Érection d'une fondation monolithique : recommandations d'experts

Les sols en mouvement et saturés d'eau, ainsi que le relief avec des différences de hauteur, poussent les constructeurs à rechercher de nouvelles technologies pour organiser la fondation. L'un d'eux est un système monolithique, qui permet la construction sur mobile et sujet à l'engorgement saisonnier, au gonflement des sols.

La fondation monolithique est une dalle peu profonde, qui est une structure indissociable d'un cadre de renforcement et de béton. Formant une seule unité, l'armature et le béton offrent une fiabilité et une capacité de charge élevée.

Une telle base convient aux sols instables et saturés d'eau., car il s'avère être assez mobile, mais en même temps, il assure une répartition uniforme de la charge. En d'autres termes, même subissant quelques vibrations et vibrant avec le sol, une telle plaque protège la maison des affaissements et des perturbations géométriques.

Le principal avantage d'une fondation monolithique est la possibilité de construire sur des sols en mouvement avec une faible capacité portante. Il permet d'économiser si la construction d'une maison individuelle sur des fondations sur pieux ou en bandes est impossible ou peu rentable sur ce type de sol. Ceci ne peut être établi que lors de l'analyse des sols, y compris lors de leurs changements saisonniers.

C'est une idée fausse qu'une fondation de dalle convient à tous les types de sols. Ce n'est pas vrai, bien que la dalle soit capable de niveler une certaine instabilité du sol.

Une fondation en dalle flottante est indispensable pour les mouvements de terrain importants. Il se déplace dans une petite amplitude (invisible pour les résidents de la maison) avec lui. Cependant, si des changements importants dans le mouvement du sol sont remarqués sous la fondation de la dalle et à proximité, cela signifie que la charge sur le sol est inégale, ce qui est dangereux pour l'objet. Pour éviter de tels phénomènes, répétons-le, seule une analyse approfondie de la composition et des propriétés des sols sera utile.

L'avantage d'une fondation monolithique est la possibilité d'y construire des structures à plusieurs étages plutôt massives.

La dalle de fondation n'a pas de joints, par conséquent, lorsque le sol bouge, il conserve sa fiabilité et sa solidité.

Souvent, parmi les avantages d'un système de fondation monolithique, une petite quantité de terrassement est indiquée. Une déclaration similaire est vraie lorsqu'il s'agit d'une base de dalle typique. Cependant, dans certains cas, il est nécessaire d'augmenter l'épaisseur de la couche de sable, il est donc nécessaire de creuser une fosse plus profonde, ce qui entraîne une augmentation du volume des travaux de terrassement. Une situation similaire est observée lors de la construction d'un sous-sol.

L'avantage de la fondation monolithe est la facilité d'installation du sol, qui est due à la possibilité d'utiliser la dalle comme sous-plancher.Si l'installation est réalisée selon la technologie suédoise, qui suppose une isolation thermique de la dalle, une isolation supplémentaire n'est pas nécessaire. D'une part, cela simplifie le processus d'installation du sol, d'autre part, cela nécessite une approche responsable et professionnelle pour organiser chaque couche de la dalle.

En général, une fondation en dalle convient à tous les types de bâtiments, y compris aux formes inhabituelles. Il suffit de creuser une fosse de la taille requise et d'obtenir la configuration requise à l'aide de coffrages pour construire, par exemple, une maison avec des baies vitrées.

Parmi les inconvénients de ce système, il y a la nécessité d'attirer des machines et des équipements spéciaux, ce qui entraîne une augmentation de l'estimation. Lors de la construction de bâtiments de grande superficie, il est problématique de compacter le sol de haute qualité de vos propres mains ; vous devriez vous procurer un compacteur à essence ou électrique.

Le renforcement doit être posé à un certain angle, par conséquent, pour obtenir la forme souhaitée des tiges, il est conseillé d'avoir une machine spéciale. Enfin, la dalle doit être coulée en une seule étape sans interruption, et le béton doit être appliqué uniformément sur toute la surface. Naturellement, cela ne peut pas être fait sans une bétonnière ou une pompe.

