Изготовление подушек под плиту фундамента. Какой песок нужен для подушки под фундамент: правильный выбор Как выровнять подушку под плиту
Свой собственный дом — это прекрасно, особенно если он построен собственноручно для своей семьи. Но для того чтобы постройка была качественной, нужно начинать все делать правильно с самого фундамента. А начинается все с замеров, котлована и подготовительных работ.
Песчано-гравийная подушка под монолитную фундаментную плиту должна быть не менее 10 см толщиной, также ее необходимо тщательно утрамбовать.
Под фундаментную плиту укладывается подушка, только нередко в это слово вкладывается достаточно разнообразное значение.
Чаще всего это всего лишь плотно утрамбованная насыпь из песка, толщина которой 8-10 см. Для трамбовки используется специальный вибротрамбовщик (обычно для частных работ идет с нагрузкой в 200 кг, но могут быть вариации), если же его нет и тратить деньги нет желания, тогда придется полить песок водой и потратить время на ожидание высыхания (2-4 дня в зависимости от климата).
Второй вариант — это бетонная подушка.
Изготавливается она в том случае, если по какой-либо причине требуется уширение фундамента, нужен армопояс под ФБС или даже в обоих случаях одновременно.
Подготовительные работы для бетонной подушки
Для работы понадобится:
- Лопаты.
- Тачка для грунта.
- Доски или пенополистирол.
- Рулетка.
- Геотекстиль.
- Песок.
- Вода.
- Гидроизоляция.
При изготовлении нужно сделать дополнительное углубление, по возможности с расширением. Дополнительное углубление составит 30 см, при этом в случае расширения начинаться оно будет на 40 см выше дна котлована. Причина простая — нижние 10 см займет песчаная подушка. Теперь можно расписать весь рабочий процесс от начала и до конца:
После того как дно очищено от растительности и утрамбовано, можно нижним слоем выстилать геотекстиль.
Делать или нет опалубку — решает каждый сам за себя. Если в документации этот аспект прописан четко, тогда без опалубки уже не обойтись, но при частном строительстве, где это не оговаривается, лучше обойтись обычной заливкой. Изготавливается опалубка из досок шириной от 15 см. 2 доски к ряду обеспечат как раз необходимую высоту заливки — 30 см. Демонтировать их также достаточно просто потом.
Иногда используется несъемная опалубка из экструдированного пенополистирола. При этом пенополистирол промазывается битумом со стороны заливаемого бетона, а потом и со стороны грунта — это обеспечит дополнительную защиту от пучинистых грунтов.
Перед укладкой арматуры и самой заливкой песок застилается любой гидроизоляцией от полиэтилена до рубероида. Гидроизоляция в данном случае будет служить не для защиты подушки от подмывания, а чтобы вода из раствора бетона не ушла в землю при заливке. Иногда в бетон добавляются специальные добавки, которые делают из обычного раствора гидротехнического, в этом случае стелить ничего не придется.
Вернуться к оглавлению
Армирование и бетонирование
Для работы нужно:
- Прут армирующий 15 мм.
- Болгарка.
- Рулетка.
- Пистолет для вязки или крюк.
- Проволока оцинкованная.
- Раствор бетона м400 (цемент м500, вода, гравий, песок).
- Бетономешалка.
Армирование изготавливается в виде всего одной обрешетки, но при этом она должна быть выполнена максимально качественно. Некоторые умельцы уменьшают диаметр прута, делают маленький шаг между обрешетками и думают, что добились повышения качества, хотя на самом деле добиваются лишь повышения цены работы. Под фундаментную плиту подушка совершенно не требует полноценного привычного каркаса, но прутья все равно придется соединять вязкой.
Длина прутьев должна быть такой, чтобы до опалубки они не доставали всего по 2-3 см с каждой стороны, а делать выводы в фундамент не нужно, т.к. соединяться они не будут (исключительно плотное прилегание). Весь процесс сборки делается вне будущего заливаемого пространства. Далее весь процесс проходит по четкой схеме:
- укладываются пруты параллельно с шагом 10 см;
- перпендикулярно им выкладывается еще 1 уровень прутов с аналогичным шагом;
- каждый стык между ними перевязывается оцинкованной проволокой.
