Подушка под фундаментную плиту: устройство и расчет толщины

Подушка под ленту

В продаже на сегодняшний день можно найти огромный выбор готовых жб фундаментных подушек. Конструктивно они представляют собой трапецеидальные изделия из тяжелого бетона армированного сетчатым каркасом. Такие блоки оптимизируют нагрузку на низ фундамента и снижают давление строения на грунт.

Кроме этого, монтаж готовых блоков снижает трудозатраты при строительстве. Фундаментные подушки кладут на песчаную подсыпку и соединяют цементным раствором. В дальнейшем на них устанавливаются уже фундаментные блоки.

Фундаментная подушка

Специалисты советуют закладывать подушку под любую ленту, не взирая на её размеры и глубину. Под ленту можно заложить любую подоснову: бетонную, ЖБИ, песчаную, гравийную, комбинированную. Какой конкретно материал можно использовать зависит только от свойств почвогрунта в пятне строительства, УГВ и бюджетных возможностей будущего домовладельца.

Самым распространенным способом устройства подушки является песчаная технология, наиболее подходящая для устойчивых грунтов с достаточно низким УГВ. Тщательная послойная трамбовка песчаного основания предотвратит ее проседание. Песок накидывается слоями по 10-20см и уплотняется катком или трамбовкой до примерной плотности 1,6т на кубический метр. Такой плотности невозможно добиться утаптыванием, поэтому лучше спецтехнику взять в аренду. Прокатывать песок обычно приходится 5-6 раз.

Видео — Когда и как делать песчаную подушку под фундамент

Кроме тщательно утрамбованной песчаной прослойки, можно использовать смесовый материал. Смесь песка и гравия должна быть в следующем процентном содержании: 40% песка, 60% гравия фракцией 20-40 мм. Такая подложка в трамбовке не нуждается. Это отличный вариант для одноэтажного кирпичного и любых домов построенных из легких стройматериала: бруса, газобетона и пр. В капстроительстве увеличивать габариты подушки под ленту бесполезно. Однозначно в качестве подложки нужно использовать бетон.

Какие размеры будут подходящими:

независимо от материала для ее создания выбранного толщина подушки под ленту должна быть в 3 раза больше площади нижней части стены фундамента;
ширина подушки ленты зависит от устойчивости почвогрунта. На песке она может быть 50 см-60 см, на суглинке или супеси — 80 см;
если планируется устройство подвала, подушка под ним должна быть такого же размера, как и под фундаментом.

Так как под ленту чаще всего засыпается песчаная подушка, давайте рассмотрим этапы организации работ при ее устройстве:

Рытье траншеи. Песчаная подушка должна выходить к нулевому уровню фундамента.
Организация опалубки: доски также должны выходить к нулевому уровню.
Укладка гидроизоляции: заливка битума или укладка рулонного материала. Слой гидроизоляции предотвратит капиллярный подсос влаги вглубь.
Укладка и прессование песка слоями.
Снятие опалубки.
Устройство гидроизоляции по верху.
Устройство фундамента.

Устройство подготовленной опалубки с армированием

Толщина промежуточного слоя

Толщина подушки из сыпучих материалов должна составлять минимум 30 сантиметров: обычно 10 сантиметров занимает песок и остальной объем выполняют из щебня. Бетонная подушка также заливается толщиной минимум 30 сантиметров, чтобы была шире самого фундамента.

С учетом того, что ширина бетонного основания должна быть такой же или больше толщины стены (чего недостаточно для восприятия нагрузок), часто для экономии делают трапециевидную конструкцию.

Чтобы избежать необходимости заливки широкой подушки и такого же фундамента (что повлечет немалые затраты), обустраивают расширение в заглубленной части.

Как правило, углы наклона боковых стен равны 30-45 градусам, в зависимости от типа самого фундамента (бетонный или кирпичный). Трапециевидная форма конструкции дает возможность исключить опасные скалывающие или растягивающие напряжения на боковых гранях. Нижняя расширенная часть не позволяет фундаменту выдвигаться из почвы, нейтрализует воздействие касательных сил пучения при морозах.

