Утепление грунта под домом

Как утеплять грунт и предотвратить морозное пучение почвы возле дома

Морозное пучение грунтов представляет серьезную опасность всем строениям, опирающимся на грунт. Особенно страдают от вспучиваниия малоэтажные дома, легкие конструкции, дороги. Пучение возникает вследствие замерзания воды. Расширяясь, грунт выдавливает из себя конструкции, деформирует их, уровень почвы при этом поднимается.

Какие силы действуют на строения

На строения заглубленные в почву воздействуют несколько разнонаправленных усилий:

• нормальные — направленые снизу вверх на подошву конструкции,
• перпендикулярные – действуют в горизонтальной плоскости,
• касательные – силы трения при поднятии или опускании грунтов.

Величина усилий воздействия зависит от степени увлажненности грунтов, их состава, может весьма различаться, по длине даже одного фундамента. Это только увеличивает опасность, так как происходит неравномерное выдавливание или изгибание конструкции, что приводит к ее разлому.

Какие грунты пучат

На территории России до 80% площадей составляют пучащие грунты. Поэтому проблема борьбы с морозным пучением актуальна для ранее построенных зданий без надлежащего утепления земли прилегающей к фундаменту.

К пучению склонны все грунты содержащие в себе глину – глины, сугленки, супеси, пески с пылевато-глинистыми частицами. Именно глина содержит в себе связную воду. К непучащим относятся только крупные и средние пески.

Характерные повреждения – трещины в фундаментах и стенах, перекос дверных и оконных проемов, вспучивание дорожек с невозможностью открыть дверь, перекос легких конструкций возле дома. В худшем случае – разрушение стен.

Утепление грунта – основной метод борьбы с пучением

Основной метод борьбы с морозным пучением почвы заключается в утеплении грунта. Листы теплоизолятора создают повышенное сопротивление тепловому потоку, в результате холод, идущий с поверхности не сможет заморозить слои под утеплителем, так как туда будет постоянно поступать тепло с земли, из здания через фундамент.

Ранее применяемые мероприятия по засыпке конструкций песчаной подушкой толщиной до 0,5 метра, с ограждением ее холстом против заиливания, с отводом воды дренажами, можно считать полезными и в дополнение к современному утеплению грунта.

Оптимальным утеплительным материалом, способным находиться в грунте в незащищенном состоянии является экструдированный пенополистирол. Он достаточно крепкий и не впитывает воду. Применяются марки с плотностью 35 кг/м куб. Для утепления под дорогами, по которым движется автомобиль, – 50 кг/м куб.

Размеры утеплителя

Какая толщина утеплителя необходима для эффективного утепления грунта? Согласно рекомендациям специалистов, проводивших тепловые расчеты и основываясь на опыте эксплуатации утепленных отмосток возле домов, минимальная толщина утеплителя экструдированный пенополистирол равна 50 мм. Но вокруг углов здания (на протяжении 2 м от угла), где суммируется холод, нужно двойная толщина.

Рекомендуется, чтобы ширина утепления положенному по уровню поверхности почвы была не меньше чем глубина промерзания . Это обеспечит достаточную ширину полосы с положительной температурой. Но типовыми конструкциями мелкозаглубленных утепленных фундаментов предусматривается закладка горизонтальной теплоизоляции на уровне подошвы фундамента — 0,4 — 0,5 метра заглубления, при этом ширина полосы утепления значительно уже и определяется расчетом. Широкий же котлован поверху засыпается обратно не пучащим мелким материалом.

Конструкция теплоизоляции

Листы утеплителя экструдированый пенополистирол должны соединяться между собой в паз, их необходимо укладывать вплотную к утеплению фундамента.

Полоса укладывается с наклоном в 2 – 3% от фундамента, что бы обеспечивался сток воды от дома. Часто по краю утепления в грунте укладывается и дренаж, который отводит воду от фундамента.

Делается траншея глубиной 0,5 – 0,6 метра. Дно траншеи засыпается песком 10 – 20 см толщиной, которым формируется и уклон в сторону от дома.

На песок укладываются листы экструдированного пенополистирола, накрываются гидроизолятором. Утеплитель засыпается песчаной подушкой толщиной минимум 20см. Поверху на подушку укладываются штучный материал для дорожек, которым оформляется отмостка вокруг дома. Бетонировать отмостку не рекомендуется, ввиду ненадежности такой отделки.

Утепление грунта под легкими пристройками и дорогами

Очень часто необходимо утеплять грунт под всякого рода пристройками к дому – верандой, террасой, лестницей с крыльцом, подъездной дорожкой к гаражу и т.п. Эти все строения нуждаются в защите от морозного пучения. Утепление грунта производится по аналогии, как и возле фундамента. Но в данном случае строения не отапливаются, замораживаются зимой, поэтому грунт нужно утеплять под всей их площадью.

Делается котлован на глубину до 0,6 метров от подошвы конструкции и шириной большей на глубину промерзания в каждую сторону (расчетное уширение).

На дно котлована укладывается песчаная подсыпка, которой и формируется сток воды в нужную сторону (обычно от центра конструкции). Листы утеплителя укладываются на подсыпку, накрываются гидроизоляционным материалом, сверху делается песчано-гравийная подсыпка толщиной от 300 мм, которой формируется подушка для перераспределения точечных давлений. Иногда с этой целью закладываются готовые ж/б блоки, или делается заливка легкого фундамента.

Термоизоляция трубопроводов

Обычно трубопроводы утепляют скорлупой из пенополистирола экструдированного. Но этот метод плох тем, что если в трубопровод перестанет поступать теплая вода (энергия), то он все равно замерзнет в замороженном грунте, какой бы толщины скорлупа не была.

Трубопровод заложенный не глубоко (ниже половины глубины промерзания) можно обогреть энергией земли, если утеплить целый участок грунта по аналогии с приведенными выше примерами.
Полоса утеплителя закладывается на половине глубины от расположения трубопровода, а ширина листов должна быть расчетной. Но целесообразность таких действий по сравнению с глубоким расположением трубопровода должна определяться расчетом, впрочем, надежней всегда располагать трубопровод ниже глубины промерзания грунтов. Ширину траншеи можно немного уменьшить, если сделать из утеплителя полукороб – с боковыми гранями небольшой высоты.

