Как сделать фундамент под тяжелую кирпичную печь: пошаговая инструкция

Несмотря на технический прогресс в отрасли отопительного оборудования, печи для дома по-прежнему пользуются неизменной популярностью. Они позволяют обогреть дома в районах, отдаленных от цивилизации. Там, где электричество и газификация не предусмотрено. Строительство любой печи начинается с сооружения фундамента. О том, как сделать фундамент под печь правильно, мы и поговорим в этой статье.

Особенности поведения фундамента

На пучинистых, просадочных и водонасыщенных грунтах основным способом обеспечить устойчивость постройки считается устройство плавающего фундамента. Основная идея такого основания заключена в том, что грунт обладает хоть и малой, но при этом относительно равномерной плотностью. Из-за этого вероятностью сосредоточения нагрузок, как правило, пренебрегают. Однако не следует забывать, что хотя почва под фундаментом оказывает равномерное противодействие, сама нагрузка от стен при любых условиях будет сосредоточенной.

Именно поэтому при расчёте монолитной плиты в качестве фундамента следует обеспечить как минимум её конструкционную прочность на прогиб под воздействием стен по периметру. При грамотном и ответственном планировании для плиты закладывается запас надёжности порядка 20–30% на случай непредвиденного изменения гидрогеологической обстановки. При наиболее скрупулёзном подходе учитываются все нагрузки и воздействия согласно СП :

  1. Постоянные: вес строительных конструкций, в том числе и самой плиты, эксплуатационная нагрузка зданий (150–200 кг/м2), вес установленного оборудования или транспорта.
  2. Временные: снеговые, вес строительных материалов, складируемых внутри здания до завершения строительства, силы морозного пучения грунта и вызванные ими сосредоточения постоянных нагрузок.
  3. Особенные: перегрузки фундамента из-за необратимых изменений структуры грунта, сейсмические, а также напряжения, возникающие под действием пламени пожара.

Основными двумя способами увеличить устойчивость плитного фундамента к нагрузкам является наращивание его толщины и увеличение содержания армирующих элементов. Монолитная плита — это фундамент мелкозаглубленного или вообще незаглубленного типа, а значит, её реальная устойчивость ограничивается опорной способностью грунта на глубине расположения подготовительного слоя. Если нагрузка для здания превышает произведение опорной способности на площадь основания, никакие ухищрения с усилением плиты не помогут — здание неизбежно будет проседать до тех пор, пока не упрётся в достаточно плотный слой осадочных пород. Равномерность осадки при таком поведении предсказать невозможно, даже наоборот — появление крена при течении таких процессов практически гарантировано.

Схема плитного фундамента: 1 — уплотнённый грунт; 2 — геотекстиль; 3 — песчаная подушка; 4 — геотекстиль; 5 — гравийная подушка; 6 — гидоизоляция; 7 — теплоизоляция (пенополистирол); 8 — армирование; 9 — монолитная плита

Расчёт монолитной плиты фундамента на прочность можно выполнить точно таким же образом, как и для плиты перекрытия при условии, что приложенная нагрузка принимается за распределённую. Плита фундамента вне зависимости от размеров не может иметь толщину менее 200 мм — это минимальный показатель для обеспечения верхнего и нижнего слоёв бетона и правильного разнесения армирования от центра. Прочности такой плиты с лихвой хватит для строительства одноэтажного дома с мансардой из легковесных блоков или ещё более лёгкой каркасной постройки. Для двухэтажных строений толщину принято брать в диапазоне 220–230 мм с соответствующим увеличением размера армирующих прутьев, при наличии цокольного этажа — 300 мм. Также увеличить жёсткость плиты можно без наращивания толщины, но за счёт более выгодной пространственной конфигурации, например, с размещением рёбер жёсткости под несущими стенами.

