Плитный фундамент: как залить основание под дом своими руками

От прочности и надёжности фундамента зависит долговечность всего здания, поэтому при строительстве учитывается множество факторов. Сооружение фундаментной плиты (плавающего основания) позволяет вести бюджетное строительство на самых сложных грунтах, а возможность обойтись без использования спецтехники и дорогостоящих технологий предоставляет массу преимуществ для индивидуальных застройщиков. Соорудить плитный фундамент вполне по силам каждому, кто решил построить дом своими руками.

Плитный фундамент: область применения и преимущества

Плитный фундамент относится к малозаглубленным конструкциям и является, по сути, особой разновидностью ленточного основания. В отличие от последнего, при возведении дома обустраивается не фундаментная лента, а монолитная платформа из железобетона. Основание этого типа может быть выполнено в виде сплошного прямоугольного параллелепипеда толщиной 20–40 см или состоять из нескольких плит, поверхность которых заливается слоем бетона. Укладывается опорная конструкция на подготовленную песчано-щебневую подушку толщиной от 20 до 40 см. В некоторых случаях плита снабжается рёбрами жёсткости, которые значительно улучшают её прочностные характеристики.

Монолитная железобетонная плита

Монолитная железобетонная плита справится с любыми знакопеременными нагрузками, возникающими при подвижках и вспучивании грунта

Поскольку железобетонное основание занимает ту же площадь, что и строение, вес последнего равномерно распределяется по всей поверхности. Благодаря этому, а также за счёт малой степени заглубления, фундамент подходит для строительства на слабых почвах:

  • подвижных;
  • подтапливаемых;
  • пучинистых;
  • песчаных;
  • насыщенных глинах;
  • торфяниках.

Во время сезонных подвижек грунтов опорная плита движется вместе с ними, поэтому подвергается знакопеременным нагрузкам в значительно меньшей степени, чем заглубленные основания. Немалую роль играет и высокая жёсткость конструкции, благодаря чему она отлично справляется с давлением почвы.

В зависимости от глубины закладки, плитный фундамент бывает:

  • мелкозаглубленным,
  • незаглубленным.
    Схема малозаглубленного плитного фундамента

    Малое заглубление и высокая жёсткость конструкции делают плитный фундамент идеальным основанием в условиях слабых грунтов

Первые закладывают на глубину не более 30 см, в то время как незаглубленные конструкции часто называют плавающим фундаментом — их монтируют не ниже 10 см от поверхности строительной площадки.

Особенности конструкции наделяют плитный фундамент массой достоинств:

  • возможность применения на подвижных, среднепучинистых грунтах;
  • простая технология строительства железобетонной плиты — раствор можно выгружать непосредственно из миксера, без применения дорогостоящего бетононасоса, а работа может выполняться низкоквалифицированными рабочими;
  • высокая несущая способность, которую плита имеет благодаря большой площади опоры;
  • возможность строительства на так называемых трудных грунтах — там, где затруднено или имеет большую стоимость проведение землеройных работ. Так, «плавающее» основание даёт возможность снизить трудозатраты и бюджет при возведении зданий в условиях вечной мерзлоты, при высоком уровне грунтовых вод и т. д.;
  • благодаря жёсткой, монолитной плите, здание не подвергается локальным деформациям даже при сильных нагрузках в процессе замерзания грунта и при его оттаивании. Фундамент отлично подходит для стен и колонн, которые выполняются кладкой из кирпича, камня, шлакоблоков и т. д.;
  • возможность использовать поверхность плиты в качестве чернового пола, а также для обустройства системы напольного обогрева;
  • улучшение теплоизоляции основания, защита от избыточной влажности.

В то же время опорная плита имеет и недостатки:

  • сложность, возникающая при необходимости обустройства подвала;
  • высокая стоимость, связанная со значительным расходом строительных материалов;
  • трудоёмкость работ и необходимость в использовании строительной техники;
  • низкая ремонтопригодность;
  • сложность обустройства на покатых поверхностях.