Трапециевидное основание существенно уменьшает расходы за счет сокращения объемов арматуры и бетонной смеси. А фундамент получается надежным, прочным, с прекрасными несущими способностями.

Устройство подушки под фундамент

В отличие от песчаной и гравийной подушек во многих случаях бетонная является уширением фундамента. Уширение необходимо, когда ширины стенки фундамента явно не хватает для восприятия веса от строящегося дома. Уширение выполняется как армопояс под стенку фундамента или как башмак под столб.

Устройство подушки

Такое бетонное уширение необходима, чтобы увеличить площадь основания, на которое будет опираться строение всем своим весом. Чем больше площадь, тем основание сможет выдержать больший вес.

Что касается размеров, то толщина такого уширения должна быть не меньше 300 мм, но не больше 400 мм.

Как устраивается такая подушка:

На грунт делается засыпка песком или гравием слоем 150-200 мм и трамбуется.
Делается опалубка. При выполнении ленты можно обойтись без нее.
Проводится гидроизоляция: щебеночное основание проливается горячим битумом. Впрочем, если добавить в бетон Пенетрон Адмикс, гидроизоляция не нужна. Однако следует постелить слой толстого строительного полиэтилена (или 2, если основание было гравийное), чтобы из бетона не уходила вода.
Проводится армирование: оно выполняется связанными сетками из стержней диаметр которых не меньше 12 мм. Нижняя сетка должна отступать от низа на 70мм, верхняя от верха — на 30-40мм.
Проводится бетонирование: бетон льется в опалубку, уплотняется, разравнивается. Заливку бетона лучше выполнять единоразово, чтобы избежать образования швов. В противном случае нужно выполнить вертикальные отсечки. Поверхность накрывают полиэтиленом, чтобы обеспечить высокую влажность бетона при твердении.
Опалубку можно снимать на третий день. Время затвердевания подушки — 28 суток.

Что представляет собой подушка под ленточный фундамент?

Подушка — это уплотненный слой песчаной или песчано-гравийной подсыпки, образующий ровную и горизонтальную площадку для размещения бетонной ленты.

Она выполняет несколько важных функций:

Выравнивание опорной линии.
Компенсация нагрузок пучения, создаваемых грунтовыми слоями.
Замещение проблемных грунтов, непосредственно соприкасающихся с лентой, на более устойчивые и стабильные слои.
Отсечка бетонной ленты от воздействия влаги, предотвращение капиллярного впитывания воды.

Слой отсыпки, более рыхлой по сравнению с окружающим грунтом, позволяет дренировать траншею путем сбора влаги на дне и отвода по системе дренажных труб в специальный колодец.

Кроме того, даже относительно тонкий слой песка способен эффективно компенсировать нагрузки пучения, что особенно заметно на мелкозаглубленных типах ленты.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!
Параллельно с этим происходит замещение грунтовых слоев, способных запереть грунтовую влагу вокруг бетонного основания, что вызовет впитывание и разрушение материала при замерзании воды.

Фундамент для дома на песке

Примерно через 7-10 дней бетон «схватится» и наберет необходимую прочность, можно будет снять опалубку.

Для уменьшения разрушающего действия воды, нижнюю вертикальную часть основания, необходимо промазать битумной мастикой и обклеить рубероидом или другим подобным материалом.

В пазухи вокруг ленточного фундамента необходимо засыпать грунт, который остался при копании траншеи и тщательно утрамбовать. Затем сделайте горизонтальную гидроизоляцию из двух слоев рубероида или другого подобного материала и начинайте укладывать красный хорошо обожженный кирпич высотой 3-4 ряда, который не боится влаги.

В процессе постройки ленточного фундамента, не забудьте о таком важном моменте как вентиляционные отверстия. Они служат для проветривания и выведения избыточной влаги

Они служат для проветривания и выведения избыточной влаги.

Во время кладки фундамента или заливки бетона кладут асбестоцементную или пластиковую трубу. На зиму эти отверстия хорошо закрывают, чтобы снег не попадал внутрь, а с наступлением весны открывают.

Более детально эту тему мы рассматривали в статье «Вентиляционные отверстия в фундаменте» (ссылка)

Ленточный фундамент на глинистых грунтах

К устройству ленточного фундамента на глинистых, суглинистых и супесчаных грунтах следует подойти с большей ответственностью т.к.

