Монолитный плитный фундамент, его плюсы и минусы. структура монолитной плиты

Что такое монолитная плита

Монолитный фундамент представляет собой сплошную железобетонную плиту, на которой строится дом. Она не создает значительной нагрузки на грунт, так как из-за большой площади удельное давление относительно невысокое.

Бетонная подушка вместе с домом свободно перемещается на поверхности грунта при его подвижках, жесткости плиты вполне хватает для обеспечения ровного и надежного основания постройки.

При строительстве выкапывают небольшой котлован — в большинстве случает просто удаляют верхний слой почвы. Затем создают слой песчаной засыпки, выравнивают и уплотняют ее, укладывают слой геотекстиля.

Поверх кладут утеплитель (в основном, специализированный пенополистирол), устанавливают опалубку и арматурный каркас. После этого заливают бетон и выдерживают плиту до набора технологической прочности.

В результате образуется прочное, утепленное основание, готовое к принятию нагрузок от постройки и устойчивое к воздействиям грунта.

Достоинства и недостатки

К достоинствам монолитного основания относят:

• Возможность строить дома на слабонесущих, пучинистых или обводненных грунтах.
• Высокая несущая способность плиты позволяет строить достаточно крупные и тяжелые здания.
• При правильном армировании плита способна противостоять всем воздействиям, которые могут возникать и исчезать внезапно. Все подвижки грунта воспринимаются достаточно легко, плита «плавает» на поверхности почвы словно плот.
• Конструкция плиты проста, что позволяет избегать серьезных ошибок при строительстве.
• Создание плиты сразу образует пол 1 этажа, что существенно упрощает дальнейшие работы.

Приверженцы этой технологии утверждают, что недостатков у монолитного фундамента нет.

Это не совсем верно:

• Плита не позволяет иметь подвальное помещение.
• Возможность ремонта основания практически отсутствует.
• Расход строительных материалов и объемы земляных работ весьма высоки.
• Стоимость такого фундамента весьма высока, что является дним из основных ограничивающих факторов.

Недостатки не слишком принципиальные, поскольку условия, в которых используется монолитная плита, чаще всего не годятся для альтернативных вариантов.

Разновидности

Существует несколько разновидностей плитного основания:

• Сборная плита. Состоит из готовых Ж/Б плит, уложенных на подготовленную площадку.
• Монолитная плита, которую заливают прямо на площадке.

По типу конструкции различают:

• Сплошная плита. Используется для построек относительно легких и небольших.
• Ребристая плита. Подошва такого основания имеет ребра жесткости, которые прочно закрепляют опорную конструкцию в грунте, не позволяя перемещаться по горизонтали. Кроме того, наличие ребер способствует более равномерному распределению нагрузок от веса постройки.
• Коробка. Тип плиты, в которой пол первого этажа представляет собой отдельное перекрытие, а поверхность плиты образует цокольное помещение.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!
Плитные основания не популярны в нашей стране из-за больших расходов на строительство, поэтому конструкционные вопросы пока отработаны слабо.

Подходящие условия

Плитный фундамент предназначен для использования в регионах с неустойчивыми, пучинистыми или обводненными грунтами.

Обычно он является альтернативой свайному фундаменту, когда нет возможности доставить или использовать спецтехнику.

Как вариант, плитные основания применяются при слишком глубоком залегании плотных слоев грунта, когда длины свай не хватает.

Плюсы и минусы

Преимущества технологии заключаются в следующем:

1. Технология монтажа похожа на закладку монолитного фундамента традиционным способом, поэтому не вызовет проблем у практикующего строителя.
2. Возвести силовую конструкцию можно в максимально короткие сроки.
3. Под плиту рабочим не понадобится рыть котлован большой глубины.
4. В работе можно ограничиться спецтехникой для доставки и укладки плит.
5. Покупка дорожных плит обойдется собственнику дешевле, чем изготовление железобетонного монолитного основания.
6. Если выдержана технология строительства, то готовый фундамент сохранит прочность и надежность в течение 50 и более лет.