Утепление грунтов в последнее время получило самое широкое распространение, и являются основным способом предотвращения воздействия морозного пучения на строения.

Теплоизоляция фундамента и стен подвала: зачем нужно их утеплять и какой материал для этого выбрать?

. А значит, стены эксплуатируемого подвала, образуемые конструкцией фундамента, нуждаются в надежном наружном утеплении. В противном случае тепло, которое используется для обогрева этого помещения, будет попросту утекать в грунт. Какие материалы помогут создать эффективный теплоизоляционный контур в подземной части здания?

Причин, по которым нужно утеплять стены фундамента, немало (подошву, располагаемую ниже глубины промерзания грунта, обычно не утепляют). Прежде всего, через них из дома может уходить до 20% тепла, что заметно повышает затраты на его обогрев. Также следствием промерзания фундамента становиться отсыревание подвала, появление в нем плесени и затхлого запаха. Если на участке глинистые грунты (а в нашей средней полосе преобладают именно они), силы морозного пучения будут оказывать серьезное давление на основание дома и могут вызвать его деформацию, а теплоизолированный фундамент противостоит этим воздействиям гораздо лучше. Помимо того, нанесенный на стенки слой гидроизоляции оказывается закрытым сверху плитами утеплителя, благодаря чему ему не грозят разрывы при обратной засыпке грунта.

Какие характеристики должен иметь материал, применяемый для наружной теплоизоляции фундамента? В первую очередь это низкая теплопроводность, чтобы он хорошо держал тепло, далее — минимальная гигроскопичность, так как насыщение влагой резко снижает его свойства и сокращает срок службы, и, наконец, высокая прочность на сжатие, чтобы эффективно противостоять давлению грунта.

Промерзание подвалов, приводящее к увеличению затрат на их отопление, обусловлено чаще всего неправильным расчетом толщины теплоизоляционного слоя

Экструдированный пенополистирол (ЭППС)

Материалу, изготовленному из гранул полистирола методом экструзии, присущи низкая теплопроводность (коэффициент 0,030–0,032 Вт/м·°С); высокая прочность на сжатие (0,25–0,5 МПа при 10%-ной деформации в зависимости от марки и плотности плит); малая гигроскопичность (водопоглощение за 24 ч — не более 0,2–0,4% по объему) и, как следствие, хорошая морозостойкость. Прослужит экструдированный пенополистирол как минимум полвека. Выпускают его в виде плит размером (Д × Ш × Т) 1200–3000 × 600 × 30–120 мм.

Рассчитывая, каким должен быть слой утеплителя, прежде всего принимают во внимание толщину и материал стен подвала, а также климатические особенности местности. Так, при строительстве в среднерусском регионе следует использовать плиты толщиной не менее 50 мм, а по углам помещения, больше всего подверженным промерзанию, — 60–100 мм.

Теплоизоляция фундамента с эксплуатируемыми или жилыми помещениями

Часто допускаемая ошибка при утеплении фундамента — сначала монтировать к его стенам плиты из ЭППС, а затем наносить на них битумно-полимерную гидроизоляцию. Дело в том, что в битумно-полимерных материалах нередко содержатся органические растворители (ацетон, бензин, толуол и др.), продолжительный контакт с которыми приводит пусть и к незначительному, но все же разрушению поверхностного слоя пенополистирола. От этого повышается его теплопроводность и увеличивается водопоглощение, а срок службы уменьшается. Поэтому сначала следует нанести на стену фундамента гидроизоляцию; выждать, если в ней имеются растворители, от полусуток до суток, пока они улетучатся, и только затем укладывать утеплитель.

Плиты сажают на битумно-полимерную мастику холодного отверждения или на полиуретановый клей (не содержащий органических растворителей), промазывая их целиком или нанося состав точками — по 8–10 на плиту размером 1250 × 600 мм. Использовать механический крепеж не следует — это повредит целостности слоя гидроизоляции, и вода начнет проникать в тело фундамента. Для соединения плит между собой на изделиях большинства марок имеются специальные выемки, обеспечивающие надежное замковое сцепление без мостиков холода. Стыкуя подрезанные плиты, шов промазывают клеящим составом.

Два слоя или один?

Некоторые эксперты придерживаются мнения, что слой утепления должен быть один и состоять из плит расчетной толщины, тогда ему не грозит расслоение из-за подвижек грунта, проникновение в промежуток между слоями влаги и, соответственно, ухудшение теплоизолирующих свойств. Другие специалисты считают, что опасаться всего этого не стоит: плиты в слоях располагают со смещением швов, а прочность клеевого соединения такова, что два слоя утепления практически образуют монолит.

Лучше всего, если при строительстве фундамента в нем будет сделан специальный выступ, который послужит основанием для первого ряда плит теплоизоляции. Если таковой не предусмотрен, их опирают прямо на песчано-гравийную засыпку, устроенную под фундамент. Это допустимо благодаря высокой адгезии клеящего состава, сводящей возможность сползания утеплителя к нулю.

‘ >

Теплоизоляция фундамента плитами ЭППС

Теплоизоляция стен подвала, покрыв цоколь, должна соединиться со слоем утепления стен дома, образовав вместе с ним непрерывный тепловой контур. В зоне цоколя, где ограждающие конструкции не испытывают воздействия водонасыщенного грунта и вероятность протечек мала, плиты дополнительно фиксируют к основанию тарельчатыми дюбелями (4 шт. на плиту 1250 × 600 мм). Чтобы они не превратились в точки промерзания, это должны быть изделия в пластиковой оболочке с термоголовкой.

Цоколь отделывают финишной штукатуркой — тонкослойной (5–8 мм) или толстослойной (от 30 мм), армируя ее соответственно стекловолоконной или металлической сеткой, либо выкладывают искусственным камнем и т. п. Для фиксации облицовки в стене предусматривают закладные детали или используют механический крепеж.

ЭППС имеет практику применения в качестве теплоизоляции малозаглубленных плитных и ленточных фундаментов, что снижает риск их деформации в случае пучинистого грунта (глина, суглинок) и позволяет максимально сократить теплопотери дома. Толщина плит утеплителя при строительстве таких фундаментов в средней полосе России обычно составляет 150 мм

Обычный пенополистирол

Вспененный полистирол

Этот материал, при определенной плотности, обладает достаточными показателями по теплосбережению, чтобы служить эффективным утеплителем для наружных стен подвала. (Так, у плит плотностью 35 кг/м³, производства одной из российских марок, коэффициент теплопроводности равен 0,037 Вт/м·°С.) А вот по части других характеристик вспененный полистирол уступает ЭППС.