Хотя при строительстве фундаментной плиты и требуется больше материалов, чем для ленточного или столбчатого основания, при её сооружении можно сэкономить на пиломатериалах для опалубки и спецтехнике для земляных работ. Если ознакомиться со сметами жилых домов, которые широко представлены в сети, то можно сделать вывод, что плитный фундамент является отличным вариантом для малоэтажных зданий с небольшой площадью в плане, то есть для индивидуального строительства.

Опалубка

Опалубка фундаментной плиты имеет простейшее устройство, поэтому соорудить её сможет любой домашний мастер

Классификация и особенности плитных фундаментов

Как уже отмечалось, плитные фундаменты разделяются на несколько типов в зависимости от глубины закладки. Что же касается конструктивных отличий, то специфика строительства в различных климатических условиях способствовала появлению нескольких вариантов железобетонных оснований. Благодаря простоте и эффективности, особую популярность в нашей стране приобрёл простейший «плавающий» фундамент, а также финская и шведская плита.

Устройство плавающего основания

В принципе, любой плитный фундамент можно назвать «плавающим», но этим словом строители чаще всего обозначают плоское бетонное основание мелкозаглубленного типа. На его толщину влияет масса здания с учётом эксплуатационной нагрузки, а также тип почвы на участке, поэтому высота бетонной конструкции варьируется в пределах от 15 до 35 см.

Схема монолитного фундамента плавающего типа

Фундамент плавающего типа устойчив к нагрузкам различной степени тяжести, возникающих при замораживании или оттаивании почвы, а также при просадке грунта

В конструкцию фундамента плавающего типа входит:

  • дренажная подушка;
  • слой гидроизоляции;
  • армирующий каркас;
  • бетонное наполнение.

Для обустройства дренажной подушки копают котлован глубиной 30–40 см, который на 10–20 см засыпают песком, а оставшееся пространство заполняют щебнем. При сооружении каркаса используют металлическую или стекловолоконную арматуру диаметром 12–20 мм. Если стержни армопояса будут соединяться при помощи вязальной проволоки, то подойдёт стальной пруток любого типа. В случае применения сварочного аппарата следует выбирать арматуру класса «С».

Бетон для плитного фундамента выбирается, исходя из требований прочности и надёжности, поэтому при заказе раствора следует ориентироваться на следующие показатели:

  • класс прочности — чем выше, тем лучше (как минимум, марка М-300);
  • коэффициент водонепроницаемости — не ниже W8;
  • показатель подвижности смеси — П-3;
  • морозоустойчивость — F200 и выше.

При строительстве на участках с высоким уровнем грунтовых вод рекомендуется использовать сульфатостойкий бетон, вот только найти его в продаже будет непросто. Что касается защиты бетонной плиты от влаги, то можно использовать рулонную гидроизоляцию любого типа. Если есть выбор, то предпочтение отдают битум-полимерным материалам.

Таблица: состав и пропорции бетона из цемента М-400, песка и щебня

Марка бетона Массовый состав,
Ц:П:Щ, кг
Объемный состав
на 10 л цемента,
П:Щ, л
Количество бетона
из 10 л цемента, л
100 1:4,6:7,0 41:61 78
150 1:3,5:5,7 32:50 64
200 1:2,8:4,8 25:42 54
250 1:2,1:3,9 19:34 43
300 1:1,9:3,7 17:32 41
400 1:1,2:2,7 11:24 31
450 1:1,1:2,5 10:22 29

Таблица: бетон из цемента марки М-500, песка и щебня

Марка бетона Массовый состав,
Ц:П:Щ, кг
Объемный состав
на 10 л цемента,
П:Щ, л
Количество бетона
из 10 л цемента, л
100 1:5,8:8,1 53:71 90
150 1:4,5:6,6 40:58 73
200 1:3,5:5,6 32:49 62
250 1:2,6:4,5 24:39 50
300 1:2,4:4,3 22:37 47
400 1:1,6:3,2 14:28 36
450 1:1,4:2,9 12:25 32

Преимущества фундамента шведская плита

Основой шведского фундамента также является железобетонная плита. В этом плане конструкция имеет несомненное сходство с мелкозаглубленным основанием, включая присущие ему достоинства и недостатки. В то же время, если плавающую опорную площадку сооружают непосредственно на песчано-гравийной подушке, то шведскую плиту обустраивают на слое утеплителя.