Кроме положительных сторон, застройщик должен учесть и недостатки технологии:

1. Дорожные плиты, бывшие в употреблении, найти достаточно сложно, а новые материалы стоят в два-три раза дороже.
2. Расходы на строительство увеличиваются за счет почасовой аренды дорожного крана и оплаты работы оператора.
3. Устройство подвальных помещений по такой технологии возможно, но приведет к удорожанию проекта и дополнительным трудностям.
4. Несмотря на влагостойкость дорожных плит, при строительстве основания все равно приходится реализовать меры гидро- и теплоизоляции.

Специфика и виды монолитного основания

Для тяжелых массивных строений хорошо подойдет монолитный фундамент

Монолитная ЖБ плита считается одним из самых надежных фундаментных оснований. Её используют при строительстве тяжелых построек, малоэтажных и высотных зданий на нестабильных грунтах. Устройство плиты предполагает формирование единого монолитного ЖБ блока, внутри усиленного армирующей сеткой.

Благодаря такому строению конструкция является подвижной вместе с домом. Постройка базируется на плавающем основании, что предотвращает перепады уровня и соответственно разрушение стен.

Для здания без цоколя подойдет невысокий уровень фундамента

Монолитная плита относится к мелкозаглубленным основаниям, но в отличие от ленточного армируются по всей площади. Принято различать несколько видов монолита:

1. Сплошная заливка производится в уровень с грунтом и устраивается для зданий без цоколя. В этом случае верхняя часть плиты служит основанием для устройства пола.
2. Ребристая плита означает организацию по периметру основания монолитной ленты (или перекрестков), размер которой равняется высоте цоколя.
3. Заливка в коробку означает, что стены являются продолжением структуры основания и имеют общую армацию. Высота ребер в таком случае равна высоте строения. Коробку закрывают ЖБИ – плитами перекрытия, максимально увеличивая площадь распределения нагрузки.

Обычно плиточное основание устраивают для зданий, в которых не планируется устройство подвальных помещений. Но данная технология не ограничивает в этом.

Плитный фундамент — что это

Монолитная плита под дом относится к плавающим незаглубленным фундаментам, бывает также мелкого заложения. Название свое получила из-за того, что железо-бетонная основа заливается под всю площадь дома, образуя большую плиту.

Обязательным условием является наличие песчано-гравийной подушки, которая перераспределяет нагрузку от дома на грунт, и служит демпфером при морозном пучении. Часто такой фундамент — единственное возможное решение. Например, на нестабильных, сыпучих грунтах или на глинах с большой глубиной промерзания.

Конструкция фундамента монолитная плита несложная и надежная, но для ее изготовления требуется большое количество арматуры и большие объемы бетона высокой марки (не ниже B30), ведь армируется и бетонируется вся площадь, занимаемая зданием, да еще с запасом — для большей стабильности. Потому такой фундамент считается дорогим. В принципе, это так, но надо считать. В некоторых случаях его стоимость ниже, чем ленточного глубокого заложения — за счет меньшего объема земельных работ и меньшего количества бетона.

Глубина заложения монолитной плиты определяется в зависимости от массы дома и типа грунтов. При малом заглублении на пучинистых грунтах зимой дом вместе с основанием может подниматься и опускаться. При правильном расчете армирования и толщины плиты на целостность здания это не влияет. Плита компенсирует все изменения за счет силы упругости. По весне, после того как грунт растает, дом «садиться» на место.

Есть четыре 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.

Как сделать своими руками — технология

Чтобы подушка полноценна выполняла свою роль, конструкторам необходимо грамотно рассчитать ширину и высоту этого технологического слоя. Согласно нормативным требованиям, ширина подушки не может быть меньше монолитной плиты, которая будет заложена сверху.

Высоту выбирают с учетом таких факторов:

• глубины промерзания грунта;
• уровня подземных источников;
• проектных нагрузок на силовую конструкцию;
• геологических и сейсмических особенностей участка.

Подготовка стройплощадки заключается в том, чтобы придать грунту состояние, при котором он будет способным выдержать проектные нагрузки. В конце подошва фундамента должна плотно прилегать к земляному основанию.

В связи с этим закладка плитного основания начинается с таких этапов:

• разметка поля по габаритам конструкции;
• выработка котлована внутри намеченного контура на глубину, которая будет несколько больше проектного значения;
• выравнивание поверхности и уплотнение дна.