Во-первых, он хоть и минимально, но влагопроницаем (на уровне 3% от объема), а следовательно, нельзя допускать его прямого контакта с водой; а во-вторых, прочность материала составляет порядка 0,15 МПа при 10%-ной деформации, то есть она ниже, чем у экструдированного пенополистирола, более чем в два раза. Таким образом, придется принимать меры по снижению давления грунта на утеплитель. В этих целях плиты пенополистирола защищают слоем, например, битумно-полимерной изоляции, а также отсекают от грунта кладкой в полкирпича или профилированной ПЭВП-мембраной.

Пенополиуретан

Нанесение пенополиуретанового утеплителя

Пенополиуретановый утеплитель, в отличие от плитных материалов, наносят на поверхности методом напыления, приготавливая состав прямо на месте из жидких компонентов. Для теплоизоляции фундаментов используют пенополиуретан плотностью от 60 кг/м³, образующий покрытие с прочностью не менее 0,25 МПа при 10%-ной деформации.

Качество получаемой теплоизоляции во многом зависит от применяемого оборудования, квалификации оператора и точного соблюдения им технологических правил. Так, монтажные работы рекомендуется выполнять при температуре воздуха не ниже +15°С. Если бетонная поверхность, на которую напыляют пенополиуретан, недостаточно прогрета, то реакция по его отверждению замедляется (в норме это 17–20 сек), что приводит к увеличению расхода материала. Если поверхность влажная, возникает риск чрезмерного вспенивания состава, появления пузырей, которые могут спровоцировать расслоение и растрескивание утеплителя, что чревато ухудшением его изоляционных свойств и уменьшением срока службы.

Утепление фундаментов сложной конфигурации требует высокой квалификации исполнителей, так как необходимо не допустить разрывов в изоляционном слое и обеспечить его равномерную толщину по всей плоскости

Материал наносят слоями около 15 мм, доводя общую толщину теплоизоляции стен подвала до 50 мм (как того требуют нормы теплотехники при строительстве в среднерусском регионе).

Основные преимущества напыляемой изоляции из пенополиуретана — низкая теплопроводность (коэффициент 0,028 Вт/м·°С), а также неразрывность теплового контура — в нем отсутствуют стыки, являющиеся потенциальными мостиками холода. Кроме того, процесс напыления занимает значительно меньше времени, чем укладка плитных утеплителей. Правда, надо сказать, что обойдется такая теплоизоляция — с учетом стоимости монтажа — дороже.

Что касается водопоглощения, то из-за менее однородной структуры, по сравнению с ЭППС, этот показатель у пенополиуретана постепенно возрастает, что сокращает его рабочий ресурс.

Чтобы выполнить отделку, затвердевшую пену выравнивают, подрезая ножом, грунтуют и оштукатуривают. Если в стенах фундамента были предусмотрены закладные детали, поверхности можно облицевать камнем или плиткой.

Утепление фундамента дома снаружи: как и чем утеплить

Цоколь — та часть, которая соединяет фундамент и стены. Местами он скрыт под землей, а частично возвышается над ней, переходя в стену. На цоколь и фундамент опираются несущие стены, перекрытия, так что эти части дома наиболее уязвимы. Кроме того, они находятся под землей и потому регулярно страдают от влажности и заморозков.

В то же время цоколь — одна из важнейших частей дома. Помимо привлекательного внешнего вида он оберегает помещение от холода, влаги. Если утеплять цоколь изнутри, он будет плохо защищен от мороза и треснет, что повлияет на прочность здания. Однако если утеплить цоколь снаружи, можно защитить его от промерзания и влажности. Это увеличит срок эксплуатации здания и сделает подвал (если он есть) теплее.

Стоит ли утеплять цоколь фундамента

Незащищенный железобетонный фундамент будет неминуемо охлаждаться зимой. Холод перекинется на соседние конструкции. Даже несмотря на то, что у стен и потолка отдельная изоляция, начнется промерзание почвы, а следом за ними — потеря тепла, дополнительные траты на отопление.

Если установить утеплитель для фундамента дома снаружи и выбрать оптимальный материал, вы сможете сэкономить до 25% тепла, а заодно избежать перепадов температуры, которые разрушительно воздействуют на основу здания.

Плюсы утепления фундамента

Требования к утеплителю

Виды утеплителей

Пенополистирол

Пенополистирол или пенопласт — один из самых популярных утеплителей. Этот доступный материал продается в форме листов, которые легко разрезать обычным ножом. Им утепляют фундамент и другие конструкции.

Чтобы выдержать подземную нагрузку, толщина пенопласта должна составлять не менее 5 см — тогда он отлично справится с давлением. Но это не все преимущества:

• из-за небольшого веса упрощается монтаж;
• практически не впитывает влагу;
• за счет антипиренов в составе устойчив к воспламенениям;
• хорошо сохраняет тепло;
• не усаживается при эксплуатации;
• устойчив к различным веществам, плесени, грибкам;
• сочетается с другими материалами вроде извести, штукатурки, мастик.

Экструдированный пенополистирол

Пенополиуретан

Керамзит

Мастики

Пенополистирол — самый простой и при этом надежный способ способ утепления фундамента дома снаружи своими руками. Вам понадобятся клей, армирующая сетка, грунтовка, штукатурка, дюбели-грибки, шпатели, нож, дрель. Работа пройдет в несколько этапов:

1. Если нужно утеплить фундамент уже построенного дома, то раскопайте по периметру жилья основание, сделав траншею в метр шириной и высотой с фундамент. После этого надо убрать остатки почвы и на неделю оставить землю просохнуть.
2. Дальше поверхность требуется загрунтовать составом на основе латекса, чтобы защитить ее от трещин и влаги.
3. Листы пенопласта прикрепляются с помощью специального клея. Он наносится крупными каплями по всей поверхности, а также по всему периметру плиты на расстоянии 3-4 см от края. Затем его нужно равномерно распределить по материалу.
4. Пенопласт прикрепляется к поверхности легким нажатием, сильно давить не нужно.
5. Листы необходимо зафиксировать дюбелями в тех участках фундамента, которые расположены выше уровня грунта. Для этого потребуется просверлить отверстия дрелью.
6. Все швы нужно заделать клеем или монтажной пеной, поверхность выровнять.
7. Остается засыпать траншею грунтом, а затем тщательно утрамбовать землю.
8. Пенопласт, который виден выше уровня почвы, нужно отштукатурить. Производители рекомендуют делать это сразу после высыхания клея — спустя три дня. Сверху на материал накладывается армирующая сетка и штукатурка.