воздействие сил морозного пучения на таких грунтах велико. В таких условиях встает выбор:

закладывать основание на глубину промерзания;
делать дренажную систему, утеплять фундамент и закладывать на 30-40 см;
выбрать другой тип фундамента.

Если вы выбрали первый вариант, то необходимо выкопать яму на глубину промерзания и шире самого основания минимум на 50 см с каждой стороны.

Такая ширина необходима для того, чтобы после застывания бетона можно было сделать гидроизоляцию ленточного фундамента. После чего построить опалубку из досок или других материалов, поставить ее внутрь траншеи и проверить вертикальность опалубки по уровню или отвесу. Опалубку сооружают на 10-30 см выше, чем уровень земли. Её собирают в каркас, а потом в ней монтируют арматуру.

Раствор в опалубку льют слоями не больше, чем 20 см. Далее его утрамбовывают для того чтобы не было пустот в бетоне.

Лить раствор необходимо с высоты не больше, чем 0,5 м, так как бетон может расслоиться и нарушится целостность конструкции. Через неделю опалубку разбирают и промазывают внешние стенки основания гидроизоляционной битумной мастикой. Наверх клеят рубероид и засыпают промежуток между внешними стенами и краем траншей песком, но не грунтом, который остался после рытья ямы.

Ленточное основание под легкими строениями, под действием грунта, может выдавливаться, даже если глубина заложения соответствует нормам.

Происходит это потому что к боковым стенкам ленточного фундамента примерзает грунт. Для предотвращения подобных процессов необходима противопучинная защита. Простейшей способ такой защиты является заполнение пространства вокруг ленточного фундамента песком или мелким гравием.

Если вы выбрали второй вариант, то устройство ленточного фундамент такое же, как и на песчаных грунтах, но с небольшими отличиями:

расстояние от стен траншеи и фундаментом должно быть не менее 20 см с каждой стороны, которое необходимо заполнить песком и утрамбовать;
необходима гидроизоляция, дренажная система и утепление фундамента.

Как мы уже писали выше, такой фундамент нами рассматривался в статье «Мелкозаглубленный фундамент»

Какой бы вариант вы не выбрали, ленточный фундамент после заливки следует накрыть мешковиной или другим подобным материалом для того чтобы раствор высыхал постепенно.

Полученное основание необходимо поливать первые 3 дня через каждые 3 часа для того, чтобы бетон набрал необходимую прочность.

Прежде, чем начинать строительство фундамента, позаботьтесь о покупке подходящих материалов, из которых можно приготовить качественный бетон.

Наибольшее внимание необходимо уделить песку, поскольку именно от него зависит прочность раствора. Песок — сыпучий материал, относящийся к категории осадочных пород

Песок — сыпучий материал, относящийся к категории осадочных пород.

Его могут добывать из карьеров либо создавать искусственным методом посредством дробления щебня и камня.

Расчет количества материала для обустройства подушки из щебня

Чтобы определить расход сыпучего материала, необходимо знать объем подложки и вес задействованной фракции. Этот показатель можно посмотреть либо в сертификате качества, либо использовать общее усредненное значение. Последнее составляет 1450 килограммов на кубический метр. Одна тонна щебня заполняет собой объем, равный 0,67 кубических метров. Достаточно разделить объем подушки на этот параметр. Результатом становится нужное количество щебня.

Если есть возможность узнать точный вес фракции, расчеты будут более точными. Кроме того, необходимо учитывать и то, что подушка чаще всего обустраивается комбинированной, а, значит, часть объема займет речной песок. Его расход увеличится при замене верхних слоев проблемного грунта. Сыпучие материалы лучше заказывать с запасом в 10-20 процентов. Иначе потом придется производить дополнительную закупку. Не следует забывать и о том, что щебень используют и для фундамента, поэтому его потребуется больше, нежели просто для подушки.