Une caractéristique de la fondation en dalle est que toutes ses parties doivent reposer uniformément sur le sol. Lorsque des vides apparaissent, la fiabilité d'une telle structure est hors de question, ce qui rend impossible l'organisation des sous-sols sous le monolithe. Cependant, cela ne signifie pas que vous devrez l'abandonner complètement. Ce problème est résolu en organisant une fosse plus profonde et en aménageant un sous-sol directement sur la dalle.

Cela ne peut pas être appelé un moins, mais plutôt une caractéristique - la nécessité de planifier soigneusement les moyens de poser et d'acheminer les communications au stade de la planification. Cela est dû au fait que la plupart des communications sont posées dans l'épaisseur de la dalle. Si une erreur se produit ou si vous souhaitez modifier quelque chose, il sera problématique de le faire.

L'inconvénient de ce type de système est le coût élevé de l'installation. Cela est dû à la nécessité de remplir une grande surface avec du béton, ainsi qu'à une augmentation par rapport au nombre pour une base de bande, par exemple, la quantité de renforcement nécessaire.

Il existe plusieurs variétés d'une base monolithique.

• Ruban. Il s'agit d'une dalle en béton armé, qui est montée le long du périmètre du bâtiment, ainsi que sous les structures de murs porteurs d'objets. Ce système convient aux capacités portantes moyennes.

• Plaque. Monolithe en béton armé, coulé sous toute la surface de la maison. Dans sa forme classique, il s'agit d'une seule dalle sans coutures. Cependant, il existe également une version pliable, assemblée à partir de particules. Contrairement à un monolithe, une telle structure a une capacité portante inférieure, elle n'est donc pas recommandée pour les bâtiments résidentiels. Convient aux sols mous sujets aux fluctuations saisonnières, ainsi qu'aux zones sujettes aux tremblements de terre.

• Pile-grillage. Il s'agit d'un socle en béton, creusé dans le sol et relié les uns aux autres par une seule dalle.

Enfin, les fondations monolithiques des panneaux de signalisation désignés FM 1 sont également appelées monolithiques, ce sont des bases rondes en béton armé.

Selon le type d'approfondissement, la fondation en dalle est de deux types.

• Peu profond. Il ne s'enfonce pas dans le sol de plus de 50 cm.Dans ce cas, un épais "coussin" sableux est nécessaire pour niveler le soulèvement du sol. Les fondations peu profondes sont principalement utilisées sur des sols non rocheux pour les petites structures avec des murs en bois ou en blocs de construction légers.

• Encastré. La profondeur de la dalle peut atteindre 150 cm.La profondeur exacte est déterminée par le point de congélation du sol - la fondation doit être 10 à 15 cm plus profonde que le point de congélation et reposer en même temps sur des couches solides.

Il est généralement utilisé dans la construction d'objets massifs sur une dalle ou des structures de plus de deux étages.

Comme déjà mentionné, la fondation de la dalle ne nécessite pas un grand approfondissement; sous elle, une fosse est creusée à une faible profondeur correspondant à la dalle. De plus, le fond de la fosse est recouvert d'une couche de sol compacté, qui est en outre broyé et nivelé.

La couche suivante est un coussin de sable, qui aide à répartir la charge correctement et uniformément. Les caractéristiques du matériau (petits grains de sable) empêchent la fondation de basculer et son affaissement, et neutralisent également les effets du soulèvement du sol. Le sable propre peut également être remplacé par un mélange sable-gravier ou plusieurs couches de gravier de fractions différentes.

Des géotextiles sont posés sur la couche de sable, qui remplit une fonction de renforcement et d'étanchéité.