Когда котлован готов, переходят к устройству песчаной подушки.

Песчаная

Порядок технологических операций будет следующим:

1. Изоляция грунта. Внутри подготовленного котлована выстилают слой гидроизолирующего материала, например, листы геотекстиля. При этом оставляют со всех сторон столько свободного материала, чтобы им удобно было накрыть поверхность и боковые стороны подушки. Мероприятие нацелено на исключение возможности заиливания подошвы под действием грунтовых вод в процессе службы фундамента.
2. Засыпка песка. Потребность в количество сыпучего материала узнают, умножая площадь основания на высоту подушки. К полученному значению добавляют 15% с учетом запаса, который понадобится в процессе утрамбовки.
3. Уплотнение песка. Материал утрамбовывают с помощью виброплиты до тех пор, пока на поверхности не будут оставаться следы от ног. Для этого периодически песок орошают очищенной водой. Добиться такого результата ручной трамбовкой невозможно. Поверхность выравнивают по горизонтали, используя лазерный нивелир или обычный строительный уровень.

Бетонная

Для устройства бетонной подушки на дне подготовленного котлована выстилают слой геотекстиля, а затем засыпают щебнем с последующего его утрамбовкой.

Подложка из бетона может быть:

• Плитной. Здесь используют готовые фундаментные блоки, которые устраивают сверху подсыпки.
• Монолитной.  Монтируют опалубку по периметру, таким образом, чтобы верхняя плоскость готовой плиты была на одном уровне с поверхностью земли. Внутри опалубки устраивают два слоя арматурного каркаса для придания конструкции жесткости и стойкости по отношению к деформирующим нагрузкам. Подготовленный участок заливают бетоном, затем бетон трамбуется и выравнивается.

Альтернативные варианты

Алгоритм устройства подложки из щебня и гравийно-песчаной смеси будет одним и тем же:

1. Дно котлована выравниванию и утрамбовывают.
2. Выстилают слой геотекстиля или рулонного битумного материала. Если проектные нагрузки будут значительными, можно уложить материала в два слоя.
3. Сверху засыпают крупнозернистый песок и утрамбовывают его, периодически орошая поверхность чистой водой.
4. Подготовленную поверхность из песка засыпают щебнем до уровня земли. Сыпучий материал также нужно как следует утрамбовать для исключения любых пустот.

Как правильно заливать фундамент

Заливка бетонной плиты должна происходить одним заходом. Но некоторые строители все-таки делают заливку в несколько этапов. Можно залить все основание, но лишь наполовину. Необходимо создать вертикальные перегородки, после чего сделать заливку наполовину, но обязательно в полную высоту опалубки.

Профессионалы считают, что для заливки нужен наклонный шов, необходимо сделать угловую перегородку. Хотя официальные источники не могут дать конкретного ответа. Большинство строителей не считают правильным делать заливку по частям. Но это не говорит о том, что если вы решили самостоятельно возвести фундамент, вы не можете заливать частями. Для малоэтажных домов такой способ отлично подойдет, он не требует особенной устойчивости основания.

Не следует делать горизонтальных швов около горизонтальных арматур. Идеально, если металл будет находиться в одном слое, а не на стыке. Если вы заливаете небольшими участками, тогда делайте вертикальные швы.

Виды плитного основания

В строительстве есть два вида плитного основания, это:

• простая подушка из бетона;
• основание с ребрами жесткости.

Другие типы уже идут совместимые, к примеру – основание на сваях, или ленточно-плитный. Ленточно-плитный используют при стройке сооружений с подвалами. Копается выемка, ставится бетонная подушка, на нее устанавливают основание. На ленточный фундамент ложится вся нагрузка.

Лучшим вариантом является плитное основание с ребрами, оно достаточно прочное. Возвести его не так и легко, для него необходимо огромное число строительных материалов, поэтому его характеристики превосходят желаемый результат.