Схема фундамента шведская плита

Конструкция шведской плиты объединяет в себе устройство утепленного монолитного фундамента и возможность прокладки коммуникаций

Подобная технология позволяет:

  • использовать конструкцию в качестве основания пола;
  • устанавливать систему тёплого пола непосредственно в массив плиты;
  • уменьшить расходы на отопление за счёт повышенной теплоизоляции.

Эффективность утеплённого плавающего фундамента доказана более чем полувековой историей строительства на скандинавском полуострове. Сегодня он как нельзя лучше подходит для суровых российских условий.

Конструкция и специфика финского плитного фундамента

Финские инженеры усовершенствовали разработанную в Швеции технологию, в результате чего удалось ещё больше адаптировать фундамент к суровым климатическим условиям. Конструкция получила дополнительные рёбра жёсткости под несущими стенами, благодаря чему появилась возможность для строительства на сильнопучинистых грунтах. Кроме того, плиту сделали многослойной, тем самым улучшив теплоизоляционные и эксплуатационные характеристики.

Конструктивно фундамент состоит из бетонной плиты с внутренним металлическим каркасом, под которой обустраивается дренажная песчано-щебневая подушка. Переменное сечение позволяет значительно увеличить жёсткость, а значит, и несущую способность конструкции. На железобетонную плиту укладывают слой теплоизоляции, благодаря чему соприкасающийся с грунтом холодный контур не контактирует с основанием пола. Поверх утеплителя делают стяжку, в которую при необходимости интегрируют систему тёплого пола. Утепление отмостки выполняют при помощи пенополистирольных плит, которые укладывают по периметру плиты на глубине 30–40 см.

Схема фундамента финская плита

Финская плита отличается от шведской наличием по периметру дополнительных ребер жесткости, а также особенностями укладки утеплителя

Основные отличия фундамента финская плита от прочих технологий:

  • железобетонная конструкция развязана с основанием пола, поэтому последнее подвергается лишь эксплуатационным нагрузкам;
  • из-за высоких рёбер жёсткости финскую плиту можно заглублять на 0,4–0,7 м;
  • многослойная структура позволяет интегрировать инженерные коммуникации не при изготовлении плиты, а этапе отделочных работ.

Финский фундамент можно было бы считать идеальным, если бы не более высокая стоимость. Бюджет повышает увеличение объёма земляных работ, а кроме того, при заливке плиты требуется устанавливать не только внешнюю, но и внутреннюю опалубку.

Как рассчитать толщину фундаментной плиты

Определившись с типом плитного фундамента, приступают к расчёту параметров железобетонной плиты. Её толщину определяют таким образом, чтобы обеспечить оптимальное удельное давление на грунт. Достичь в этом вопросе равновесия чрезвычайно важно, иначе при чрезмерной нагрузке на грунт дом будет усаживаться, а при недостаточной — перекосится.

При расчёте учитывают несколько факторов:

  • тип и особенности грунта;
  • массу самого плитного фундамента;
  • вес строительных материалов, необходимых для строительства здания;
  • полезную нагрузку в виде оборудования, мебели, инженерных коммуникаций и элементов инфраструктуры;
  • снеговую и ветровую нагрузку.

Определение толщины фундаментной плиты под крупномасштабное строительство — тема для отдельной статьи. Если необходимо рассчитать основание под небольшой жилой дом, то пользуются упрощённой методикой.

  1. Вычисляют суммарный вес здания с отделкой и коммуникациями, после чего к полученному значению прибавляют климатическую (снег, дождь, ветер) и эксплуатационную (обстановка, оборудование, люди) нагрузку.
  2. По суммарному весу и площади сооружения в плане рассчитывают давление на грунт (вес фундамента не учитывается).
  3. По данным из представленной ниже таблицы (цифры в скобках) определяют вес, которого не хватает для достижения оптимальной нагрузки на грунт.
  4. Учитывая, что плотность армированного железобетона равняется 2,7 г/см3, а также на основании данных о площади, вычисляют толщину плиты.
  5. Полученное число округляют до 5 см в ближайшую сторону. При этом допустимое отклонение от оптимального давления должно составлять не более 25%.