Возможные проблемы и способы их предотвращения

  1. От правильного расчёта толщины фундамента зависит устойчивость и долговечность здания. Если плита будет чрезмерно массивной, то дом будет давать усадку. Недостаточно мощное основание может способствовать перекосу стен и появлению трещин. На сложных грунтах проектирование лучше доверить специалистам.
  2. В межсезонье строительство на участках с высоким уровнем грунтовых вод может быть затруднено. В этом случае требуется провести комплекс мероприятий по осушению основания под утеплённую шведскую плиту. Для этого вокруг фундамента роют траншею, в которой обустраивают дренаж. В отдельных случаях укладка дренажных труб может понадобиться и под подошвой плиты.
  3. Количество бетона, которое понадобится для заливки УШП, измеряется кубометрами. Растекающийся раствор оказывает сильное давление на опалубку, что может привести к её изгибам и повреждениям. Чтобы этого не произошло, по внешнему периметру ограждающего сооружения через каждые 0.5 м в землю вбивают деревянную опору и устанавливают распорные брусья.
  4. Заполнение плиты стараются выполнить в один приём, поскольку нарушение монолитности структуры может вызвать появление трещин на границе отдельных порций бетона. Тем не менее, если нет возможности залить форму за один раз, то процесс разделяют на несколько этапов, располагая отдельные слои бетона горизонтально.
  5. При обустройстве армирующего каркаса следят за тем, чтобы металлические стержни были покрыты слоем бетона толщиной не менее 3 см. В противном случае влага может проникать внутрь железобетонной конструкции, постепенно разрушая фундамент. По этой же причине не допускается монтаж армопояса на вертикальных стержнях, вбитых прямо в грунт.
Читайте также:  9 плюсов и 3 минуса утепленной шведской плиты

Видео: как построить утеплённую шведскую плиту за 2 дня

При сооружении утеплённого фундамента следует проявить максимальную скрупулёзность и аккуратность — скандинавская технология не потерпит российского «на авось». Если вы привлечёте к проекту ещё несколько человек из числа своих родственников и друзей, то работу можно будет закончить за 2–4 дня в зависимости от сложности и трудоёмкости конструкции.

Особенности

Монолитный фундамент представляет собой мелкозаглубленную плиту, являющуюся неразрывной конструкцией из армирующего каркаса и бетона. Образуя единое целое, арматура и бетон обеспечивают надежность и высокую несущую нагрузку.

Такое основание подходит для неустойчивых и водонасыщенных грунтов, поскольку оказывается довольно подвижным, но при этом обеспечивает равномерное распределение нагрузки. Иначе говоря, даже испытывая некие колебания и колеблясь вместе с грунтом, такая плита уберегает дом от проседания и нарушения геометрии.

Это достигается благодаря единству конструкции и неглубокому ее заглублению. Если опустить плиту слишком сильно в грунт, то ее боковые стенки окажутся чрезмерно жестко зафиксированными. В таком случае вспучивающийся под действием отрицательных температур грунт будет оказывать негативное давление на плиту.

Достоинства и недостатки

Плюсы плиточного фундамента:

  • Расширенные возможности на грунтах со сложной геологией, которые для ленточного основания не подойдут из-за низкой несущей способности и высокой пучинистости. Однако на явно заболоченных грунтах с сильной просадкой окажется неэффективен, уступая свайному с основой гораздо ниже глубины промерзания.
  • Плотные монолитные фундаменты подойдут для строительства тяжелых многоэтажных сооружений. Профессиональные расчеты распределения сил позволят сэкономить при проектировании многоквартирных домов.
  • Минимум усилий по обустройству фундамента. Земляные работы невелики, так как заглубленная часть небольшая. Однако при проектировании очень тяжелых или больших по площади сооружений это преимущество будет зыбким и начнет проигрывать ленточным основаниям.
  • Фундаментная плита является хорошей основой для пола первого этажа или цоколя. Это важное преимущество. При хорошем утеплении пол становится сразу теплым. В многослойной плите можно смонтировать водяной подогрев.
  • Плита не является строительным объектом повышенной категории сложности. Выкапывание котлована, заливку бетона, вязку арматуры можно провести своими руками. Навык приходит быстро.

Работа предстоит однообразная и утомительная. Однако заручившись поддержкой родственников, друзей, можно смонтировать самостоятельно без серьезных строительных навыков. Для небольшой строительной бригады заливка монолитного фундамента для частного дома будет выполнимой задачей.