Il existe également une variante d'imperméabilisation préliminaire, lorsque l'installation de géotextiles est effectuée immédiatement le long de la fosse de fondation - il est posé directement sur le sol compacté. Un "oreiller" de sable est posé dessus. Cette version de l'appareil est pertinente pour les sols marécageux instables. Dans certains cas, les géotextiles peuvent être posés entre des couches de sable et de gravier. Habituellement, de la pierre concassée ou du gravier grossier est versé, un géotextile est versé sur le dessus, sur lequel du sable est versé. Pour la stabilité de la couche de gravier inférieure, du sable peut également être versé en dessous. Cette technologie de construction permet un meilleur drainage du site pour la fondation.

Même les constructeurs professionnels ne posent pas toujours la couche suivante en raison de leur désir de réduire l'estimation des coûts et d'accélérer le temps d'installation. Cependant, cela ne signifie pas que cette couche n'a pas sa propre fonctionnalité. Nous parlons d'une fine couche de béton dont la solution est versée sur les phares. Le pré-bétonnage permet d'atteindre le niveau idéal, et donc la précision de la géométrie de l'ensemble de la structure. De plus, il est plus facile d'isoler et d'imperméabiliser le sol sur la couche de béton.

La couche suivante est l'imperméabilisation de finition, qui est réalisée à l'aide de matériaux bitumineux laminés. Ils sont collés ou fusionnés en plusieurs couches et se chevauchent. Le mastic bitumineux peut être appliqué sous la couche de matériau en rouleau.

Une fois les travaux d'étanchéité terminés, un monolithe en béton armé est monté. L'armature standard est réalisée en 2 niveaux avec entrelacement au moyen d'éléments de renforcement verticaux.

Dans certains cas, le schéma typique donné d'une fondation monolithique peut changer. Ainsi, lorsque le niveau du béton coïncide avec la ligne du sol, ils ont recours à l'augmentation de l'épaisseur de la dalle ou à l'utilisation de raidisseurs. Les deux méthodes vous permettent de protéger le béton de l'humidité, mais la première coûtera beaucoup plus cher. À cet égard, ils ont souvent recours à l'installation de raidisseurs, qui sont coulés sous les murs porteurs et internes. En plus de la protection contre l'humidité, cette conception vous permet d'organiser une pièce au sous-sol sur une base monolithique en béton armé.

Pour les dépendances, vous pouvez utiliser une dalle de fondation préfabriquée. Ce n'est pas une dalle monolithique, mais est assemblée à partir de "carrés", qui sont étroitement placés sur la base préparée. Une telle conception se caractérise par une installation moins laborieuse, mais sa fiabilité est inférieure à celle d'un analogue monolithique et n'est donc pas recommandée pour les bâtiments résidentiels.

La construction de toute fondation commence par des calculs préliminaires, qui font partie de la documentation de conception. Sur la base des données obtenues, des informations sur les dimensions et les caractéristiques de chaque élément de la base sont prises, un plan du "tarte" de la dalle est établi, l'épaisseur de chacune des couches est sélectionnée.

L'indicateur le plus important de la résistance d'une structure est l'épaisseur du monolithe. Si elle est insuffisante, la fondation n'aura pas la capacité portante requise. Avec une épaisseur excessive, une augmentation déraisonnable de l'intensité du travail et des coûts financiers se produit.

Des calculs corrects ne peuvent être effectués que sur la base d'études géologiques - analyse de sol. Pour cela, des puits sont généralement réalisés à différents points du site, à partir desquels le sol est prélevé. Cette méthode permet de déterminer les types de sols présents, ainsi que la proximité des eaux souterraines.

Chaque type de sol est caractérisé par une résistance variable à la charge, c'est-à-dire la pression (en kg) que la fondation peut exercer sur une unité spécifique de surface de sol (en cm). L'unité de mesure est le kPa. Par exemple, la résistance variable de la pierre concassée et du gravier grossier à la charge est de 500 à 600 kPa, tandis que pour les sols argileux, ce chiffre est de 100 à 300 kPa.