Подушка под ленту

Фундаментная подушка

Видео — Когда и как делать песчаную подушку под фундамент

Какие размеры будут подходящими:

независимо от материала для ее создания выбранного толщина подушки под ленту должна быть в 3 раза больше площади нижней части стены фундамента;
ширина подушки ленты зависит от устойчивости почвогрунта. На песке она может быть 50 см-60 см, на суглинке или супеси — 80 см;
если планируется устройство подвала, подушка под ним должна быть такого же размера, как и под фундаментом.

Рытье траншеи. Песчаная подушка должна выходить к нулевому уровню фундамента.
Организация опалубки: доски также должны выходить к нулевому уровню.
Укладка гидроизоляции: заливка битума или укладка рулонного материала. Слой гидроизоляции предотвратит капиллярный подсос влаги вглубь.
Укладка и прессование песка слоями.
Снятие опалубки.
Устройство гидроизоляции по верху.
Устройство фундамента.

Устройство подготовленной опалубки с армированием

Устройство грунтовых подушек

Один из наиболее распространенных методов улучшения работы слабонесущих грунтов является устройство грунтовых подушек. Оно сводится к замене слабого грунта непосредственно под подошвой фундамента на подушку из прочного грунта, песка, гравия, щебня, шлака, строительных отходов… (Рисунок 22).

Толщину подушки назначают исходя из того, что давление от неё на слабонесу- щий грунт не превысит его расчетного сопротивления. Как видно из рисунка, ширина нижней части подушки определится её толщиной и углом распределения давления а. Этот угол зависит от состава подушки и находится в пределах 30…45°.

Рисунок 22. Устройство песчаной подушки, заменяющей слабый грунт: 1 – фундамент; 2 – обратная засыпка, 3 – песчаная подушка; 4 – слабонесущий фунт

Устройство фундамента начинается с создания котлована под размещение подушки. Грунт подушки по мере заполнения котлована проливают водой и уплотняют, доводя верхнюю поверхность подушки до проектной отметки. После создания самого фундамента обратную засыпку котлована выполняют удаленным слабонесущим грунтом.

Гравий

Для подсыпки используется гравий средней и крупной фракции в тех ситуациях, когда под основанием фундамента следует обеспечить максимальную пропускную способность дренирующего слоя в совмещении с распределенной дренажной системой, ориентированной на отвод грунтовых вод от подошвы фундамента. Часто гравий используют как дешевый заменитель тощего бетона при подготовке и усилении грунта под фундамент. Для этого его втрамбовывают и перемешивают с грунтом механическим способом или вручную.

Однако это не лучшее решение, так как без связующего вещества, в роли которого может выступать цемент, такое основание подвержено размытию грунтовыми водами с последующей потерей несущей прочности.

Чаще востребована ПГС – песчано-гравийная смесь для формирования ровной площадки под фундаментом. В сочетании с песком смеси легче придать плотность и прочность, сравнимую с таковой у материнского грунта на строительной площадке, при этом сохраняются дренажные способности подсыпки.

Преимущества гравийной подсыпки:

Низкая водоемкость подложки, жидкость слабо удерживается в ней, а площадь поверхности гравия для смачивания гораздо ниже, чем у песка;
Прочность подсыпки и высокая нагрузочная способность и устойчивость к размыванию или боковым нагрузкам.

Недостатки:

При больших нагрузках, даже распределенных, гравийная подсыпка может «утонуть», снижая собственную прочность и прочность материнского грунта;
Сложно вывести в уровень поверхность подсыпки;
При заливке бетона часть цементного молока бесцельно опускается через подсыпку, ослабляя основное тело фундамента.

Если гравий используется для подсыпки под ленточный фундамент или монолитную плиту, то, безусловно, следует предварительно изолировать его, чтобы не допустить ослабления бетона. Однако это часто несет за собой больше затрат, чем при использовании изначально тощего бетона.

Щебень для фундамента какой лучше выбрать, какая фракция нужна

Щебень, как строительный материал просто незаменим для устройства фундамента. Многие задаются вопросом – какой щебень лучше для строительства фундамента? Чтобы ответить на этот вопрос давайте рассмотрим все виды, а так же и достоинства и недостатки каждого из них.

В строительной практике насчитывается ряд разновидностей щебня, а именно он может быть:

гравийным;
известняковым или доломитовым;
гранитным;
вторичным;
шлаковым.

