Монолитное строительство: технология строительства дома, выбор материалов и этапы работ

Монолитное строительство начиналось с промышленных сооружений, но теперь его успешно осваивают и частные застройщики. Крепкие и долговечные монолитные дома превосходно чувствуют себя по соседству с кирпичными и каркасными зданиями, не уступая им в экстерьере. В чем особенность монолитного строительства? Какие технологии и материалы используются? Чем хорош монолит в строительстве? На все вопросы мы постараемся ответить в этой статье.

Технология строительства монолитного дома

Следует отметить, что монолитное строительство – возведение конструкций из бетонной смеси – уже в 30-х годах прошлого века стало популярным в строительной индустрии. В нашей стране монолит в строительстве был вытеснен кирпичной кладкой и сборными конструкциями в панельном домостроении. Но, в последнее десятилетие монолитное строительство стремительно развивается, что позволяет стабильно расти целой отрасли.

Строительство монолитного дома, с учётом финансов, человеческого ресурса и затраченного времени, выходит дешевле, чем кирпичного или панельного. В западных странах, где сборные конструкции домов стоят дорого, застройщики предпочитают единоразовые трудозатраты и уже используют монолитное строительство.

Плюсы и минусы монолитного строительства

В чем преимущества технологического процесса? Давайте рассмотрим, чем отличаются монолитные работы от других распространённых технологий.

1. При сравнительной характеристике бетонных стен и стен из кирпича предпочтение отдается монолиту. С учётом одинаковой теплопроводности, изоляционных свойствах и устойчивости, монолитная стена тоньше и легче на 15-20 %, что облегчает всю конструкцию. Меньший вес дома предполагает облегчение и удешевление фундамента.
2. В сборном строительстве проектировщики и архитекторы привязаны к типоразмерам панелей или других видов «деталей», поэтому в проектных решениях существуют определенные рамки. При проектировании дома из монолита свобода выбора ограничивается только эксплуатационными свойствами материала.
3. При сборном строительстве (например, панельном) все панели изготавливаются на заводе, транспортируются на строительную площадку, а затем монтируются. В каждый техпроцесс изготовления «детали» вкладывается свой допуск, поэтому обработка стен, герметизация и заделка швов после монтажа – это дополнительные трудозатраты. При строительстве монолитного дома процесс изготовления проходит прямо на стройплощадке.
4. Долговечность, высокие звукоизолирующие и теплопроводные показатели монолитного дома обеспечиваются отсутствием швов в конструкции.

Недостатком в строительстве монолитных домов можно считать зависимость процесса от погодных условий – в сильные морозы работы по укладке бетона приостанавливаются. Чтобы лучше понять все детали, разделим строительный процесс монолитного дома на основные этапы и каждый рассмотрим подробней.

Этапы монолитного строительства

Технологию монолитного строительства можно разделить на три основных этапа: армирование, устройство опалубки, приготовление и укладка бетона. Из этих этапов непосредственно состоит каждый строительный процесс, которому предшествует:

• Составление проекта.
• Подготовка площадки.
• Устройство фундамента.

Проект монолитного строительства рекомендуется заказывать индивидуально, но также в интернете можно найти готовый проект, так называемый «типовой». Типовые проекты монолитного строительства ничем не хуже индивидуальных, но всё же, это не проект «дома вашей мечты».

В частном монолитном строительстве площадку под застройку готовят исходя из проектных возможностей. Кроме места под новостройку, следует учесть площадь для установки растворобетонного узла. Приготовление бетона на месте существенно снижает затраты на его подготовку и доставку.

Устройство фундамента монолитного дома

В строительстве монолитных домов используются фундаменты, которые различаются по несущей способности, сложности монтажа и стоимости. Частное монолитное строительство предлагает три основных варианта устройства фундаментов: ленточный, плитный и свайный.

Ленточные фундаменты

Конструкция ленточного фундамента представляет собой армированный бетонный пояс, устроенный под всеми несущими стенами здания. Для повышения надежности, устраивают фундамент для перегородок. По способу монтажа процесс можно разделить на два типа – монолитный и сборный.

Устройство монолитного ленточного фундамента считается одним из самых надежных решений в строительстве. Значительный расход бетона компенсируется прочностью основания. К тому же, свойство фундамента распределять значительный вес конструкции по периметру всего сооружения обеспечивает равномерное давление на грунт.

