Плитный фундамент для дома из газобетона

Плита – сплошное монолитное железобетонное основание под всем зданием. В малоэтажном домостроении наиболее востребованы плиты незаглублённые («плавающие») либо мелкого заложения. Именно их мы и будем рассматривать.

Фото: “Дневник Домостроителя”

Начнём с плюсов и минусов этого типа фундаментов.

Плюсы

• Монолитная плита имеет большую площадь опирания на грунтовое основание, что позволяет ей нести серьёзные нагрузки, в том числе неравномерные (например, стены в сочетании с колоннами). При необходимости легко усилить бетонный фундамент с помощью дополнительного армирования.
• Плита работает как единое целое поэтому осадка фундамента, как правило, равномерная.
• Плита позволяет легко вносить изменения в проект строящегося дома, так как фундамент не “привязан” к расположению несущих конструкций: можно убрать или добавить несущую стену в любом месте, при этом переделывать фундамент не нужно.
• Плита – отличный вариант для участка с проблемными грунтами: слабонесущими, пучинистыми, с высоким уровнем грунтовых вод. Хотя для грунтов с очень слабой несущей способностью (например, торфяников) плита не подходит: есть риск её неравномерной осадки и деформации.
• Плита позволяет сэкономить на стяжке пола первого этажа, если поверхность фундамента идеально выровнена и отшлифована. И тогда при отделке можно обойтись наливным полом, что уменьшает не только затраты на отделку, но и количество влажных работ.
• В плиту можно встроить систему водяного тёплого пола.
• Плиту сравнительно просто сооружать, ошибки маловероятны. Впрочем, это плюс, скорее, для строителей, чем для заказчика.

Фото: “Техдом”

Минусы

• Монолитная плита – очень дорогая в силу большого расхода бетона и арматуры, необходимости применять бетононасос или миксер для заливки бетона. Под плиту обычно не нужно выкапывать значительное количество грунта, но объём земляных работ всё равно больше в сравнении с некоторыми другими типами фундамента. Как правило, монолитная плита дороже, чем мелкозаглублённый ленточный фундамент с полами по грунту, который на многих объектах вполне может заменить плиту.
• Необходимы особые конструктивные решения, если плиту укладывают на пучинистый грунт.
• Монолитная плита подходит для ровных участков, с минимальными уклонами и простым рельефом. Технически на участке с небольшим уклоном тоже можно выполнить плиту – в ступенчатом варианте. Но это обернётся перепадом высот на первом этаже здания. Также практикуют выравнивание места под застройку за счёт насыпного грунта (обычно крупнозернистого песка, гравия, щебня). Но есть риск частичной осадки подсыпки, что может привести к деформации фундамента.
• Плитный фундамент, как правило, предполагает низкий цоколь, а это не лучшее решение для регионов со снежными зимами. С другой стороны, низкий цоколь позволяет создать безбарьерную среду, удобную для обитателей дома.
• Основные инженерные коммуникации проводят через конструктив фундамента ещё до заливки бетона. Поэтому нужно на этапе сооружения нулевого цикла иметь детальный дизайн-проект дома и точные параметры точек ввода трубопроводов. Если рабочие промахнулись или домовладельцы в процессе строительства решили слегка изменить расположение сантехнического оборудования, то внести коррективы после заливки бетона уже не получится. Увы, труба, выведенная прямо в будущую несущую стену – не такая уж и редкость в отечественном домостроении. Кроме того, ремонт коммуникаций, находящихся внутри бетонной плиты, крайне затруднён.
• Вместе с фундаментом обязательно нужно устраивать утеплённую отмостку. При этом не стоит оставлять плитный фундамент без отмостки на зиму. Если вы решили сначала возвести фундамент, а через какое-то продолжительное время строить дом, то отмостку нужно сооружать вместе с плитой в тот же год.

Виды плитных фундаментов

• Плоская плита, с одинаковой толщиной по всей площади.
• Плита, дополненная рёбрами жёсткости.

Ребристая плита совмещает в себе плитный и ленточный фундаменты. Прямоугольные или трапециевидные выступы (рёбра) – это по сути железобетонные ленты, которые устраивают под всеми несущими стенами, то есть по периметру здания и под внутренними стенами, которые будут нести нагрузку. А под остальным домом находится плита, объединённая с рёбрами в единый монолит. Рёбра бывают направленными вниз или вверх.

