Руководство по бетонированию конструкции
Настоятельно не рекомендуется заниматься бетонированием при низких температурах воздуха. В случае если основание заливается в морозную погоду, бетонную смесь следует обязательно утеплить, т.к. при промерзании материал теряет свою прочность и может попросту рассыпаться даже при несущественных нагрузках. В жару опалубка для фундамента должна быть увлажнена перед стартом бетонирования, чтобы в будущем доски не впитывали влагу из залитой смеси.
Бетон заливается слоями. Каждый из таких слоев в обязательном порядке уплотняется. Лучше всего использовать для данной работы специальный вибратор. При его отсутствии можно проштыковать смесь подручными инструментами.Понять, что смесь достаточно уплотнилась, можно по выступившему на поверхности слоя цементному молочку. Смесь можно подавать бетоноукладчиком либо вручную.
Бетонирование должно совершаться непрерывно, т.к. только при выполнении этого условия можно добиться высокой прочности и монолитности конструкции в целом. В случае же если завершить работу за 1 день не получается, нужно делать рабочие швы. Такой шов имеет вид плоского стыка и создается между ранее залитым и новым слоями бетона. Рабочие швы в подобного рода фундаментах могут иметь исключительно вертикальное либо горизонтальное положение.
Возобновлять работы по бетонированию можно только в той ситуации, если прочность залитой смеси составляет не более 1 мПа. Этот момент легко проверяется вибромашиной, используемой для уплотнения. Если предыдущий слой заливки разжижается при обработке, бетонирование может быть возобновлено. Предварительно нужно обязательно промыть швы и счистить цементную пленку при помощи металлической щетки.
Проектирование плитных оснований
Расчет базируется на показателях грунта, насколько он насыщен водой и каковы его несущие характеристики. С целью определения данных показателей обязательно выполняется геологические изыскания с соблюдением действующих норм и правил.
Важно знать! Монолитная плита под фундамент дома характеризуется толщиной в 15-35 см. Это рекомендуемое специалистами значение. Важно доверить подбор и расчеты квалифицированным профессионалам своего дела с многолетним опытом работы
Важно доверить подбор и расчеты квалифицированным профессионалам своего дела с многолетним опытом работы. Обязательно измеряется нагрузка веса сооружения, она не должна превышать несущую способность монолита
С целью расчета давления вычисляется вес стройматериалов, применяемых для строительства перекрытий, стен, крыши
Обязательно измеряется нагрузка веса сооружения, она не должна превышать несущую способность монолита. С целью расчета давления вычисляется вес стройматериалов, применяемых для строительства перекрытий, стен, крыши
Помимо этого, обязательно берется во внимание нагрузки следующих типов: ветровые, снеговые, полезные. Полученные значения суммируются и делятся на площадь опоры. Итоговый параметр должен отвечать требованиям СНиП 2.02.01-83
Если он не соответствует норме, нужно рассмотреть один из следующих вариантов:
Итоговый параметр должен отвечать требованиям СНиП 2.02.01-83. Если он не соответствует норме, нужно рассмотреть один из следующих вариантов:
Расширить площадь опоры.
Изменить основание.
Заменить подстилающую породу.
Сократить вес надземной части сооружения.
Устройство арматурного каркаса
Для армирования монолитных фундаментов используется стальная арматура.
Каркас собирается из горячекатаной либо круглой арматурной стали. Прутки должны быть с периодическим профилем. В исключительных случаях каркас собирается из квадратной стали.
В зависимости от своего предназначения арматура в составе укрепляющей конструкции бывает рабочей и распределительной:
- рабочие пруты предназначены для принятия внешних и практически всех внутренних нагрузок, создаваемых тяжестью здания;
- функции же распределительной арматуры понятны из ее названия – она отвечает за распределение поступающих нагрузок между рабочими осями.
То есть армопояс – это полноценный комплекс, каждый элемент которого работает сообща с другими.