Ленточный фундамент сборного типа устраивается из бетонных блоков, связанных цементным раствором. При всех своих положительных качествах сборный фундамент уступает монолитному.

В зависимости от геологии местности и веса постройки применяют разную глубину заложения фундамента. Исходя из этого параметра, ленточные фундаменты разделяют на мелкозаглубленные и полнозаглубленные.

1. Мелкозаглубленный ленточный фундамент широко используется в частном малоэтажном строительстве. Глубина его залегания не превышает 70 см. При правильном устройстве песчаной подушки и армопояса такой фундамент надлежащим образом выполняет свои функции на всех типах грунтов.
2. Полнозаглубленный фундамент выполняется под многоэтажными (более трех этажей) массивными строениями. Минимальная глубина залегания фундамента – до полуметра ниже границы сезонного промерзания почвы в данном регионе. Конструкция полнозаглубленного фундамента не может быть повреждена подземными водами или температурной деформацией почвы.

Устройство монолитного ленточного фундамента

Технология устройства ленточного фундамента требует предварительных расчётов, но в остальном сложностей не представляет.

• По периметру и на месте запланированных несущих стен и простенков выкапываем траншею. Обычно ширина фундамента составляет немного больше толщины стен, которые предусмотрены в проекте. Если планируется устройство опалубки, это также необходимо учесть в размерах траншеи.
• Внутри траншеи монтируем арматурную обвязку, проходящую по всей длине стен и простенков. Диаметр арматурных прутьев, в зависимости от проектных параметров фундамента, может колебаться от 10 до 18 мм. На каменистых грунтах фундамент устраивают без использования арматурного каркаса.
• Заливаем траншею бетоном. Желательно, чтобы бетон готовился непосредственно на строительной площадке. Таким образом, увеличивается скорость работ и не теряется качество бетонной смеси при транспортировке. Такая практика позволяет значительно улучшить все эксплуатационные качества фундамента.

Монтаж сборного фундамента

Монтаж сборного фундамента напоминает кирпичную кладку. Давайте рассмотрим разницу в размерах «кирпича» и способах укладки. Следует отметить, что сборные фундаменты монтируются из готовых железобетонных блоков. Самый распространенный размер блоков изготавливаемых на заводе: длина – 240 см, высота – 60 см. Толщина такого «кирпичика» составляет от 30 до 60 см.

Для устройства сборного фундамента задействуется техника средней грузоподъемности. Имея определенный размер и форму, бетонные блоки неудобны в устройстве сборных фундаментов сложной конфигурации. В остальном, сборные ленточные фундаменты из железобетонных блоков отличаются повышенной прочностью и долговечностью.

Особенности монтажа фундамента этого типа:

1. В готовую траншею укладываем песчаную «подушку» толщиной 15-20 см.
   При помощи подъемного крана устанавливаем блоки в траншею, ориентируясь по предварительно обозначенной линии разметки.
2. Вертикальные швы между блоками заделываем цементным раствором, приготовленным в пропорции 1:3 – в данном случае, рекомендуется использовать цемент М-400 (самая распространенная и востребованная марка цемента).
3. Петли, за которые цеплялись крюки крана, связываем проволокой и загибаем.
4. Укладываем цементный раствор на верхнюю поверхность блоков первого ряда.
5. Монтируем второй ряд, следуя тому же порядку действий.
6. По последнему ряду устраиваем армированный бетонный пояс для укрепления фундамента. Верхний уровень монолитного пояса, по возможности, необходимо устраивать строго горизонтально.

Плитный фундамент для монолитного дома

В строительстве применяются две технологии устройства плитных фундаментов: монолитная и сборная. Сборные плитные фундаменты устраиваются для зданий сложной конфигурации и большой площади. В строительстве жилых домов, в основном, используют армированную монолитную плиту.

Фундамент в виде монолитной плиты (плитный) не так востребован, как ленточный, но в определенных условиях эксплуатации ему трудно найти замену.

Плитный фундамент необходим:

• В сейсмической зоне с опасными грунтами.
• На глубокопромерзающих и пучинистых почвах.
• В грунтах с повышенной влажностью и высоким уровнем подземных вод.
• При выравнивании осыпаний, вертикальных и горизонтальных сдвигов земли.
• Для усиления ленточного фундамента.
• Под башенный тип постройки.
• В качестве чернового пола.

