Если вы преследуете цель строительства дома с нулевым энергобалансом, то одним из наиболее привлекательных видов оснований будет УШП. Технология её устройства уже доведена до технического совершенства и опробована десятилетиями эксплуатации, сегодня мы опишем её во всех подробностях.
Конструкция утеплённой плиты
В отличие от обычной монолитной плиты, фундамент УШП имеет ряд конструкционных особенностей, обеспечивающих ей выдающиеся показатели устойчивости и теплосбережения. Другой характерной чертой шведской плиты считается использование материалов премиального качества. Это подразумевает значительные финансовые вложения, однако результат определённо того стоит: при сроке эксплуатации свыше 50–70 лет застройщик получает готовый пол с практически глухим утеплением и возможность основать многоэтажное здание даже на очень слабых и пучинистых грунтах с высоким УГВ.
Утепление шведской плиты выполняется специальным сортаментом изделий из экструзионного пенополистирола. Поскольку даже при относительно небольшой толщине плита может иметь значительный собственный вес и выдерживать массу постройки до 2–3 этажей, материал утепления должен обладать высокой устойчивостью к деформациям при сжатии — от 200 кПа. Более дешёвый ПСБ не может похвастать достаточно высокими показателями прочности.
Устранение проявлений морозного пучения под фундаментом достигается непрерывным поясом утепления по периметру фундамента и устройством отмостки, отводящей воду. Утепление под отмосткой обычно составляет 50–70 мм, при теплопроводности изоляционных материалов не выше 0,035 Вт/м*К. При тех же показателях толщина слоя утепления самой плиты может достигать 200–250 мм. Максимальное значение деформации качественного утеплителя под полной нагрузкой при такой толщине составляет порядка 10–15 мм.
Другая особенность УШП — повышенная прочность и пространственная жёсткость, что достигается за счёт специальной конфигурации нижней части фундамента. По периметру и под несущими стенами плита имеет выступающие рёбра, равномерно распределяющие нагрузку по всей площади опоры и придающие ей очень высокую жёсткость. Даже при строительстве двухэтажного каменного дома сила давления на грунт редко превышает 0,6–0,8 кгс/см2, соответственно здание будет устойчиво стоять даже на насыщенной влагой супеси, торфяном грунте и пластичной глине.
Ввиду описанных выше особенностей основная задача при сооружении УШП сводится к тому, чтобы плита не испытывала деформаций под весом строительных конструкций. В общей практике высота рёбер жёсткости составляет от 2 до 5 значений толщины плиты. При этом если пролёт между рёбрами превышает 50–70 значений их толщины, плиту усиливают либо более густой схемой армирования, либо устройством дополнительных промежуточных рёбер.
Проведение земляных работ и подготовки
В реальности существует достаточно много конфигураций шведской плиты, отличающихся толщиной и схемой армирования. Однако суть технологии это не меняет по весьма неординарной причине, которую обывателю принять достаточно трудно. Дело в том, что долговечность и устойчивость УШП обеспечиваются не конструкцией самой плиты, а за счёт правильной подготовки основания под ней.
Начинается всё со снятия плодородного слоя почвы или рытья более глубокого котлована, если под домом планируется цокольный этаж. При этом основная масса грунта снимается на участке размерами больше самой плиты. В каждую сторону от плановой разметки фундамента нужно отступить по 40–50 см плюс глубину залегания плиты, умноженную примерно на 1,35–1,5. Такая необходимость обусловлена тем, что и под плиту, и под отмостку готовится плотная несжимаемая подсыпка, которая легко «отпускает» воду. При этом ширина отмостки всегда определяется глубиной залегания фундамента, ибо распространение жидкости при просачивании через подсыпку происходит веером. Таким образом, чем больше глубина, тем шире пятно смачивания. Радиус этого пятна для материала подсыпки под плитой примерно в полтора раза больше глубины.
После снятия грунта котлован подчищается вручную и укрывается иглопробивным геотекстилем, затем проводится его обратная засыпка. Первым идёт песок — качественный речной, без глинистых включений и с как можно меньшим коэффициентом уплотнения, то есть фракции от 1,3 до 2 мм. Песок насыпают слоями по 50–70 мм и трамбуют вибрационным способом с массой плиты порядка 100–120 кг. Толщина песчаной подсыпки составляет не менее 20 см, но в целом может достигать 2–2,5 значений номинальной толщины плиты. Устраивать более толстый слой песка обычно не имеет смысла.
Если на полученной отметке возможно появление грунтовых вод, в котлован по периметру укладывают систему дренажных труб, обёрнутых геотекстилем во избежание заиливания. Чтобы обеспечить необходимый уклон, в песке подрывают небольшие желоба, общая же плоскость остается строго горизонтальной. После монтажа дренажной системы котлован застилают геотканью плотностью от 250 кг/м2, затем проводится насыпка гравия фракции от 15 до 30 мм. В наилучшем случае используют гранитный щебень, который насыпается послойно с постепенным уменьшением фракции вплоть до 10–15 мм.
Функции гравийной подушки — осушение нижней плоскости плиты и распределение нагрузки. Засыпка проводится до отметки, на которой планируется опирание рёбер плиты. Глубина опирания определяется толщиной плиты с рёбрами жёсткости при том расчёте, что плоскость готового пола будет находиться на 20–25 см выше прилегающего грунта.
Устройство утеплённой опалубки
Шведская плита имеет сплошной пояс утепления нижней плоскости без мостиков холода. Устроить такую схему теплозащиты достаточно просто для плоского плитного фундамента, однако наличие рёбер вносит свои коррективы. Специально для этой цели производятся специальные изделия для формирования несъёмной опалубки.