Устройство плитного фундамента — трудоемкий процесс

Минусы:

Двухъярусное армирование потребует значительного увеличения арматуры и бетона. Здесь ленточный фундамент выигрывает. Но плита одновременно является перекрытием в здании – черновой пол с хорошей гидроизоляцией, часто с утеплением. Это уменьшает общую стоимость сметы, несколько снижает общий объем работы, ее кропотливость.

Высокая стоимость частично компенсируется трудозатратами, а простота монтажа – повышенным расходом строительных материалов.

Установка свайного фундамента с плитой

Одной из разновидностей фундамента под печь является свайная конструкция, которая отличается хорошей надежностью и простотой монтажа.

Фундамент на сваях

  1. Делаем разметку на земле по размерам будущей печи и отмеряем по 10 см в каждую сторону – это и будет размер фундамента.
  2. Снимаем 20 см растительного слоя земли с помощью штыковой лопаты.

    Снят растительный слой земли

  3. Ставим колышки и натягиваем веревку.
  4. В каждой части колышка бурим ямы диаметром 20 см на глубину 50 см.

    Свайный фундамент под печь

  5. Делаем опалубку из деревянных досок, скрепляя их между собой гвоздями, и устанавливаем по размеру этих ям. Опалубка представляет собой деревянный ящик без дна.
  6. Делаем гидроизоляцию с помощью полиэтилена, который по периметру прикрепляем степлером к стенкам опалубки.
  7. На дно насыпаем песок, хорошо утрамбовываем его и на 15 см засыпаем гравием. Заливаем водой.
  8. Вяжем арматурные прутья с помощью проволоки 0,8 мм и хорошо скручиваем.

    Вязка арматурной сетки

    Устанавливаем армированный каркас.

    Армирование фундамента

  9. Сворачиваем плотные гильзы из рубероида и вставляем такие сваи в ямы. В качестве свай можно использовать асбестовые трубы.

    Гильзы из рубероида

  10. Заливаем бетонной смесью готовые и вставленные в яму сваи.
  11. Делаем технологический перерыв на 2 недели.
  12. Теперь можно заливать весь фундамент бетонной смесью.
  13. Накрываем полиэтиленом и даем фундаменту затвердеть не менее 2-3 недель.

Устройство опалубки и гидроизоляция фундамента своими руками

В устройстве опалубки и гидроизоляции для плитного фундамента своими руками нет ничего сложного. Вот небольшая пошаговая инструкция:

  1. Следующим шагом в устройстве плитного фундамента своими руками будет установка опалубки. Она устраивается по периметру дома из досок, толщиной 50 мм. Не перепутайте, котлован был выкопан на 1 метр больше в каждую сторону, а опалубку выставляем именно по периметру дома, остальная часть будет использоваться в качестве дренажа.

  2. Опалубку необходимо выставить на высоту, равную толщине плиты, а также, с помощью шнуров и уровня, выровнять ее горизонтально. Это необходимо для того, чтобы при заливке бетона, вопрос с горизонтальностью плиты уже не возникал. Если так сделать не получится, тогда перед заливкой придется ставить метки на самой опалубке. Толщина плиты должна быть рассчитана, для легких домов она может быть меньше, для тяжелых, соответственно больше. Среднее значение толщины плиты — 20-30 см.

  3. После того, как опалубка выставлена и жестко закреплена, необходимо уложить гидроизоляционный слой. Как правило, гидроизоляция выполняется из рулонных материалов на битумной основе.

  4. Полосы гидроизоляционного материала укладываются с напуском на опалубку по всей ее высоте и свариваются между собой. Это не позволит воде и влаге из грунта проникнуть к фундаментной плите. Напуск на опалубку необходим для лучшей гидроизоляции, исключению дыр между досками, а также это позволит с легкостью разобрать опалубку после того, как бетон застынет.

Стоит отметить, что иногда под слой гидроизоляции укладывают плитный утеплитель. Как правило, это экструдированный пенополистирол (ЭППС) с высокой плотностью.