При перевязке удобно использовать специальный автоматический пистолет, который за считанные секунды сам все делает, но иногда приходится использовать крючок и делать все вручную. Для этого проволоку (20 см) нужно выровнять об ближайший прут, после чего перегнуть пополам и перевязать по диагонали. После того как ножки продеваются в петлю, проволока затягивается крючком наглухо. После последнего стыка необходимо проверить каждый отдельный прут на подвижность, и если она равна нулю, то можно приступать к последней части работы.
В самом конце работы подушка бетонируется, причем процесс немного усложняется тем, что арматура погружается лишь в середине работы (для нее желательно соорудить импровизированную волокушу, чтоб не нанимать технику и не переутруждаться самим).
Раствор бетона должен быть максимально прочный, поэтому цементную марку для замеса стоит взять м500, а далее замес происходит по схеме 1 сухого цемента, 0.45 воды, 1.1 песка и 2.4 гравия. Первым делом смешивается на твердой поверхности сухая смесь из всех материалов, после чего в миксер (бетономешалку) заливается половина отведенной воды, и уже сверху засыпается за 1 раз вся сухая смесь. По мере раскрутки через 1-1,5 мин добавляется оставшаяся жидкость. Таким образом, за 3-5 минут раствор вымешивается максимально качественно.
Стоит отметить, что стандарт предписывает замешивать бетон под монолитный плитный фундамент всего 3 минуты, но при более продолжительной работе миксера бетон получается более прочным (через 10 минут эффект почти перестает расти, а после 30 минут замешивания происходит обратный результат).
Сначала заливаются первые 10 см, после чего сверху устанавливается обрешетка, и заливка завершается еще 20 см.
Экономически оправдан плитный фундамент при высоком УГВ, на глинистых грунтах для кирпичных коттеджей. Плита обладает максимальной несущей способностью ввиду большой опорной поверхности. Однако для обеспечения конструкционной прочности необходим точный расчет толщины конструкции, укладка двух арматурных сеток.
Конструкция плитного фундамента
Самым дорогостоящим является плитный фундамент для здания. Поэтому вполне естественным желанием каждого застройщика является необходимость снижения бюджета строительства. В проект должна закладываться плита минимальной высоты, обеспечивающая прочность, ресурс постройки. Производят расчет толщины ж/б конструкции с учетом следующих факторов:
Внимание: Верхняя часть плиты должна выступать из земли, так как ресурс стеновых материалов (кирпич, венцы сруба, брус каркасника) резко снижается при контакте с землей.
Расчет толщины плитного фундамента
Существенным недостатком, который имеет фундамент плита , является отсутствие полноценного цоколя. Поэтому используется две разновидности плавающих плит с ребрами жесткости:
Ребра жесткости армируются каркасами по аналогии с ростверком, МЗЛФ. Это позволяет снизить толщину плиты в центральной части. Например, в УШП она составляет 10 – 15 см вместо стандартных 25 – 40 см, что позволяет снизить расход бетона на 20%.
Внимание: Ребра жесткости проходят по периметру плиты, под внутренними несущими стенами, через каждые 3 м вдоль короткой стены жилища.
Кроме того, расчет толщины конструкции должен учитывать:
- минимальное расстояние между арматурными сетками – 10 см, согласно СП 63.13330
- защитный слой бетона – нижний у подбетонки 2 – 5 см, верхний 3 – 7 см
Таким образом, еще до начала вычислений минимальное значение толщины плавающей плиты без ребер жесткости можно выбрать предварительно:
Если в проект заложен фундамент плита с ребрами жесткости, толщину центральной части снижают до 10 – 15 см. Расчет несущей способности плитного фундамента для малоэтажного строительства всегда показывает запас 200 – 300%. Однако, запрещено эксплуатировать подобный фундамент на свежих насыпях, торфяниках, пылеватых песках:
- расчетное сопротивление этих грунтов недостаточно
- здание будет просаживаться ежегодно
Единственным вариантом для строительства плавающей плиты на не стабильных грунтах является укрепление основания. Например, на торфяниках изготавливаются вертикальные дрены, пятно застройки нагружается песчаной насыпью. Вода выдавливается сквозь дрены, подстилающий слой уплотняет грунт. Строить фундамент по этой технологии можно через 6 – 12 месяцев.