Таблица: расчёт толщины плитного фундамента

Грунт кгс/см2
Щебень, гравий 5
Пески крупные, гравелистые 4
Пески средней крупности 3
Пески мелкие и пылеватые плотные 2 (0,35)
Пески мелкие средней плотности 1,5 (0,25)
Супеси твёрдые и пластичные 2,5 (0,5)
Суглинки твёрдые и пластичные 1,5 (0,35)
Глины твёрдые 4 (0,5)
Глины пластичные 1,5 (0,25)

Возможен вариант, когда рассчитанное значение превышает 35 см. Это говорит о том, что при выборе типа основания была допущена ошибка и дом свободно сможет стоять на ленточном или столбчатом фундаменте. Если же вышло так, что толщина плиты должна составлять 15 см, то это свидетельствует о чрезмерном весе здания — в этом случае его постройку лучше доверить специалистам.

Конструкция и расчёт армирующего каркаса

Бетон превосходно противостоит сжимающим нагрузкам, но плохо противостоит изгибам и растяжениям. Если говорить о возведении дома на фундаментной плите, то она подвергается:

  • возникновению постоянного изгибающего момента вследствие неравномерности нагрузки на различные части конструкции;
  • периодическому воздействию, связанному с подвижками грунта.

Активно противостоять знакопеременному давлению почвы удаётся с помощью металлического каркаса. Так называемый пояс армирования прекрасно справляется с изгибающими и растягивающими усилиями, в то время как бетон активно противостоит сжатию.

Армирование плитного фундамента выполняют неравномерно, с дополнительным усилением по периметру, а также в зонах расположения стен и колонн (специалисты называют эти участки зонами продавливания). Плита минимальной толщины (до 150 мм) требует однослойного армирования, тогда как более массивные конструкции нуждаются в строительстве усиливающего каркаса.

При определении размера ячейки опираются на расчётную нагрузку. Так, для кирпичных стен арматуру крепят с шагом в 200 мм, тогда как при возведении более легких деревянных или каркасных домов стержни вяжут на расстоянии 250–400 мм. Вместе с тем, ширина ячейки не должна превышать толщину фундаментной плиты больше чем в 1.5 раза. Что касается шага стержней в зонах продавливания, то там его уменьшают в два раза. Подобное усиление каркаса позволяет предотвратить появление трещин в местах примыкания несущих стен и колонн.

Схема армирования монолитной плиты

Расстояние между прутьями каркаса может быть различным и зависит от площади, которую перекрывает плита

Если при монтировании армопояса длины стержня недостаточно для охвата продольного или поперечного габарита, то его наращивают прокатом такого же диаметра. Соединение выполняют с нахлёстом длиной в 40 диаметров прутка, то есть для арматуры Ø14 мм стык будет равняться 40х14=560 мм.

При каркасном армировании стержни монтируют двумя ярусами, с креплением к вертикальным пруткам. Шаг между этими элементами конструкции может отличаться от ширины ячейки в 1,5–2 раза.

Соотношение площади сечения фундамента и стальной арматуры, уложенной в продольном или поперечном направлении, равняется 0,3%. Минимальный диаметр прутков составляет 10 мм — такие стержни используют для плит со стороной до 3 м. Для более габаритных строений применяют прокат сечением 12, 14 и 16 мм. Для вертикальных стержней используют прутки с минимальным диаметром 6 мм, учитывая способ крепления — сваркой или проволокой.

Ошибки армирования

Ошибки армирования: 1 — запрещено использовать камни в качестве опор каркаса (спейсеров); 2 — воткнутые в землю вертикальные стержни будут способствовать распространению коррозии внутрь плиты; 3 — отсутствует гидроизоляция, препятствующая впитыванию цементного молока в грунт

При расчёте армирующего каркаса необходимо обеспечить защиту стержней слоем бетона толщиной не менее 20 мм, иначе они будут ржаветь и разрушаться. Чтобы смонтировать каркас на расстоянии от дренажной подушки, используют разнообразные пластиковые фиксаторы, а также металлические «ежи» и «стульчики».