Для утепления фундамента отлично подойдет КНАУФ Терм Фундамент. Этот экологически чистый материал обеспечивает повышенную адгезию при оштукатуривании, не требует механического крепления и дополнительных работ после монтажа.

Инструкция по утеплению фундамента пенопластом

В случае с пенополиуретаном порядок действий схож: выкопать траншею, очистить фундамент, просушить поверхность, удалить осыпающиеся части. После можно приступать к покрытию — его толщина составит 3-5 см. Как только наружный утеплитель высох, траншею можно закопать, а затем провести отделочные работы на видимой части фундамента.

По сравнению с керамзитом или мастикой пенополиуретан однозначно выигрывает. Мастика будет хорошей основой для утепления в сочетании с пенопластом, керамзит требует дополнительных процедур из-за высокого влагопоглощения и не настолько надежен.

ППС и ЭППС состоят из одного вещества, поэтому не слишком отличаются в плане установки. Разница в том, что экструдированный пенополистирол нужно расцарапать перед тем, как приклеить, чтобы он лучше цеплялся за стену.

Для установки ППС и ЭППС нужно больше оборудования: клей, шпатели, дюбеля, сетка. В то же время при кажущейся простоте пенополиуретана им намного труднее воспользоваться. Да, он прикрепляется к стене самостоятельно, но нужно иметь большой опыт, чтобы сделать всё правильно.

Особенности утепления пенополиуретаном

Для засыпного способа используются гравий или керамзит, которые хорошо поглощают влагу. Так, коэффициент влагопоглощения керамзита — 20 %, в то время как у пенопласта — 4 %. Но этот материал до сих пор остается популярным из-за дешевизны.

Укладка проходит в несколько этапов:

1. Как и в других случаях, сначала нужно вырыть траншею.
2. На дно и стены ямы укладывается гидроизоляционная пленка. Иногда поверхность покрывают битумной мастикой.
3. Следом засыпается керамзит или гравий. Его нужно разровнять, а затем накрыть еще одним слоем пленки.
4. Сверху высыпается песок слоем в 20 см. Его необходимо тщательно утрамбовать.
5. Остается сделать отмостку — водонепроницаемое покрытие по периметру здания. Оно выполняет не только защитную, но и декоративную функцию.

Утепление засыпным способом

Чтобы уберечь цоколь от влаги, следует отвести жидкость от основания дома. Для этого потребуется открытая или закрытая дренажная система.

Своими руками проще сделать открытый дренаж. Для этого вдоль всего здания нужно вырыть канаву глубиной в 1 м и шириной в 0,5 м. Лучше выкапывать так, чтобы стенки были под углом в 30 градусов — тогда вода стекает в дренажный колодец намного интенсивнее.

Закрытый дренаж монтируется с помощью труб, которые нужно врыть в грунт по периметру дома и обмазать геотекстилем. Трубы тоже следует установить под наклоном, чтобы вода быстрее попадала в колодец.

Как отвести воду от цоколя

Утепление в зависимости от типа фундамента

Ленточный выполнен из монолитного железобетона и подходит к большинству грунтов. Он пригоден для строительства заглубленного помещения вроде подвала и стандартных зданий.

Чтобы установить утеплитель на ленточный фундамент, нужно:

• по периметру здания выкопать траншею шириной минимум в 50 см до низа основания;
• очистить поверхность, дать ей просохнуть в течение недели;
• нанести слой полимерной или битумной мастики для гидроизоляции;
• как только она высохнет, можно монтировать утеплитель — сверху вниз по горизонтали;
• когда он высохнет, останется закопать и утрамбовать траншею.

Утепление ленточного фундамента

Утепление плитного фундамента

Утепление столбчатого и свайного фундамента

Такой фундамент сложнее всего утеплить. Сначала нужно сделать фундаментную стену под названием забирка. Для этого подойдут кирпич или металлические профили, на которых закрепляются деревянные доски. А уже на них укладывается утеплитель.

Как видите, утеплить фундамент можно, даже если дом уже построен. Для этого прекрасно подойдет пенопласт — материал, который соответствует всем требованиям к утеплителям, является экологичным и надежным, прекрасно подходит для любого типа фундамента. Главное — обратиться к профессионалам и вовремя позаботиться о своем доме.

Как защитить фундамент от промерзания — советы эксперта

ПЛН ДОМ и строительная база «Уграда» продолжают публикацию серии материалов о строительстве индивидуального дома. О том, как самостоятельно возвести энергоэффективное экологичное жилье, сэкономив при этом средства, рассказывает эксперт — объектный менеджер ООО «Новый город» Вадим Хмельницкий. Сегодня в центре внимания эксперта — фундамент.

Различные участки земли обладают различным влиянием на фундамент дома в зависимости от состава грунта, глубины его промерзания, а также от глубины залегания грунтовых вод. С точки зрения устройства фундамента лучше всего, чтобы уровень грунтовых вод был ниже глубины промерзания (например, в Псковской области — около 1,73м).

Зачастую уровень грунтовых вод находится выше глубины промерзания, что приводит к замерзанию воды в грунте и ее увеличению в объеме. Возникающие при этом силы расширения (называемые «морозным пучением») направлены вверх и стремятся вытолкнуть фундамент из грунта, год за годом постепенно разрушая его. Для нейтрализации этого процесса вместо наращивания массы фундамента и повышения его прочности до избыточных уровней применяются эффективные современные комплексные решения:

— утепление внешних стен фундамента;

— устройство вокруг здания утепленной отмостки теплоизоляционными плитами.

Это позволяет вывести область отрицательных температур из-под фундамента и исключить воздействие на него сил «морозного пучения».