Внимание: Если вместо стен коттеджа используются колонны (например, для панорамного остекления нижнего этажа), необходим расчет на продавливание плиты колонной. Для стен подобные вычисления не нужны, однако цоколь должен отстоять на 30 см минимум от края плитного фундамента внутрь.
Это требование обусловлено тем, что нагрузки от веса силовых конструкций, распределяемые стенами, действуют, не только вертикально вниз, но и под углом 45 градусов наружу. Поэтому вектор сил должен располагаться внутри железобетона, а не выходить из плиты наружу. Таким образом, габариты плитного фундамента на 30 см больше размера коробки коттеджа с каждой стороны. Дополнительный расчет
в этом случае не требуется.
Толщина подстилающего слоя не зависит от этажности дома, веса стеновых материалов. При высоком УГВ необходимо использовать щебень, который создает разрыв слоя капиллярной юбки. В песках почвенная влага способна подниматься вверх к бетонным конструкциям при отрицательном давлении. Поэтому песчаная фундаментная подушка применяется на участках, где горизонт грунтовых вод находится ниже 1 м от подошвы фундамента.
Глубина залегания плитного фундамента
Ввиду того, что заливать монолитные конструкции на пахотном слое запрещено, чернозем удаляется из котлована целиком. Глубина слоя обычно составляет 40 см, которые засыпаются нерудным материалом, не содержащем глины. Особенности технологии малозаглубленной плиты следующие:
Максимальный бюджет строительства наблюдается у заглубленной ниже отметки промерзания плиты. Этот вариант оправдан исключительно для зданий с подвальным этажом. Наружный периметр подземных стен придется утеплить полностью, произвести засыпку пазух нерудным материалом, предварительно уложив пристенный или кольцевой дренаж.
Внимание: С учетом удаления плодородного слоя, замены его нерудным материалом фундамент 30 – 40 см толщины заглубляется в грунт на 10 – 20 см максимум. Поэтому потребуется либо кирпичный цоколь, либо монолитные балки под несущими стенами, выполняющие ту же функцию увеличения расстояния между землей, стеновыми материалами.
Высота плавающей плиты над поверхностью
Согласно нормативам СП 21.13330 плитный фундамент
можно заглублять на любое расстояние, ориентируясь на уровень УГВ, состав почвы. Однако, чем выше расположена плита над поверхностью, тем больше ресурс у стеновых материалов. Например, ремонтопригодность нижних венцов сруба гораздо выше, если они находятся над землей.
Поэтому для брусовых, бревенчатых срубов обычно применяются плиты с ребрами жесткости:
- чашеобразная – отливается плита, после набора прочности бетона монтируется опалубка, изготавливаются ж/б балки под несущими стенами
- перевернутая чаша – наружные щиты опалубки выше, внутренние остаются под бетонной конструкцией на весь период эксплуатации, внутренний периметр заполняется песком либо укладывается пенополистирол для утепления конструкции
На пучинистых грунтах необходим расчет
сечения арматуры, ячейки сетки нижнего, верхнего пояса. Запрещено жестко связывать фундаменты присторев, отмостку с плавающей плитой. Различные нагрузки, неравномерное промерзание почв под этими конструкциями могут привести к раскрытию трещин в железобетоне.
В этом случае расчет производится на растяжение подошвы от сборных нагрузок, верхней поверхности плиты при возникновении сил пучения.
Внимание: Нижняя сетка может изготавливаться из прутков 10 – 16 мм, так как сборные нагрузки присутствуют всегда. Нижняя сетка вяжется из стержней 8 – 14 мм, поскольку вспучивание частично уравновешивается весом дома.
Таким образом, плитный фундамент для надворных построек имеет толщину от 10 см. Для опирания коттеджа потребуется расчет несущей способности. На выбор толщины влияет размер защитного слоя бетона, минимально допустимое расстояние между арматурными сетками.
Монолитная плита — один из самых надежных видов фундамента, если соблюдена технология монтажа. Ее используют как при возведении многоэтажных зданий на грунтах с плохими характеристиками, так и при строительстве индивидуальных домов. Отличие в этом случае будет в толщине бетонного слоя и степени армирования.
