Армирование шведской плиты

Технология строительства УШП фундамента своими руками

УШП фундамент является энергоэффективным и функциональным основанием для возведения современного дом. Ведь так в доме становится значительно теплее даже с полом на грунте. Рассмотрим особенности такого решения подробнее.

1. Утеплённая шведская плита или УШП — что это за технология
2. Преимущества и недостатки
3. Конструкция плитного шведского фундамента
4. Как он устроен, схема
5. Технология заливки утепленной шведской плиты
6. Подготовка площадки и прокладка коммуникаций
7. Теплоизоляция
8. Формирование плиты
9. Потенциальные проблемы и возможности их предотвращения

Технология изготовления фундамента, который называется «шведская плита»

Перед тем, как укладывается плавающая плита фундамента, технология процесса предусматривает специальную подготовку грунта. Верхний слой почвы снимается, площадь работы должна быть значительно больше, чем будущий фундамент. Площадку хорошенько увлажняют и трамбуют песком примерно на 10-15 сантиметров.

На подушку из песка закладываются инженерные коммуникации, которые сверху утрамбовываются слоем гравия. Сооружается опалубка, укладывается теплоизоляция. Весь слой должен быть не более 20-25 сантиметров. Этот этап подготовки перед армированием можно считать завершенным.

Далее рассказ будет посвящен тому, как залить монолитную фундаментную плиту.

УШП своими руками

Фундаменты из теплой шведской плиты – новая технология, поэтому действующие в РФ СНиП и СП не регламентируют этапы строительства. При этом инженеры должны учитывать общие требования к конструктивным элементам и формулы расчета нагрузок.

Проектно-изыскательские работы

Перед началом проектирования необходимо собрать данные, отражающие гидрогеологические особенности участка.

Таким образом инженеры узнают:

• химические и физико-механический свойства грунта;
• степень пучения почвы;
• уровень подземных источников;
• климатические условия в регионе и т.д.

Полученные сведения служат для расчета оптимальных характеристик для конструктивных элементов основания относительно проектных условий.

В обязательном порядке составляется план работ, разрабатывается чертеж силовой конструкции и рассчитывается смета.

Разметка и рытье котлована

Перед закладкой фундамента необходимо снять плодородный слой почвы с последующим применением для окультуривания территории. Размечают поле по контуру сооружения. Затем вырабатывают котлован на проектную глубину.

Ширина котлована должна быть больше площади основания дома. После этого делают дополнительные углубления под основными и внутренними стенами, чтобы заложить ребра жесткости для силовой конструкции. Почву на дне выравнивают и утрамбовывают.

Защита от воды и прокладка коммуникаций

На дно котлована высыпают ровный слой крупнозернистого песка. Подсыпку утрамбовывают, формируя плотный пласт высотой 10–15 см. Под песком в большинстве случаев укладывают геотекстиль, чтобы предотвратить заиливание материала в процессе эксплуатации.

Сверху песка выкладывают трубы, из которых состоит дренажная система, а также закладывают инженерные коммуникации. При этом все линии должны выводиться с запасом.

Подготовка подушки

Конструкцию засыпают ровным слоем щебня с последующей утрамбовкой. В результате должна получиться плотная поверхность в одной горизонтальной плоскости. В процессе допускается подсыпка материала и орошение водой для того, чтобы слой можно было качественно утрамбовать.

Монтаж утеплителя

Пласт утеплителя состоит из двух слоев пенопласта или пенополистирола с прокладкой из гидроизоляционного материала, в качестве которой можно использовать полимерную пленку. Толщина утеплителя – 200 мм, но в местах ребер жесткости это значение может составлять 100 мм.

К прочностным характеристикам утеплителя в данном случае предъявляют повышенные требования, поскольку через него конструкция фундамента УШП передает нагрузки от сооружения на грунт.

Обустройство опалубки

Эксперты советуют для плитного фундамента по шведской технологии использовать несъемную опалубку, собранную из заводских заготовок экстрагированного пенопласта.