Перед началом обустройства каркаса арматура правится, сортируется и режется. В среднем, как показывает практика, на 1 м3 бетонной смеси уходит порядка 100 кг армирующего материала. Сборка каркаса выполняется непосредственно на стройплощадке.
Заливка бетона
Заливают монолитную железобетонную конструкцию непрерывно с помощью бетона М150 -450. Его нежелательно сбрасывать с высоты больше 0,5 м. Разгонять бетон более чем на 2 м от места сброса тоже нельзя. Из-за этого фундаментную плиту часто заливают с помощью бетононасоса. Кроме того, бетононасос позволяет контролировать текучесть бетона, потому что очень вязкий раствор создаст критическую нагрузку на помпу.
В процессе заливки бетон периодически уплотняют вибраторами или вручную с помощью куска арматуры или трубы. В последнем используют частые возвратно-поступательные движения.
Уход за бетоном и демонтаж опалубки
Уход за залитым бетоном заключается в таких действиях:
- залитая плита закрывается мешковиной или полиэтиленом, засыпается опилками или песком для предотвращения испарения из бетона воды;
- регулярного увлажнения залитой железобетонной конструкции.
Увлажнять бетон требуется через 2 часа в солнечную или ветренную погоду и через 3 часа в пасмурную. Ночью увлажняют залитые бетонные изделия не меньше 2-3 раз. Эти мероприятия выполняют в среднем в течение одной недели. Благодаря этому на бетонной поверхности не будет трещин, которые образуются при резком испарении влаги из бетона.
Снимать её через две недели можно только в случае крайней необходимости. В остальных случаях требуется дождаться 100%-го набора прочности бетоном (28 дней). Опалубку из пенополистирола демонтировать не нужно, поэтому её оставляют на месте.
После выполнения всех этих видов работ залитый фундамент разрешается использовать по назначению.
Применение плитного фундамента его основные достоинства и недостатки
Перечислим положительные стороны применения плитного фундамента. В каких случаях рекомендуется его монтаж.
Основные плюсы фундамента плиты
- Отлично подходит для не стабильных грунтов. Плитный фундамент сохраняет равномерное распределение нагрузки во время сезонных изменений грунта. Такие изменения наблюдаются с началом заморозков, весной вовремя оттепели, обильных осадков. Все это влияет на объём и плотность почвы. Фундаментные плиты, в отличие от ленточного фундамента, ведут себя как единое целое. Фундамент вместе со строением поднимается и опускается.
- Большая несущая способность. Так как площадь основания фундамента большая, то давление, которое оказывает фундамент на грунт маленькое. Поэтому плитный фундамент легко справляется с нагрузкой от многоэтажных домов.
- Большой срок службы. Такое монолитное основание дома способно прослужить десятки лет. Конечно, это возможно, если соблюдаются все технологические процессы. Выполнены правильно гидроизоляция и утепление. Бетонная смесь соответствует принятым нормам и стандартам.
- Прочность. Плитный фундамент является самым прочным из существующих видов. Это обеспечивается за счет однородности, отсутствие швов и соединений. Хорошая гидроизоляция не дает его разрушать влаге.
- Минимальные земляные работы. Если грунты устойчивы, то это позволит выполнить монтаж на поверхности. Для очистки и выравнивания участка может не понадобиться специальная техника, что сократит расходы по возведению.
- Не сложный монтаж. Для выполнения работ по возведению не требуется специальные знания и умения. С монтажом монолитного фундамента можно вполне справиться своими силами.
- Готовые полы первого этажа. Плита является хорошим основанием для пола. На него можно укладывать напольное покрытие — линолеум, кафель, ламинат.
Недостатки плитного фундамента
Ко всем перечисленным минусам стоит добавить и несколько отрицательных сторон использования плитного основания:
- Высокая стоимость. Конечно же, использование такого количества арматуры и бетона не может не сказаться на стоимости проекта. Его цена в несколько раз превышает стоимость ленточного и свайного фундамента. В случае использования тяжелой строительной техники, также существенно влияет на его стоимость.