Практически вся территория России находится в зоне сезонного промерзания грунтов. Пучение грунта обусловлено тем, что накапливающаяся при его промерзании избыточная влага увеличивается в объеме в 1,092 раза. Но даже когда грунтовые воды находятся глубоко и не влияют на процесс пучения, оно происходит за счет перераспределения влаги в порах грунта в пределах глубины промерзания и расположенного ниже слоя грунта. Большинство строительных площадок, на которых возводят загородные дома, представлены глинистыми грунтами, мелкими и пылеватыми песками, проявляющими при промерзании пучинистые свойства. Классификация грунтов по степени опасности проявления морозного пучения и оценка возможной глубины промерзания регламентированы строительными нормами проектирования ( СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений»).

По указанной классификации к пучинистым грунтам отнесенывсе глинистые грунты, пески мелкие и пылеватые, а также обломочные грунты спылевато-глинистым заполнением.

В сухом же состоянии перечисленные грунты отнесены к практически непучинистым.

Например, практически непучинистыми являются площадки, сложенные крупными и средней крупности песками. Рекомендации СНиП сводятся к определению нормативной глубины промерзания в различных грунтах и назначению соответствующей отметки заложения подошвы фундамента.

При угрозе возникновения процессов морозного пучения проводят термохимические, инженерно-мелиоративные, строительно-конструктивные, технологические, теплоизоляционные, отопительные (обогревающие) и другие мероприятия. При выборе технических решений учитывают значимость сооружения или здания, а также технологические процессы и условия их эксплуатации. Предпочтение отдается таким мероприятиям, которые в данных условиях окажутся наиболее экономичными и эффективными.

Так, например, при наличии достаточно дешевых инертных материалов (песка, гравия, щебня ) возможна замена грунта в основании фундамента на 2/3 глубины промерзания подушкой и засыпка пазух с наружной стороны непучинистыми материалами.

При проектировании, строительстве и эксплуатации зданий на пучинистых грунтах следует предусматривать отвод поверхностных, атмосферных и производственных вод путем организации вертикальной планировки, ливнестоков, водоотводных канав или лотков. При высоком уровне грунтовых вод необходимо устройство дренажа. Нельзя допускать застаивания воды в строительных котлованах, необходимо организовать ее систематическое удаление. Снижения неравномерного увлажнения грунтов в основании можно добиться устройством водонепроницаемой отмостки (рекомендуемый уклон от здания — 3%).

Если фундаменты остаются на зимний период не полностью загруженными (например, здание еще не достроено и не утеплено), то в этом случае должны быть предусмотрены специальные мероприятия по защите недостроенного здания или сооружения (устройство временного или постоянного утепления из опилок, шлака, снега и т. п.). В необходимых случаях можно организовать электропрогрев или внутреннее отопление здания.

В практике строительства известны случаи возведения временных укрытий в виде тепляков с организацией отопления (калориферами, электронагревателями, металлическими печами и т. п.). Для разумного расходования энергоносителей организуется наблюдение за степенью промерзания грунта у фундаментов. Особое внимание следует обратить на утепление подвальных помещений.

Вы, наверное, спросите меня, что такое тепляки? «Тепляки» — это временные каркасно-тентовые строительные укрытия, прочные, легкие, долговечные, быстромонтируемые, стойкие к любым погодным условиям. При относительно небольшой стоимости они позволяют не останавливать работы в зимнее время, таким образом, сокращая время строительства и при этом повышая надежность сооружений (позволяя избежать «холодных стыков» в железобетонных строениях). При изготовлении «тепляков» могут использоваться светопропускающие материалы, которые позволяют максимально использовать светлое время суток, сокращая расход электроэнергии на освещение. В последнее время в России тепляки вызывают огромный интерес. Для уменьшения воздействия на фундамент касательных сил «морозного пучения» пучинистый грунт, соприкасающийся с вертикальными поверхностями фундамента или со стенами подвала, рекомендуется заменить непучинистым. Обратную засыпку, которая выполняется по всему периметру здания, необходимо защитить слоем фильтрующего материала (рис.1).

Защита фундамента от воздействия касательных сил морозного пучения грунта: 1 — фундамент; 2 — обратная засыпка из непучинистого грунта; 3 — фильтрующий материал; 4 — существующий пучинистый грунт

Одним из путей уменьшения активности пучинистых грунтов является устройство дренажа, позволяющее понизить влажность грунта за счет снижения уровня грунтовых вод (рис.2).

Варианты устройства дренажа для снижения уровня грунтовых вод: 1 — существующий фундамент; 2 — дренажные трубки; 3 — фильтрующий материал; 4 — промытый гравий

Подведу итог: Существует два основных метода уменьшения активности пучинистых грунтов — это дренаж и обратная засыпка из непучинистых грунтов.

Утепление оснований фундаментов

Исключить морозное пучение грунтов позволяет устройство теплоизоляции вокруг здания. Сущность этого способа заключается в том, что находящийся около здания грунт защищается теплоизоляционными материалами от промерзания и тем самым ликвидируется причина, вызывающая морозное пучение.

Для устройства теплоизоляции используют утеплители, способные сохранять необходимые теплозащитные качества во влажной среде и воспринимать нагрузки от расположенных над ними конструкций. Этим требованиям в наибольшей степени отвечает экструдированный пенополистирол различных марок.

Размещение теплоизоляционного материала по периметру здания позволяет не только защитить грунт от промерзания, но и утеплить подвальные помещения (рис 3).

Защита грунта от промерзания в сочетании с утеплением подвальных помещений: 1 — стена подвала; 2 — песчаная подсыпка толщиной 200 мм; 3 — экструдированный пенополистирол; 4 — песчано-гравийная засыпка толщиной 300 мм

Грунт вокруг дома выкапывают на глубину 0,5-0,6 м. Размеры выемки должны обеспечить укладку утеплителя шириной не менее 1,2 м. После этого на дно траншеи насыпают слой промытого песка толщиной не менее 200 мм, устраивают небольшой уклон песчаной подушки в сторону от фундамента и тщательно утрамбовывают. На песок укладывают теплоизоляционные плиты из экструдированного пенополистирола. Толщина плит принимается в зависимости от коэффициента теплопроводности утеплителя (таблица).

