Утепление грунта вокруг фундамента можно осуществить с помощью различных материалов, таких как пенопласт, минеральная вата или специальные теплоизоляционные маты. Эти материалы помогают предотвратить промерзание земли и тем самым защищают фундамент от морозных деформаций и избыточной влаги.
Важно также обеспечить правильное отклонение поверхности земли от фундамента для стока дождевой воды и снега, что в сочетании с утеплением позволит создать надежный барьер от негативного воздействия зимних температур. Дополнительно, растения и многолетние травы могут помочь в удержании тепла в грунте, создавая естественную защиту.
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 ) возможно 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
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.
Что значит «утеплить грунт» под домом, зачем и как это делают
Все знают, что внутренние помещения дома теряют тепло через окна, стены, крышу. Но мало кто задумывался над тем, что и через фундамент происходит потеря тепла. Причем именно фундамент является главным источником этих потерь. Его также следует утеплять не в меньшей мере, чем и остальные части дома.
Способы утепления фундамента
Если частный дом еще только проектируется, то на этой стадии легче всего запланировать утепление фундамента. Гораздо сложнее это сделать, когда дом уже построен и эксплуатируется.
Если фундамент утепляется в процессе его строительства, то сделать это совсем несложно. На этом этапе можно выполнить утепление, как снаружи, так и изнутри конструкции. До заливки опалубки раствором в нее вставляют утеплитель по наружной и внутренней стороне. Материал утеплителя подбирают такой, который может хорошо впитывать раствор и оставаться с бетонной конструкцией единым целым. Можно также использовать для этого несъемную опалубку.
Все осложнится, если нужно утеплить фундамент уже построенного дома, в котором уже проживают люди. Еще сложнее, если величина, на которую заглублен фундамент, не превышает глубины промерзания грунта. Тогда земля под домом может промерзать.
Не всегда в уже построенном доме можно выполнить утепление по наружным поверхностям фундамента. В таких случаях ограничиваются утеплением внутренних поверхностей.
Есть три варианта выполнения теплоизоляции. Ее можно сделать грунтом, пенополистиролом и керамзитом.
Выполнение теплоизоляции фундамента грунтом
Это — очень бюджетный способ утепления фундамента, не требующий покупки теплоизоляционных материалов. Но в этом случае уровень грунта будет доходить до пола дома. И весь фундамент должен быть засыпан грунтом полностью. Нужно также предусмотреть вывод воздуха из подвала, проложив воздухоотвод до засыпки грунтом. Несмотря на дешевизну, этот способ утепления – худший из трех.
Грунт — плохой утеплитель. Выполнять такое утепление можно, если под домом есть подвал, который не позволит промерзнуть полу.
Выполнение теплоизоляции фундамента керамзитом
Керамзит – удобный и недорогой утеплитель, который традиционно используется для теплоизоляции фундамента. Утепление с его применением очень эффективно. С помощью керамзита можно улучшить утепление фундамента грунтом. У керамзита много пор, заполненных воздухом. Благодаря им, материал обладает не только теплоизоляционными качествами, но и является преградой для воды.
Выполнение теплоизоляции пенополистиролом
Это самый эффективный способ теплоизоляции фундамента. Этот утеплитель обеспечит стопроцентную теплоизоляцию. Для утепления фундамента понадобится пенполистирол, произведенный в виде плит. Перед монтажом плит фундамент нужно гидроизолировать.
Пенополистирол монтируется на всю поверхность фундамента от самой нижней точки до пола.
Нельзя плиты прибивать или привинчивать к фундаменту, так нарушается гидроизоляция. Их крепят на клей или монтируют на пять точек подогретой битумной мастики, если для гидроизоляции фундамента используется именно она. Места стыков плит заделываются монтажной пеной. Чем плотнее уложены плиты. Тем эффективнее будет утепление.
Плиты из пенполистирола не должны подвергаться облучению ультрафиолетом. Из-за этого материал начнет разрушаться. Все открытые солнцу плиты утеплителя должны быть защищены облицовочным материалом.
Утепление грунта вокруг фундамента
Промерзший грунт, который к этому моменту насыщен водой, увеличивается в объеме и создает дополнительное давление на фундамент. Это не относится к песчаному грунту. Но грунт, содержащий глину, торф или очень мелкий песок, способен впитать много воды.
Чтобы уменьшить это давление, фундамент на пучинистых грунтах выполняют заглубленным так, чтобы его самая нижняя точка находилась ниже уровня грунтовых вод. На боковые стены наносится дренажное покрытие. Пространство между грунтом и стенами фундамента засыпается утепляющим материалом. Это может быть керамзит, щебень, шлак.
Для утепления грунта вокруг фундамента служит и отмостка. Для этого под нее укладывается слой керамзита, толщина которого не должна быть меньше 30см.
Утепление фундамента не только снизит теплопотери дома, но и продлит его срок эксплуатации, так как защитит фундамент от воздействия влаги.
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.