Ребристая плита. Фото: “Техдом”

Ребристая плита позволяет реализовать более высокий цоколь, а также уменьшить толщину основной горизонтальной части фундамента, сокращая расходы на бетон и арматуру. Кроме того, плита с рёбрами, обращёнными вниз, лучше, чем плоская, сопротивляется воздействиям, которые возникают при морозном пучении грунта или неравномерной осадке здания, что особенно актуально в случае ослабленных грунтов.

Конструкция плиты

Высоту (толщину) плиты и её конструктивное решение выбирают на основании расчёта, где учитывают тип грунта, нагрузки – собственные (стены, перекрытия, крыша) и эксплуатационные (снеговых и пр.), а также другие факторы. Обычно высота плоской плиты – 200-300 мм, для одного-двухэтажного газобетонного дома стандартно – 250 мм.

Работы по бетонированию плиты. Фото: “Дневник Домостроителя”.

В «ребристом» варианте плита, как правило, имеет высоту 100 мм, а рёбра – 200-300 мм (при стандартной ширине 450 мм: ширина ребра считается исходя из сопротивления грунта). Но в разновидности плиты «рёбрами вверх» они могут быть и более высокими, если стоит задача сделать более высокий цоколь. Кроме того, увеличенные рёбра предусматривают для зданий с неравномерной нагрузкой на фундамент.

Основная часть плиты – бетон. Как правило, применяют бетон марок М300 (класс B22,5) или М350 (класс B25). Бетон обладает хорошей прочностью на сжатие, но недостаточной прочностью на изгиб и растяжение. Поэтому плиту обязательно армируют, чтобы повысить её прочность. Все параметры армирования определяются проектом. Но обычно в плоской плите предусматривают два горизонтальных ряда арматуры из стальных стержней класса A-III диаметром 10-16 мм, из которых формируют сетки с ячейками 200 х 200 мм. 

Армирование плиты. Фото: “Техдом”

В случае ребристой плиты каркас рёбер создают из 4-6 продольных стержней диаметром 10-12 мм. Между собой стержни связывают поперечными хомутами из арматуры диаметром 6-8 мм. Каркас рёбер соединяют с арматурным каркасом самой плиты, который представляет собой, как правило, металлическую сетку в виде готовых карт с ячейками 150 х 150 мм, выполненных из стержней диаметром 6-10 мм.

Обратите внимание: арматура должна обязательно находиться в толще бетона, чтобы металл был защищён от коррозии. Защитный слой - не менее 40 мм для арматуры нижней сетки и 20 мм - для арматуры верхней сетки. Чтобы обеспечить это, нижнюю сетку устанавливают на специальные пластиковые фиксаторы.

Технология возведения

В каждом конкретном случае устройство плиты имеет свои особенности. Но в общих чертах технология выглядит так. Сначала по проектным отметкам вырывают котлован. Если предполагается дренаж по периметру дома, то затем выполняют его. Далее формируют основание для плиты. Чаще всего это хорошо утрамбованная подушка проектной толщины из крупнозернистого песка, щебня или гравия (нередко – послойно из щебня/гравия и песка). Подушку делают поверх разделительного слоя, например, из геотекстиля. При этом прокладывают трубы канализации и вводный электрический кабель, предусматривая соответствующие закладные для них в конструкции будущей плиты.

Создание основания для плиты с прокладкой труб канализации и устройством системы дренажа. Фото: “Дневник Домостроителя”.

После чего сооружают опалубку по периметру фундамента – из деревянных досок или фанеры. Чаще всего поверх подушки делают бетонную подготовку («подбетонку») из бетона низкой марки (В7,5-В10), толщиной 40-100 мм. Подбетонка нужна для выравнивания поверхности (чтобы можно было правильно выставить арматурный каркас) и механической защиты вышележащих слоёв плиты. Далее монтируют гидроизоляцию из того или иного материала, обычно битумного рулонного наплавляемого или обмазочного. Для упрощения и удешевления работ вместо подбетонки и гидроизоляции нередко устанавливают профилированную мембрану из высокоплотного полиэтилена.

Если предполагается теплоизолировать плиту, то на этом этапе монтируют слой утепления, обычно из пенополистирола. В утеплённых плитных фундаментах современного образца (УШП) слой утепления располагают подо всем конструктивном бетонной плиты. И тогда роль опалубки также выполняют плиты теплоизоляции (более подробно вопрос утепления мы рассмотрим чуть позже).

Теплоизоляция плиты. Фото: “Дневник Домостроителя”

Далее прокладывают водопроводные трубы, а затем выполняют армирование плиты. После чего заливают бетон с помощью бетононасоса или миксера, обязательно уплотняя его выбратором и выравнивая специальной затирочной машиной – «вертолётом».

Плита на пучинистом грунте

Пучинистый грунт (глина, суглинки и пр.) – проблема многих загородных участков, особенно в средней полосе России. Если такой грунт насыщен водой, то зимой при замерзании его пучит: он увеличивается в объёме, что может вызвать деформацию плиты фундамента. Чтобы этого не произошло, при строительстве дома предпринимают ряд мер:

1. Частично выбирают пучинистый грунт, заменяя его непучинистым основанием – тщательно утрамбованной подушкой из крупнозернистого песка, щебня или гравия толщиной 100-300 мм. В результате пучинистый грунт оказывается на большей глубине и оказывает меньшее воздействие на фундамент.
2. Не позволяют пучинистому грунту насыщаться водой. За это отвечает система дренажа, которую сооружают по периметру здания на глубине, превышающей глубину залегания подошвы плиты фундамента. Впрочем, без дренажа не обойтись только тогда, когда уровень грунтовых вод (УГВ) настолько высокий, что вода может попасть в тот слой грунта, на который непосредственно опирается плита. Когда УГВ находится ниже её подошвы, то системой дренажа можно пренебречь. Но если есть риск сезонного подтопления фундамента талой водой, то дренаж необходим.
3. Уменьшают вероятность промерзания грунта под плитой. Для этого утепляют саму плиту и отмостку по периметру здания. В качестве утеплителя применяют, как правило, пенополистирол – экструдированный (ЭППС) или обычный (ППС). Первый дороже, но предпочтительнее, поскольку отличается почти нулевым водопоглощением и более высоким сроком службы. Добавим, что утепление фундамента – вклад в энергоэффективность здания, направленный в конечном итоге на экономию средств на отопление. Благодаря теплоизоляции отсутствуют мостики холода в конструкции плиты и промерзание нижних углов фундамента.

Существуют различные схемы утепления плиты. Чаще всего практикуют следующие варианты. В случае плоской плиты теплоизоляцию укладывают непрерывным слоем подо всей подошвой фундамента (обычно толщиной 100 мм) и по его торцевым частям (100 мм). В случае ребристой плиты – по контуру рёбер (100 мм) и под самой плитой (200 мм при высоте ребра 200 мм и высоте плиты 100 мм). Прочность на сжатие теплоизоляционных плит – расчётная величина. Обычно под подошву плоской фундаментной плиты и под рёбра ребристой укладывают утеплитель с высокой прочностью на сжатие – 400-500 кПа при 10% линейной деформации. Между рёбрами можно монтировать менее прочные плиты утеплителя – 200-250 кПа при 10% линейной деформации. Они позволяют удешевлять фундамент.

Работы по теплоизоляции плиты. Фото: “Baubild”

Утепление отмостки – плитами толщиной 50 мм. При этом утепление отмостки формирует единый контур с утеплением фундамента.

Утеплённая шведская плита (УШП)

Самый популярный сегодня вариант ребристой утеплённой плиты – УШП, утеплённая шведская плита. Мы уже рассказывали подробно про этот фундамент. Здесь же отметим основные достоинства УШП и её проблемные моменты.

Схема устройства УШП. Фото: URSA

УШП обладает всеми плюсами плитного и утеплённого фундамента. Более того, УШП – это плита, в которую на этапе её сооружения встроены все инженерные коммуникации. То есть ещё и система отопления в виде водяного тёплого пола, у которого есть ряд преимуществ над радиаторным отоплением:

• Тёплый пол экономичнее, поскольку в него подаётся теплоноситель с меньшей температурой.
• Тёплый пол обеспечивает равномерный прогрев помещения, создавая комфортную среду для домочадцев.
• Тёплый пол позволяет отказаться от радиаторов в интерьере, что положительно сказывается на дизайне дома, а также позволяет легко реализовать отопление в помещении с панорамным остеклением «в пол».

В УШП система водяного тёплого пола встроена в плиту фундамента. Фото: “Baubild”

Основные недостатки УШП:

• Высокая стоимость, которая, впрочем, оправдана тем, что на этапе сооружения плиты заказчик получает не только полностью готовый энергоэффективный фундамент, но и перекрытие первого этажа, систему отопления и выровненную стяжку, готовую к укладке чистового напольного покрытия.
• Ремонт коммуникаций, находящихся в монолитной плите, проблематичен, а зачастую невозможен, поскольку он должен затрагивать несущие конструкции: непосредственного доступа к коммуникациям нет. Например, разрыв труб тёплого пола устранить без масштабной переделки не получится. Фактически придётся устраивать новый тёплый пол.

Теплоизоляция плиты: проблемы и решения

Ещё один неоднозначный момент – сама технология утепления как «шведской», так и любой другой плиты. Полимерные теплоизоляционные материалы обладают высокой прочностью на сжатие, но гарантировать, что они не деформируются под серьёзной нагрузкой спустя несколько десятилетий, вряд ли возможно. Среди специалистов встречается мнение, что проведённые к настоящему времени испытания на долговечность теплоизоляционных плит для фундаментов недостаточно убедительны. Самые большие вопросы вызывает срок службы утеплителя под рёбрами ребристой плиты, где нагрузка сконцентрирована на небольшой площади.

Сооружение УШП. Фото: “Baubild”

В любом случае, каким бы надёжным и долговечным ни был теплоизоляционный материал, он прослужит намного меньше, чем, например, полноценная подушка из щебня или гравия. Добавим, что американские схемы утепления ребристой плиты, как правило, не предполагают монтаж теплоизоляции под подошвой плитной части фундамента.

Типичная схема устройства плиты в США: теплоизоляции под подошвой плиты нет.

Поэтому можно выбрать другую схему утепления: монтировать плиты теплоизоляции поверх плиты фундамента. Затем при необходимости устанавливать тёплый пол и заливать стяжку. При этом эксплуатационная нагрузка на утеплитель будет составлять не тонны, а сотни килограмм, и плитам теплоизоляции будет намного проще выдерживать её, что повысит срок их службы.

К тому же стяжка распределяет нагрузку на утеплитель, в то время как рёбра монолитной плиты передают её на утеплитель маленьким пятном контакта. А если вспомнить, что под плоской частью ребристой плиты укладывают менее прочную теплоизоляцию, то нередко плита как таковая почти не передаёт нагрузку на грунтовое основание: «работают» только рёбра. Из-за такой неравномерности фундамент УШП оказывается менее жёстким, чем сплошная плоская плита.

Важный нюанс. Утеплять плиту (снизу или сверху) и отмостку нужно за один сезон. Если проигнорировать утепление отмостки, то весной грунт по периметру плиты оттаивает (нагревается теплом от солнца), а под ней ещё нет. В результате углы плиты под своей тяжестью могут «провисать», из-за чего возможно появление трещин в этих местах фундамента.

Утеплённая шведская плита 2.0 (Supergrund)

Опыт эксплуатации классической УШП показал, что у неё есть конструктивные моменты, которые хотелось бы улучшить. Шведские конструкторы сделали это, что привело к появлению модернизированной версии такого фундамента – «УШП 2.0» или по-шведски «Supergrund».

Проблемы традиционной УШП:

• Её энергоэффективность не оптимальна из-за того, что приходится обогревать тёплым полом массивные рёбра жёсткости, которые находятся в зоне холода. То есть фактически тратить деньги на обогрев «улицы».
• На стыке плиты и рёбер возникают нагрузки на излом при пучении грунта, которых хотелось бы избежать.
• Очень низкая ремонтопригодность системы тёплого пола, интегрированного непосредственно в фундамент.
• Ограничения по возможной высоте цоколя.

В чём отличия УШП 2.0 от классической «шведской плиты»? В версии 2.0 рёбра отделены от плиты теплоизоляционной прослойкой толщиной 50 мм. Да и сама плита – это фактически стяжка толщиной 100 мм, в которой находится водяной тёплый пол. По сути УШП 2.0 – это мелкозаглубленный ленточный фундамент с полами по грунту, только в более энергоэффективной модификации. Ещё одно небольшое отличие: в «супергрунде» слой теплоизоляции вдоль наружной стены ленты играет роль только опалубки. После заливки бетона теплоизоляцию демонтируют.

Схема устройства “Супергрунда”.

«Супергрунд» лишён многих недостатков классической УШП и добавляет себе преимущества ленточных фундаментов.

Среди плюсов УШП 2.0:

• Меньше теплопотери: стяжка с тёплым полом отделена от рёбер, и потому отопление не расходуется на них.
• Стяжка и рёбра жёстко не соединены, поэтому узел их стыка не испытывает повышенную нагрузку на изгиб.
• Рёбра в УШП 2.0 имеют более высокую несущую способность, чем в классической УШП, хотя для сравнительно лёгкого дома из газобетона это, как правило, неактуально.
• Ремонтопригодность тёплого пола: стяжку, не связанную с несущими рёбрами, можно демонтировать. Да, это будет очень дорого, но это в принципе возможно.
• Ограничений по высоте рёбер (ленты) нет, можно делать высокий цоколь (от 300 мм и выше), а также сооружать такой фундамент на участках с небольшими перепадами по высоте.
• При необходимости бетонный цоколь можно не отделывать, в то время как цоколь, закрытый утеплителем в классической УШП, обязательно нужно отделывать.
• Возможность разбить работу на этапы: сначала сделать ленту (рёбра), установить коробку и крышу, а затем в защищённом от осадков помещении монтировать тёплый пол и стяжку
• Вариантов устройства стяжки больше, чем бетонной плиты. Например, можно сделать популярную сегодня полусухую стяжку.

Вместе с тем и «супергрунд» не лишён недостатков:

• Утеплитель по-прежнему находится под плитой (стяжкой) и – что самое спорное – под несущими рёбрами. А значит, локальная нагрузка на теплоизоляцию очень высокая, что не добавляет долговечности такой конструкции фундамента.
• УШП 2.0, пусть незначительно, но всё же дороже обычной УШП. Чем выше и толще рёбра, тем выше стоимость фундамента в сравнении с классической УШП.

Утеплённый финский фундамент (УФФ)

Другая альтернатива традиционной УШП – утеплённый финский фундамент (УФФ), всё более популярный в нашей стране. УФФ очень похож на «супергрунд». Это также не совсем плита, а, скорее, разновидность мелкозаглубленного ленточного фундамента с полами по грунту, только очень энергоэффективного.

Схема устройства УФФ. Фото: “Технониколь”.

Главное отличие от «супергрунда» – в конструкции ленты. В УФФ предусматривают железобетонную подошву, которая несёт и распределяет нагрузку, а поверх подошвы – собственно ленту в виде керамзитобетонных блоков (не менее трёх рядов).

Ленту изнутри теплоизолируют, как и грунтовое основание под домом, получая в результате утеплённое «корыто», внутри которого прокладывают инженерные системы, включая тёплый пол, а затем заливают стяжку толщиной не менее 100 мм. Отмостку также обязательно теплоизолируют.

«Финский» фундамент обладает всеми плюсами «супергрунда» и даже имеет небольшое преимущество над ним:

• У керамзитобетонных блоков теплопроводность ниже, чем у бетона. Соответственно, «финская» лента несколько более энергоэффективна, чем «шведская». 

Недостатки УФФ те же, что и у УШП 2.0. К тому же есть и свои нюансы:

• Сооружение УФФ предполагает больше этапов, чем УШП 2.0.
• УФФ обходится дороже «супергрунда», прежде всего, из-за применения керамзитобетона.
• Приобрести керамзитобетонные блоки с необходимыми параметрами по плотности, прочности, геометрии – задача не из простых.

В конце хотим отметить, что, несмотря не все проблемные моменты, плитный фундамент – одно из лучших решений для дома из газобетона.

Полную информацию о строительстве дома из газобетона можно получить на бесплатных вебинарах IstKult