Толщина плит для теплоизоляции фундамента в зависимости от коэффициента теплопроводности утеплителя

Не следует забывать, что потери тепла через наружные углы здания значительно превышают потери через стены, поэтому в зоне углов необходимо предусмотреть дополнительное утепление. Для этого на расстоянии 1,5-2 м от угла укладывают утеплитель толщиной в 1,4-1,5 раза большей, чем приведенная в таблице (рис 4).

Утепление с учетом потерь тепла через наружные углы здания: 1 — наружные стены дома; 2 — утепление из экструдированного пенополистирола по периметру дома; 3 — дополнительное утепление экструдированным пенополистиролом в зоне наружных углов

Утепление основания крыльца

Наиболее радикальным способом защиты крыльца от выпирания является защита его основания от промерзания (рис 5).

Утепление основания крыльца: 1 — песчаная или гравийная подсыпка толщиной 400 мм; 2 — экструдированный пенополистирол; 3 — слой песка толщиной 50-100 мм; 4 — лестница

Затем утеплитель засыпают слоем песка или гравия толщиной не менее 300 мм до поверхности грунта. Такое утепление будет препятствовать промерзанию грунта и появлению сил морозного пучения. Для этого делают выемку на 700 мм глубже подошвы крыльца или лестницы. На дне выемки устраивают песчаную подсыпку толщиной не менее 400 мм из промытого песка или гравия. На уплотненное основание укладывают плиты экструдированного пенополистирола, толщина которых принимается в соответствии с таблицей. Поверх утеплителя насыпают слой песка не менее 50 мм, на который устанавливается лестничный марш или крыльцо. Для защиты основания от промерзания утеплитель должен выступать за границы крыльца на 1,2 м.

Защита подъездов к гаражу от деформаций, вызванных морозным пучением грунтов

На подъезде к гаражу в результате морозного пучения грунтов могут появиться неровности, мешающие нормальному открыванию ворот, если у вас, конечно, не ролеты. Площадка перед гаражом постоянно очищается от снега, поэтому земля промерзает на большую глубину, что влечет за собой увеличение уровня деформаций грунта, вызванных силами морозного пучения. Предотвратить эти явления можно путем устройства теплоизоляции под дорогой, ведущей к гаражу. Для этого под площадкой или дорогой выкапывают небольшой котлован глубиной около 0,4 м. Его ширина с каждой стороны должна быть на 1,2 м больше ширины дороги (рис. 6).

Защита подъездов к гаражу от морозного пучения грунта: 1 — песчаная или гравийная подсыпка толщиной 100-200 мм; 2 — экструдированный пенополистирол; 3 — слой песка толщиной 50 мм; 4 — засыпка из песка и грунта; 5 — бортовой камень; 6 — покрытие дороги (асфальт, плиты); 7 — песчаная подсыпка толщиной 200 мм

На дне котлована устраивают песчаную или гравийную подсыпку толщиной не менее 100-200 мм, на которую укладывают плиты из экструдированного пенополистирола требуемой толщины. Следует отметить, что, помимо способности сохранять высокие теплозащитные характеристики в грунтовой среде, экструдированный пенополистирол является материалом, способным воспринимать достаточно большие нагрузки, в частности от асфальтового покрытия дороги и машины, стоящей на нем.

Утеплитель, находящийся под полотном дороги, засыпают дополнительным слоем песка толщиной 200 мм, по которому укладывают покрытие из плит или асфальта. На песчаной подсыпке можно установить бортовой камень, заглубив его в песок приблизительно на 200 мм. Утеплитель, расположенный вне эксплуатируемого покрытия, засыпается слоем песка (20-30 мм), после чего выемка заполняется грунтом и выравнивается.

Аналогичным образом утепляют площадки перед домом (рис 7) и пешеходные дорожки, покрытые плиткой (рис 8). Не следует забывать, что выемка под утеплитель должна быть с каждой стороны на 1,2 м шире площадки или дорожки.

Утепление площадки перед домом: 1 — песчаная или гравийная подсыпка толщиной 200 мм; 2 — экструдированный пенополистирол; 3 — слой песка толщиной 30 мм; 4 — обратная засыпка песком и грунтом; 5 — покрытие площадки; 6 — песчаная подсыпка

Устройство пешеходных дорожек: 1 — песчаная или гравийная подсыпка толщиной 100 мм; 2 — изолируемые трубы; 3 — гравийно-песчаная смесь толщиной 100 мм; 4 — экструдированный пенополистирол; 5 — засыпка песком, гравием или грунтов

Трубопроводы можно утеплить, расположив теплоизоляционные плиты не только сверху, но и по бокам (рис 9), а при прокладке новых инженерных коммуникаций их рекомендуется поместить в теплозащитный канал из экструдированного пенополистирола (рис 10).

Теплоизоляция трубопроводов с помощью теплоизоляционных плит: 1 — песчаная или гравийная подсыпка толщиной 100 мм; 2 — изолируемые трубы; 3 — гравийно-песчаная смесь толщиной 100 мм; 4 — экструдированный пенополистирол; 5 — засыпка песком, гравием или грунтом

В этой статье мы научились правильно утеплять основание фундамента, крыльцо, подъезды к гаражу. Но, повторюсь, эти методы исполняются при «идеальном» строительстве. Как показывает практика, все заканчивается обратной засыпкой и утеплением стен фундамента — экструзией. Никого не волнует, как будет эксплуатироваться здание потом, после сдачи. Поэтому, когда мы идем по улицам и видим «поднявшуюся» брусчатку, перекосы крыльца и другие недоработки, то можем смело говорить, что они появились из-за неосведомленности заказчика. Поэтому обращайтесь к профессионалам, смотрите их объекты, которые уже эксплуатируются и консультируйтесь. Мы даем онлайн консультации на сайте NGorod60.ru, можете задать любой интересующий вас вопрос, а если приедете лично, то получите даже рекомендации по выбору подрядчиков.

Свои вопросы Вадиму Хмельницкому вы также можете оставить в форуме под публикацией.

Утепление фундамента снаружи или изнутри

Приняв решение утеплять или не утеплять фундамент, появляется новый — какой из способов утепления фундамента наиболее эффективный. В каких случаях следует или нет применять наружное либо внутреннее утепление. Откуда берется морозное пучение?

Морозное пучение грунта. Изотерма.

