Плитный фундамент с ребрами жесткости

Плитный фундамент считается жесткой конструкцией. Если для возведения стен зданий используются легкие кладочные материалы, имеющие невысокую плотность и прочность, специалисты советуют применять жесткое основание.

Фундаментная плита с ребрами жесткости вниз (плавающая) на грунтах всех видов. Это лучший вариант для строительства жилых зданий, для возведения которых используются теплоэффективные каменные материалы.

Характеристика плитного фундамента

Согласно правилам проектирования оснований плитные фундаменты с ребрами жесткости используют для возведения сооружений, которые чувствительны к неравномерному выпадению осадков, а также объектов, которые строят на участках с сильно пучинистым грунтом.

Классифицируют плитные основания по технологическим особенностям. Они подразделяются на:

• Сплошные.
• Решетчатые.
• Сборные.
• Монолитные.
• С ребрами жесткости (вверх либо вниз).

Основные требования к глубине заложения

Плиты разделяются по глубине заложения, которая может быть:

• Нормальной (глубокой), которая закладывается ниже, чем проходит отметка промерзания грунта. Их используют для строительства домов, имеющих подвальное помещение или цокольные этажи.
• Мелкой (поверхностной или плавающей), заглубленной максимум на 50 см. Основание имеет способность к одновременному перемещению с движением грунта.
• Незаглубленной, которая укладывается на уровне грунта. Она обустраивается после снятия верхней части грунта, толщина которой равна толщине песчаного слоя, из которого делается подушка под фундамент.

На глубину укладки плитного фундамента влияют следующие показатели:

• Обустройство подвального помещения.
• Нагрузки, которые воздействуют на сооружение.
• Глубина основания примыкающего дома либо глубина, на которую закладываются коммуникации.
• Рельеф местности, на которой производится строительство.
• На какую глубину промерзает грунт (при этом учитывается его тип).

Перед возведением дома проводятся геологические исследования, целью которых является выявление прочностных и физических свойств грунтов, характера напластований, возможных пустот, а также грунтовых слоев, которые могут со временем разжижаться и скользить.

Гидрогеологические исследования строительного участка позволяют определить, есть ли на нем верховодка, на какой глубине залегают водоносные слои и агрессивны ли грунтовые воды.

Выбирая глубину заложения фундамента, необходимо быть уверенным, что под плитой не проходят низкопрочные слои небольшой толщины, которые при наличии удаляются. Вместо них используется толстая песчаная подушка или углубленный фундамент. Для того, чтобы не затрачивать денежные средства на оборудование водопонижения, плита закладывается выше, чем расположены грунтовые воды.

При невысокой несущей способности и деформируемости грунта лучше использовать свайный фундамент.

При укладке основания нужно учитывать расположение подземных вод и точку промерзания грунта. Замерзая, грунт увеличивает свой объем, а во время его оттаивания появляется заметная осадка. На участках с водонасыщенным грунтом таяние снега сопровождает формирование льда разной толщины. Когда он начинает таять, резко уменьшается несущая способность грунта и в нем начинаются деформации.

Если правильно рассчитать глубину, на которую будет закладываться фундамент, эти проблемы будут не страшны. Уменьшение этой глубины возможно при:

• Обустройстве постоянной тепловой защиты основания.
• Проведении кольцевого дренирования грунта.
• Полной или не полной замене пучинистых или непучинистых грунтов на участке строительства.
• Защите основания путем обмазки и приклеивания рулонных материалов на горизонтальные и вертикальные стороны основания.

Виды фундаментных плит

Существуют различные схемы обустройства плитного основания:

1. Классическая плавающая (незаглубляемая) плита. Для ее обустройства используется песчано-гравийная подушка. Применяется на участках с высокой вероятностью продольной деформации грунта, вызывающей процесс скольжения. Не использовать песчаный слой можно тогда, когда грунт на строительном участке имеет структуру и прочность, придающие ему способность выдерживать передаваемые нагрузки, избегая неравномерное осаживание.
2. Основание, укладываемое на сваи. Свайная опора фундамента необходима, если участок строительства имеет слабые механические свойства, либо здание строится на склоне, который не поддается укреплению или террасированию.
3. Плитное основание с ребрами жесткости вниз используется при строительстве на грунтах, которые характеризуются ослабленностью и способностью к скольжению. Ребра выполнены в виде трапециевидных или прямоугольных утолщений внизу и внутри плиты. Благодаря им горизонтальная часть основания имеет меньшую толщину.

Устройство плиты может быть различным. Иметь:

• Один подстилающий слой в 50 см, для чего используется песок и щебень 60:40.
• Два подстилающего слоя из песка и щебня, которые не смешиваются, а укладываются и утрамбовываются поочередно. Вниз кладут щебень, а песок засыпают в пространства между ребрами. Если на участке строительства переувлажненный грунт – это самый надежный способ.

• Утепляемый фундамент с ребрами вниз. Он также называется шведка, поскольку она была придумана скандинавами. Обустраивают ее щебневым и песчаным слоями, а также плитным пенополистиролом. Под местами, где опираются ребра, производят укладку экструзионных листов, имеющих высокую жесткость (ЭППС), между которыми прокладываются более дешевые листы (ПСБ С). Используется в регионах с холодным климатом при строительстве домов с повышенной энергоэффективностью.
• Плитное основание с ребрами жесткости вверх – это укладка сверху плиты ленточного фундамента. Ребрами здесь становятся монолитные стенки цоколя, в качестве связующего звена выступает закладная арматура, расположенная под наружными и внутренними стенами будущего здания. Можно использовать и малое заглубление, а если дом будет с подвалом, то выполняется глубокое заложение основания, при котором стены подвала будут выполнять роль ребер жесткости.
• Основание, имеющее коробчатую конструкцию, может считаться плитным и ленточным, который выполняется с расширенными подушками, слившимися в одну плиту. Таким фундаментам не страшны любые нагрузки, они подходят для возведения высотных зданий. Малоэтажные здания строят на таком фундаменте, если на участке строительства неоднородные грунты, имеющие небольшую несущую способность. Также показано использовать такие основания, если стройплощадка находится в сейсмоопасном районе. Коробчатые конструкции бывают плоскими и с ребрами, в промежутки между которыми укладывается песчано-гравийная смесь или полистирольный утеплитель, накрываемый бетонной подготовкой. Если заглубление большое, между ребрами, которыми служат стены здания, можно обустроить помещение для погреба или подземного гаража. Если осадки грунта неравномерны, не рекомендуется использовать в качестве ребер стены. Нужно обустроить пересекающиеся под прямым углом балки.

Плюсы и минусы плитного фундамента

Плитный фундамент имеет множество достоинств:

• Если выполняется малое заглубление, земляные работы сводятся к минимуму.
• Долговечнее и надежнее любых других видов оснований.
• При правильном проектировании и укладке прослужит минимум 150 лет.
• Имеет максимальную несущую способность.
• Устойчив к опрокидыванию.
• Можно использовать на участках с пучинистыми грунтами.
• Возможно обустройство цокольного этажа.
• Не нужно обустраивать черновой пол.
• Возможность использования греющей системы пола.

К недостаткам плитного основания можно отнести только высокую цену, но это компенсируют множественные достоинства. Правда, плиты с ребрами вниз имеют еще один минус. При их использовании сложно формировать опалубку. Она должна быть двухуровневая, а в котлован должен быть с нарезанными траншеями. Это ведет к сложностям с армированием. Кроме того, заливка должна проводится за одни сутки.

Конструкция фундамента

Ребра жесткости выступают под плитой на 80 см. Они имеют трапецеидальную форму, что обеспечит снижение касательных нагрузок, воспринимаемых основанием от грунта. Размещены ребра по периметру и внутри плиты. Расстояние между ребрами определено проектом. Иногда их обустраивают под несущими стенами здания. Форма и число ребер, глубина и расположение их определяется после проведения геодезических исследований.

Технология устройства плитного фундамента

Перед укладкой любого вида фундамента составляется проект, который потом воплощается частным застройщиком, у которого должны быть определенные навыки. В одиночку, без помощников и специальной землеройной техники, товарного бетона и бетононасоса эту работу выполнить невозможно.

Устройство плитного основание производится поэтапно.

• Вначале разрабатывается котлован. Если укладывается плита с ребрами жесткости, необходимо рытье котлована, в котором прокладываются траншеи. Если расположение плиты поверхностное или нужно уложить простую плавающую плиту, котлован вырывают небольшой глубины. В котловане проводят разметки для ребер, чтобы по ним выкапывать траншеи глубиной, на которую влияет толщина плитного основания, высота насыпных подушных слоев и подбетонки.

Когда выполняются земляные работы, не следует трогать грунт на дне котлована. По этой причине сначала, используя геодезические инструменты, производится определение необходимого уровня, забиваются колышки, необходимые для ориентировки во время зачистки дна котлована.

При укладке фундамента на влажном или пористом грунте без заглубления до того, как обустраивать насыпные слои, на него укладывается геотекстиль, которые предотвращает появление ила и расползания слоя песка, из которого выполняется подушка. Также под ребром укладывают песчаную подушку путем насыпки на дно выемок песка, который затем должен быть уплотнен с помощью щебня. Эти подушки обустраиваются по всему периметру котлована.

Опалубка для ребер жесткости выполняется несъемная, из плоского шифера, который является тонким, материалом, имеющим достаточную прочность и характеризующимся высокой надежностью. Благодаря ему ребра сохраняют нужную геометрическую форму и выводятся на единую высоту.

• Затем выполняют гидроизоляцию. Чтобы бетон не потерял цементное молоко, необходимо выполнить пропитку грунта на дне траншеи. Для этого используется разогретый битум. Можно устроить подготовку путем укладки тощего бетона, толщина которого 5-6 мм. Когда подбетонка застынет, ее необходимо загрунтовать и застелить листом полимерного или битумного материала, соблюдая перехлест в 15-20 см. После этого производится укладка слоя профильных мембран, края которых склеиваются с помощью специального скотча. Места стыковки гладких полимерных мембран сваривают. Укладка битумных материалов производится двумя перпендикулярными слоями, приклеенными мастикой или наплавленными при помощи горелки.

Гидроизоляционный ковер должен иметь полотно, выходящее за края основания. После укладки выступающие концы материала заворачиваются и оклеиваются на боковых поверхностях.

Формирование конструкции: опалубка, закладные, армирование

После гидроизоляции начинают монтировать съемную опалубку для плиты высотой, на 50 мм превышающей отметку заливки. Для нее применяются доски, листовые материалы или инвентарные щиты. Для выставления опалубки использую уровень. Кроме того, контролируется вертикаль, а для лучшей устойчивости используются подпорки.

Вместе с обустройством опалубки закладываются гильзы для вводов инженерных коммуникаций. Гильзы закрывают заглушками, а потом заматывают полиэтиленовой пленкой, благодаря чему в трубы не попадет бетон.

Затем производится армирование для придания основанию нужного параметра прочности. Арматуру вначале устанавливают на ребрах, закладывая в них 2-4 стержня, которые связаны поперек арматурой, на таком расстоянии, чтобы с каждой стороны был защитный слой бетона в 50 мм. Связь ребер и плиты обеспечивается с помощью специальных гнутых элементов.

Формируют классический каркас для плиты из двух горизонтальных решеток – связывают перпендикулярно стержни так, чтобы образованные ячейки имели размер 200х250 мм. Стержни одной решетки кладут на фиксаторы, изготовленные из пластика, а вертикальные прутья определенной длины обеспечивают достаточное отдаление от верхней сетки. Прутья фиксируют с помощью проволоки, стяжек или хомутов из полипропилена.

В проекте указывается каждый параметр армирования, вид и диаметр используемой арматуры. Остается лишь точно выполнить работы, согласно чертежу с соблюдением технологии.

Бетонирование

Плитный фундамент изготавливают из бетона марки М300, который характеризуется высокими показателями класса прочности на сжатие, подвижности и водостойкости.

Плита должна заливаться в течение одних суток. По этой причине бетонщикам приходится работать днем и ночью. В проекте работ указано, по какой схеме правильно укладывать бетон.

При форс-мажорных ситуациях (не своевременная подвозка бетона, поломка бетононасоса и других) возникает необходимость устройства рабочих швов бетонирования, которые порой указаны в проекте, если плитный фундамент имеет большую площадь.

Бетонная смесь укладывается горизонтально, слоями, направленными в одну сторону. Используется для этого бетононасос. Укладывается бетон с равномерным распределением по периметру. Допускается возвышение отдельных выступов над уровнем заливки максимум на 10 см.

Перераспределение и разравнивание смеси, поступающей в опалубку, нельзя производить вибратором, который используется для того, чтобы уплотнять бетон после перераспределения.

Слои бетона укладываются поочередно до того, как предыдущий слой начнет застывать. В случае, если это произошло, не обойтись без устройства рабочего шва. Но для продолжения работ необходимо подождать, пока бетон не станет более прочным.

Скорость высыхания бетона зависит от того, каков способ очистки цементной пленки:

• Промывка – прочность 0,3 Мпа.
• Металлические щетки – 1,5 Мпа.
• Механический способ очистки (пескоструйный) – 5 Мпа.

Прочность определяется в строительной лаборатории.

При отсутствии форс-мажорных обстоятельств очередной слой бетона уплотняется при помощи вибратора. Прибор погружают не менее, чем на 5 см в предыдущий слой. Нельзя допускать, чтобы вибратор соприкасался с закладными или арматурными элементами.

Перестановка виброинструмента должна составлять расстояние, равное максимум 1,5 радиуса его действия. В таком случае уплотняемый участок будет пересекаться с ранее уплотненным. Вибрация проводится до прекращения оседания бетона и появлению на его поверхности блестящего цементного теста.

Все уплотняемые слои должны быть высотой до 25 см. Фундаментная плита заливается за один раз, а ребра – послойно. Их параметр глубины – до 80 см.

Заключение

После того, как плиту забетонировали, она накрывается полиэтиленовой пленкой, служащей защитой от возможного размывания дождями. Если температура воздуха превышает +15 градусов, чтобы основание не теряло быстро влагу и не растрескивалось, его необходимо поливать три раза в сутки.

Спустя неделю опалубку снимают и начинают проводить гидроизоляцию основания. Заворачивают края изоляционного материала, которые выступают из-под фундаментной плиты, фиксирую на концах, а затем обрезают лишнее.

Поверхностную (горизонтальную) изоляцию выполняют из рулонного материала. Специалисты рекомендуют более простой и дешевый вариант – использовать материалы для обмазки и напыления.

Поделиться ссылкой: