Мелкозаглубленный утепленный фундамент — это тип фундамента, который располагается на небольшой глубине вComparison with conventional foundations, это решение более экономично и ускоряет процесс строительства. Такой фундамент утепляется специальными материалами, что позволяет предотвратить промерзание и улучшает теплоизоляцию жилых помещений.
Этот тип фундамента подходит для легких построек, таких как дачи и дома с небольшим количеством этажей. Он обеспечивает хорошую стабильность и долговечность конструкций, а также является эффективным решением для строительства в районах с низким уровнем грунтовых вод.
Фундамент мелкозаглубленный (МЗЛФ)
Мелкозаглубленный фундамент – это фундамент, который закладывается на глубину меньше глубины промерзания грунта. Мелкозаглубленный фундамент еще называют незаглубленным, для его устройства не надо рыть траншеи, достаточно просто снять растительный слой почвы. Глубина заложения в этом случае определяется только необходимостью опереться на слой грунта с достаточной несущей способностью. В отличие от фундамента глубокого заложения, мелкозаглубленный фундамент опирается на грунт, подверженный морозному пучению, но, несмотря на это, способен обеспечивать достаточную устойчивость для легких зданий.
Сила пучения действует на любой фундамент в двух направлениях: снизу на основание и сбоку на стенку. И то и другое воздействие представляет опасность для фундамента и может вывернуть его из грунта. Идея мелкозаглубленного фундамента заключается в том, чтобы за счет уменьшения площади стен фундамента свести к минимуму силу пучения, действующую на него сбоку, а силу пучения, действующую на основание снизу, уравновесить массой здания. Именно поэтому под мелкозаглубленный фундамент не роют траншею, а просто снимают верхний растительный слой почвы и сантиметров 20 грунта, делают подушку под фундамент из крупного песка и гравия на те же 20 см и на эту подушку уже ставят фундамент.
Мелкозаглубленный фундамент используется для строительства легких зданий – деревянных и каркасных. Кирпичные, каменные и железобетонные здания возводить на нем не рекомендуется, потому что он опирается на верхний слой грунта – наименее уплотнённый и имеющий меньшую несущую способность по сравнению с более глубокими слоями грунта. Под строительство тяжелых зданий надо делать глубоко заглубленный фундамент.
Мелкозаглубленный фундамент делают плитного или ленточного типа. При движении грунта под фундаментом дом поднимается и опускается равномерно (особенно хорошо это работает в случае с плитным мелкозаглубленным фундаментом).
При строительстве мелкозаглубленного фундамента используются те же материалы, что и для устройства других типов фундамента: кирпич, готовые железобетонные блоки, монолитный железобетон. Фундамент мелкого заложения также необходимо армировать.
Утепленный мелкозаглубленный фундамент на пучинистом грунте
Для того чтобы снизить воздействие сил морозного пучения, мелкозаглубленный фундамент и находящийся вокруг него пучинистый грунт можно утеплить. Утепленный грунт промерзает на меньшую глубину, уменьшается количество замерзающей в грунте воды, расширение грунта становится меньше, и, соответственно, сила пучения тоже снижается.
Утепленный участок грунта: под утеплителем возникает участок непромерзающего грунта.
Если длина и ширина утеплителя больше, чем глубина промерзания, то под утеплителем образуется область непромерзающего грунта, в которой нет сил пучения. Так, укладывая утеплитель вокруг фундамента на расстоянии 1–1,5 м, можно избавиться от воздействия сил пучения. Под самим домом грунт тоже промерзает значительно меньше, тем более если дом отапливаемый и в нем живут круглый год.
Сам мелкозаглубленный фундамент, будучи сделанным из кирпича или бетона, является хорошим проводником тепла. Поэтому его тоже надо утеплять, иначе непосредственно под ним грунт будет промерзать. Схема утепленного мелкозаглубленного фундамента показана на рисунке.
Схема утепления мелкозаглубленного фундамента и грунта по периметру дома.
Kd.i: Правильный мелкозаглублённый ленточный фундамент (МЗЛФ) за 4дня. ч.1.
Kd.i: Правильный мелкозаглублённый ленточный фундамент (МЗЛФ) за 4дня. ч.2.
Читайте так же:
Утеплённый фундамент мелкого заложения своими руками
Устройство поверхностного теплоизолированного фундамента в большей части напоминает устройство ленточного фундамента обычного типа, за исключением глубины расположения и наличия теплоизоляции. При этом стоимость его заложения, благодаря существенному сокращению объёмов бетонных работ, соответственно, ниже.
Ленточный мелкозаглубленный утеплённый фундамент
Такие фундаменты имеют вертикальную теплоизоляцию с внешней стороны на всю глубину от подошвы до уровня выше отметки земли. Однако, не всё так просто. Монолитный бетон обладает большой теплопроводностью, так что и проникновение отрицательных температур может произойти непосредственно через тело фундамента.
Иными словами, неглубокий фундамент способен сам заморозить грунт под собой. Чтобы полностью исключить эту вероятность, выполняют дополнительное утепление в том числе и цокольной части фундамента.
Полноценная схема теплоизоляции фундамента мелкого заложения должна состоять как минимум из двух участков — вертикального и горизонтального.
- Вертикальный участок располагается на внешней стенке фундаментной ленты от подошвы и до верхнего среза цокольной части.
- Горизонтальный может располагаться как на уровне подошвы, так и выше. Зачастую он становится ещё и своеобразным основанием для укладки бетонной отмостки.
Вместе вертикальный и горизонтальный участки должны образовать сплошной пояс по периметру здания.
Чтобы утепление фундамента было действительно качественным, его необходимо предварительно рассчитать под конкретную постройку и регион. В зависимости от климатических условий выбираются все параметры теплоизоляционного слоя: толщина для вертикального участка, ширина вдоль периметра и величина расширенной части на углах фундамента для горизонтального участка.
Полная методика вычислений теплотехнических параметров, которой оперируют проектировщики, достаточно сложна для частного застройщика, однако есть и менее трудоёмкий метод, который позволяет вычислить искомые значения с приемлемой точностью.
Расчёт толщины теплоизоляции фундамента
Для вертикального участка можно воспользоваться формулой суммарного сопротивления теплопередаче R = Rб + Rт. Где R=d/λ высчитывается как отношение толщины материала к коэффициенту теплопроводности.
То есть требуемая толщина теплоизоляционного слоя будет равна: dт=(R-dб/λб)*λт, где dт — искомая толщина теплоизоляции, dб — ширина бетонной ленты ПТФ фундамента, λб — коэффициент теплопроводности бетона, λт — коэффициент теплопроводности ЭППС.
Поскольку коэффициент теплопроводности λ для любого строительного материала величина табличная, а ширина ленты фундамента тоже известна, остаётся только узнать значение сопротивления теплопередаче R.
Этот параметр нормируется для типа построек и различных климатических регионов.Для Уральского региона он будет равен от 3,42 до 3,64.
С имеющимися данными расчёт требуемой толщины слоя теплоизоляции труда уже не составит. Например, при утеплении бетонного ПТФ фундамента шириной 500 мм экструзионной плитой dт=(3,5-0,5/1,7)х0,029=0,093 или ~100 мм. Результат стоит округлить в большую сторону применительно к имеющимся типоразмерам плит. В данном случае можно использовать как один 100 мм слой, так и уложенные с перехлёстом два слоя по 50 мм.
Ширина горизонтальной части по внешнему периметру постройки для уральской климатической зоны 1,5-1,8 м. Толщина порядка 80 мм. На угловых участках стен ширину и толщину «юбки» необходимо увеличить в 1,5 раза.
* ВЫ можете воспользоваться калькулятором толщины на сайте производителя теплоизоляции.
Самостоятельная закладка ПТФ фундамента
По периметру будущей постройки, под планируемыми наружными и несущими внутренними стенами копают траншею. Сразу после съёма верхнего грунта делается песчаная подушка толщиной порядка 10 см. Её основная задача заключается в устранении неровностей в плоскости контакта подошвы фундамента с грунтом основания.
Другими словами, неровности котлована присыпают песком и выводят «в горизонт». Такая подсыпка устраивается в большинстве случаев. В песчаных грунтах при устройстве монолитных железобетонных фундаментов роль такой подготовки выполняет 100-150 мм слой тощего бетона, называемый подбетонкой.
Искусственная песчаная засыпка в принципе не должна быть излишне высокой. Материал отсыпается слоями и тщательно уплотняется. Самодеятельные строители совершают большую ошибку, заменяя механическое уплотнение песка простой проливкой водой, или совсем её не делая.
В результате такой «экономии» получается фундамент с непредсказуемыми характеристиками. Песчаную подсыпку без тщательного механического уплотнения необходимо как минимум проливать цементным «молоком».
При утеплении подошвы ленточного фундамента, теплоизоляция свободно укладывается на подготовленное основание (уплотнённую песчаную подушку). В этом случае соседние плиты при необходимости можно скрепить между собой гвоздевыми пластинами. Экструзионный пенополистирол легко пилится обычной ножовкой или режется ножом.
Бетонные работы выполняют с применением опалубки из стенок опорных брусков и обшивкой из плотно подогнанных друг к другу досок. Ширина основания зависит от толщины стен и передаваемой на фундамент нагрузки. Обычно его ширина равна толщине стен или немного тоньше. Высота принимается равной двойной ширине. Можно сделать фундамент высотой равной ширине фундамента, но в этом случае потребуется более мощное армирование.
Монолитный ленточный фундамент мелкого заложения должен быть армирован как в нижнем, так и в верхнем поясе. Его конструкция подвержена знакопеременным нагрузкам, растянутые и сжатые зоны периодически меняются местами.
В тёплый сезон вес здания и сила давления грунта чаще всего уравновешивают друг друга и изгибающего напряжения не возникает. В зимний период ситуация кардинально меняется — снизу давят морозные силы пучения, сверху вес здания и снег. Эти силы распределены неравномерно и где именно произойдет вспучивание, а где прогиб, предугадать сложно. Поэтому разумнее армировать и сверху, и снизу, уделяя особое внимание углам и примыканиям.
Схема армирования углов мелкозаглублённого фундамента
- — продольная рабочая арматура;
- — поперечные связки;
- — П-образная арматура.
С армированием прямой части фундамента вопросов, как правило, не возникает. Стержни арматуры заданного диаметра связывают между собой хомутами, формируя пространственную структуру металлического каркаса. А вот состыковка двух или трёх прямых горизонтальных участков в углах не так проста, как кажется на первый взгляд.
Стыковать арматуру простым наложением в перекрестьях недопустимо. Максимальный изгибающий момент может быть где угодно. Поэтому углы ленты должны быть дополнительно армированы Г-образными или П-образными стержнями и особым способом заведены в боковые стенки. Только так можно получить прочную пространственную конструкцию, способную держать изгибающие моменты в любых направлениях. Другими словами, получится действительно монолитный пояс.
Укладку бетона, чтобы не расходовать влагу жидкого бетона, ведут в обильно смоченной водой опалубке. Опытные строители рекомендуют опалубку выкладывать полиэтиленом, чтобы бетонное молоко не вытекало наружу. От качества раствора напрямую зависит прочность будущего основания.
Поэтому при заказе готового бетона стоит убедиться в его качестве, запросив у производителя сертификат соответствия бетона строительным нормативам. В любом случае не лишним будет из каждого миксера забрать пробы — залить бетон в предварительно подготовленные из досок формы 10х10х10 см. В случае сомнений в качестве материала их можно будет отдать на экспертизу.
Бетон крайне желательно залить за один приём. Если раствор подается прямо из миксера, заполняют сначала самый дальний край опалубки, постепенно передвигаясь ближе. В структуре монолита не должно быть пустот, иначе прочность основания сильно снизится. Поэтому бетон сразу разравнивают лопатой и трамбуют штыкованием до тех пор, пока поверхность не заблестит от выступившей влаги (цементного молока).
Спустя 20-24 часа ленту можно смочить водой. Летом опалубку с бетоном лучше всего ещё и укрывать плёнкой. Приступать к дальнейшим работам можно лишь после набора не менее 70-75% прочности.
В летние месяцы (средняя днём +20ºС, ночью +10ºС) период ожидания составит от 20 до 28 дней. Выполнять распалубку можно через 4-7 дней, в зависимости от используемых производителем бетона добавок.
Дальнейшие работы по утеплению фундамента экструзионными плитами производится после набора бетоном полной прочности. Стенки должны быть ровными и очищенными от грязи и наслоений бетона. Все неровности, раковины и сколы выравниваются и заполняются цементно-песчаным раствором. После высыхания выполняют весь комплекс мер по гидроизоляции.
При утеплении вертикальной части фундамента с нанесённым гидроизоляционным слоем фиксировать плиты на дюбеля категорически запрещается. В месте установки неизбежно возникнут течи, поэтому рекомендуется использовать специальный клей или клей-пену для пенополистирола. В дальнейшем теплоизоляция будет держаться на месте за счёт давления грунта при обратной засыпке.
Пена наносится 3-см полосой по всему периметру, плюс одной полосой по центру плиты с отступом от края не менее 2 см. На цокольную часть фундамента выше уровня земли утеплитель дополнительно фиксируют механически пятью дюбелями на плиту. На угловых участках их количество доводят до 6-8 шт. Зазоры между плитами теплоизоляции, если они превышают 2 мм, запенивают монтажной или всё той же клеевой пеной.
Усиление теплоизоляционных свойств фундамента в разы увеличивает теплосберегающие характеристики здания в целом и, соответственно, приводит к общему снижению расходов на отопление. Помимо повышения энергоэффективности, такой способ утепления ещё и увеличивает срок службы фундамента, ведь гидроизоляция надёжно защищена от различных механических воздействий.
Следует заметить, что сама по себе глубина заложения фундамента напрямую не связана с высотой цокольной части. То есть загородный дом совсем не обязательно должен иметь выход на том же уровне, что и окружающий участок. В определённых условиях отсутствие лестницы на входе в дом удобно. Однако при высоком уровне снежного покрова и в весеннее половодье подобное решение не назовёшь практичным.
Что из себя представляет мелкозаглубленный ленточный фундамент на пучинистых грунтах
Среди всех существующих типов опорных конструкций по степени распространенности уверенно лидирует ленточный фундамент.
Он обладает оптимальным набором эксплуатационных качеств, обеспечивает достаточную несущую способность при относительно небольшом расходе строительных материалов.
Существует несколько вариантов конструкции с различными техническими характеристиками, которые позволяют применять наиболее подходящий для имеющихся условий тип фундамента.
Выбор всегда бывает обусловлен гидрогеологической обстановкой на участке и соответствует величине нагрузок.
Что представляет собой мелкозаглубленный ленточный фундамент
Обычный ленточный фундамент погружают в грунт на глубину ниже уровня промерзания. Этот тип основания так и называется — заглубленный. Лента опирается на неподвижные и стабильные грунтовые слои, что исключает воздействия снизу на подошву основания.
При этом, боковые поверхности ленты имеют большую площадь, на которую воздействуют силы горизонтального пучения. Это создает высокую опасность для основания, поскольку боковые воздействия способны разрушить опорную конструкцию и представляют угрозу для постройки.
В наибольшей степени это опасно для малоэтажных небольших зданий, частных домов, вес которых не способен компенсировать нагрузки пучения.
Существует облегченный вариант — мелкозаглубленный ленточный фундамент (МЗЛФ). Он погружается в грунт на относительно небольшую глубину — от 0,5 до 1,5 м, что выше уровня промерзания грунта.
При такой конструкции возникает возможность появления вертикальных нагрузок пучения, воздействующих снизу, но значительно уменьшаются боковые воздействия.
Конструкция МЗЛФ практически полностью повторяет обычный заглубленный вариант, но с поправкой на меньшую глубину погружения. Несущая способность такого основания снижена и позволяет строить только относительно легкие малоэтажные здания, в основном, используется для частных жилых домов.
Достоинства и недостатки
К достоинствам МЗЛФ относят:
- Малый объем земляных работ.
- Значительно сокращается расход строительных материалов.
- Появляется возможность самостоятельного строительства.
- Финансовые затраты намного ниже, чем при строительстве обычного основания.
К недостаткам принято относить:
- Уменьшение несущей способности ленты.
- Запрет на строительство массивных и тяжелых построек. МЗЛФ предназначен только для малоэтажных и относительно легких домов.
- Существует необходимость тщательного обследования участка.
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!
Учитывая существующие ограничения, МЗЛФ широко распространен среди частных застройщиков (ИЖС) и высоко оценивается ими за экономичность и возможность строить своими руками.
Для каких грунтов его используют
Мелкозаглубленная лента подходит практически для всех типов грунта, кроме наиболее проблемных, к которым относятся торфяники, заболоченные участки.
Возможно строительство на следующих типах грунта:
- Сухие песчаные почвы.
- Гравелистые, скальные участки.
- Супеси, суглинки.
- Глинистые почвы.
Для каждого типа грунта существуют собственные технологические особенности строительства, связанные с глубиной погружения и составом ленты. Так, для сильно пучинистых почв не рекомендовано строительство сборных фундаментов, в особенности из кладочных материалов (кирпич, шлакоблок и т.п.).
Нагрузки пучения неравномерны и распределяются случайным образом. Кроме того, они непостоянны и способны менять свои значения, усиливаясь и ослабевая в разных, не поддающихся предварительному расчету, точках.
Поэтому на проблемных грунтах нужна монолитная лента, способная противостоять возникающим нагрузкам.
ВАЖНО!
МЗЛФ нельзя использовать на склонах, поскольку слабый контакт с грунтом спровоцирует сползание постройки.
Что такое пучинистые грунты и чем они опасны
Пучение — это процесс увеличения объема грунта, вызванный расширением замерзшей воды. Пучинистые грунты содержат достаточное количество влаги, чтобы она смогла повлиять на их состояние в зимнее время.
Примечательно, что на территории России большинство участков обладают таким типом грунта, что выдвигает особые требования к технологии строительства.
Наличие влаги делает эти грунты нестабильными в холодное время года. Вода замерзает, расширяется и начинает выдавливать грунт вверх или в стороны наименьшего сопротивления.
При этом, величина нагрузок пропорциональна количеству влаги и в разных точках имеет собственные значения, которые постоянно меняются.
Какие типы можно отнести к пучинистым
Пучинистые грунты — это почвы, содержащие большое количество влаги, способные поглощать и удерживать ее в себе.
К ним относятся:
- Глинистые грунты. Обладают наибольшим пучением, так как глина не пропускает воду, но хорошо удерживает ее благодаря пористой структуре. Из-за этого глинистые участки никогда полностью не высыхают, что является серьезной проблемой для строителей.
- Суглинки. Состоят из глины (10-30%) и песка. Способны задерживать воду в меньших объемах, чем глины, что уменьшает показатели морозного пучения относительно максимальных значений.
- Супеси. Содержание глины не превышает 10%, остальной состав приходится на песок. Впитывание воды у такого грунта относительно невысокое и степень пучения низкая.
Проблемными в отношении пучения являются также слоистые почвы, содержащие глиняные прослойки. Они задерживают впитывающуюся с поверхности воду, образуя почвенные водоносные слои.
Они нестабильны, периодически появляются и исчезают, что затрудняет предварительные расчеты.
Как защитить МЗЛФ от пучения
Защитой от пучения является слой песчаной засыпки. Она находится между дном и стенками траншеи и бетонной лентой, отсекая основание от непосредственного контакта с грунтом. Песчаный слой свободно пропускает влагу, вследствие чего прилегающие к ленте массы грунта всегда сухие и не склонны к пучению.
Нижний слой, находящийся непосредственно под основанием ленты, называется подушкой. Он компенсирует нагрузки, возникающие в подстилающих слоях грунта и служит местом размещения дренажной системы, выводящей излишки воды в специальные колодцы или близлежащие водоемы.
Пошаговая инструкция по монтажу
Технология строительства МЗЛФ отработана многолетней практикой и состоит из нескольких этапов, являющихся продолжением друг друга. Изменить последовательность действий невозможно, как и пренебречь какими-либо операциями.
Любая «самодеятельность» крайне опасна, создает возможность разрушения основания и постройки.
Порядок действий:
- Подготовка участка и рытье траншеи.
- Засыпка песчаной подушки.
- Установка опалубки.
- Монтаж армпояса.
- Заливка бетона, выдержка для затвердения.
- Гидроизоляция, утепление , засыпка пазух.
Рассмотрим эти операции внимательнее.
Подготовка траншеи
Удаляется верхний слой почвы, участок планируется и выравнивается по горизонтали. Затем производится разметка траншеи с помощью колышков и натянутых между ними шнуров. Отмечаются все угловые точки и места примыкания участков траншеи.
По разметке выкапывается траншея на заранее определенную глубину. Если работы производились с привлечением техники, все углы и пересечения выравниваются вручную.
Затем на дно траншеи засыпается слой песчаной подушки. Его толщина составляет 20-40 см. Чем выше показатель пучинистости, том толще должен быть слой засыпки. Материал тщательно трамбуют до максимального уплотнения.
На поверхность подушки укладывают слой геотекстиля, поверх которого укладывается двойной слой горизонтальной гидроизоляции (рубероид с промазкой битумной мастикой).
Монтаж опалубки
Опалубка собирается из обрезных досок. Они должны быть прямые и ровные, рекомендуется использовать строганный материал с одинаковой толщиной. Доски собирают в щиты шириной немного большей, чем высота ленты.
Никаких щелей или зазоров не должно быть, при обнаружении их следует заткнуть паклей или деревянными рейками.
Сборка щитов производится на поверхности, после чего их аккуратно опускают в траншею, выравнивают по осям и укрепляют снаружи упорами и вертикальными планками, а изнутри — поперечинами, определяющими ширину ленты.
Армирование и вязка
Арматура необходима для усиления ленты и компенсации осевых растягивающих усилий. Лента неустойчива на изгиб, а нагрузки пучения проявляются именно таким образом, поэтому создание армпояса является важнейшим этапом.
Основные функции выполняют горизонтальные стержни. Они размещаются на глубине 2-5 см от поверхности бетона. Для поддержки их в необходимом положении до момента заливки применяется вертикальная арматура — хомуты, предназначенные для фиксации положения стержней в составе пространственной решетки.
Рабочие стержни имеют толщину 12-16 мм, вспомогательные — 6-8 мм.
Сборка каркаса производится методом вязки мягкой стальной проволокой. Выполняются скрутки, образованные кусками проволоки длиной 25-30 см, сложенными пополам. Проволока обхватывает соединение прутков и скручивается на 4-6 оборота с помощь. специального крючка.
Такой способ прост и не требует использования специального оборудования.
Заливка
Заливка производится в один прием. Перерыв более суток недопустим, поэтому необходимо продумать и организовать процесс так, чтобы успеть залить всю ленту за один раз. Рекомендуется использовать готовый бетон, доставленный на площадку в миксере.
Надо создать систему лотков, подающих материал в опалубку. Заливка ведется с разных точек с таким расчетом, чтобы подавались равные количества бетона. Это поможет обеспечить равномерное качество ленты во всех точках, создаст максимальную прочность и устойчивость к нагрузкам.
После заливки ленту накрывают полиэтиленом и каждые 4 часа поливают водой. Через 3 для режим полива меняется — каждые 8 часов. Так продолжается еще неделю, после чего можно демонтировать опалубку.
Окончательное застывание ленты происходит через 28 дней.
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!
Сокращать срок выдержки бетона нельзя, это делает ленту менее прочной и надежной.
Завершающие этапы работы
После застывания на поверхность ленты устанавливаются гидроизоляция и утеплитель. Верхняя плоскость изолируется тем же способом,что и нижняя — двойным слоем рубероида, скрепленных битумной мастикой.
Боковые поверхности покрывают одним из нескольких типов гидроизоляции — пропиткой, битумной мастикой или оклеечными материалами.
Монтаж теплоизолятора производится с внутренней и внешней стороны ленты.
Используются влагонепроницаемые виды утеплителей:
- Пеноплекс.
- Пенопласт.
- Жидкий пенополистирол.
- Вспененный полиэтилен и т.п.
Установка изоляции должна быть сплошной, без щелей и промежутков. После выполнения этих операций производится засыпка пазух (оптимально — гравелистым песком), затем с внешней стороны заливается отмостка.
Полезное видео
В данном видео вам расскажут о небольших советах по установке МЗЛФ:
