Рубрика:
Автор:
Роман

Железобетонный фундамент: плюсы, минусы, технология монтажа

19 января 2022
Железобетонный фундамент
Средняя оценка 3.3 (3 голоса)

Вопросы, рассмотренные в материале:

  • Чем железобетонный фундамент лучше других видов основания
  • Преимущества и недостатки железобетонного фундамента
  • 3 типа железобетонного фундамента
  • Отличия сборного и монолитного железобетонного фундамента
  • Материалы для железобетонного фундамента
  • Расчет железобетонного фундамента
  • Требования к раствору для железобетонного фундамента
  • Подготовка к монтажу железобетонного фундамента
  • Установка сборного железобетонного фундамента
  • Технология монтажа монолитного железобетонного фундамента

Железобетонный фундамент является наиболее предпочтительным способом устройства основания дома, если позволяют финансы и сроки стройки. ЖБ-конструкции намного долговечнее, прочнее аналогов.

В то же время такой фундамент является технологически сложным, и велика вероятность допустить критические ошибки при его монтаже, если делать самостоятельно без должного опыта и умения. О требованиях к материалам, способах расчета, технологии возведения железобетонного фундамента вы узнаете из нашего материала.

Чем железобетонный фундамент лучше других видов основания

Железобетонное основание – это конструкция из бетона, которая укреплена с помощью арматурного каркаса.

Такой тип фундамента бывает сборным, то есть сделанным из ЖБ-элементов, изготовленных на заводе. Это могут быть забивные железобетонные сваи, фундаментные блоки. Также данное основание может быть монолитным – в этом случае бетонной смесью заливают заранее подготовленную опалубку, внутри которой находится армирующий каркас.

Чем железобетонный фундамент лучше других видов основания

Железобетонный фундамент для дома весит больше, чем стальные винтовые сваи или стойки из древесины, его стоимость также выше. Однако эксплуатационный срок у дерева и стали, даже если нанести на них специальное покрытие, составляет не более 50 лет. По истечении этого времени придется сносить дом или же реконструировать фундамент, а это достаточно трудоемкая и дорогостоящая работа.

В очень редких случаях деревянные сваи сохраняются в идеальном состоянии в течение длительного времени, больше века. К примеру, такие строения можно найти в Венеции либо Санкт-Петербурге. Но нормативный срок эксплуатации у опор из древесины составляет несколько десятилетий.

Вместо железобетонного фундамента также можно использовать бутовый камень. Этот материал достаточно долговечный. Единственный минус – с его помощью проблематично сделать основание с геометрически правильной формой. Кроме того, монтажные работы занимают много времени, поэтому данный стройматериал применяется редко для создания несущей основы.

Таким образом, становится понятно, что сборное либо монолитное основание из железобетона – оптимальный вариант. Благодаря своим эксплуатационным характеристикам этот материал занимает топовую позицию среди конкурентов. Если соблюдать технологию строительных работ, учесть особенности участка, то это основание можно использовать даже для многоэтажных домов. Железобетонный фундамент не боится повышенной влажности, просадки почвы, сейсмической нагрузки.

У ЖБ-основания есть лишь одно слабое место: если нарушить технологию строительства, использовать грязные или ржавые элементы арматуры, купить неподходящую марку цемента, эксплуатационный срок фундамента снизится.

Преимущества и недостатки железобетонного фундамента

Многие решаются на устройство монолитного железобетонного фундамента, поскольку он обладает множеством достоинств:

  • устойчивость к возгоранию;
  • не потребуется использовать спецтехнику;
  • не потребуется использовать спецтехнику;
  • ж/б основание не окисляется и не ржавеет;
  • долгий эксплуатационный период;
  • высокая скорость возведения;
  • устойчивость к нагрузкам;
  • с годами такое основание становится только прочнее.