С целью экономии в частном строительстве можно устанавливать щитовую опалубку из сколоченных досок, при этом не забывая закреплять конструкцию по периметру и в углах клиньями и упорами. Высота опалубки должна превышать уровень поверхности монолитной плиты на 200 мм.

Создание армокаркаса и «теплого пола»

На дно опалубки выкладывают трубы для обогрева пола, руководствуясь такими принципами:

1. По периметру трубы выкладывают плотнее (но не чаще, чем с шагом в 100 мм), чем в центре основания, чтобы получить максимальную тепловую мощность системы.
2. Минимальное расстояние между внешними стенами и тепловым контуром должно составлять 150 мм.
3. На стыке монолитных плит трубы не выкладывают, либо помещают их в металлические гильзы длиной 300 мм.
4. Перед заливкой бетона систему отопления накачивают воздухом, чтобы исключить риск деформации материала под большими нагрузками.

Затем на систему труб для обогрева пола выкладывают силовую конструкцию из арматурных прутьев и сетки. Для изготовления каркаса используют рифленые пруты с диаметром сечения от 12 мм. Сторона готовой ячейки может быть в пределах 100–200 мм. Арматурный каркас устанавливают на пластиковые подпорки высотой 70 мм.

Заливка бетона

Для плит УШП используют бетон марок В20–В25 заводского приготовления или замешанный своими руками. Прочность раствора выбирают, исходя из проектных нагрузок. Заливка монолитной плиты происходит за один раз с помощью предварительно смонтированных рукавов.

Для удаления пустот и уплотнения раствора применяют виброоборудование.

Гидроизоляция

По технологии УШП гидроизоляция фундамента представляет собой прослойку между песчаной подушкой и утеплителем. В качестве гидроизоляционного материала в большинстве случаев используют пленку из поливинилхлорида. Закрепление слоев пленки можно проводить с помощью жидких гвоздей.

7 этапов технологии возведения фундамента УШП своими руками:

1. Расчет УШП

Расчет УШП подразумевает составление плана плиты. Для этого необходимо:

-рассчитать нагрузки на фундамент по плану дома

Для УШП нагрузки стоит рассчитывать на каждое ребро.

Итак, начнем расчет:

• Нагрузка от стены= ширина*длина*высота*плотность материала
• Нагрузка от перекрытия= площадь перекрытия*плотность перекрытия (если все перекрытие передает нагрузку на стену, например, центральная стена)

=1/2площади перекрытия* плотность перекрытия (если на стену опирается половина перекрытия)

• Нагрузка от крыши= площадь крыши*вес крыши (вес стропильной системы+ вес обрешетки+ вес утеплителя+ вес кровельного покрытия).
• Снеговая нагрузка= вес снегового покрытия для Вашего региона * коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие для угла крыши в 35 градусов * площадь крыши
• Ветровая нагрузка= Нормативное значение ветровой нагрузки * Коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте * площадь
• Суммируем все нагрузки и получаем нагрузку на всю длину в тоннах. Полученное число делим на длину ребра, чтобы получить нагрузку на метр длины. Далее, умножив на 9.81 получаем уже не т/м, а кН/м.

Для каркасных и деревянных домов до двух этажей, вполне возможно обойтись без расчета нагрузок, но определить несущую способность грунта обязательно!

Если по расчету нагрузок дом получился более семисот тонн, то целесообразнее выполнить утепленную плиту DOW. Подробнее про плитные фундаменты можно узнать из статьи «Фундаментная плита своими руками».