Виды свай для плитного ростверка

Устройство ростверка на винтовых сваях

В строительстве применяются несущие опорные элементы из четырех видов материала, и у каждого есть свои особенности:

  1. Деревянные столбы длиной до 8,5 м и внешним диаметром до 34 см. Они дешевые, но используются редко. Их приходится дополнительно покрывать специальными составами, чтобы препятствовать гниению.
  2. Железобетонные винтовые опоры производятся из бетона марки М200 и выше, имеют огромный срок службы, но из-за большой массы установить их можно только с помощью мощной строительной техники.
  3. Стальные винтовые сваи с острыми наконечниками. Они применяются чаще всего, учитывая малую массу и простоту в установке. Очень важно перед монтажом обязательно обрабатывать их специальными антикоррозийными составами.
  4. Асбестоцементные трубы. Это полые конструкции, стойкие к практически любым грунтовым воздействиям, но поставляются без армирования.

Свайно-ростверковые фундаменты с монолитной плитой стоят в возведении немного дороже, чем ленточные конструкции, при этом выдерживают достаточно большую массу. Это достигается за счет использования плиты, нагрузка от несущих стен будет равномерно распределена между опорами. Основания такого типа незаменимы при возведении небольших зданий частного и хозяйственного назначения, они отлично подходят для строительства на сложных грунтах, склонных к сезонному пучению.

Армирование

Толщина и схема размещения используемых металлических прутьев по аналогии с другими параметрами фундамента обосновываются расчетом.

В стандартном исполнении армированный каркас монолитной фундаментной плиты представляет собой две соединенные клетчатые сетки с частотой ячеек от 100 до 300 мм. Конструкция собирается из рифленых прутьев с классом стали AIII с сечением не менее 12 мм (меньший диаметр допустим только для вертикальных элементов каркаса) и укладывается с отступом от края и низа будущей плиты не менее 5 мм.

Для соединения поперечных и продольных элементов используется проволока или пластиковые хомуты.

Скреплять элементы с помощью сварки категорически не рекомендуется из-за требований к каркасам нагружаемых ж/б конструкций, погруженных в землю или контактирующих с грунтом (жесткие соединения быстрее разрушаются под весовыми и коррозийными нагрузками).

Ряды каркаса собираются из цельных элементов, располагаемых с равным интервалом. Исключение делается для участков плиты, в будущем воспринимающих нагрузку несущих стен, в ряде случаев усиливаемых двойным рядом прутьев.

Армирование плитного фундамента занимает много сил и времени, данные работы не рекомендуют проводить в одиночку.

Для обеспечения требуемого отступа в 5 мм под нижнюю сетку укладывается специальные пластиковые подставки.

Также на этапе армирования плиты учитывается необходимость заложения вертикальной арматуры для связки с каркасом колонн или несущих стен (актуально при планировании последующей заливки монолитных вертикальных конструкций здания).

В целях экономии при возведении не тяжелых домов из дерева и легких бетонов можно использовать схему устройства фундамента без сплошного армирования, применяя армирование арматурой только в местах несущих стен, по остальной плащади применяется металлическая сетка 10 на 10. Смотрите на этой схеме.

Структура конструкции и схема

При монтаже фундаментная плита не нуждается в большой глубине залегания. Ее необходимо расположить достаточно близко к поверхности земли. Это объясняется тем, что плита под дом должна плавать на располагающейся ниже почве. Именно тогда будут проявлены самые оптимальные прочностные характеристики, а грунтовое выпучивание зимой не будет нести опасности для дома.

Структура плитного фундамента своими руками выглядит следующим образом:

  1. Грунтовое основание. Обычно это дно котлована, которое должно быть уплотнено.
  2. Песчаная подушка. У фундаментной плиты может быть разного исполнения: песок, щебенка или комбинированная с гравием. Предназначение – равномерное распределение грунтовых нагрузок и колебаний. Может выполняться в несколько слоев различными материалами.
  3. Армирующий слой. Он предназначен для защиты предыдущего слоя от размытия и заиливания. Производство насчитывает несколько способов устройства геотекстиля в зависимости от условий строительства. Может использоваться между первым и вторым слоем, чтобы препятствовать движению частиц грунта, а также между песчано-гравийными засыпками. Функция везде одна. Нахождение засыпки из гравия или щебня над песчаным слоем препятствует капиллярному движению влаги.
  4. Бетонная подготовка. В ряде случаев данным слоем технология строительства его не подразумевает, чтобы сэкономить деньги. Но она выполняет очень важную роль – придание четкой геометрии для дальнейшего процесса заливки монолитной фундаментной плиты. После устройства бетонной подготовки монтаж гидроизоляции будет выполнен гораздо качественнее.
  5. Гидроизоляция. Выполняет роль барьера при движении грунтовой влаги. Рекомендуется устанавливать минимум два слоя рулонной гидроизоляции (полимер-битумной).
  6. Монолитная конструкция (плита).
  7. Арматурный пояс. Стандартный вариант выглядит следующим образом: две связанные между собой арматурные решетки для наибольшей жесткости. Защитный слой бетона ориентировочно должен составлять в районе 50 миллиметров.

Так выглядит структура изготовления монолитных фундаментов. Однако монолитную плиту можно выполнять несколькими способами относительно условий строительства. Классический вариант – сплошная конструкция, ширина которой соблюдается по всей рабочей площади. Он отлично подходит для стабильного грунтового основания. Главный недостаток – небольшая толщина плиты, что в связи с близким расположением верхнего края к уровню земли, негативно сказывается на стенах. Альтернатива – использование усиления (ребер жесткости), располагающие сверху или снизу конструкции.

Изготовление плитного фундамента

Процесс изготовления основания должен начинаться с расчета нагрузки и других важных параметров (усадки, крена, деформации). В принципе, если заливать фундамент планируется под дом с небольшой площадью, то все необходимые вычисления можно сделать самостоятельно.

Процедура заливки фундамента плиты проходит в несколько этапов:

1. Выкапывание неглубокого котлована по всему периметру будущего основания.

2. Укладка геотекстильного материала, который станет препятствием в процессе «утекания» песка в низлежащую глину. (Этот пункт необязательный, но и не лишний).

3. Обустройство песчаной подушки. Песок или мелкий камень нужно засыпать постепенно, тщательно проливая и утрамбовывая каждый 10-ти сантиметровый слой.

4. Устройство внешних удобств (водопровода, канализации).

5. Отливание стяжки высотой 10 см. Для этого можно использовать цемент марки М100 или готовые сухие составы.

6. Застилание поверхности гидроизоляционным материалом (в рулонах). Швы нужно обязательно спаять пропановой горелкой или паяльным инструментом. Защита должна выступать за границы будущего фундамента на 30-50 см. В дальнейшем эти края будут завернуты наверх и припаяны на срез фундаментной плиты.

7. Дальше на гидроизоляцию нужно наложить слой теплоизоляции, который желательно накрыть полиэтиленом. При желании, эту ступень можно пропустить, но тогда полы в доме будут холодными, а траты на отопление более высокими.

8. Теперь можно монтировать арматурный каркас, который выглядит как 2 масштабные сетки с клетками 20×20 см, составленные из арматуры 12-16 мм.

9. Дальше происходит установка опалубки и непосредственно заливка бетонной смеси.

Последний слой должен быть залит очень быстро, за один раз. Если сделать это нереально, то можно создать вертикальные перегородки, залить половину фундамента, но обязательно во всю высоту опалубки.

Затем поверхность заглаживается, выравнивается и накрывается пленкой. Дальнейшее использование фундамента возможно только после окончательного высыхания бетона, не раньше, чем через 4 недели.

Особенности заливки

Качество плитного фундамента зависит от множества факторов. Не последнюю роль играет правильное застывание бетона.

Как известно, бетонный раствор твердеет при контакте цемента и воды. При быстром испарении жидкости этот процесс будет нарушен, и бетон не успеет набрать необходимую прочность.

Для качественного застывания плитного фундамента, его необходимо периодически смачивать водой.

Таким образом, заливка плитного основания – задача, с которой может справиться даже начинающий строитель. При соблюдении всех технологических требований и довольно простых рекомендаций вполне возможно выполнить эту работу без привлечения специалистов и дорогостоящей техники.