Какие еще преимущества есть у данного вида несущей основы:

  • Не боится механических нагрузок. Поскольку у монолитного основания минимум швов, оно устойчиво к нагрузкам на прочность.
  • Такая несущая основа устойчива к окислению. Армирующие элементы находятся под слоем бетона, поэтому эксплуатационный срок у конструкции достаточно большой. То, насколько долговечным будет железобетон, зависит от химического воздействия раствора, при отвердевании происходит гидролитическое отделение щелочи.
  • Монолитный ЖБ-фундамент не ржавеет. Образование коррозии может произойти, только если разрушится слой бетона, в результате прочность конструкции снизится. Чтобы такого не случилось, применяются специальные добавки и определенные марки цемента. Сцепление раствора с арматурой улучшается, повышается водонепроницаемость.
  • С годами такое основание становится прочнее. За счет особого состава железобетона с течением времени под воздействием влаги конструкция не просто остается прочной, но становится плотнее.

Даже с учетом всех достоинств, у монолитной конструкции железобетонного фундамента есть минусы:

  • Достаточно сложно возвести опалубку.
  • Основание получается массивным.
  • Необходимо использовать звукоизоляционный материал.
  • Несущая основа может растрескаться, образуются дефекты.
  • Проблематично демонтировать основание.
  • Придется обустраивать мощное основание для монолитного здания.
  • В случае, когда заливка фундамента происходит при минусовой температуре, придется подогревать бетонную смесь.
  • Придется использовать теплоизоляционный материал.
  • При застывании железобетону необходим уход.

Какие еще недостатки есть у такого основания:

  • Железобетон практически не пропускает воздух. Из-за этой особенности данного материала дом не будет дышать. Поэтому при разработке проекта здания необходимо продумать систему вентиляции.
  • Несущая основа получается достаточно массивной. Из-за большого веса и размера железобетонного фундамента финансовые расходы будут внушительными. Кроме того, перед началом строительных работ следует выполнить геологическую разведку.

3 типа железобетонного фундамента

Есть несколько видов железобетонных фундаментов, отличающихся между собой конструктивно и по форме.

Ленточные ЖБ-основания

Такой тип несущей основы является самым распространенным при возведении загородных одно- или двухэтажных домов. Главное достоинство ленточного железобетонного фундамента заключается в следующем: улучшенные несущие характеристики, при этом для создания такого основания требуется небольшое количество строительных материалов. В результате расходы на обустройство несущей основы будут небольшие.

Ленточные ЖБ-основания

Фундамент ленточный сборный железобетонный – это монолитная ЖБ-лента, которая расположена под внутренними и внешними стенами здания, полностью повторяя их контур.

В зависимости от глубины заложения такое основание бывает двух типов:

  • Несущая основа глубокого заложения. В этом случае ленту закладывают на глубину ниже уровня промерзания грунта.
  • Мелкозаглубленное основание. Располагается в грунте независимо глубины промерзания, чаще всего на расстоянии 0,5–1 м от поверхности земли.

Разница между этими двумя типами оснований в том, что фундамент глубокого заложения не выталкивается на поверхность из-за морозного пучения грунта. Сила пучения нейтрализуется, поскольку подошва ленты находится ниже уровня промерзания земли. Что касается мелкозаглубленной несущей основы, допускается возводить такие фундаменты лишь на почвах, не подверженных пучению.

Если вам необходимо возвести одно- или двухэтажный кирпичный либо деревянный дом или коттедж из пенобетона, ленточный фундамент – оптимальный вариант. Несущая основа получится надежной, при этом на ее обустройство вы затратите минимум усилий и денег.

Плитные основания

Фундамент из железобетонных плит нечасто используется в частном строительстве. Объясняется это тем, что обустройство капитального сплошного несущего основания достаточно затратное. Такой вариант подходит лишь в тех случаях, когда нельзя возвести другой вид фундамента.

Плитные основания

Если использовать железобетонные плиты для фундаментов, соответствующие ГОСТу, основание получится с повышенными несущими характеристиками, если сравнивать с другими видами несущих основ. При этом масса дома будет распределяться и передаваться на почву равномерно. Это значит, что плитный фундамент подходит для возведения массивных строений, даже если на участке грунт-плывун, неоднородный и проблемный, либо почва, склонная к пучению.

В большинстве случаев плитное основание бывает монолитным, но также можно сделать сборный фундамент из ЖБ-плит, изготовленных на заводе. В этом случае элементы соединяют при помощи раствора из песка и цемента.

Обычно толщина плитного основания составляет не более 0,5 м. Делать более толстые фундаменты нецелесообразно: финансовые затраты на покупку строительных материалов будут слишком большими. Такое основание – идеальное решение, если требуется сделать подвал. В этом случае в почве нужно выкопать котлован на требуемую глубину, затем на дно уложить бетонную плиту, поверх нее возвести стены цокольного этажа.