Надежнее всего сделать одну монолитную плиту под всем зданием. Таким образом, нижняя часть плиты будет находится практически на поверхности, воздействуя только с её верхней частью, поэтому различные грунтовые деформации не будут влиять на устойчивость основания и всего строения в целом.

Довольно часто плитный фундамент планируется в качестве чернового пола. В этом случае проводится утепление – снизу от грунта экструдированным пенополистиролом (пеноплексом), а в верхней части плиты, в процессе заливки, возможен монтаж компонентов системы «теплый пол».

Свойства свайного фундамента

В частном домостроении свайные фундаменты не так популярны, как при возведении промышленных объектов и многоэтажных жилых секторов, но тоже пользуются спросом. Практически для любого строения есть возможность подобрать тип свайного фундамента под определенный вид почвы. Плавающий грунт и сложный рельеф для эксплуатационных способностей свайного фундамента не являются проблемой – сваи достигают устойчивого грунта на глубине более 50 м.

Для устройства свайного фундамента используется три типа свай:

Винтовые сваи. Установка винтовых свай напоминает вкручивание шурупа – на конце свай находится винт, который и входит в землю, как шуруп. Тело свай – это толстостенная металлическая труба. После того, как все сваи «вкручены» вручную или механическим способом, они обрезаются в горизонтальной плоскости на проектной высоте. На сваях крепится ростверк – обвязка из горизонтальных балок, соединяющая сваи и связывающая всю конструкцию фундамента.

Использование на любом грунте, невысокая стоимость, простой монтаж – это несомненные плюсы винтовых фундаментов. Минусом можно считать недолговечность из-за подверженности металла свай коррозии. В монолитном строительстве винтовой тип фундамента используется очень редко.

Буронабивные сваи. Технология устройства фундамента на буронабивных сваях существенно отличается от предыдущей. Давайте рассмотрим, как следует монтировать сваи данного типа.

• Бурим скважину необходимой глубины и диаметра.
• Готовим (свариваем или скручиваем) каркас из арматуры и опускаем в скважину.
• Над скважиной устраиваем опалубку выше уровня земли, если предусмотрено проектом.
• Заполняем скважину бетоном.
• Связываем ростверком на заданной высоте.

К основным преимуществам буронабивного метода относятся возможность равномерно распределить вес сооружения, регулируя количество опор, строительство на любых видах грунтов и меньший объем земляных работ. Для частного застройщика устройство фундамента буронабивным способом является нерентабельным из-за высокой стоимости геологических изысканий, сложных расчетов и необходимости в тяжелой буровой технике.

Забивные сваи. Такие сваи представляют собой железобетонные балки длиной более 12 м. Они производятся круглого, квадратного, крестообразного и трубчатого сечения. При устройстве фундамента сваи забиваются в грунт при помощи механических сваебойных молотов.

В последнее время распространяется статическое вдавливание – технология, которая стала незаменимой при строительстве свайного фундамента в тесноте исторического центра современного города с ветхими домами. Процесс вдавливания сваи обеспечивается специальными установками, передающими на объект нагрузку более 300 тонн.

Гидроизоляция фундамента и стен

Гидроизоляцию фундамента и стен устраивают как снаружи, так и изнутри здания. Наружная гидроизоляция обеспечивает материал стен и фундамента (в нашем случае – бетона) защитой от агрессивного воздействия окружающей среды. Избыточная влага, сезонные и суточные перепады температур приводят к постепенному разрушению бетона, уменьшая срок эксплуатации дома.

Если защитить постройку снаружи проблематично, используется внутренняя гидроизоляция. В помещениях с повышенной влажностью – ванные комнаты, прачечные и т. д. – проведение гидроизоляции стен является обязательным.

В зависимости от способа выполнения и материалов, которые применяются для защиты бетонных и железобетонных конструкций, выделяют несколько типов гидроизоляции.

• Обмазочная – состав и свойства материалов позволяют наносить гидроизоляцию кистью или валиком, как при покраске.
• Асфальтовая – выполняется сплошным покрытием.
• Наклеиваемая – используются рулонные или пленочные материалы.
• Пропиточная – применяется для защиты стен из пористых материалов.
• Литая – жидкий материал заполняет все поры и щели, защищая поверхность от влаги.
• Засыпная – используются порошки и смеси с гидрофобными (водоотталкивающими) свойствами.
• Проникающая (инъекционная) – изоляционным раствором заполняются трещины, щели или грунт.