- Проблемы с коммуникациями. Все подземные коммуникации — канализация, водопровод необходимо выполнить в начале строительства. Все трубы остаются под плитой. Их замена, при необходимости, очень затруднительна. Поэтому к этому этапу нужно отнестись очень ответственно. Рекомендуется использовать трубы самого высокого качества.
- Не рекомендуется для холмистой местности. Если на участке под строительство дома большие перепады высот, то затраты могут возрасти еще в несколько раз. К тому же сохраняется опасность оползневого сдвига, что приведет к смешению всего дома. Для холмистой и горной местности рекомендуется использовать свайный фундамент.
- Утепление. Так как бетонная плита хорошо впитывает влагу и при наступлении морозов, замерзшая вода может повредить основание.
- Слабая прочность на изгиб. Ошибки при строительстве, которые приводят к неравномерной нагрузке на плиту, приводят к появлению трещин. Это может предотвратить хорошо сделанная песочно-гравийная подушка и правильно обвязанная арматурная решетка.
Способы монтажа
Фундаментную плиту для дома можно сделать двумя способами. В зависимости от монтажа основание подразделяется на два типа – монолитный и сборный.
Способ монтажа монолитного основания заключается в первоначальной сборке опалубки, проведения работ по армированию и одновременной заливки всей конструкции. Если монтируется сборный фундамент, то в этом случае используются уже готовые бетонные плиты. Здесь обустройство опалубки не требуется. Просто укладываются плиты, а стыки заливают бетонным раствором.
Второй способ имеет определённые недостатки:
- теряется главное преимущество – монолитность, что значительно снижает прочность;
- нет возможности обустроить основание желаемой толщины, так как плиты имеют стандартные размеры; для укладки плит необходима специальная техника, что влечёт за собой большие затраты.
Общий пример расчета для одноэтажного частного дома
Проведем пример. При расчете будем использовать следующие исходные данные об объекте:
- Здание представляет собой конструкцию одноэтажного частного дом с небольшой мансардой и общей площадью 36 кв. м.;
- Материал для возведения несущих стен – бруса, толщина которого 200 мм;
- Общее значение площади стен (4 стены с наружной высотой равной 4,5 м) равно 108 кв.м.;
- Внутренние перегородки выполнены из гипсокартона и составляют 75 кв.м. площади;
- На крыше используется образец металлической четырехскатной кровли, с уклоном в 30ᵒ;
- При исследовании грунт оказался пластичным, а качественный состав показал глину;
- Значения снеговой нагрузки для выбранного региона равняется 180 кг/м²;
- Перекрытия в частном доме будут из дерева, общая площадь составит 72 кв.м.
Пример сбора нагрузки для здания
Любой сбор нагрузки на будущее бетонное осуществляется с учетом всех конструкций, а также снеговой и ветровой нагрузки. Все данные заносятся в табличную форму. Посмотрите видео, как рассчитать все нагрузки, а также возвести монолитный фундамент.
При расчете необходимо учитывать нормативную и расчетную нагрузку в совокупности с коэффициентом надежности. Для нашего примера получим такие результаты:
- Нагрузка от стен вычисляется: 108*160*1,1 = 19008 кг,
- Нагрузка от гипсокартонных перегородок: 75*30*1,2 = 2750 кг,
- Нагрузка от деревянных перекрытий: 72*150*1,1 = 11880 кг,
- Давление металлической кровли: 42*60*1,1 = 2772 кг,
- Полезная и снеговая нагрузки: 72*150*1,2 + 42*180*1,4 = 23544 кг.
В итоге, в данном примере, мы получаем общую нагрузку здания в районе 59904 кг (это с учетом коэффициента надежности). Ширина подошвы бетонного основания вычисляется с учетом условия, что его ширина на 20 см больше, чем у дома. Таким образом, общая площадь основания равна 372100 кв. см.