Преимущества и особенности монолитных плит

Цельные железобетонные плиты широко применяются при возведении оснований строительных объектов благодаря комплексу преимуществ:

• простоте конструкции. Цельная железобетонная база размещается по всей площади здания на уровне нулевой отметки или с незначительным заглублением в почву. Не требует увеличенных объемов земляных работ, выполняется за ограниченное время;
• приемлемому уровню затрат. Снижение сметной стоимости бетонирования достигается за счет подачи значительных объемов бетона с транспортных средств с помощью лотков. При этом для вязки арматуры, заливки и вибрационного уплотнения бетона используется труд малоквалифицированных рабочих;
• повышенной несущей способности. Увеличенная площадь опорной поверхности и жесткий пространственный каркас усиления позволяют максимально загружать монолитную плиту фундамента. Конструкция гарантирует обеспечение устойчивости возводимого здания при подвижках почвы;
• обеспечению целостности стен строения. Монолитная платформа под дом не подвергается локальным деформациям, равномерно передает на грунт вес конструкции, компенсирует пучение почвы в зимнее время;
• объединению основы постройки с черновым полом. Монолитная основа выполняет функцию чернового пола. Она позволяет обустроить пол нижнего этажа без использования железобетонных плит и заливки стяжки для напольного покрытия;

Перед началом работ осуществляется анализ грунта

• возможности сооружения плитной основы на сложных почвах. Отсутствие необходимости углубления в грунт снижает трудоемкость земляных мероприятий в районах с близко расположенными водоносными слоями, а также в зонах глубокого промерзания почвы;
• универсальности. Цельную фундаментную плиту можно использовать для легких строений, а также зданий с тяжелыми стенами из кирпича или бетонных блоков.

Плитная конструкция наряду с достоинствами имеет ряд недостатков:

1. Проблематичность обустройства на наклонных участках, где велика вероятность сдвигов почвы. Проблема решается путем заливки монолитно с основанием ребер в нижней части наклонного участка, которые фиксируют площадку.
2. Повышенная сметная стоимость, связанная с привлечением к выполнению работ на договорной основе строительных фирм. Самостоятельное строительство позволяет значительно уменьшить затраты.
3. Увеличение объемов работ по выемке грунта и бетонированию при строительстве цокольного помещения. Это связано с необходимостью заливки бетонной основы ниже нулевой отметки на дне котлована.

Особенности плитного основания связаны с различным расположением площадки относительно нулевой отметки. Цельная основа может выполняться:

незаглубленной. Обустраивается без выемки грунта на предварительно спланированной поверхности почвы;

Стандартная монолитная плита больше всего востребованная в сооружениях с наличием подвального помещения

• мелкозаглубленной. Основание здания погружается в почву на глубину 30–40 см до совпадения опорной поверхности с нулевой отметкой;
• заглубленной. Применяется при возведении зданий, имеющих подвальные и цокольные помещения. Строительство связано с выполнением значительных объемов земляных работ, резким увеличением затрат.

Плитный фундамент отличается конструкцией и способом формирования:

1. Монолитный заливается в опалубку с установленным арматурным каркасом. Вся конструкция заливается в один прием, образуя цельную основу. Конструкция характеризуется повышенной прочностью.
2. Сборный состоит из отдельных железобетонных плит, которые уложены на щебеночную подушку. Зазоры между ними бетонируются, а поверхность выравнивается небольшим слоем раствора. Сборный вариант основания проигрывает монолитному по прочностным характеристикам.

Для строительства прочного фундамента требуется:

• применять качественную стальную арматуру;
• соблюдать рецептуру при изготовлении бетонного раствора;
• придерживаться технологии выполнение работ.

Более прочной основой служит плита, которая имеет ребра жесткости

Соблюдение указанных требований позволит сформировать надежное основание здания, избежать появления трещин на стенах.

Какой лучше выбрать?

Сориентироваться поможет сравнительная таблица, в которой указаны все параметры обоих вариантов, включая долговечность, надежность и примерную стоимость.

Особенности поведения фундамента

На пучинистых, просадочных и водонасыщенных грунтах основным способом обеспечить устойчивость постройки считается устройство плавающего фундамента. Основная идея такого основания заключена в том, что грунт обладает хоть и малой, но при этом относительно равномерной плотностью. Из-за этого вероятностью сосредоточения нагрузок, как правило, пренебрегают. Однако не следует забывать, что хотя почва под фундаментом оказывает равномерное противодействие, сама нагрузка от стен при любых условиях будет сосредоточенной.