Cependant, les calculs doivent être effectués sur la base des valeurs non pas de la résistance spécifique du sol, mais de la pression spécifique sur un type de sol spécifique. Cela est dû au fait qu'avec une faible résistance, la fondation s'enfoncera dans le sol. Si la pression s'avère insuffisante, il est impossible d'éviter le gonflement du sol sous la fondation et sa déformation.

Les valeurs de pression optimales sont constantes, elles peuvent être trouvées dans SNiP ou disponibles gratuitement. La pression spécifique est mesurée en kgf/cm kV et est individuelle pour différents types de sols. Par exemple, les argiles plastiques ont une pression spécifique de 0,25 kgf/cm kV, tandis que le même indicateur de sable fin est de 0,33 kgf/cm kV.

Fait intéressant, si vous comparez les données du tableau de résistivité et la pression du sol, il s'avère que le deuxième tableau (pression) contiendra un plus petit nombre de variétés de sol. Ainsi, le gravier et la pierre concassée en "disparaîtront". Ceci s'explique par le fait que la dalle de fondation n'est pas la seule option possible pour une construction sur ce type de sol. Il sera peut-être plus rationnel d'utiliser une bande analogique.

Les faits ci-dessus indiquent la nécessité de calculer la charge totale du monolithe, qui agit sur le sol. Connaissant cet indicateur, il sera possible de prendre la décision d'augmenter ou de diminuer l'épaisseur du monolithe, et aussi (s'il est irrationnel de réduire l'épaisseur de la dalle) d'utiliser des matériaux plus légers pour les structures de murs porteurs. Par exemple, au lieu de briques plus lourdes, utilisez des blocs en érigeant des murs de béton cellulaire.

L'épaisseur optimale pour la plupart des bâtiments est une épaisseur de monolithe de 30 cm.La capacité de charge de la structure dans ce cas sera suffisante et le projet sera économiquement viable.

Pour les murs en briques, il est recommandé d'augmenter légèrement l'épaisseur de la base - elle doit être de 30 cm.Pour les matériaux plus légers, les blocs de mousse et de gaz, cette valeur peut être réduite à 20-25 cm.

Une fois les données sur l'épaisseur requise du monolithe obtenues, ils commencent à calculer la quantité de solution de béton. Pour ce faire, selon le dessin, vous devez calculer la hauteur, l'épaisseur et la largeur de la dalle et faire un petit stock de solution de 10% au nombre obtenu. La qualité du ciment doit être au moins M400.

La phase préparatoire peut être divisée en 2 parties - réalisation d'études géologiques et création d'un projet, préparation directe du site pour la fondation.

La zone doit être débarrassée des débris et les entrées pour les équipements spéciaux doivent être préparées. Après cela, vous devriez commencer à marquer. Elle est réalisée avec des piquets et une corde. Il suffit de tracer le périmètre extérieur de la future fondation.

Après le marquage (ou avant, comme c'est plus pratique), la couche supérieure de sol ainsi que la végétation sont enlevées sous la fondation. La prochaine étape consiste à creuser une fosse.

En raison de la faible quantité de travaux de terrassement et d'une technologie de construction compréhensible, l'organisation d'une fondation monolithique peut être effectuée à la main. Certes, on ne peut pas se passer d'un équipement spécial.

Les instructions d'installation étape par étape sont présentées ci-dessous.

• Préparation du terrain, marquage de l'emplacement de la future fondation.
• Excavation - creuser une fosse de fondation. Il est plus pratique de le faire avec une excavatrice. La profondeur de la fosse doit être suffisante pour accueillir toutes les couches du "coussin", ainsi qu'une partie du monolithe. Il ne faut pas oublier qu'une autre partie (10 cm suffisent) doit s'élever au-dessus du sol. Dans ce cas, les parois résultantes et le fond de l'évidement doivent être nivelés mécaniquement.

• La fosse de fondation préparée est recouverte de géotextiles. Le matériau est superposé en morceaux. Pour éviter qu'il ne rampe sous le poids du "coussin", il permet de coller les joints avec un ruban résistant à l'humidité. Des géotextiles sont posés sur le fond et les parois de la fosse.
• S'endormir dans la fosse de sable ou de pierre concassée.