Инструкция по строительству плитного фундамента своими руками

Непосредственно к строительству приступают после согласования с различными контролирующими организациями и подготовки проектной документации. Работу начинают с подготовительных работ: освобождают участок от мусора и выравнивают его поверхность. Разметку площадки выполняют при помощи строительного шнура, колышков и водяного или лазерного уровня. При строительстве на покатом рельефе и в особо ответственных случаях следует обратиться к геодезистам — они помогут сделать разбивку в полном соответствии с планом, а кроме того, от них можно почерпнуть немало важной информации об особенностях строительства в данной местности.

Разметка плитного фундамента

Разметку для плитного фундамента лучше всего выполнять при помощи специальных инструментов — нивелира и теодолита

Пошаговая инструкция по изготовлению фундаментной плиты своими руками:

  1. Ориентируясь на проект, копают котлован с запасом по ширине не менее 1 м. Если участок отличается повышенным уровнем грунтовых вод, то для их отвода по периметру строительной площадки роют дренажные траншеи.
    Котлован для плитного фундамента

    Котлован для плитного фундамента не отличается большой глубиной, поэтому при необходимости его можно выкопать вручную

  2. Формируют песчано-гравийную подушку. Для этого площадку засыпают слоем песка, который проливают водой и уплотняют ручной трамбовкой или виброплитой. Сверху котлован выкладывают геотекстилем любого типа — Tipptex BS, Typar, «Дорнит» и др., который будет служить барьером между мелкой и крупной фракцией дренажного слоя.
    Укладка геотекстиля

    Геотекстиль предохраняет гидроизоляцию от повреждений


    При строительстве плитного фундамента вполне можно обойтись и без фильтрующей ткани, но со временем эффективность отвода влаги снизится из-за загрязнения щебня мельчайшими частицами песка и грунта.

  3. Котлован заполняют гравием или мелким щебнем, после чего трамбовку повторяют.
    Трамбовка песка

    Трамбовка виброплитой позволяет в разы увеличить производительность труда

  4. В слой отсыпки укладывают канализационные и водопроводные трубы, делая их выпуск выше верхнего уровня железобетонной плиты.
    Монтаж канализации

    Монтаж инженерных коммуникаций выполняют до того как будет сделана гидроизоляция основания

  5. Следующий шаг зависит от того, по какой технологии будет сооружаться железобетонная конструкция. Если решено строить дом на простом плавающем фундаменте или шведской плите, то щебень просто накрывают двумя слоями геотекстильного полотна. Если же выбрана финская методика, то на дренажной подушке выполняют бетонную подготовку (подбетонку). Для этого площадку заливают 10-сантиметровым слоем бетона марки М-100. Подобное основание, кроме всего прочего, позволяет сгладить неровности щебневого слоя и избежать повреждения гидроизоляции.
    Бетонная подготовка

    Для обустройства подбетонки арматура не используется

  6. После того, как раствор окончательно схватится, и по нему можно будет ходить, на поверхность строящегося фундамента укладывают слой рулонной гидроизоляции. Края отдельных полотен соединяют при помощи паяльной лампы или пропановой горелки — швы должны быть герметичными. Настил из влагонепроницаемого материала должен заходить за периметр плиты на 0,3–0,5 м, чтобы его края можно было завернуть наверх.
    Гидроизоляция плитного фундамента

    При гидроизоляции плитного фундамента особое внимание уделяют герметичности швов между отдельными полотнами

  7. По финской технологии на рулонную гидроизоляцию укладывают слой утеплителя в виде пенополистирольных плит толщиной 100–200 мм. Если же работы ведут по шведскому алгоритму, то теплоизоляцию укладывают на геотектильное полотно, а затем занимаются влагозащитой.
    Укладка утеплителя

    Укладка теплоизоляционных плит выполняется сплошным слоем

  8. Пенополистирольные плиты накрывают полиэтиленовой плёнкой, после чего приступают к обустройству армопояса.
  9. Монтаж арматурного каркаса чаще всего выполняют в два слоя, с перевязкой вертикальными стержнями. Сначала на высоте 30–50 мм от поверхности устанавливают сетку первого ряда. Далее монтируют вертикальные стержни и крепят к ним арматуру второго слоя. Размер вертикальных прутков рассчитывают с таким условиям, чтобы верхняя сетка также была утоплена в слой бетона на 30–50 мм.
    Вязка арматуры

    Несущая способность железобетонной конструкции в значительной степени зависит от качества монтажа арматурного каркаса

  10. По периметру сооружения устанавливают опалубку. Для этого используют прочные, толстые деревянные доски и бруски, которые надёжно связывают между собой. Деревянный каркас должен быть особенно надёжным, поскольку во время заполнения конструкции жидким бетоном опалубка подвергается высокому давлению.
    Опалубка ленточного фундамента

    Способ монтажа опалубки прочными деревянными досками позволяет обойтись без традиционных подкосов и дополнительных опор

  11. Бетон лучше всего заливать в одну смену, воспользовавшись миксером и бетононасосом. Если же раствор будет изготавливаться непосредственно перед заливкой, то работу выполняют бригадой, с использованием нескольких бетономешалок. Следует избегать наслоений схватившейся и жидкой смеси — если плита не будет иметь монолитную структуру, то её прочность будет снижена.
    Заливка бетона

    Заливку бетона лучше всего выполнять в один приём

  12. Бетон уплотняют при помощи глубинного вибратора или штыкованием, после чего приступают к поверхностной трамбовке виброрейкой или ручным инструментом. К выравниванию поверхности плиты приступают только после того, как из раствора будут удалены все пустоты и пузырьки воздуха.
  13. Чтобы снизить скорость испарения влаги, поверхность плиты накрывают полиэтиленовой плёнкой. На схватывание бетона отводится 28 дней. В течение первой недели фундамент один раз в день раскрывают и поливают водой — это сделает бетон более прочным.
    Строительство плитного фундамента

    После уплотнения и выравнивания поверхности, фундамент укрывают полиэтиленовой плёнкой

  14. После полного созревания бетона выполняют распалубку.
  15. Гидроизоляцию подворачивают вверх, и, воспользовавшись горелкой, наплавляют на торцы.
    Плавающий фундамент с гидроизоляцией торцов

    После гидроизоляции торцов плавающий фундамент готов к следующим этапам строительства

На этом сооружение плитного фундамента своими руками считают завершённым. После этого можно приступать к возведению стен.

Можно ли заливать фундаментную плиту частями

Обычно объём бетона для заливки монолитного основания измеряется кубометрами. В том случае, когда привезти готовую смесь или быстро смешать нужное количество раствора нет возможности, фундамент можно залить по частям.

Если рассматривать стадии и особенности затвердевания бетона, то можно заметить, что этот процесс сильно зависит от температуры воздуха. При «стандартных» 20 °С длительность так называемой жидкой стадии длится около 2 часов, тогда как при 0 °С процесс затягивается до 4–6 часов. Если в указанный временной промежуток в опалубку добавить свежую порцию раствора, то это позволит получить монолитное основание без разрушения цементных связей и с полным отсутствием внутренних швов.

Иногда возникает ситуация, когда требуется сделать длительный, более 2–3 суток, перерыв в работе. В таком случае залитую бетоном поверхность укрывают полиэтиленовой плёнкой. После перерыва плоскости примыкания зачищают при помощи металлической щётки и заливку повторяют. При этом швы могут располагаться как вертикально, так и горизонтально.

Поблочная заливка с вертикальными швами требует установки дополнительных ограждений внутри опалубки, поэтому используется редко. Что касается горизонтального расположения слоёв, то этот способ позволяет уменьшить вероятность разлома плиты во время сезонных подвижек грунта.

Главное требование к послойной заливке — обеспечить расположение швов перпендикулярно короткой стороне плиты. При этом толщина отдельных частей подбирается так, чтобы арматурные стержни не находились в плоскости примыкания отдельных слоёв.

Видео: как построить фундамент монолитную плиту своими руками

Хоть плитный фундамент и не является идеальным вариантом в плане себестоимости, он позволяет вести бюджетное строительство на участках со слабыми грунтами. Кажущаяся простота конструкции требует высоких трудозатрат, поэтому необходимо быть готовым к трудной и тяжёлой работе — помощь родственников и друзей будет нелишней. Если же вы не уверены в своих силах, то сооружение фундамента лучше доверить специалистам.