Явление морозного пучение складывается из наличия обязательных 3 факторов:

• Содержание большой фракции ила (морозо-восприимчивого грунта) не менее 5 %
• Влагонасыщение почвы более 80 %
• Наличие отрицательных температур

Удаляя один из факторов влияния, мы исключаем промерзание грунта и устраняем морозное пучение. Полезно понимать, что действие сил морозного пучения перпендикулярно плоскости промерзания грунта.Целесообразно добиваться минимизации (исключения) сразу нескольких факторов — влияние отрицательных температур (теплоизоляция) и уменьшение насыщенности грунта влагой (дренаж).

Теплоизоляция со всех сторон, по методу FPSF, исключает попадание отрицательных температур под фундамент, что позволяет исключить влияние вертикальной составляющей сил морозного пучения.

Тепловые потоки вокруг утепленного фундамента

За более чем 50 лет, свыше 1 млн. домов в Норвегии, Швеции и Финляндии построены с применением теплоизоляции мелко-заглубленных фундаментов, в том числе плит, значительно выше нормативной глубины промерзания грунта, такая технология — FPSF (frost-protected shallow foundation) — признана стандартом строительства. С 2000 года Международный Жилищный кодекс (IRC) признал метод FPSF предписывающим для строительства отапливаемых зданий

5 причин утеплять фундамент только снаружи:

• Защищаемся от проникновения внешнего холода внутрь дома
• Фундамент всегда остается теплым (если говорить о доме с постоянным проживанием), внутри конструкции отсутствуют значительные перепады температур
• Отодвигаем точку росы дальше за пределы конструкции — исключаем намокание (избыточная влажность)
• Защищаемся от появления плесени и грибка в помещениях
• Снижаем вероятность досрочного уменьшения срока службы дома.

Утепление снаружи, помимо защиты от внешнего холода, исключает промерзание конструкции фундамента и внутренних перепадов температур, что позволяет вынести точку росы дальше за пределы конструкции, тем самым минимизировав накопление влаги в бетоне и проникновения ее в жилые помещения, что может стать причиной появления грибка и плесени.

При замерзании влага значительно расширяется и это может стать причиной постепенного разрушения фундамента, что негативно скажется на надежности и долговечности дома,

Следует заметить, что накопление влаги в любом материале еще больше снижает его теплозащитные свойства.

5 причин не утеплять фундамент изнутри:

• Промерзание конструкции фундамента
• Температурные перепады и образование влаги
• Вероятность появления плесени и грибка
• Повышения степени воздействия разрушающих факторов
• Присутствие составляющей теплопотерь из фундамента в грунт

Следует признаться не всегда возможно утеплить фундамент снаружи, это как правило выполнимо только на стадии строительства фундамента. А если дом уже построен и эксплуатируется, то экономически целесообразно сделать утепление изнутри, это касается только домов с цокольным этажом. Особенность утепления фундамента изнутри состоит в том, что это приведет к уменьшению полезной площади помещения цокольного этажа. Эффект в этом будет, мы отодвинем точку росы дальше от внутренней стены конструкции.

Вывод из всего вышесказанного один — утепление фундамента имеет максимальный эффект при наружном исполнении. При определенных обстоятельствах это позволит сэкономить не только на стоимости устройства фундамента дома, но и выиграть в надежности, долговечности и энергоэффективности.

Для наших заказчиков мы рекомендуем именно внешнее утепление.

Возможно, Вам будет интересно

Увидеть собственными глазами строящиеся дома компании СИНЕРГИДОМ, это лучшая возможность понять преимущества применяемых технологий Passive House не только на словах!

Силы морозного пучения грунтов

Природа сил пучения

Морозное пучение – это увеличение объема грунта при отрицательных температурах, то есть зимой. Происходит это из-за того, что влага, содержащаяся в грунте, при замерзании увеличивается в объеме.

Плотность воды составляет 1000 кг/м3, плотность льда 916 кг/м3, это значит, что при одинаковой массе лед будет занимать больший объем, нежели вода примерно на 9%. Зимой вода, содержащаяся в грунте, превращается в лед, увеличиваясь в объеме, и тем самым создает давление на грунт. Под действием этого давления грунт начинает двигаться. Это давление не может продавить глубоко залегающие нижние плотные слои грунта, поэтому выдавливает грунт вверх, а вместе с ним и фундамент дома.

Больше всего морозному пучению подвержены глинистые грунты (объем грунта может увеличиваться на 10-15%, то есть при глубине промерзания 1,5 м – на 15-20 см). Песчаные грунты подвержены пучению гораздо меньше; каменистые и скальные – практически не подвержены. Разница в том, что глина не пропускает сквозь себя воду, поэтому грунты, содержащие глину накапливают в себе влагу. А между частицами песка или гравия вода просачивается и уходит в нижележащие слои, а та влага, которая и содержится в песчаном грунте распределяется в нем равномерно, поэтому пучение такого грунта происходит равномерно, что уже не так опасно для фундамента дома.

Зимой сила пучения достаточно велика, чтобы поднять фундамент вместе с домом, при этом нет никакой гарантии, что приподнятый дом весной вернется в исходное положение. Это было бы не так страшно, если бы дом поднимался и опускался равномерно, но это не так. В результате в доме возникают перекосы стен, дверных проемов и окон. В наибольшей степени это относится к каркасным или щитовым домам, в меньшей степени к домам сложенным из бруса, так как они сами по себе представляют жесткую конструкцию. Стены кирпичного дома при пучении могут потрескаться из-за того, что фундамент поднимается неравномерно — с одной стороны больше, с другой меньше. Например, под отапливаемым домом земля не промерзает, и часть фундамента под внутренними стенами дома не испытывает действия пучения, в то время как вокруг дома за внешними стенами фундамента промерзание есть. Осенью с северной стороны дома земля начинает промерзать быстрее, чем с южной: с одной стороны дома есть пучение, с другой — нет.