Высчитываем удельную нагрузку на почву под домом по формуле: 59904 кг: 372100 кв.см. = 0,16 кг/см². Сравниваем полученные и заданные при расчете значения – Δ = 0,25 — 0,16 = 0,09 кг/см². Высчитываем массу будущего здания – М = Δ*S = 0,09*372100 = 33489 кг. Получаем в итоге толщину подошвы: t = 33489/2500 = 13,4 см. Так как значение не целое, за толщину бетонного основания принимают либо 10 см, либо 15 см.
При проверке на наименьший расход бетонного раствора и массы арматуры требованиям расчета удовлетворило значение толщины в 15 см. Остается посчитать лишь расход арматуры на монолитный фундамент выбранного одноэтажного дома для нашего примера.
Расчет арматуры на плиту
Дальнейшие расчеты примера по количеству арматуры основаны на следующих данных:
- Выбрана плита с общей толщиной в 15 см,
- Будет использовано 2 рабочие сетки,
- Диаметр металлических стержней выбран в 12 мм, а шаг стержней на расстоянии 150 мм,
- По количеству стержней получаем следующее количество штук (для двух слоев): 84*2=168 штуки,
- В результате, общую массу арматуру считаем по формуле: 1018,08 м * 0,888 кг/м = 905 кг.
Упрощенный расчет вручную необходимой толщины фундаментного основания и общего количества (веса) арматуры является несложной задачей, требующей небольшого количества свободного времени. Самое главное не запутаться в формулах и учесть всех коэффициенты.
Применение различных типов монолитного фундамента в строительстве
Какой тип лучше выбрать: ленточный или столбчатый
Схема съемной деревянной опалубки.
Устройство фундамента связано со строительством следующих видов оснований зданий и сооружений:
- Ленточного.
- Столбчатого или свайного.
- Плитного.
Если планируется строительство здания с небольшим количеством этажей, то лучше всего подойдет ленточный тип. При устройстве такого основания не требуется большая глубина закладки и слишком сильное углубление в грунт.
В нижней подошвенной части конструкция ленточного основания должна быть шире, чем в ее верхней части.
В целом глубина промерзания грунта на участке под фундаментные плиты будет оказывать большое влияние на его несущую способность. Вместе с тем устройство монолитной ленточной конструкции основания должно предполагать наличие стен здания или сооружения с большим размером толщины. Поэтому этот вид конструкции основания дома представляет собой более громоздкий вариант, отличающийся и по своей более высокой стоимости, если его сравнивать с другими видами фундамента.
Одним из более экономичных вариантов является столбчатый фундамент. По степени трудоемкости в процессе сооружения он не является более затратным, чем ленточный. С целью устройства столбчатого фундамента в грунте пробуривают отверстия скважин, куда вставляют арматурный каркас, который заливают бетоном
Очень важно определить характеристики подвижности грунта. Если для почвы характерна горизонтальная подвижность, то устройство столбчатого вида основания дома не рекомендуется. Для слабонесущего грунта столбчатый фундамент тоже не подойдет, если стены здания или сооружения будут отличаться особой мощностью
Для слабонесущего грунта столбчатый фундамент тоже не подойдет, если стены здания или сооружения будут отличаться особой мощностью.
Технология строительства монолитной фундаментной плиты
Схема монолитной плиты на ленточном фундаменте.
При создании ленточной конструкции можно воспользоваться плитами перекрытия. При этом планируется строительство зданий с подвалом или цокольным этажом. При устройстве основания можно использовать железобетонные блоки.