Остановимся более детально на гидроизоляционных материалах, которые чаще всего применяются в монолитном строительстве.

1. Обмазочная гидроизоляция. Расплавленная битумная смесь наносится кистью на бетонную поверхность фундамента или стен. Для этой технологии необходима печь для разогрева битума. Частные застройщики с небольшим объемом работ разогревают битум на костре. Работа с материалом требует строгого соблюдения правил техники безопасности. Ввиду этого, современные технологии предлагают альтернативу небезопасному способу гидроизоляции – холодную битумную мастику.
2. Проникающая полимерцементная гидроизоляция – химическая обработка поверхности бетона, создающая водонепроницаемый слой, который защищен от агрессивного воздействия среды. В результате химической реакции все мелкие трещины и поры в бетоне «зарастают» кристаллами. Размер пор в кристаллах не позволяет воде проникнуть в стены, но пропускает воздух, оставляя стенам возможность «дышать». Изоляция наносится на свежий или влажный бетон, потому что для «роста» кристаллов требуется влага.
3. Наклеиваемая гидроизоляция (оклеечная) – выполняется с использованием рубероида различных видов. В состав рубероида входит картон, пропитанный негорючим составом, и битум. Разогретый рубероид наклеивается на бетон с нахлестом. Все стыки промазываются мастикой или битумом.

Качественно выполненная гидроизоляция – залог долголетия вашего дома, поэтому необходимо отдавать предпочтение материалам для конкретных условий эксплуатации.

Читайте также: Гидроизоляция фундамента — почему она важна при строительстве дома

Устройство арматурного каркаса

Для увеличения прочности монолитных сооружений используется арматура, отсюда и название – монолитное железобетонное строительство. Пластичная и упругая арматура берет на себя большую часть разрушительной нагрузки, улучшая качественные характеристики относительно хрупкого бетона.

Арматурные работы в монолитном строительстве являются наиболее трудоемкими и составляют 15-20% от общего цикла. Основной объем занимает монтаж арматурного каркаса. Для того, чтобы правильно устроить каркас монолитного дома, рассмотрим особенности разных видов арматуры.

1. Рабочая – уменьшает нагрузки, возникающие при эксплуатации, благодаря растяжению. Ребристая поверхность прута обеспечивает хорошую адгезию с бетоном.
2. Распределительная – закрепляет прутья рабочей арматуры в каркасе, регулируя усилия между ними.
3. Монтажная – обеспечивает технически правильное расположение рабочей арматуры в пространственном каркасе и скрепляет между собой элементы армирования.

В промышленном монолитном строительстве учитываются все факторы – вес здания, нагрузка, конфигурация, результаты геологических исследований. При строительстве легких зданий на «нормальном» грунте возможно использование рабочей арматуры диаметром 10 мм. При возведении сооружений на «неспокойных» почвах диаметр арматурных прутьев может колебаться в зависимости от условий эксплуатации – от 14 до 18 мм.

Распределительная и монтажная арматура играет вспомогательную роль в сопротивлении нагрузкам и хорошо распределяет их между рабочими стержнями. В целях экономии для монтажной и распределительной арматуры используются прутья без насечки на поверхности и меньшего диаметра – 6-8 мм.

Хотя для каждого объекта монтаж армокаркаса имеет свои особенности, существуют общие технические моменты, обязательные для выполнения.

1. Для удобства работы прутья рабочей арматуры необходимо сварить между собой по краям и в центре. Расстояние между ними должно быть на 1,5-2 см меньше планируемой толщины монолита.
2. Отрезки распределительной арматуры одного размера необходимо разместить на рабочие стержни так, чтобы получилась «лесенка» – простой каркас. В местах сварки нарушается структура металла, поэтому все перемычки мы прикручиваем монтажной проволокой.
3. Устанавливаем два простых каркаса на ребро и связываем их через распределительные перемычки монтажной проволокой – получаем сложный каркас. Расположение и форма сечения каркаса рассчитывается индивидуально для каждого проекта.

В промышленном монолитном строительстве части каркаса изготавливаются на заводах, а затем собираются на строительной площадке. При постройке частного небольшого дома арматуру удобнее варить и вязать на месте установки.