-определить тип грунта и его несущую способность

Самым лучшим вариантом будет обратиться за геологией в специализированную фирму. Но, если, по каким- то причинам, есть желание определить какой грунт, то существуют такие способы:

1. С помощью шурпа глубиной 2,5 метра. Заборы почвы упаковывают в герметичные контейнеры, чтобы оградить от влаги. Затем, каждый тип почвы смачивают водой и скатывают в жгут, из которого делают кольцо. Если, кольцо рассыпалось на мелкие частички, то это супесь, рассыпалось на несколько крупных, то это суглинок. А целое кольцо указывает на то, что почва состоит из глины.
2. Этот метод используют для определения коэффициента пористости грунта, чаще песка, из соотношения объемов до уплотнения и после. Грунт помещают в емкость и замеряют его объем. Потом, трамбуют и вновь измеряют объем. Считается, что при высокой пористости грунта низкая несущая способность.
3. По скорости оседания частиц можно понять, какой тип грунта. Для этого нужно разложить образцы грунта, чтобы просушить и удалить камни и другие вкрапления. Затем, образцы измельчают и опрыскивают водой. В прозрачной ёмкости образцы замачиваются в соотношении ¼ в воде с мыльным раствором (для мытья посуды). Чтобы образцы расщепить на компоненты необходимо сильно потрясти. Компоненты начнут оседать по размерам от меньшего к большему. Сначала можно отметить осевший песок, потом уровень ила (примерно, через два часа). А, когда вода будет прозрачной, то отмечают уровень глины. Из полученных данных рассчитывается процентное соотношение каждого из осадков.

Определив тип грунта, можно и определить его несущую способность по таблице:

-определить ширину ребра УШП

Зная нагрузку и несущую способность определить ширину ребра и подобрать армирование не составит труда.

Для этого смотрим на показатель несущей способности грунта и сравниваем с теми же показателями пенополистерола. Далее выбираем наименьший из них. Например, у ЭППС 400кПа будет всего 30% от марочной, итого 120кПа. (или примерно 12т/м).

ШИРИНА РЕБРА= Нагрузка(т/м) / наименьший показатель несущей способности грунта или ЭППС (т/м).

Зачастую учитывают осевые нагрузки, поэтому умножают на 1,3.

2. Земляные работы

• разметка фундамента

Разметка фундамента осуществляется согласно проекту. Но, если проекта нет, то необходимо от границ участка сделать разметку будущего фундаменты с отступом от 1,2м до 2м. Так же размечаются места вывода коммуникаций.

• выемка грунта

Для возведения УШП достаточно снять только плодородный слой земли. Для этого можно использовать трактор, а можно, и, воспользоваться обычной лопатой.

В случае значительных перепадов уровня основания, его нужно выровнять.

• обратная засыпка и уплотнение

Прежде, чем осуществлять обратную засыпку стоит подвести коммуникации до точек распределения и заложить дренажную систему. Потом эти работы произвести уже сложнее.

Затем, уложить геотекстиль (не менее 200-250 г/м2) внахлест. Стоит учесть, что нужен он только, если грунт слабый и возможен его размыв.

И, наконец, осуществляется послойная обратная засыпка из щебня и песка с обязательной проливкой и трамбовкой. Если засыпка будет недостаточно утрамбована, то фундамент может просесть и будут трещины. Для проверки качества утрамбованности можно прокатиться по площадке на легковом автомобиле. После чего, следы должны быть ели-ели заметны. А если загнать груженный самосвал, то след должен оставаться не более 2-3см.

3.Комуникации

• дренаж и линёвка

Чтобы сделать дренаж необходимо по всему периметру плиты выкопать канаву, которая обязательно должна иметь верхнюю и нижнюю точки. В точках устанавливается смотровой дренажный колодец, из которого насосом в случае необходимости можно будет откачать скопившуюся воду.

Дно канавы формируют с уклоном от 0,5см до 3 см на метр. Далее, укладывается геотекстиль, который предотвращает заиливание всей дренажной системы.

На геотекстиль насыпается небольшой слой песка или щебня мелкой фракции. Сверху размещается дренажная труба и она соединяет смотровые колодца. Труба должна лежать так же с уклоном 2см/м. После, труба засыпается щебнем, а геотекстиль заворачивается поверх. Канава засыпается песком или щебнем.

• электричество, водопровод, канализация

Все вводы, и воды, и электрического кабеля, и канализации должны быть в гильзах. Для воды это может быть НПВХ 110, для электрического кабеля можно использовать ПНД32. Трубы канализации укладываются с уклоном 2см на метр.