Именно поэтому при расчёте монолитной плиты в качестве фундамента следует обеспечить как минимум её конструкционную прочность на прогиб под воздействием стен по периметру. При грамотном и ответственном планировании для плиты закладывается запас надёжности порядка 20–30% на случай непредвиденного изменения гидрогеологической обстановки. При наиболее скрупулёзном подходе учитываются все нагрузки и воздействия согласно СП 20.

1. Постоянные: вес строительных конструкций, в том числе и самой плиты, эксплуатационная нагрузка зданий (150–200 кг/м2), вес установленного оборудования или транспорта.
2. Временные: снеговые, вес строительных материалов, складируемых внутри здания до завершения строительства, силы морозного пучения грунта и вызванные ими сосредоточения постоянных нагрузок.
3. Особенные: перегрузки фундамента из-за необратимых изменений структуры грунта, сейсмические, а также напряжения, возникающие под действием пламени пожара.

Основными двумя способами увеличить устойчивость плитного фундамента к нагрузкам является наращивание его толщины и увеличение содержания армирующих элементов. Монолитная плита — это фундамент мелкозаглубленного или вообще незаглубленного типа, а значит, её реальная устойчивость ограничивается опорной способностью грунта на глубине расположения подготовительного слоя. Если нагрузка для здания превышает произведение опорной способности на площадь основания, никакие ухищрения с усилением плиты не помогут — здание неизбежно будет проседать до тех пор, пока не упрётся в достаточно плотный слой осадочных пород. Равномерность осадки при таком поведении предсказать невозможно, даже наоборот — появление крена при течении таких процессов практически гарантировано.

Схема плитного фундамента: 1 — уплотнённый грунт; 2 — геотекстиль; 3 — песчаная подушка; 4 — геотекстиль; 5 — гравийная подушка; 6 — гидоизоляция; 7 — теплоизоляция (пенополистирол); 8 — армирование; 9 — монолитная плита

Расчёт монолитной плиты фундамента на прочность можно выполнить точно таким же образом, как и для плиты перекрытия при условии, что приложенная нагрузка принимается за распределённую. Плита фундамента вне зависимости от размеров не может иметь толщину менее 200 мм — это минимальный показатель для обеспечения верхнего и нижнего слоёв бетона и правильного разнесения армирования от центра. Прочности такой плиты с лихвой хватит для строительства одноэтажного дома с мансардой из легковесных блоков или ещё более лёгкой каркасной постройки. Для двухэтажных строений толщину принято брать в диапазоне 220–230 мм с соответствующим увеличением размера армирующих прутьев, при наличии цокольного этажа — 300 мм. Также увеличить жёсткость плиты можно без наращивания толщины, но за счёт более выгодной пространственной конфигурации, например, с размещением рёбер жёсткости под несущими стенами.

Как возвести своими руками?

Перед проектированием индивидуальному застройщику необходимо:

• провести анализ грунта,
• рассчитать проектные нагрузки,
• выбрать оптимальные параметры основания,
• а также подготовить участок к строительству.

Технология строительства:

1. Разметка участка и рытье котлована. Переносят план постройки в натуральных размерах на рабочую поверхность. Затем роют котлован и трамбуют дно.
2. Устройство подушки. На дно котлована выстилают слой геотекстиля, сверху выкладывают подстилку из гравия средней фракции с последующей утрамбовкой. Верхняя часть подушки – утрамбованный слой очищенного песка.
3. Гидроизоляция фундамента – необходимый этап, поскольку пенобетон хорошо впитывает влагу, что снижает его прочностные характеристики. В работе можно использовать пленочный материал или листовой рубероид.
4. Теплоизоляция плитного основания для защиты конструкции от температурных перепадов. В большинстве случаев используют экструдированный пенополистирол, которым выкладывают слой гидроизоляционного материала.
5. Строительство щитовой опалубки.
6. Монтаж арматурного каркаса из двух поясов (верхнего и нижнего).
7. Заливка внутреннего пространства бетонным раствором.
8. Укладка железобетонных плит максимально близко друг к другу (при использовании монолитных ж/б плит).
9. Заливка бетонного раствора с последующим штыкованием для удаления воздуха и увеличения однородности массы.
10. Уход за бетоном, демонтаж опалубки.