• Simultanément au remplissage de la couche de sable, un système de drainage est organisé, grâce auquel l'excès d'humidité sera éliminé du monolithe. Une tranchée est creusée autour du périmètre de la fosse, dans laquelle est placé un tuyau en plastique, qui sert de canal de drainage. Ses éléments individuels sont rassemblés dans un seul système, qui est situé à un angle pour éliminer l'humidité à un endroit désigné. Des perforations sont faites dans le tuyau et l'espace qui l'entoure est rempli de gravats.
• Revenons au "coussin" sableux, dont l'épaisseur doit être d'au moins 20 cm. Après le remblayage, la couche est enfoncée, tandis que le niveau de la couche doit être vérifié en permanence. Cela aidera à faire plusieurs piquets martelés à différents endroits à l'intérieur de la fosse.
• La couche suivante (environ 15 cm d'épaisseur) est en pierre concassée, qui éliminera l'humidité sous la dalle.Il doit également être bourré, en gardant le niveau de couche horizontalement.

• Après avoir rempli la pierre concassée, ils commencent à créer le coffrage latéral, qui devrait être assez solide, car des charges importantes tomberont dessus. Lorsque les dalles sont isolées sur tout le périmètre, le coffrage est constitué de plaques de mousse de polystyrène non amovibles de haute rigidité. Dans d'autres cas, le coffrage amovible est fabriqué à partir de planches ou de contreplaqué.
• Pour réduire le risque de pénétration d'humidité dans la couche de béton, une membrane polymère est posée sur la pierre concassée. Il se chevauche également, mais il est important de poser la membrane avec le bon côté face aux gravats. La membrane est posée avec un chevauchement et sur le coffrage.
• L'étape suivante consiste à couler la chape en béton, qui a généralement une épaisseur de 5 à 7 cm.

• Une fois que la sous-base en béton a gagné en résistance, vous pouvez procéder à l'imperméabilisation finale. Pour cela, la surface de la chape est recouverte d'un primaire bitumineux, ce qui améliore les propriétés d'adhérence des matériaux. Ensuite, ils procèdent à la fusion du premier rouleau de matériau d'imperméabilisation à base de bitume. Une fois la première feuille collée, la suivante est collée de la même manière sans espaces. Habituellement, l'imperméabilisation est posée en 2 couches, alors qu'il est important de poser la seconde avec un décalage afin que les joints de la première couche ne coïncident pas avec les joints entre les matériaux de la deuxième couche.
• Après l'imperméabilisation, ils commencent à réchauffer la fondation, pour laquelle ils utilisent généralement un matériau en mousse de polystyrène en dalles. Comme pour l'imperméabilisation, l'isolant est posé en plusieurs couches avec un décalage. Les panneaux de polystyrène expansé ont des épaisseurs différentes, cependant, lorsqu'une couche épaisse suffit pour atteindre l'efficacité thermique souhaitée, il est préférable d'utiliser 2 panneaux plus minces.

• La prochaine étape est le renforcement. Il ne peut pas être posé directement sur l'isolant, des briques doivent être placées sous le cadre de renforcement ou des pieds spéciaux doivent être utilisés. Un espace d'au moins 5 cm doit rester entre la couche de renfort et l'isolant.Le lattage ne doit pas être soudé, il est attaché avec un fil.
• Pose des communications, car après avoir coulé le sol, il sera impossible de le faire. Si un sol chaud est organisé, les tuyaux sont fixés à une caisse en métal. Dans le même temps, des collecteurs sont installés qui relient tous les tuyaux. Assurez-vous que tous les conducteurs sont sous pression, cela aidera à identifier rapidement un trou s'il est endommagé pendant la coulée.
• La dernière étape est le coulage du mélange de béton, avant lequel la qualité du coffrage est à nouveau soigneusement vérifiée. Il ne devrait pas y avoir d'espaces à travers lesquels le béton peut s'écouler. La solution doit être versée sur toute la zone à la fois. Des pompes ou des vadrouilles en bois sont utilisées pour niveler la couche. Il est impératif d'utiliser des vibrateurs, qui élimineront l'apparition d'air dans l'épaisseur de la solution. Après cela, la surface est égalisée par la règle et laissée au "repos" jusqu'à ce que la force gagne.