Свайные железобетонные фундаменты

Фундаменты бетонные и железобетонные на сваях применяются в тех случаях, когда несущая основа должна быть устойчивой к воздействиям грунта. При этом не имеет смысла закладывать на максимальную глубину ленточные плитные фундаменты, поскольку финансовые и трудозатраты будут слишком большими.

Столбчатый железобетонный фундамент подходит для любых ситуаций, такие фундаменты успешно используются как при возведении загородных домов, так и для строительства промышленных объектов.

Столбчатый железобетонный фундамент

Важная рекомендация! Благодаря разнообразным вариантам железобетонных свай можно выбрать подходящий тип опорных столбов в зависимости от особенностей почвы. Подобное основание легко выдержит строения любого размера, причем не важно, из легких или тяжелых стройматериалов оно сделано.

Есть два вида железобетонных свайных фундаментов:

  • на основе забивных железобетонных свай;
  • на основе буронабивных свай.

Забивные железобетонные сваи представляют собой конструкцию, изготовленную на заводе. Уже готовые сваи транспортируют на строительную площадку. Все, что необходимо сделать, – погрузить их в грунт, используя сваебойную машину.

Буронабивные сваи формируют прямо в почве. Для этого заливают бетонную смесь в подготовленную скважину. Сваи такого типа получится сделать самостоятельно. Если же используется промышленный подход, буронабивные сваи делают по технологии бурения полым шнеком. Через него подается раствор бетона непосредственно в скважину после того, как она будет пробурена.

Отличия сборного и монолитного железобетонного фундамента

В чем разница между сборными и монолитными фундаментами? Главное отличие заключается в том, что если вы хотите самостоятельно выполнять строительные работы, то сделать сборное основание не получится, так как потребуется нанимать спецтехнику.

Железобетонные блоки и сваи массивные, чтобы поднять и монтировать их, потребуется специальная техника: стреловые краны и копровые установки. Напротив, с заливкой монолитного ЖБ-основания справится бригада из нескольких человек. Единственное, что понадобится, это бетономешалка.

ЖБ-основания

Приведем сравнительные характеристики сборных и монолитных оснований:

  • Возвести сборный фундамент получится быстро, однако обойтись своими силами невозможно: придется нанимать строительную бригаду, спецтехнику. Вес одного блока составляется от 300 кг до полутора тонн.
  • Если учесть специфику строительных работ, цена монтажа сборного фундамента будет на 40–50 % больше, чем у монолитного.
  • Устройство ленточных железобетонных сборных фундаментов предпочтительнее, если нужно возвести большое здание, при этом строительная компания должна завершить строительство в течение одного сезона. Данный тип фундамента подойдет, когда нужно возвести коттедж как можно быстрее.
  • Главное достоинство сборных оснований заключается в том, что ЖБ-плиты для железобетонных ленточных фундаментов высококачественные, так как производятся с соблюдением норм ГОСТа.
  • Исходя из технических характеристик, монолитные основания лучше, чем сборные, так как у них цельная поверхность. Конструкция будет менее прочной, если присутствуют швы, более того, с течением времени именно эти области станут разрушаться быстрее.
  • Даже с учетом того, что монолитные конструкции прочные и долговечные, чтобы правильно их обустроить, придется работать слаженно, соблюдая строительную технологию. Иначе фундамент получится низкокачественный.

Материалы для железобетонного фундамента

Устройство железобетонных фундаментов общего назначения должно быть подчинено строгим технологическим требованиям, а также профильным СНиП. Акцент в данных регламентах сделан на подборе подходящих стройматериалов.

Цемент

При возведении жилых зданий обычно применяют следующие виды цементов:

  • портландцементы (ПЦ) – их можно использовать, чтобы монтировать монолитные конструкции даже в областях с неблагоприятным климатом;
  • шлакопортландцементы (ШПЦ) – такой вид цемента подходит для влажных почв, однако он медленно набирает прочность, плохо переносит пониженные температуры;
  • пуццолановый портландцемент (ППЦ) – оптимальный вариант для тех участков, где УГВ достаточно высокий либо если территория подтопляется.

Даже если у вас большой опыт в строительстве жилых домов, невозможно визуально определить марку и качество цемента. Кроме того, в зависимости от компании-производителя классификация цемента может осуществляться по ГОСТам:

  • 10178-1985;
  • 31108-2003;
  • 57293-2016 (соответствует евростандарту EN 197–1).

Не важно, какой используется производственный норматив, для основания должен использоваться цемент марки М400 и выше. Марка (М) – означает то, какую минимальную нагрузку на сжатие (килограмм на квадратный сантиметр) после 28-дневного периода гидратации выдержит цементный камень. Соответственно, чем больше цифра у марки цемента, тем качественней получится основание.

Наполнитель

Наполнитель

Чаще всего это песчано-гравийная смесь, при этом объем примесей - глины, грунта и ила – должен быть до 5 %. За счет фракционного состава смеси раствор получается таким, что опалубка заполняется равномерно, без пустот.

Частички наполнителя должны быть расположены плотно друг к другу. Иначе свободные зоны потребуется заполнять цементом, а это увеличит расходы. Важно, чтобы гравий был нескольких фракций, диаметр 1–8 см, фракция песка должна быть средней – 2,35 мм (±1,15 мм).

Арматура

Чтобы железобетонное основание было устойчиво к изгибающим, разрывающим и сдвигающим нагрузкам, необходим арматурный скелет. Чаще всего его производят из стальных прутьев. Также арматура может быть сделана из современного материала – сверхпрочного стеклопластика. Такую арматуру следует использовать на заболоченных и подтопляемых участках, поскольку стеклопластик не боится ржавчины.

В СНиП 52-01-2003 указано, что рассчитывать арматуру нужно таким образом, чтобы она покрывала как минимум 0,1 % площади поперечного среза основания.

С учетом стоимости арматурных материалов, целесообразно усиливать бетон с помощью небольшого количества толстых прутьев.

Выбор профиля и толщины арматуры зависит от предназначения основания. Чтобы стало понятнее, изучите нижеследующую таблицу:

Профиль арматуры Ø арматуры, мм Область применения
Гладкий 6 Хомуты
Гладкий 8 Хомуты, буронабивные железобетонные сваи для фундамента
Гладкий 10 Несущая основа для небольших загородных домов
Рифленый 12–14 Ленточные и плитные основания
Рифленый 16 Несущие конструкции для больших коттеджей или домов, стоящих на сложных грунтах

Важно, чтобы горячепрокатная арматура, которая применяется при создании фундамента, относилась к классу А400 и выше. Оптимальный вариант – выбирать изделия с маркировкой «К», так как такая арматура не боится ржавчины.

Расчет железобетонного фундамента

Как правильно рассчитать железобетонный фундамент:

  1. Прежде всего определяем общий вес здания, с учетом перекрытий, стен, кровли, также берем в расчет полезную нагрузку (максимальное количество домочадцев, меблировка, бытовая техника, отопительное оборудование). Кроме того, не забывайте про снеговую и сезонную нагрузку, климатические условия в вашем регионе.
  2. Затем рассчитываем удельное давление строения на почву.
  3. После этого определяем геометрические размеры основания.
  4. Корректируем габариты, подгоняя их под требования соответствия давления на почву его расчетного сопротивления.
Расчет железобетонного фундамента

Чтобы определить приблизительную нагрузку на подошву основания, необходимо учитывать вес здания, он складывается из следующих нагрузок:

  • элементы конструкции;
  • полезная нагрузка;
  • снеговая нагрузка.

Как рассчитать вес всех элементов фундамента:

  • измерьте линейные размеры элементов, которые указаны в проекте;
  • определите их объем;
  • рассчитайте удельный вес стройматериалов, которые будут использованы при проведении строительных работ (нужные параметры есть в сети Internet, СНиП, справочной информации от производителей);
  • определите вес каждого элемента дома;
  • рассчитайте общий вес конструкции, под который рассчитано основание.

Кроме нагрузки основания, нужно также определить полезную нагрузку. Она складывается из временной и постоянной нагрузки от бытовой техники, домочадцев, меблировки, инженерных коммуникаций и трасс.

Чтобы узнать полезную нагрузку с запасом, воспользуйтесь нижеуказанной формулой:

Общая площадь здания х 180 кг/м2.

Также потребуется рассчитать снежную нагрузку, сделать это можно с помощью следующей формулы:

(Площадь крыши) х (вес снегового покрова в зависимости от регионов страны) х (поправочный коэффициент в зависимости от угла наклона кровли).

Чтобы выполнить все необходимые расчеты и правильно сделать железобетонный фундамент, следует воспользоваться готовыми данными. Найти их можно в специальных таблицах и нормативных документах, они были получены в ходе инженерно-технических и научных изысканий.

При обустройстве ЖБ-основания важно учитывать нагрузку на почву, она должна быть меньше сопротивления грунта. Если не забывать про данное требование, то железобетонные фундаменты и опоры сохранятся в идеальном состоянии спустя много десятков лет.

Требования к раствору для железобетонного фундамента

После того как бетон наберет расчетную прочность, не важно, заводского он изготовления или вы сделали смесь самостоятельно, он должен соответствовать следующим характеристикам:

  • Класс (В) – прочность на сжатие. С данным параметром все точно так же, как с маркой: чем больше цифра, тем качественней смесь, однако цена такого бетона также вырастет. К примеру, В15 будет соответствовать М200, В22,5 – М300, В30 – М400.
  • Морозостойкость (F) – этот параметр измеряют в единицах от 25 до 1000. В зависимости от цифры будет отличаться количество циклов заморозки/разморозки, которые способен выдержать бетон, сохранив свои параметры. Для создания несущей конструкции в нашей стране можно использовать F50–F150, если вы проживаете на севере – F150–F300, когда на вашем участке почва переувлажненная, а зимой случаются сильные морозы, отдавайте предпочтение бетону с параметрами F300–F500.
  • Водонепроницаемость (W) – этот параметр измеряют в единицах от 2 до 20. Водонепроницаемость – важная характеристика, если на вашем участке высокий УГВ и вы планируете сделать ЖБ-основание. Тогда следует отдавать предпочтение растворам с большим цифровым показателем, к примеру W20. Кроме того, придется гидроизолировать фундамент.
  • Подвижность раствора (П) – измеряют в единицах от 1 до 5. Чем выше индекс, тем более текучим будет раствор. Для обустройства ЖБ-конструкции подойдет раствор с индексом П2 или П3. Если стержни арматуры будут располагаться достаточно плотно, индекс должен быть равен П5.
Подвижность раствора

Если вам нужно обустроить железобетонный фундамент для загородного дома небольшой площади, подойдет бетон В15 или В20. Состав с применением цемента М400 будет следующим:

  • В15 – 1/2,8/4,8;
  • В20 – 1/2,1/3,9.

Указанные пропорции измеряются в весовых долях: цемент/песок/щебенка соответственно.

Когда вы своими руками готовите смесь, следите за тем, чтобы она получилась однородной. Для этого в бетономешалку добавляют все сухие ингредиенты, только после этого воду, непрерывно перемешивая. Понемногу добавляйте воду, в противном случае состав получится текучим, и финишная прочность цементного камня снизится. Так, чтобы получить 1 м3 бетона класса В20, достаточно добавить 190 литров воды.

Подготовка к монтажу железобетонного фундамента

Прежде чем возводить несущую конструкцию, следует разметить территорию. Траншею можно обозначить с помощью обрезков арматурных прутов, их нужно вбить в почву на глубину 10–15 см. При выполнении разметки необходимо придерживаться требований, содержащихся в технической документации. Чтобы не допустить ошибку, следуйте нашим рекомендациям:

  • Крепкой нитью и колышками отметьте периметр дома. Дистанцию между колышками измерьте с помощью рулетки. Важно, чтобы нить не растягивалась, в противном случае расчеты будут неточными.
  • Повторно вымерьте получившуюся разметку. Обращайте внимание на то, чтобы параллельные стороны, диагонали были одинаковой длины, в противном случае углы основания не будут равны 90ᵒ.
  • Следите за тем, чтобы траншея была шире проектной ширины основания на 0,4–0,6 метра. С каждой стороны сделайте запас 20–30 см, это необходимо для обустройства опалубки и дренажной засыпки. Глубину ЖБ-конструкции также нужно увеличить на 20 см, чтобы сделать дренажную подушку.

Когда разметка будет завершена, начинайте копать траншею.

Установка сборного железобетонного фундамента

Для создания сборного железобетонного фундамента используют плоские блоки. На такую работу потребуется намного меньше времени по сравнению с заливкой бетонной смеси. Один элемент обычно весит около 300 кг. У готового изделия вес может достигать 1,5 тонны. По этой причине обойтись своими силами не получится: придется нанимать грузоподъемник, а это дополнительные расходы.

Строительные работы происходят следующим образом: на дренажную подушку на дне траншеи укладывают блоки и плиты. В торцы блоков должны быть вставлены штыри, после монтажа их нужно сварить либо соединить проволокой с арматурными элементами других блоков.

Строительные работы происходят следующим образом: на дренажную подушку на дне траншеи укладывают блоки и плиты. В торцы блоков должны быть вставлены штыри, после монтажа их нужно сварить либо соединить проволокой с арматурными элементами других блоков.

Важно! Во время укладки следите за тем, чтобы вертикальные швы перекрывались верхним блоком, опирающимся на два блока под ним. Алгоритм сборки следующий:

  1. Подготавливаем участок, удаляем слой почвы. Затем на поверхности вехами и веревками выкладываем контур основания дома.
  2. С учетом выполненной разметки подготавливаем котлован, его ширина должна быть в два раза больше толщины блоков.
  3. На дно укладываем подушку из песка и щебенки, толщина каждого слоя 15 см.
  4. Затем заливаем бетонную смесь 5–10 см, это будет основа для укладки блока.
  5. Для монтажа блоков на них должны быть армирующие штыри, после укладки соединяем их. Чтобы убрать пустоты между соседними блоками, используем бетонную смесь.
  6. Как только будет выполнена заливка монтажной прослойки, можно приступать к укладке второго ряда.
  7. Готовое основание заливаем армирующей стяжкой.

Технология монтажа монолитного железобетонного фундамента

Фундамент заливается на участке из бетонного раствора. Его можно назвать бюджетным, особенно если сравнивать со сборным основанием. Кроме того, выполнять работы можно самостоятельно, без использования спецтехники.

Раствор состоит из цемента, песка и щебенки. По сравнению со сборным фундаментом, прочность монолита, выполненного на месте из раствора, намного больше, так как в первом случае результат работы зависит от того, насколько качественными получатся швы между элементами.

Какое еще есть преимущество у монолитных несущих основ? Вы можете выбрать любую подходящую форму основания. Такой фундамент может быть не только в виде квадрата либо прямоугольника.

По сравнению с другими вышерассмотренными вариантами, на укладку монолитных материалов уйдет больше времени. Важно заливать бетонную смесь в один подход. Чтобы не возникло сложностей, следует заблаговременно приобрести бетон.

Потребуется сделать съемную щитовую либо несъемную блочную опалубки. Важно, чтобы прутья армирующей сетки были достаточно толстыми – 10–16 мм. Не рекомендуется делать такую сетку своими руками, так как в этом случае основание получится менее прочным, начнет разрушаться. Алгоритм действий следующий:

  1. Подготавливаем стройплощадку, чтобы сделать котлован.
  2. Вырываем котлован требуемой глубины.
  3. На его дно укладываем дренажную подушку, используя гидроизоляционный материал.
  4. Делаем контур фундамента с помощью опалубки либо несъемных блоков.
  5. Горизонтальную ЖБ-арматуру соединяем в проеме разборной опалубки либо оборудуем между блочными рядами неразборной опалубки. Вертикальную арматуру монтируем в полостях блоков либо между верхним и нижним слоем горизонтальной арматуры.
  6. Укрепляем палубы лесами. В тело опалубки включаем желоб.
  7. Слоями 20–25 см заливаем бетонную смесь в опалубку.
  8. Как только состав затвердеет, убираем разборную опалубку, вертикальные поверхности фундамента гидроизолируем, а также утепляем.

Если приобрести высококачественный армированный железобетон, получится не просто сделать новое основание, но и усилить старый фундамент вашего дома. Главное соблюдать технологию строительства и провести тщательную подготовку. Даже если вы выполняете все работы самостоятельно, готовый результат получится удовлетворительным, ваш коттедж сохранится в идеальном состоянии в течение длительного времени, в нем будут жить ваши дети и внуки.