Также щебень отличается по определенным характеристикам

размер;
устойчивость к температурам;
лещадность;
радиоактивность.

От всех перечисленных свойств напрямую зависим выбор щебня для фундамента. Для гранитного щебня характерна самая высокая прочность. Добывается он из магмы, а это самая твердая горная порода. В ее состав входят хорошо сформированные кристаллы шпата, кварца и слюды. Для нее характерен красный, серый или розовый оттенок, зависящий от превосходства количества каких-либо из этих кристаллов.

Для получения известнякового или доломитового щебня дробят осадочные горные породы, а именно известняк. Главной составляющей известняка является карбонат кальция.

Устройство подушки под фундамент

Подстилающую засыпку под монолитную плиту принято выполнять из песка, щебня или бетона. Выбор материала зависит от ряда определенных условий: состав грунтов на участке строительства, процент водонаполнения грунта, а также типа возводимой фундаментной конструкции. В этой статье попробуем выбрать оптимальный вариант фундаментного основания для монолитной бетонной плиты.

Фундаментная подушка из песка

Песчаную подушку, которая относится к группе искусственных оснований, следует отличать от слоя песчаной подготовки. Различие между этими подсыпками состоит в том, какая толщина слоя принята для выполнения проектной засыпки.

Устройство песчаной подушки под плитный фундамент позволяет решить несколько функциональных задач:

Выравнивание дна траншеи или котлована – эта операция необходима при устройстве монолитной плиты. Прослойка из песка позволяет улучшить геометрическую форму фундаментной конструкции, сэкономить дорогостоящую бетонную смесь.
Уменьшение нагрузки на грунтовое основание – песчаный слой надёжно компенсирует возможные подвижки грунта, увеличивает несущую способность основания и уменьшает нагрузку на основания.
Обеспечение дренажных функций – песок не задерживает воду, поэтому во время выпадения осадков, дождевая или талая вода быстро опускаются ниже уровня грунта, не оказывая неблагоприятного воздействия на монолитную плиту. Что касается воздействия на фундамент грунтовых вод, которые поднимаются к плите, то при устройстве подсыпки из песка определенной толщины (свыше 300 мм) происходит разрушение капиллярных связей в грунте, поэтому на плиту не будут оказывать разрушающего воздействия подпочвенные воды.
Для надёжной защиты фундамента от выпадающих осадков стоит предусмотреть на уровне песчаной подсыпки устройство отводящего дренажа.
Стабилизация пучинистых грунтов – песчаная подсыпка в пучинистых грунтах замещает часть материкового грунта, изменяя его свойства, уменьшая степень пучения. В таком случае необходимо предусмотреть обязательный дренаж для отвода влаги от фундамента.

Нужна ли она

Несмотря на важную и ответственную роль песчаной подушки, нередко звучат доводы против ее использования.

Аргументы, которые приводят противники подсыпки, звучат следующим образом:

Как бы тщательно ни трамбовался слой песка, некоторая осадка будет присутствовать в любом случае. Чем толще подушка, тем сильнее осадка, которая создает существенную опасность для ленты из-за своей неравномерности. Из-за этого толщину подсыпки ограничивают — она не должна быть больше, чем трехкратная ширина ленты.
Слой песка, засыпанный в траншею, выкопанную в глинистом грунте, станет аккумулятором для влаги. Глина не выпустит ее из углубления, поэтому необходима качественная дренажная система.
Слой подушки приходится учитывать при расчете глубины траншеи или котлована, что увеличивает объемы земляных работ и количество вынутого грунта.

Специалисты, имеющие многолетнюю практику, единодушны во мнении, что основной функцией подушки является выравнивание дна траншеи (или котлована). Образовать ровную и горизонтальную площадку одним только рытьем никогда не удается.

Все попытки в этом направлении оборачиваются значительной тратой времени без удовлетворительных результатов, поэтому подсыпка позволяет сократить время подготовки. В отношении дренажа ситуация обычно известна заранее, поскольку гидрогеологическая обстановка на участке анализируется в первую очередь.

Поэтому приоритетная задача подушки — образование ровной и горизонтальной опорной линии на нужном уровне высоты.