Установка опалубки

Чтобы придать форму бетонной массе и зафиксировать её в конструкции, используется опалубка. Конструктивно опалубки разделяют на два вида – сборно-разборная и несъемная.

Сборно-разборная опалубка

В частном монолитном строительстве довольно распространена конструкция деревянной стационарной опалубки. Она состоит из деревянных щитов из досок и фанеры, а после окончания работ обычно подлежит утилизации. Кроме опалубки из дерева, существуют сборно-разборные опалубки с другими конструктивными особенностями.

• Переставная опалубка представляет собой конструкцию из металлических щитов. Щиты скрепляются болтами, как вдоль, так и поперёк, позволяя установить несколько рядов в высоту. Такая опалубка предназначена для многократного использования.
• Скользящая опалубка. Конструкция данного типа отличается тем, что при помощи механизма опалубка сама поднимает себя к следующему этапу бетонирования. Используется в строительстве высотных зданий методом монолитного литья.

Если вы строите монолитный дом, запомните, что наиболее оптимальным вариантом для направления бетона «в нужное русло» считается обычная деревянная опалубка.

Читайте также: Строительство домов из бревна: как построить недорогой, качественный и экологичный дом

Несъемная опалубка

В последнее время при устройстве монолитных стен применяют несъемную опалубку из полистирола. Конструкция опалубки состоит из пустотелых пеноплексовых блоков размером с обычный шлакоблок. Работать с таким материалом достаточно легко.

• Укладываем 5-6 рядов блоков кирпичной кладкой.
• В полости блоков монтируем арматурный каркас (во многих случаях, достаточно вертикально установленных стержней рабочей арматуры, соединенных между собой по периметру с интервалом 3-4 ряда).
• Заливаем бетоном.

Необходимо отметить, что стенки блоков служат достаточно эффективным утеплителем.

Заливка бетона

Для частного застройщика существует два способа получить бетон – заказать готовый на специализированном предприятии или приготовить самостоятельно. В случае монолитного строительства частного дома, необходимости в обработке больших объемов бетонной массы за один раз нет, поэтому лучше иметь меньше, но свежее.

Состав бетона определяется пропорцией 1:2,5:4 (1 часть цемента М-400; 2,5 части мелкого заполнителя, такого как песка; 4 части крупного заполнителя – щебня). В состав бетонной смеси входит 80% крупного заполнителя, который существенно влияет на свойства бетона и его стоимость. В качестве крупного заполнителя используется не только щебень из твердых горных пород – для облегчения веса применяют пористые наполнители из керамзита и его производных – перлит, шлак, шлаковую пемзу.

Песок для приготовления бетона должен быть разной зернистости. Идеальным вариантом будет смесь песка крупной (2-3 мм) и средней (1,5-2 мм) фракции.

После укладки фундамента, монтажа армированного каркаса и закрепления опалубки можно начинать заливку бетона. Сам процесс заливки не представляет особых трудностей, если были предприняты правильные шаги по подготовке.

1. Тщательно перемешиваем все компоненты бетонной смеси (желательно в бетономешалке).
2. Останавливаем процесс замешивания, выдерживаем паузу, добавляем воду, чтобы достичь необходимой консистенции, и вновь запускаем мешалку.
3. Готовый раствор наносим на опалубку и укладываем. В масштабном строительстве для плотной укладки бетона используют вибрационные машины. Частники в этих целях применяют лопату, лом, арматуру и приставленный к опалубке работающий перфоратор.

В производственных масштабах бетон заливается по периметру за один раз определенным слоем. Частное монолитное строительство такими масштабами не располагает, поэтому применяются два метода заливки бетона вручную.

1. Бетон укладывается тонкими слоями (20-25 см) по всему периметру. Толщина слоя должна быть достаточной, чтобы обеспечить надлежащую прочность конструкции.
2. Бетон укладывается на всю высоту опалубки, желательно по всей стене. При вынужденной остановке процесса, бетон не должен обрываться вертикально. Для этого используется срез ступеньками.

Заключение

В этой статье мы рассмотрели, что такое монолитное железобетонное строительство и разобрали ключевые моменты строительного процесса. Надеемся, что после освещения этапов строительства в данной статье, словосочетание «монолитные работы» больше никогда не введет вас в ступор. Вы уже располагаете всей необходимой информацией относительно особенностей технологии монолитного строительства.