований время службы определяется намного конкретнее. Для сборных лент из кирпича отводится 30-50 лет, из ФБС — 50-75 лет. Монолитные бетонные ленты имеют расчетный срок эксплуатации до 150 лет.

    Ленточные фундаменты

    Такое основание является самым универсальных из всех. Ленточные фундаменты применяются на любых типах грунта и для любых типов построек. Более того, если в будущем здании предусмотрено строительство подвала или гаража, специалисты рекомендуют закладывать именно данный тип основания.

    Ленточные фундаменты обустраиваются на разную глубину, в зависимости от тяжести несущих стен и самой конструкции дома. При этом используются различные материалы: кирпич, железобетонные блоки или популярный сегодня бутобетон. Конечно, при выборе нужно учитывать тип грунта, уровень залегания грунтовых вод и потенциальную опасность разрушения основания.