Воздействие сил морозного пучения на фундамент

Силы морозного пучения действуют не только на основание фундамента, но и на его боковые стенки, ведь грунт увеличивается в объеме не только под основанием фундамента, но и вокруг него. Грунт, находящийся вокруг фундамента, зимой примерзает к его стенкам и при движении тянет его за собой. Таким образом, всю силу пучения можно разложить на две составляющие: одна действует на основание (нормальная составляющая), вторая на стенки (касательная составляющая). Чем глубже закладывается фундамент, тем меньше сила пучения, которая действует на основание фундамента. Но вместе с тем, боковая поверхность увеличивается и с ней увеличивается суммарная касательная сила, действующая на стенки фундамента. Воздействие касательного пучения может быть очень значительным – до 5-7 тонн на квадратный метр. Этого хватит, чтобы выдавить из грунта глубоко заглубленный фундамент, на котором возведен легкий каркасный дом, вес которого не способен уравновесить действие пучения. Поэтому заглубление фундамента на глубину ниже глубины промерзания совсем не гарантирует его устойчивость к пучению. Например, столбчатый фундамент деревянного каркасного дома, заглубленный на два метра, будет выталкиваться вверх касательными силами морозного пучения, основания столбиков фундамента будут отрываться от слоя грунта, на который они опирались, грунт будет сыпаться в образовавшийся зазор и заполнит его. Весной, когда земля оттает, столбику некуда будет опускаться, он так и останется в «приподнятом» состоянии, а на следующий год история повторится.

Существует две крайности:
• Глубоко заглубленный фундамент: на его основание не действуют силы пучения, зато на его боковую стенку их воздействие максимально. Заглубленные фундаменты применяются для строительства кирпичных, каменных и бетонных домов, вес которых должен уравновесить действие касательных сил пучения.
• Мелко заглубленный фундамент: на его основание силы пучения действуют в полной мере, но зато минимально их касательное воздействие на боковые стенки. Такие фундаменты применяются для строительства каркасных, щитовых и деревянных домов.

Как бороться с силами пучения

Для защиты от морозного пучения существует несколько способов: замена грунта на непучинистый, удаление влаги из грунта, утепление грунта. Замена грунта на непучинистый (т.е. на песчаный) возможна при заложении фундамента. Под его основание укладывают подушку из утрамбованного песка высотой около 30 см и шириной на 20 см больше, чем ширина фундамента. Смысл этой подушки в том, чтобы, во-первых, равномернее распределить нагрузку от фундамента, во-вторых, уменьшить действие нормальной составляющей сил пучения на мелкозаглубленный фундамент. Здесь надо понимать, что песчаная подушка снижает действие пучения не за счет того, что песок непучинистый грунт, а за счет уменьшения слоя пучинистого грунта. Если при глубине промерзания 1,5 м укладывать фундамент на глубину 1 м, то слой пучинистого грунта составит 50 см а его возможное увеличение до 5 см. Если под тот же фундамент делать песчаную подушку 30 см, то слой пучинистого грунта составит уже не 50 см а 30 см, и его возможное увеличение будет не больше 3 см. Непучинистый грунт также рекомендуется использовать для обратной засыпки после того, как фундамент залит и опалубка с него снята. Так, в непосредственном контакте с фундаментом будет находиться непучинистый грунт, не содержащий влаги, который не будет примерзать к его стенкам. Со временем (через несколько лет) песок в обратной засыпке и в подушке может заилиться: частички глины из окружающего грунта будут попадать в него, и он потеряет свои непучинистые свойства. Для защиты от заиливания песчаную подушку и обратную засыпку нужно отделить от остального грунта пленкой или фильтрующей тканью.

Другая мера по борьбе против пучения — это удаление влаги, в свою очередь эту меру можно разделить на две составляющих — защита от попадания влаги с атмосферными осадками и удаление уже имеющейся влаги. Чтобы оградить грунт вокруг фундамента от осадков в виде дождя и тающего снега по всему периметру дома нужно делать отмостку. Ее ширина должна быть больше ширины обратной засыпки, чтобы вода отводилась подальше от фундамента.

Утепление грунта вокруг дома позволяет уменьшить или вообще исключить промерзание земли. Благодаря утеплению грунта становится возможно строительство мелкозаглубленных фундаментов за счет искусственного уменьшения глубины промерзания. Однако, это возможно только в областях, где среднегодовая температура положительная. Ширина полосы утеплителя должна соответствовать глубине промерзания: если земля промерзает на 1,5 м, то утеплять надо вокруг дома полосу шириной 1,5 м. Толщина утеплителя зависит от его теплоизоляционных свойств и от климатических условий.

Еще одна мера по защите фундамента от морозного пучения, применяемая при строительстве любых видов фундаментов — это сделать его поверхность более гладкой. Сам по себе бетон — пористый материал, и с его поверхностью грунт хорошо смерзается, и при пучении сильно воздействует на него. Самый простой способ устранить это — прокладывать рубероид между поверхностью фундамента и грунтом. Рубероид более гладкий материал, и движущийся грунт будет по нему скользить, и касательная составляющая силы пучения значительно снижается.

Читайте так же:

Глубина промерзания грунта
Промерзание грунта приводит к его пучению и негативному воздействию на фундамент здания. Глубина промерзания зависит от типа грунта и климатических условий.

Уровень грунтовых вод
Грунтовые воды – это первый от поверхности земли подземный водоносный слой, который залегает выше первого водоупорного слоя. Они оказывают негативное воздействие на свойства грунта и фундаменты домов, уровень грунтовых вод необходимо знать и учитывать при заложении фундамента.

Пучинистый грунт
Пучинистый грунт – это такой грунт, который подвержен морозному пучению, при промерзании он значительно увеличивается в объеме. Силы пучения достаточно велики и способны поднимать целые здания, поэтому закладывать фундамент на пучинистом грунте без принятия мер против пучения нельзя.

Расчет фундамента для дома: нагрузка на фундамент и грунт
На этапе проектирования будущего дома в числе прочих расчетов необходимо выполнить расчет фундамента. Цель этого расчета – определить, какая нагрузка будет действовать на фундамент и грунт, и какой должна быть опорная площадь фундамента. Для того, чтобы определить суммарную нагрузку на фундамент, необходимо посчитать вес будущего дома со всеми эксплуатационным нагрузками (проживающими там людьми, мебелью, инженерным оборудованием и т.п.)

Несущая способность грунтов Несущая способность грунтов – это его основанная характеристика, которую необходимо знать при строительстве дома, она показывает какую нагрузку может выдержать единица площади грунта. Несущая способность определяет, какой должна быть опорная площадь фундамента дома: чем хуже способность грунта выдерживать нагрузку, тем больше должна быть площадь фундамента.