4.Опалубка и отмостка

Опалубка и отмастка УШП осуществляется из экструдированного пенополистерола. Прочность его выбирается исходя из расчетов нагрузок. Под ребра укладывают более прочный ЭППС, а под остальную часть, чаще всего, используют ПСБ-25. Листы укладывают в разбежку и между собой склеиваются специальной клей-пеной и пластиковыми гвоздями с большой шапкой. Получается котлован из пенополистерола.

Для УШП изготовление утепленной отмостки обязательное условие. Пирог отмостки снизу-вверх: непучинистый слой, геотекстиль, ЭППС 120см длиной, гидроизоляция, песок, поверхностное покрытие (мягкая- гравий, плодородный слой, жесткая- бетонная стяжка).

Для устранения возможного распора при заливке бетона устанавливается опалубка из щитов. Щиты, чаще всего, изготавливаются и двух сшитых досок по 20см. На расстоянии больше метра вбиваются колья из деревянных брусков и монтируются распорки.

5.Армирование УШП

Никаких композитных арматур и СПА не использовать!

В качестве армирования в продольном направлении, чаще всего, используют четыре стержня арматуры Ø10–12 АIII по ГОСТ 5781-82. А в качестве поперечной арматуры используют хомуты из арматуры Ø8 или Ø6 АIII, устанавливаемые с шагом 200-300 мм.

Вся арматура укладывается внахлёст в местах разрыва, загибается в углах фундамента и вяжется вязальной проволокой.

Для армирования оставшейся части фундамента укладывают сетку 150х150 из арматуры Ø6–10 АIII.

Арматурный каркас устанавливается на пвх фиксаторы или, как их прозвали, «стульчики».

6.Теплый пол

Трубы ТП крепят к арматурной сетке пластиковыми хомутами либо в виде «улитки», либо в виде «змейки». В местах расположения будущих стен, дверных проемов и подъём к коллектору нужно упаковать в гильзу из гофрированной или пнд трубы. Далее, устанавливается коллектор. Монтаж коллектора производят на доску, которая крепится к вбитым прутам арматуры Ø12 мм, длиной около 1,5 м.

Шаг трубы зависит от теплопотерь дома, вида напольного покрытия и диаметра трубы.

Q=q*S (Вт)- мощность системы отопления

q(Вт/кв.м.)- теплопотери помещения, S(кв.м.)- площадь помещения

Длину петель более 70м. делать не стоит, а лучше подбирать примерно равную длину петель на каждый контур.

Для каркасного дома шаг труб можно делать 20-25см без расчета и любым способом (змейкой, улиткой).

После монтажа труб, система заполняется теплоносителем и производится испытание на герметичность под давлением, превышающем рабочее в 1,5 раза, но не менее 0,6 МПа при постоянной температуре воды.

Если система герметична, то перед заливкой бетоном производится опрессовка.

7. Бетонные работы

Чтобы ровно распределить бетон необходимо установить маяки. Для этого используют различные варианты, но чаще всего, пользуются п-образным и т- образным профилем. П- образный профиль одевается на L- кромку (сверху вертикально расположенного ЭППС), а т- образный профиль устанавливают на раствор от одного п- образного профиля до другого на расстоянии меньшем, чем ширина виброрейки.

Для заливки используют бетон марки М300П4. Специалисты рекомендуют бетон М 300 (В22,5) П3 F200 W8.

Чтобы рассчитать количество необходимого бетона надо умножить ширину плиты на её длину и на 0,1 м(толщину). Это получится объем бетона на пол. В ребрах объем бетона рассчитывается так же. Умножаем длину ребра на ширину и на 0,2м. Только с длиной ребра надо быть внимательнее. Если дом, например, 10х10м, то 2 ребра будут по 10м, а другие 2 ребра по (10м – 2ширины ребра). Затем складываем объемы и в ребрах и сверху.

Подавать бетон можно и лотками, и насосом. Но, насосом получается быстрее, легче и ровнее, но дороже. При этом, как бы не хотелось сэкономить, машина с лотками не всегда может подъехать близко. Поэтому, выбор подачи бетона сугубо индивидуален.