Pour exclure l'impact négatif de l'environnement sur le béton durci, il est possible de le protéger avec un matériau de revêtement. En hiver, un câble chauffant est posé sur toute sa surface. De plus, pendant le processus de coulée à basse température, il est recommandé d'ajouter au béton des adjuvants spéciaux qui accélèrent le processus de prise, ainsi que d'utiliser des panneaux en acier avec une fonction chauffante pour le coffrage.

En cas de chaleur extrême, la surface du béton doit être empêchée de se dessécher. Par conséquent, au cours des 1,5 à 2 premières semaines suivant le coulage, elle est périodiquement humidifiée.

Vous en apprendrez plus sur les caractéristiques de la construction d'une fondation monolithique en regardant la vidéo suivante.

L'un des facteurs affectant la résistance du monolithe est la qualité du renfort. Le nombre de niveaux de ferraillage est déterminé par l'épaisseur de la dalle. Si une dalle d'une épaisseur ne dépassant pas 15 cm est utilisée, un niveau de renforcement est suffisant, tandis que les tiges d'acier sont attachées avec du fil et placées exactement au centre de la base.

Avec une épaisseur de dalle de 20 cm, une armature à deux niveaux est utilisée. La distance entre les éléments de renforcement est en moyenne de 30 cm.

La résistance et la durabilité de la dalle dépendent en grande partie de la qualité du béton.

Il doit répondre aux exigences suivantes :

• indicateurs de densité - entre 1850 et 2400 kg / m3;
• classe de béton - pas moins que B-15;
• qualité du béton - pas moins de M200;
• mobilité - P3;
• résistance au gel - F 200;
• résistance à l'eau - W4.

Lorsque vous préparez vous-même une solution, vous devez tout d'abord faire attention à la force de la marque du ciment. Il est recommandé de choisir votre marque pour chaque type de sol, ainsi qu'en fonction des caractéristiques structurelles du bâtiment. Ainsi, sur les sols meubles pour les bâtiments lourds (par exemple, avec des murs en briques), le ciment M 400 est recommandé.Pour les maisons en béton cellulaire, le ciment avec une force de marque de M350 est suffisant, pour les maisons en bois - M250, pour les maisons à ossature - M200.

Enfin, il est important de savoir comment le béton est alimenté et coulé. Il n'est pas recommandé d'alimenter le béton à une hauteur de plus de 1 m, ni de le déplacer à une distance de plus de 2 m (vous devez déplacer périodiquement la bétonnière autour du périmètre et utiliser également une pompe). Le remplissage doit être fait en une seule séance, il n'est pas recommandé de remplir des sections, de manière optimale en couches.

Les conditions optimales pour le durcissement du béton sont : la température - pas moins de 5C, le niveau d'humidité - pas moins de 90-100%. Pour protéger le béton à ce stade, vous pouvez utiliser du polyéthylène ordinaire ou une bâche. Il est important que le matériau de revêtement se chevauche et que les joints soient collés avec du ruban adhésif. Sinon, une telle protection n'aura aucun sens.

L'installation optimale est considérée comme une telle pose de protection, dans laquelle le matériau recouvre non seulement la couche de béton, mais également le coffrage, et ses bords sont fixés au sol avec des pierres ou des briques.

Lors de l'irrigation du béton, l'humidité doit être distribuée goutte à goutte et non versée. Pour éviter la formation de rainures dans une nouvelle couche de béton, il sera utile de placer de la sciure de bois ou de la toile de jute sur sa surface, recouverte d'un film. Dans ce cas, de l'eau est versée sur de la sciure de bois ou de la toile de jute, absorbant uniformément dans le béton.