Бетон используется для фундаментных конструкций благодаря своей самой главной характеристике — высокой прочности на сжатие. Для фундаментов не применяют материал высоких марок, достаточно приобрести бетон B15-B25 в качестве основного и B7,5-B12,5 для выравнивающей подготовки. Более прочный материал укладывать можно, но экономически не выгодно.
Минус бетона в качестве строительного материала — невысокая прочность на изгиб, которая компенсируется использованием арматуры. Стержни не дают монолитной плите растрескиваться при неравномерных нагрузках. Для фундаментов приобретают пруты класса А400(Alll — устаревшая маркировка) или ВрI.
Целесообразность проведения расчетов
Монолитная фундаментная плита рассчитывается как сложная конструкция, в которой бетон и арматура работают совместно. Основные цели расчета любого элемента в здании — проверка несущей способности и экономия материала. Благодаря предварительным вычислениям находится оптимальный вариант, обеспечивающий необходимую прочность с минимальными затратами.
Наиболее грамотное решение способен принять только специалист. Плитные фундаменты достаточно новая технология, поэтому далеко не каждый инженер-строитель способен грамотно их запроектировать. Вычисления выполняются в специальных программах, предварительно выяснив расчетные характеристики грунта. Под частный дом допустимо принимать толщину и процент армирования без расчетов, ориентируясь на нагрузку от вышележащих конструкций.
Сбор нагрузок
Исходными данными для проектирования монолитного фундамента, помимо характеристик грунта, служит сбор нагрузок. В расчете учитываются следующие значения:
- постоянные нагрузки от стен, кровли, перекрытий;
- временные нагрузки: (кратковременные — снеговая и длительная — нагрузка от мебели и людей).
Определение постоянной нагрузки
Важно учесть все элементы здания. Согласно пункту 1.23 «Руководства по проектированию каркасных зданий и сооружений башенного типа» на песчаных грунтах собственный вес плиты не учитывают, на глинистых его делят пополам, а на плывучих неустойчивых основаниях заводят в расчет полностью. Массу стен берут за вычетом проемов.
Получение из нормативных нагрузок расчетных производится путем умножения на коэффициенты надежности. Коэффициенты принимаются по таблице 7.1 . Коэффициенты, которые могут понадобиться для расчетов индивидуального дома, приведены в таблице.
Определение временных нагрузок
Масса снегового покрова зависит от типа местности строительства. Нормативные значения для каждого приведены в таблице 10.1 . Чтобы получить расчетную величину нагрузку умножают на коэффициент надежности, для снега он составляет 1,4.
Равномерно распределенные нагрузки приведены в таблице 8.3 . Для жилых зданий значение принимается 150 кг/м². В эту величину включена масса мебели и оборудования. Если планируется размещение тяжелых предметов, значение принимают в индивидуальном порядке. Коэффициент надежности 1,2.
Видео по расчету плитного фундамента:
Определение толщины фундаментной плиты
Если плита проектируется с выполнением расчетов в полном объеме, то их ведут по l группе предельных состояний (расчеты по прочности) и по ll ГПС (расчеты по деформативности). Для индивидуальной застройки услуги квалифицированных специалистов зачастую недоступны из-за высокой стоимости, поэтому значения принимаются «на глаз» с учетом минимальных требований.
Приблизительные значения, какая толщина принимается для зданий из разных материалов удобнее свести в одну таблицу.
Значения, приведенные в таблице, подходят для грунтов с достаточной несущей способностью. При плывучих болотистых основаниях толщину следует увеличить.
Минимальный диаметр арматурных стержней принимается 10 мм для легких строений на хороших фундаментах. Для армирования фундаментной плиты под кирпичный двухэтажный дом оптимально принимать пруты диаметром 12-16 мм. Ячейку сетки принимают от 10 см. Для вертикального армирования минимальное значение диаметра — 8 мм.
При использовании стержней разных диаметров, большие располагают в нижнем ряду, поскольку там плита испытывает большие нагрузки на изгиб.
Определение глубины заложения и глубины котлована
Фундаментная плита чаще относится к мелкозаглубленным фундаментам. Если планируется подвал, глубина заложения зависит от высоты помещения, в остальных случаях плиту заливают вровень с землей.
Глубину отрывки котлована можно определить, посчитав толщину подстилающих слоев.
- Слой геотекстиля. Только для илистых грунтов, для предотвращения перемешивания песка и грунта.
- Песчаная подушка принимается в среднем толщиной 30-50 см, при насыпных грунтах значение увеличивается. Необходимо приобрести песок средней крупности, мелкий может дать большую усадку. Обязательно послойное виброуплотнение песка слоями не более 40 см.
- Бетонная подготовка выполняется для выравнивания и удобства укладки гидроизоляции. Для небольших строений можно ее не использовать. Для двухэтажного кирпичного дома оптимальным вариантом станет подбетонка толщиной 5-10 см из бетона B7,5.
- Гидроизоляция фундамента. Удобнее выполнять с помощью рубероида, гидроизола и линокрома в два слоя, сначала вдоль затем поперек.
Суммарная толщина всех слоев с учетом плиты для массивного дома в среднем составляет 650-750мм.
Расчет количества материалов для двухэтажного кирпичного дома
Для примера рассмотрим здание с размерами в плане 6 на 6 метров. Толщина плиты принимается 30 см, армирование в два слоя. Рабочая арматура диаметром 14 мм с шагом 20 см. Вертикальные стержни диаметром 8 мм с шагом 20 см. Бетон плиты — B20, подготовки — B7,5. Песчаная подушка толщиной 50 см.
- Расход бетона В20 . Плита должна выходить за пределы здания на 10 см, поэтому площадь плиты равняется 6,2*6,2 = 38,44 м². Объем = 38,44*0,3 = 11,532 м³.
- Расход рабочей арматуры . Стержни для армирования принимаются на 6 см короче размеров плиты для обеспечения защитного слоя. Длина стержня = 6200-60 = 6140 мм. Количество стержней в одном направлении = 6200/200+1 =32 шт, на одну сетку 64 шт, поскольку стороны одинаковы. На всю плиту -1 28 шт. Длина арматуры = 128*6,14 = 785,92 м. Масса рабочего армирования = 785,92*1,21 (масса 1 м арматуры заданного диаметра, по сортаменту) = 950,96 кг.
- Расход вертикальной арматуры . Длина стержня = 300-60 = 240 мм. Количество стержней можно принять с учетом шага в 40 см = 16*16 = 256 шт. Масса вертикального армирования = (256*0,24)*0,395 = 24,27 кг.
- Расход бетона B7,5 на подготовку = 6,2*6,2*0,05(толщина) = 1,9 м³.
- Подушка из песка средней крупности выходит за грани плиты на 10 см. Расход песка = 6,4*6,4*0,5 = 20,5 м³.
- Геотекстиль и гидроизоляция. Укладываются с небольшим запасом. Площадь одного слоя = 6,4*6,4 = 41 м².
Получившиеся значения для двухэтажного кирпичного дома перед закупкой материала удобно свести в таблицу.
При покупке нужно предусматривать небольшой запас.
Предварительные расчеты позволят значительно сэкономить на возведении монолитной фундаментной плиты, заранее просчитать все затраты и обеспечить высокую надежность конструкции. Важно учесть условия проведения работ. Если фундамент остается пережидать зиму, потребуется принять меры по его консервации и утеплению во избежание появления трещин.
Совет! Если вам нужны подрядчики, есть очень удобный сервис по их подбору. Просто отправьте в форме ниже подробное описание работ которые нужно выполнить и к вам на почту придут предложения с ценами от строительных бригад и фирм. Вы сможете посмотреть отзывы о каждой из них и фотографии с примерами работ. Это БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает.
Подушка под основание фундамента при выполнении нулевого цикла для возводимого здания — стабилизатор, скрадывающий глубину и неравномерность усадки основания, да и всего здания. Существует три вида подушек под основание фундамента:
. Гравиевая;
. Бетонная;
. Песчаная;
Песчаная подушка
под фундаментную плиту — наиболее популярный элемент конструкции строительства нулевого цикла. Она часто совмещается с другими видами усиления основания строения.
Роль песчаной подушки
Такая подушка — самая первая конструкция в цепи средств, обеспечивающих устойчивость здания. Устройство песчаной подушки под фундамент, как и любого другого вида подушек, опирается на:
. Уровень подпочвенных вод;
. Этажность сооружения;
. Тип грунта;
. Используемые стройматериалы;
. Тип постройки;
. Климат местности;
И другие условия, влияющие на почву и возводимое сооружение. Устройство песчаной подушки — первое промежуточное средство противостояния силам давления между грунтом и основанием здания. Песок — отличный материал для разравнивания дна, что является важнейшим этапом в дальнейшем строительстве.