При строительстве монолитного фундамента из плит перекрытий особое внимание уделяется степени пучения почвы на боковую поверхность каждой из стен конструкции. Ее подошва должна быть прочной, поскольку на нее тоже будут оказывать воздействие силы пучения. С целью защиты от такого воздействия ширина траншеи увеличивается, а для заполнения траншеи используется грунт нормальной плотности, который не склонен к пучению
С целью защиты от такого воздействия ширина траншеи увеличивается, а для заполнения траншеи используется грунт нормальной плотности, который не склонен к пучению.
Очень часто используются в процессе сооружения фундамента перекрытия монолитного типа. При этом происходит их разделение на несколько разных подвидов. Монолитное перекрытие может включать:
- Сборные плиты железобетона.
- Балки.
- Вкладыши.
- Плиты.
Основание зданий, сооружаемое из железобетонных перекрытий, будет иметь наибольшее качество, если он устроен с использованием опалубки.
Выбор теплоизоляционного материала
Перед началом работ требуется подобрать и купить качественный утеплитель для поддержания нормального уровня влажности в здании и утепления УШП. 
На рынке стройматериалов сегодня можно найти много различных теплоизоляционных материалов, но чаще для утепления фундаментов используют экструдированный пенополистирол («Пеноплекс»). Ещё два популярных утеплителя для этого использовать нельзя по таким причинам:
- минеральная вата – материал впитывает воду, поэтому нею нельзя утеплять основание здания. Она в результате намокания перестаёт выполнять свои функции;
- пенопласт – материал слабый по прочности, а на фундамент здания постоянно воздействуют большие нагрузки.
Достоинства экструдированного пенополистирола:
- большой срок службы;
- не боится влаги, поэтому не гниёт и на нём не появляется плесень и грибок;
- некоторые разновидности этого материала являются слабогорючими, правда этот фактор в возведении фундамента неактуален;
- безопасен для человека: из него не выделяются опасные для здоровья людей вещества;
- прочный: материал способен длительно выдерживать вес людей, мебели и различного оборудования.
Главное – это не допускать воздействия на этот утеплитель активных химических составов, таких как растворители. Они разлагают пенополистирол в результате контакта.
Расходные материалы и необходимый инструментарий
При выборе бетона следует руководствоваться особенностями климатической зоны и характеристиками грунта. По практике применения специалисты правильно рекомендуют делать акцент на следующие факторы:
- водонепроницаемость бетона – не ниже W6;
- маркировка бетонного раствора и его класс прочности – не ниже М-250 (В20);
- подвижность – оптимальный показатель П3;
- стойкость перед морозом – в зависимости от климатической зоны (для средней полосы – не ниже F 150).
Рытье котлована удобнее всего проводить экскаватором
Необходимый для работы инструмент и приспособления:
- экскаватор – для копки котлована;
- бетоносмеситель – для поддержания раствора в рабочем состоянии и последующей его выгрузки;
- деревянные обрезки досок или строительное правило;
- молоток и гвозди;
- гидроуровень (строительный уровень);
- совковую и штыковую лопаты;
- проволоку и крючок для вязки арматурного каркаса;
- опалубочные плиты.
Расчет толщины фундамента и необходимого количества материалов
Толщина опорной конструкции зависит от размеров дома либо иной возводимого строения. При этом для бани, гаража и сарая, сооружаемых по каркасной технологии либо из легких материалов (например, пеноблока) достаточно основания, минимальная высота которого составляет 0,1 м. В этом случае подойдут бетонные плиты, например, марки 1П толщиной 120 мм.
Схематическое изображение фундамента-плиты
Для строительства более массивных сооружений необходимая высота основания составляет уже 0,2–0,25 м.
Необходимое количество плит определяется делением площади основания на произведение ширины и длины изделия.
Кроме ЖБИ необходим еще песок и щебень, гидроизоляционный материал. Объем подушки рассчитывается умножением ее толщины на площадь основания.
Фундамент для дома рекомендуется утеплять, чтобы минимизировать тепловые потери через пол. Количество теплоизоляционного материала равняется площади основы.