В течении часа после заливки, бетон нужно провибрировать и затереть. Для этих целей используют глубинный вибратор для ребер, виброрейку для поверхности и «вертолет» для затирки. После прохождения виброрейкой нужно пройтись еще гладилкой, чтобы согнать молочко и лишнюю воду. Вертолетом затирают, когда по бетону уже можно ходить.

В дальнейшем, необходим правильный уход за бетоном, иначе все работы пойдут насмарку. По науке, бетон надо обязательно поливать. В жаркую погоду поливать бетон надо не реже, чем через каждые два часа. Полив проводят не струей воды, а распылением. При температуре ниже 5град. фундамент не поливают. Далее, фундамент укрывают пленкой, чтобы влага быстро не испарялась. Через 7 дней возможна распалубка.

Про опыт возведения УШП своими руками описано в «Фундамент УШП своими руками«.

Бетонирование

И заключительный этап — это заливка фундамента бетоном. Можно использовать небольшую бетономешалку и самостоятельно делать бетонную смесь, но в дальнейшем процессе эксплуатации плиты утепленного шведского фундамента может оказаться, что смесь была не достаточно качественная, а это приведет к проблемам. Поэтому, настоятельно рекомендуем заказать бетонную смесь с бетонозавода, где установлено профессиональное оборудование и происходит контроль качества производимых материалов. В нашем случае был заказан бетон марки М400, и для производства работ по заливке фундамента УШП заказан бетононасос:

По мере заливки бетоном, необходимо выравнивать (протягивать) верхний слой бетона. Разравнивание можно производить алюминиевым правилом или доской длинной 6 метров. Полную прочность бетон приобретает в течение 28 суток после заливки. По мере высыхания бетонной смеси, необходимо периодически поливать верхний слой водой для равномерной просушки и исключения образования трещин в слое бетона:

На этом статья заканчивается. До новых встреч!

Вполне понятно, что дом, устроенный на фундаменте УШП, станет эргономически выгодным – для обогрева здания требуется меньше ресурсов, соответственно счета за потребление тепла или электричества перестанут быть заоблачными. Тем не менее есть минусы, рассматривая которые стоит задуматься о целесообразности применения данного вида основания. Итак:

• Фундамент применим для строительства «легких» домов – фахверк, каркас, плиты OSB. В крайнем случае, разрешено использовать блоки или кладку кирпича. Также следует ответственно подходить к выбору кровельного материала.
• УШП используют в сравнительно холодных регионах страны. Для мягкого или среднего климата использовать ее нецелесообразно по причине слишком большой теплоемкости. Она бывает, вредна, так как грозит дискомфортом, образованием плесени, потерей жесткости структуры.
• Основание целесообразно при высоком залегании грунтовых вод и капризном грунте – пучинистость, плавуны. Это характерно и для классической плиты. В ином случае ее заливают, если этажность дома большая или материал для строительства тяжел.
• Не рекомендуется устраивать УШП на сложных рельефах. Грунт обладает таким свойством, как движение, поэтому для конструкции это чревато нарушением целостности ввиду небольшого слоя бетонной заливки.
• Тщательно проанализировав участок и архитекторские планы объекта, или сделав это при помощи специалистов, приходят к выводу о применении или недопущении шведской утепленной плиты в качестве основания под собственный дом.

Да трубы канализации лучше всего устанавливать после опалубки. С привязкой к её стенкам и углам. Где необходимо проложить Канализационные трубы и трубы для ввода воды делается углубление в песчаной подушке с уклоном 1 – 2% и укладываем выходы канализации закрывая их заглушками. Здесь очень важно сделать всё по размерам, указанным в чертежах. Иначе придется потом устанавливать унитаз посередине комнаты))).

Неплохо предусмотреть установку трапов если в этом есть необходимость.

Трубы засыпаем песком и трамбуем легкой плитой (60-80 кг).