Формирование внешних рёбер жёсткости выполняется за счёт L-образных лотков, которые выставляются по периметру плиты и выравниваются по разметочным шнурам и нивелиру. Наружная грань лотков определяет общую толщину плиты и ребра, внутренняя формируется вручную с помощью плит, подрезаемых по месту. Необходимая прочность опалубки для противодействия нагрузкам во время заливки обеспечивается внешними палубами из листовых материалов, опираемых о вбитые в грунт колья по верхнему и нижнему поясу.
Когда опалубка рёбер собрана, пространство между ними засыпают с тщательным уплотнением промывкой или вибрацией. Засыпка может проводиться песком или мелким дорожным гравием, особой разницы в том нет. Чтобы не нарушить геометрию опалубки, в лотки вставляют временные перемычки из пластика.
При выполнении засыпки полостей между рёбрами её не выводят заподлицо с внутренними стенками. Вместо этого внутренние стенки выступают на толщину используемых плит утепления. После того как внешний пояс теплоизоляции собран, опалубку укрывают гидроизолирующей мембраной профилированного типа. В углах гидробарьер аккуратно подрезают и накладывают друг на друга с перехлёстом по 150–200 мм, защёлкивая пупырчатые замки.
Поверх гидроизоляции монтируют внутренний пояс утепления, представленный 2–3 слоями ЭППС по 50–70 мм. При этом размер лотков уменьшается на толщину утеплителя, что необходимо предусмотреть заранее. Фиксацию ЭППС обычно не проводят, поскольку опалубка сооружается в день перед заливкой или на сутки ранее. При сильном ветре плиты можно связать между собой небольшими порциями универсального клея или придавить гнётом до сборки арматурного каркаса.
Армирование УШП
Утеплённая шведская плита содержит небольшое количество армирования, но оно грамотно распределяется в толще бетона для максимально качественного восприятия нагрузок. Сборку арматурного каркаса начинают с рёбер: в них укладывают П-образные хомуты из гладкой конструкционной арматуры диаметром около 8 мм, размер которых выбирается с учётом защитных слоёв бетона по 50 мм с каждой стороны. Хвосты хомутов выпускают на 20–25 см выше верхней линии армирования общей плоскости.
Сама плита армируется двумя слоями сетки из прутьев от 8 до 14 мм в два ряда, при этом толщина прутьев в каждом слое разная. Из-за того, что основная нагрузка на плоскость плиты приходится от противодействия грунта, основное рабочее армирование, воспринимающее растягивающие нагрузки, располагают в верхней зоне и толщина прутьев здесь выше. Нижний ряд выполняется из более тонкой арматуры, но с меньшим размером ячейки, он необходим для придания монолитной прочности, он же используется как монтажная система для крепления коммуникаций.
При укладке сетки её вяжут по месту, располагая продольные прутья на дистанционных стульчиках, обеспечивающих защитный слой снизу порядка 40 мм. Сверху укладываются поперечные прутья, все пересечения перевязываются проволокой. Для надежной фиксации верхнего ряда к нижней сетке привязывают П-образные анкеровки, к верхним хвостам которых крепят проволокой продольные прутья основного армирования. После того, как верхняя сетка полностью связана, арматурные каркасы рёбер немного приподнимают, загибают выпуски хвостов и привязывают их к прутьям верхнего ряда армирования.
Прокладка коммуникаций
Строительство УШП проводится таким образом, чтобы в плите остались все необходимые коммуникации или каналы для их прокладки. Чтобы ничего не упустить из виду, вот максимально перечень того, что может быть скрыто в толще бетона:
- Трубки или нагревательный кабель тёплого пола;
- Ввод воды в дом;
- Сточные каналы с выходом в санузлах и местах расположения стояков;
- Водопроводные отводы для хозяйственных нужд;
- Вводной электрический кабель в защитной оболочке или только оболочка с кордом для протяжки;
- Выводы электричества для уличного освещения и хозяйственных нужд;
- 2–3 запасных канала для протяжки линий связи или дополнительных кабелей.
Необходимо учитывать, что скрытая прокладка коммуникаций при размещении узлов учета внутри здания может требовать оформления акта скрытых работ. Чтобы при заливке коммуникации не могли быть повреждены, их прокладывают исключительно внутри жестких оболочек, наиболее бюджетный пример которых — технические ПНД трубы из вторсырья. Чтобы трубы не сдавило массой бетона, их глушат и врезают золотниковые клапаны для накачки воздуха под давлением 3–3,5 атм.
Заливка бетона и его обработка
Преимущество шведской плиты в том, что бетонные работы проходят в один этап, соответственно скорость строительства — одна из самых высоких. Для настоящей шведской плиты требуется бетон фабричного приготовления. Это требование связано не столько с необходимостью обеспечить точное значение марки, сколько с потребностью залить всю плиту за один раз без образования холодных швов.
Поскольку шведская плита устанавливается на осушённой площадке, для её изготовления пригоден бетон класса прочности от В20 и выше, но без особых претензий на морозостойкость. Сброс бетонной смеси начинают от центра опалубки чтобы стенки лотков испытывали динамическое воздействие гидроударов только на конечном этапе заливки. По мере заполнения формы бетон тщательно уплотняют глубинным вибратором, при этом из-за относительно небольшой толщины плиты можно не опасаться расслоения.
Выравнивание бетонной плиты может осуществляться как ручным правилом с последующим шлифованием, либо сразу выводиться «в ноль» с использованием виброрейки. Готовая поверхность пола в обоих случаях готова к укладке большинства лёгких покрытий, начиная от линолеума и заканчивая паркетной доской.
Присоединяйтесь к нам на канале Яндекс.Дзен
