Плитный фундамент, пожалуй, наименее распространён в отечественном частном строительстве. Причина в высокой материалоёмкости: расход бетона и арматурной стали в разы больше, чем при строительстве ленточных или столбчатых конструкций. Соответственно, обходится строительство плитного основания весьма недёшево.
Однако, такой тип фундамента обладает очевидными преимуществами перед другими конструкциями. Он позволяет возводить здания любого типа, в том числе тяжёлые, многоэтажные, на самых проблемных грунтах. Если толщина слабонесущих грунтов (торфянистые, илистые, мелкие пески и т.д.) настолько велика, что нет возможности «пробить» их сваями до основания с достаточной несущей способностью, плитная конструкция вообще единственная возможность построить дом.
Плитный фундамент, называемый ещё плавающим, представляет собой армированную железобетонную плиту, служащую опорой для всех частей здания. Глубина заложения плиты не играет никакой роли: для здания с подвальным этажом она может располагаться ниже уровня промерзания, для дома без подвала — располагаться на поверхности земли. Плита представляет собой цельную, очень жёсткую и прочную конструкцию, в минимальной степени подверженную внешним воздействиям. Просадки (в том числе неравномерные) грунтов, силы морозного пучения плите не страшны. Она может немного просесть или сдвинуться, но конструкция плиты позволяет перераспределить воздействия сторонних сил. Несущие конструкции здания не испытают излишне высоких нагрузок, деформации исключены.
Плита минимально зависит от состояния грунтов, на которой покоится. Она движется автономно, «плавает» на поверхности земли. Это свойство позволяет фундаменту без последствий переносить даже довольно сильные землетрясения. Именно поэтому плавающий фундамент повсеместно применяют в Японии. В отличие от России, на плитных фундаментах возводят значительную часть частных домов и в Западной Европе. По крайней мере, в странах с относительно холодными зимами и не всегда прочными грунтами. Это Британские острова, Скандинавия, Германия, Голландия и Бельгия, Северные районы Франции. Причём, заподозрить сверхэкономных немцев и их соседей в расточительности сложно. И не всегда причиной для выбора плитной конструкции являются слабонесущие грунты. К примеру, шведы и норвежцы, обитающие на прочнейших скальных грунтах, предпочитают строиться именно на плитах. Основных причин тому две. Первая — надёжность и прочность такого фундамента. Каменный дом в неизменном виде простоит века, его можно будет передать праправнукам. Каркасный дом, когда обветшает или надоест, можно будет разобрать и собрать на плитном фундаменте другой, посовременнее. К тому же, дом на плавающем фундаменте на цивилизованном рынке недвижимости будет стоить дороже и купят его охотней. Вторая причина — высокая скорость строительства плитного фундамента. Европейские строительные компании возводят плиту от первого колышка до полного окончания монолитных работ дня за три.
Монолитный или сборный?
В отечественных учебниках для строителей, кроме монолитной, можно встретить рекомендации по проектированию и строительству сборных и сборно-монолитных конструкций плитных фундаментов. В предписанном партией и правительством стремлении индустриализировать и типизировать всё, что только возможно, наши инженеры создавали и такие, странные с точки зрения западных разработчиков, конструкции. Как ни странно, подобные решения можно встретить и сегодня, хотя и нечасто. Рекомендуем даже не рассматривать подобный вариант, что бы ни говорили адепты советского сопромата. Не вдаваясь в подробности, скажем, что применение сборных элементов значительно ухудшает прочностные характеристики плиты, а обещанная экономия незначительна либо вообще отсутствует.
Сплошной или решётчатый?
Реальный путь значительно снизить расход бетона и стали — соорудить плиту не сплошной, а решётчатой. Если по-простому, сделать в плите «дырки». Нежелательно, чтобы их площадь превышала 50% от общей. Если больше — придётся усиливать армирование, экономия на материалах невелика. Но на практике решётчатые плиты применяют не столь часто, как можно было бы ожидать. Рациональные европейцы такое решение в частном строительстве вообще не используют. Основных причины три. Первая: значительно усложняется опалубка, растут трудозатраты, увеличиваются сроки строительства. Вторая: решётчатую конструкцию сложнее утеплить и гидроизолировать, в ней хуже проводить коммуникации. Третья: пустоты решётки всё равно придётся засыпать песком и щебнем, утрамбовать, соорудить бетонную стяжку. Если взвесить все эти факторы, экономия на решётке по сравнению со сплошной плитой не столь очевидна.
Самостоятельное строительство плитного фундамента
Отметим, что плитный фундамент реально построить самостоятельно, «своими руками». Технология довольно проста. Однако, «просто» — не значит, что можно чем-либо пренебречь. «Халтурить» при устройстве плиты нельзя. Как, впрочем, и на остальных строительно-отделочных работах.
Земляные работы
Первым этапом производят разметку и при необходимости выравнивание площадки. При наличии плодородного слоя его лучше снять и складировать в бурт: растительный грунт нынче дорог, а разровнять его лучше после окончания строительства. Если здание не будет иметь подвала, плиту можно строить прямо на грунте любого типа, насыпав на него не менее 15 см песчано-гравийной смеси. Под тяжёлый каменный дом следует подсыпать хотя бы 10 см крупного (размер 4-6 см) щебня. Если нужно приподнять уровень пола первого этажа, толщину подсыпки увеличивают, причём на нижние слои можно использовать суглинки, строительный мусор. Насыпной грунт обязательно нужно разровнять и тщательно утрамбовать. Аренда трамбовки с бензиновым двигателем на один-два дня обойдётся недорого.
От чего зависит конструкция плиты
В зависимости от взаимного расположения различных слоёв: несущей плиты, подготовки, утепления и гидроизоляции, конструкция плавающего фундамента может различаться. Толщину и тип армирования плиты определяют характер грунтов и масса возводимого здания.
Утепление
Рассматривая вопрос теплоизоляции фундамента, мы должны учесть последующее утепление полов. Термоизолирована может быть несущая плита + конструкция пола. Либо только пол, фундаментная плита не утепляется. В первом случае утеплитель располагается внизу, под плитой. Над несущей плитой, чтобы пол не был холодным (это особенно актуально для всё более популярных тёплых полов) также укладывается слой утеплителя. Таким образом, в конструкции плиты и пола мы получаем два слоя утепления. Другой вариант проще: плита отливается без утепления, а термоизоляция выполняется в процессе строительства дома только под конструкцию пола. Более эффективен (но и дорог) с точки зрения долговечности конструкции и теплосбережения первый вариант.
Для утепления плиты и пола применяют жёсткие гидрофобные (не впитывающие влагу) теплоизоляционные материалы. Лучшими характеристиками обладает пеностекло. Стоит оно дорого и применяется редко. Чаще используются пенопласты (пенополистиролы). Экструдированный прочнее, но стоит раза в два с половиной дороже обычного. В большинстве случаев достаточно использовать обычный пенопласт максимальной плотности (марка ПСБ 50).
На толщине утеплителя экономить не стоит. Чем лучше утеплены плита или пол, тем меньше они будут подвергаться разрушающим воздействиям отрицательных температур и тем ниже будут затраты на отопление. В северной Германии, с её довольно умеренным балтийским климатом, сегодня плиту фундамента утепляют пенополистиролом толщиной 40 см + дополнительное утепление пола 10 см. В наших условиях применять утеплитель толщиной менее 10 см просто нет смысла. Лучше — больше.
Фундамент также следует дополнительно теплоизолировать сбоку, по вертикали. Лучше применить экструдированный пенополистирол, он более стоек к морозам и механическим воздействиям. Желательно утеплить и грунт вокруг плиты. Для этого изолируют горизонтально снизу отмостку на метр-полтора от здания, заводя вертикальную плиту немного ниже. Таким образом, под отапливаемым зданием круглый год сохраняется положительная температура.
Как правило, утепление под плитой выполняется не сплошным. Теплоизоляционный материал не доводят до наружной грани плиты на 25-40 см. Подобные разрывы делают также под внутренние несущие стены дома. После заливки бетонная часть плиты имеет форму перевёрнутого корыта.
Гидроизоляция
Так же, как и утеплять, гидроизолировать можно саму плиту (снизу) и пол, либо только пол. В первом случае получаем два слоя, снизу и сверху конструкции фундамента, во втором один — сверху. Двухслойная изоляция предпочтительнее. Изолировать от влаги следует и вертикальную, боковую поверхность плиты.
Материал для изоляции можно выбрать любой: битумную мастику, рулонные материалы либо цементные смеси. Лучший результат даст применение наплавляемых битумно-полимерных рулонных материалов.
Коммуникации
До сооружения плиты в её конструкции необходимо провести основные коммуникации. При наличии проекта смонтировать канализационные и подводящие водопроводные трубы не составляет труда. Следует заложить в защитной оболочке электрический кабель или, если такой возможности нет, проложить пустотелую трубу с минимальными радиусами поворотов. Нелишним будет вывести через плиту из дома (лучше из места, где планируется электрощитовая) на улицу несколько труб. Мало ли, что может понадобиться: телефон, домофон, освещение участка, автоматика ворот и так далее.
Подготовка и опалубка
В многих учебниках и пособиях рекомендуется: до того, как приступить к сооружению плиты, по грунту выполнить выравнивающую бетонную стяжку около 4-5 см толщиной. Конечно, лишней она не будет. Стяжка облегчит последующие работы, по ней удобно ходить, расстилать утеплитель и наплавлять гидроизоляцию. Однако для обычного малоэтажного частного дома особенной необходимости в стяжке нет. Европейские строительные компании всегда делают подсыпку щебнем, большое внимание уделяют уплотнению грунта, но очень редко делают дополнительную стяжку для строительства малоэтажных зданий.
Опалубку для плитного фундамента, если он не решётчатый, сделать несложно: погонаж и общая длина невелики. Многие зарубежные компании вообще обходятся без опалубки. По периметру плиты устанавливают L-образные армированные блоки, ограничивающие в плане и по высоте монолитную конструкцию. В наших условиях можно отчасти заменить их дорожными бордюрами, смонтировав на раствор или в слой бетона скосом внутрь. Для каменного дома лучше не применять сборных элементов, а залить полностью монолитную плиту.
Если выполняется нижняя подготовка, на неё наносят гидроизоляционный слой. Изоляцию делают и прямо по щебню, пролив его расплавленным битумом, раскатав и склеив между собой рулоны рубероида. Однако, велика вероятность, что в ходе дальнейших работ рулонный материал порвётся.
В случае, когда плиту заливают непосредственно по уплотнённому грунту, по щебню или песку раскладывают обычную плотную полиэтиленовую плёнку. Она неизбежно порвётся во многих местах и не может служить гидроизоляцией. Единственная её функция — при заливке плиты минимизировать «всасывание» в грунт воды и цементного молочка из бетона.
На относительно сухих грунтах зарубежные строители зачастую вообще не делают нижнего гидроизоляционного слоя. Прямо на тщательно уплотнённый щебень укладывают утеплитель, как правило, пенополистирол. Он не пропускает влагу и в значительной степени выполняет гидроизоляционные функции. Рулонную гидроизоляцию укладывают только на участках, где утеплитель отсутствует (по периметру и под несущие стены).
Высота плиты зависит от конкретных величин нагрузок, но в среднем для домов высотой до двух этажей составляет 25 см. Таким образом, общая высота опалубки равна высоте основной части плиты + высоте ребра, если оно есть (как правило, это высота нижнего слоя утеплителя).
Сборка каркаса
Каркас для плитного фундамента обязательно должен быть двухуровневым. Арматура обеих уровней должна располагаться в 3-5 см от края бетона. Для того, чтобы обеспечить расстояние понизу, удобнее использовать пластиковые либо металлические дистанциаторы. Ячейка решётки — квадрат со сторонами от 20 до 40 см. Используется строительная арматура АIII переменного сечения (с насечкой). Металлические стержни связывают между собой вязальной проволокой, сварка ослабляет большинство марок стали. В качестве основных несущих нагрузку элементов используют арматуру диаметром 12-18 мм, для ответственного тяжёлого здания стоит заказать расчёт либо подобрать типовой проект с похожими характеристиками дома и грунтов. Вертикальная арматура устанавливается в каждом перекрестье сеток. Нагрузка на неё невелика, достаточно использовать 8 мм.
Бетонные работы
Бетонные работы необходимо выполнить за один приём. Смесь следует доставлять непрерывно автомиксерами, только в этом случае можно быть уверенным в качестве. Используется бетон классом не ниже В12,5 (соответствует М150). Нелишним будет добавить в смесь пластификатор. Сделать это можно на бетонном заводе при приготовлении смеси, либо на месте, влив раствор в ёмкость бетоновоза. Для машины необходимо заранее подготовить возможность подъезда и выгрузки бетона прямо в опалубку. Большое значение имеет качество уплотнения смеси и соблюдение горизонтального уровня при разравнивании. Необходимо заранее запастись инструментами: взять на сутки в прокат виброрейку, иметь с собой достаточное количество длинных правил, уровней, лопат и вёдер. В отличие от предыдущих видов работ, бетонирование нужно делать быстро, отложить «на завтра» часть работ не получится. В зависимости от объёмов работ нужно собрать бригаду. В её состав должен входить, как минимум, один опытный специалист, способный обращаться с виброрейкой и имеющий навыки подобных работ. Помогать ему, подносить смесь должно достаточное число подсобников – «чайников».
Залить небольшой плитный фундамент под сарай на даче можно и самому, готовя смесь в небольшой дачной бетономешалке. Но, повторимся, поэтапное выполнение монолитных работ не может обеспечить должного качества и фундаменты ответственных зданий нужно бетонировать за один приём, с соблюдением всех особенностей технологии.
Когда ставить стены?
На готовый фундамент ставить стены можно будет не сразу. После окончания монолитных работ бетон должен набрать 70%-ую прочность. При надлежащем уходе это произойдёт через три недели. Бетон должен постоянно быть влажным. Но не подвергаться прямому воздействию дождя первые десять дней. Сразу после укладки бетона плиту следует накрыть полиэтиленовой плёнкой. И поливать поверхность из лейки при первых признаках пересыхания. Несоблюдение этого условия ведёт не только к медленному «созреванию» бетона, но и к снижению его качества. Три недели до достижения необходимой прочности — срок для температуры в 20ºС. Чем холоднее или жарче погода, тем дольше это время. При 5ºС оно увеличится почти вдвое. При отрицательных температурах бетон может вообще не схватиться. Поэтому откладывать строительство фундамента на позднюю осень не стоит, лучше дождаться весны.
Строительство плитного фундамента