Сферы применения плиты

Данная категория базиса под сооружения активно используется при реализации проектов, не имеющих подвала и цокольного этажа. Рассматриваемая технология целесообразна в отношении построек, максимальный размер стороны которых не превышает 15 м. Оптимальные условия:

• регионы с суровым климатом (в этом случае существенно снижаются теплопотери дома);
• участки, характеризующиеся высоким уровнем грунтовых вод;
• в частном домостроительстве с применением водяной технологии теплых полов;
• в процессе возведения панельных, каркасных, щитовых сооружений, в случае использования технологии фахверк;
• при возведении стен в виде кирпичной либо блочной кладки.

В отношении слабых и пучинистых грунтов, не обладающих высокой несущей способностью, более уместны винтовые и буронабивные фундаменты.

Пристенный дренаж и вводы коммуникаций

Вокруг здания можно проложить пристенный дренаж из перфорированных мелиоративных труб на уровне отметки песка. Эта глубина недостаточна для функционирования системы в зимний и весенний период, но заглублять её смысла нет.

Рекомендуемую подводку коммуникаций под плиту рационально сделать не удастся, так как при этом придётся или трамбовать щебень вместе с трубами, или вскрывать уплотненный слой: оба варианта плохие. Застройщик вправе выбрать, который ему больше нравится.

Обратите внимание, что в любом случае глубина заложения водопровода и канализации на выходе из-под плиты будет меньше глубины промерзания грунта.

Преимущества и недостатки шведской плиты

Как показывают отзывы, фундамент такого типа имеет свои положительные и отрицательные стороны. Среди преимуществ конструкции выделяют следующие:

• быстрота обустройства плиты. На ее изготовление в среднем уходит до двух недель;
• поверхность конструкции получается идеально ровной, поэтому может служить полом первого этажа, не нуждающимся в дополнительном выравнивании;
• снижается уровень теплопотери дома, благодаря наличию утепления по всему периметру плиты;
• находящийся в толще конструкции утеплитель «обрезает» мостики холода, что также улучшает показатели защиты помещения от холода;
• в фундаменте можно прокладывать коммуникации, что улучшает эстетический вид постройки;
• прогрев грунта под плитой устраняет проблемы, которые провоцирует возможность пучения грунта в зимнее время;
• для работы с фундаментом не нужна никакая другая техника, кроме бетономешалки.

Устройство фундамента шведская плита

УШП фундамент также демонстрирует минусы, среди которых:

• невозможность сооружения конструкции на чрезмерно пучинистых грунтах;
• невозможность сэкономить на возведении дома, так как плита ушп достаточно затратная;
• технология не рассчитана на многоэтажные здания из тяжелых материалов: кирпича и камня.

Несмотря на большую стоимость шведской плиты по сравнению с обычной монолитной конструкцией, устройство такого типа позволяет сэкономить на отоплении жилья. Сравнительный расчет показывает, что технология окупается за десять лет эксплуатации дома.

Отзывы застройщиков и стоимость фундаментов типа УШП

Подавляющее большинство застройщиков, применявших теплоизолированные плитные фундаменты, довольны своим выбором.

В домах, построенных по методике УШП, не бывает сыро. Осадка равномерная и весьма незначительная в абсолютном выражении, поэтому практически не регистрируется. Трещины и другие неприятности встречаются при реализации проектов, на которых были допущены грубые инженерные ошибки (неправильный прочностной расчет, либо неверное определение характеристик грунта).

УШП, в среднем, обходится дороже конвенционных фундаментов, но несколько дешевле УФФ (утепленного финского фундамента). Ориентировочно стоимость термоизолированной монолитной плиты составляет 100 — 115 $/м. кв. Если площадь дома небольшая (менее 80 м. кв.) то удельная цена может возрасти до 130 — 140 $/м. кв. Отдельные организации приводят расценки ушп в виде удельного значения на погонную длину ребра жесткости. Подобные ориентировки менее точны, чем расценки по площади. Впрочем, в любом случае следует сравнивать подрядчиков не по заявленным ими ценам, а по просчету сметы на предоставленный вами проект.