Рулонный гидроизоляционный материал следует приобретать так, чтобы он накрыл все дно котлована, учитывая запас на нахлесты (15 см) и боковые поверхности основания (около 20 см).
Пошаговая инструкция монтажа
Фундамент плита обустраивается своими руками достаточно трудоёмко, но чтобы облегчить процесс – представляется пошаговая инструкция. Выполняя все работы согласно данному алгоритму, можно достичь положительных результатов и получить плитный фундамент высокого качества.
Подготовка участка
Подготавливаем площадку. Убираем посторонние предметы, очищаем от травы и начинаем разбивку согласно схеме будущего строения. Приступаем к рытью котлована. Этот процесс можно провести с помощью экскаватора. Но постараться нижний слой глубиной 15-20 см снять вручную. Глубина котлована для обычного частного дома может составлять около 0,5 м. Если планируется возведения дома с цоколем, то котлован следует делать глубже.
Обустройство дренажной системы
Правильно организованная дренажная система оградит основание от подмыва
Теперь, по желанию, можно сделать дренажную систему. Для этого необходимо прорыть траншеи перпендикулярно периметру. На дно уложить геотекстиль, а сверху насыпать щебень. Затем обустраивают трубы из двухслойного полиэтилена с отверстиями.
Укладывать трубы необходимо отверстиями вверх и с определённым уклоном, который должен составлять в соотношении: 1 м трубы – 1 см уклона. Также необходимо уложить трубы с соблюдением приведённой технологии и по периметру плитного фундамента.
В этом случае размеры котлована необходимо расширить на 1-1,5 м. Укладку труб по периметру также необходимо сделать с уклоном. Начинать необходимо от середины стены фундамента к его углам. Затем трубы засыпают щебнем и покрывают геотекстилем.
Проведение работ перед заливкой
Следующий этап – это обустройство песчаной подушки. Можно сделать и песчано-гравийную подушку. Её необходимо делать для снижения воздействия влаги на монолитную плиту. Толщина подушки обычно составляет 20-25 см. Подушка тщательно утрамбовывается и проливается водой. Трамбовку необходимо делать до тех пор, пока на её поверхности не будет оставаться следов от обуви. Лучше всего подушку делать слоями. Насыпают и проливают каждых 10 см.
Теперь необходимо установить опалубку. Опалубку лучше делать съёмную. Устанавливать необходимо только по внешней стороне будущей плиты. При этом необходимо проконтролировать такие моменты: поверхность досок опалубки, примыкающих к плите, должна быть ровной, доски между собой должны быть тщательно соединены, только в этом случае опалубка поможет получить идеально ровную поверхность.
Армирование и заливка
Создание каркаса основания производится с помощью арматуры
Чтобы в песок не уходила цементная жидкость при заливке бетона, прокладываем гидроизоляционный слой. Этот процесс необходимо делать в два слоя с помощью рубероида.
Переходим к монтажу армирующего каркаса. Для этого используют специальные стальные армирующие прутья с диаметральным сечением 10 мм или 15 мм. Прутья между собой связываются проволокой. На рубероид укладываются опоры одинакового размера под нижний слой армирующего пояса.
Это необходимо для того, чтобы арматурные прутья были скрыты в бетоне. Затем с помощью вспомогательных прутьев связываем нижний слой армирующего пояса с верхним.
Приступаем к заливке бетона. Для получения действительно монолитной плиты бетон следует заливать достаточно быстро. Использовать лучше уже готовый бетон. В случае заливки бетоном, выполненным самостоятельно, необходимо помнить, что перерыв в поставке бетона не должен превышать одного часа.
Посмотрите видео, как производится армирование и заливка плиты основания.
Вот таким образом и получаем монолитную плиту. Главное для получения качественного результата – соблюдать приведённую выше пошаговую инструкцию. Также необходимо правильно провести сушку плиты. Для этого её накрывают полиэтиленом или первое время постоянно проливают водой на протяжении недели.