Если даже глубина траншеи обнаруживает достаточно твердый слой почвы, уплотнившийся под собственной массой, его просадка неизбежна под давлением дополнительного веса. Песок уменьшает усадку и приток влаги к основанию. Им можно заменить слабый или пучинистый грунт, уменьшив его воздействие на ленточный фундамент или на другой его вид. Порядок подготовки почвы и укладки подушки под фундамент следующий:
Устройство котлована или траншеи под ленточный фундамент, вывод ее на проектную глубину;
Дополнительное углубление ниже проектной отметки;
Выравнивание дна котлована или траншеи, особенно после экскаватора;
Для препятствия смешиванию песка с грунтом, выкладываем траншею под ленточный фундамент или котлован геотекстилем или другим материалом, обеспечивающим изоляцию песка от грунта. Делается это во избежание быстрого заиливания подушки под фундамент.
Засыпка песчаной подушки до уровня проектной глубины слоями по 150 — 200 мм и трамбовка песка. Трамбуется песок с умеренным увлажнением до максимально возможной плотности, чтобы при хождении не оставалось следов обуви, и, при этом, соблюдалась необходимая толщина подушки;
Важно, чтобы поверхность песчаной подушки была без углублений и выровненной по горизонтали при помощи уровня.
Самые лучшие результаты показывает крупнозернистая песчаная подушка. Мелкий песок не дает надежного результата, имеет малое сопротивление сжатию. При наличии такой песчаной подушки возможны неконтролируемые усадки фундамента, просадка дома. Речной песок тоже подходит для устройства песчаного основания, если толщина песчаной подушки достаточна.
Подушки из других материалов под основание фундамента
Максимальная толщина песчаной подушки принимается равной трехкратной ширине ленты. А обычная толщина — около 20 см. Допускается для заполнения основания траншеи под ленточный фундамент или котлована применение других материалов, не пучинистых, устойчивых к усадке.
Хороша в использовании подушка из щебня. она намного качественнее подушки из песка. Фракция щебня намного крупнее (от 20 мм) и лучше противостоит пучению и усадке фундамента. Для устройства подушки из щебня необходимо предварительно сделать отсыпку траншеи или котлована крупнозернистым песком слоем до 20 см. То есть, делается сначала песчаная подушка, а сверху щебневая.
Песок хорошо трамбуется, затем засыпается щебень, его слой до 25 см и тоже хорошо трамбуется. Между щебневыми фракциями должен быть минимальный зазор. Также как и для утрамбовки песка, для щебня применяется виброплита.
Площадь щебневой подсыпки должна превышать площадь основания фундамента на 20 см в каждую сторону. Щебневая подсыпка должна оканчиваться на нулевой отметке фундамента, именно отсюда начинается заливка бетоном. Если песчаная подушка используется не всегда, то для индивидуальных застроек щебневая подушка используется при любой этажности строения и из любых материалов.
Подушка под фундамент из бетона самая надежная и прочная из перечисленных, но по себестоимости она намного выше. Изготовление ее происходит следующим образом:
На предварительно подготовленное дно траншеи или котлована, засыпанное щебнем, выровненное и утрамбованное, по периметру устанавливается опалубка. Ее высота соответствует высоте слоя бетона (около 30 см).
Подушка под фундамент из бетона армируется прутом до 12 мм толщиной, для большей прочности и надежности.
По завершении подготовительных работ производится заливка подушки под фундамент бетоном, с последующей трамбовкой глубинным вибратором.
Площадь бетонной подушки должна превышать площадь фундамента на 20 см в каждую сторону.
Используемые инструменты:
. Уровень;
. Шнур;
. Виброплита;
. Глубинный вибратор;
. Молоток;
. Лопаты;
. Сварочный аппарат;
. Болгарка;
Подушка под фундамент из бетона обладает, несомненно более высокими прочностными качествами и способна выдерживать не только индивидуальные коттеджи любой этажности, но и быть опорой многоквартирным зданиям.