Остальные функции песчаной засыпки можно считать дополнительными, хотя и они имеют немалое значение и выполняются вполне эффективно.

Виды

Существует несколько вариантов конструкции подушки под ленту:

Песчаная. Представляет собой слой песка определенной толщины, максимально уплотненный и горизонтальный. Распределяет нагрузку от веса ленты и постройки, обеспечивает отсечку от грунтовых вод, позволяет заменить неподходящий грунт на более стабильный и дешевый речной песок. Используется преимущественно для относительно легких построек, под тяжелые и массивные здания такая подушка не используется.
Гравийная подушка. Используется слой гравия или щебня, позволяющий значительно увеличить вес постройки. В частном строительстве такой тип подушки используется достаточно широко, поскольку позволяет более плотно утрамбовать слой засыпки и обладает высокой несущей способностью для любых домов. В составе гравийной засыпки песок также присутствует, заполняя полости между более крупными элементами, что делает слой более плотным. Обычно присутствует 60% щебня и 40% песка.
Бетонная стяжка (подбетонка). Представляет собой слой заливки из бетона меньшей плотности. Наиболее прочный и надежный вариант подушки, обеспечивающий горизонталь и высокую несущую способность. Применяется для самых тяжелых построек, обходится в значительные суммы.

Выбор наиболее подходящего варианта обусловлен весом будущей постройки, особенностями грунта и прочими факторами. Он производится во время создания проекта, при расчетах фундамента.

Размеры: ширина, высота, толщина

Для того чтобы подушка удовлетворяла всем предъявляемым требованиям необходимо правильно выбрать ее размеры – ширина, длина, толщина. Они зависят от строения самой подушки, несущей способности и пучинистости грунта, типа фундамента и массивности строения.

Ширина и длина подушки определяется размерами фундамента. В случае ленточного фундамента засыпка проводится по всей длине траншеи, при этом ширина полосы должна превышать толщину фундаментной ленты минимум на 7-10 см с каждой стороны. Минимально допустимая ширина засыпки составляет 25 мм.

Когда возводится плитный фундамент, подушка формируется по всей площади дна котлована. Размеры ее должны превышать размеры плиты на 15-20 см во все стороны. Для столбчатых опор размер подушки превышает основание столба на 20-25 см.

В расчете закладываются такие пропорции:

при ширине бетонной ленты до 65 мм – Н=1,2В (где Н – толщина подушки, В – ширина ленты);
при ширине фундамента в пределах 70-95 мм – Н=1,15В;
при ширине до 100-125 мм – Н=1,1В.

При ширине бетонной ленты свыше 125 мм считается, что необходимости в компенсационном слое нет. Подушка засыпается только для выравнивания поверхности и с дренажной функцией. В таком случае достаточно иметь слой 25-40 см.

Если исходить из указанных рекомендаций, то при ширине фундамента 50 см необходима подушка толщиной 60 см. Именно такая толщина обеспечит надежную защиту при вспучивании. При этом подушка обычно выполняется из песчано-щебеночной смеси. Содержание в ней песка должно быть не менее 30%.

Какой песок использовать и как сделать подушку максимально эффективной

Для обустройства фундамента подходит не всякий песок. Лучше всего использовать крупнозернистый – он как раз полностью выполняет функцию «подушки».

А вот просто насыпать песок в траншею – не самое лучшее решение. Со временем при проникновении грунтовых вод и естественных подвижках грунта песок просто просочится в нижние слои почвы и подушка исчезнет. Предотвратить это поможет слой геоткани.

С одной стороны, она достаточно тонкая, чтобы мягко уложиться во все неровности, с другой – плотная, чтобы не пропустить частички песка в слой почвы под нею. Так что есть смысл уложить геоткань на дно траншеи перед засыпкой

Песчаную подушку обязательно должен дополнять слой щебня толщиной хотя бы сантиметров 5–10, а уже поверх него – бетонная заливка.

И совершенно точно можно сказать, что песчаную подушку следует сыпать под мелкозаглублённый фундамент. В этом случае песок будет выполнять очень важную функцию дренажа и не допустит сезонной деформации грунта.

И ещё для полного понимания темы рекомендуем вам послушать вот это авторитетное мнение в небольшом видеоматериале: