Теплоизоляция фундамента по грунту

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.

Источник

Утепление фундамента. Утепление фундамента дома. Утепление пола по грунту. Забирка.

Строительные конструкции в нижней части дома в первую очередь нуждаются в утеплении. Почему «валенки»? Близкое по звучанию слово «завалинка» обозначает ту часть конструкции дома, которою наши деды даже в те далекие времена всегда стремились утеплить, в отличии, например, от остальных конструкций дома, вопрос утепления которых решался на основе личных пристрастий: кто утеплял, кто нет. Далее, представьте себе человека, которого укутали в два тулупа, одели в теплую шапку, но оставили в летних туфлях и выставили на мороз? Результат известен.

Поскольку в следующих статьях речь пойдет об утеплении фундамента, цоколя, пола (по грунту), отмосток, то для смысловой связи этого цикла статей я объединил их общим названием.

Общие замечания по утеплению фундамента

В зависимости от исходных условий, например, от того, ведется ли новое строительство или же это процесс утепление фундамента существующего дома, решение проблемы может быть разным. При новом строительстве устройство фундамента и утепление фундамента обычно происходят одновременно. Утепление фундамента существующего дома более проблематично. Многое зависит от типа фундамента, его конкретной реализации и других факторов. Последний, немаловажный момент, который необходимо учесть — тип, параметры и особенности грунта и место расположения дома на местности (низина, равнина, на возвышенности, уклон) и т. п.

Учет особенностей грунта

Для моего региона проживания срез грунта примерно такой (пишу по памяти, за неточность прошу извинить):

1. Плодородный слой (чернозем) — примерно 40-45 см
2. Суглинок (смесь глины и земли) — примерно до 1,5 м
3. Обычная глина — примерно до глубины 1, 5-2,4 м
4. Синяя глина — примерно на глубине 2,4-2,8 м (глубже не копал).

Чтобы узнать, какой грунт в вашей местности, можно откопать шурф или воспользоваться справочной литературой. Лучше проделать и то, и другое.

Исходя из параметров и характеристик грунта, а также из расположения дома на местности, принимают основные решения по типу, устройству и утеплению фундамента, организации отвода вод и т. д. Для моего случая: тип грунта — суглинок, пучинистый, глубина промерзания до 190 см. Дом расположен на ровной поверхности. Исходя из этого, при устройстве ленточного фундамента его глубину нужно закладывать и утеплять ниже глубины промерзания, либо использовать более экономичный вариант, устраивая мелкозаглубленный фундамент.

В связи с тем, что в моем случае имело место как устройство и утепление фундамента с нуля (при новом строительстве), так и утепление уже существующей (старой части) дома, то для понимания особенностей выполнения работ в том или ином случае дадим несколько определений.

Фундамент дома — опорная конструкция в нижней части дома, расположенная в грунте под несущими стенами дома.

Мелкозаглубленный фундамент — специальная конструкция фундамента, предусматривающая его устройство на небольшой глубине (выше глубины промерзания грунта) и принятия ряда дополнительных мер по обеспечению его надежной эксплуатации.

Цоколь — часть конструкции фундамента, расположенная выше уровня земли.

Забирка — в случае устройства столбчатого фундамента пространство между поверхностью земли и стенами дома, опирающимися на столбцы, по периметру дома защищается специальной конструкцией. Реализация может быть разной: щитовые конструкции, кирпичная кладка и т.д. Например, в старой части моего дома сруб был установлен на дубовые столбцы (столбчатый фундамент), а пространство между нижним венцом сруба и землей закрыто по периметру стеной, вылитой из шлакобетона. Высота существующей забирки — 90 см, толщина — 50 см. Дополнительно, с внутренней стороны подполья, по периметру были устроены внутренние завалинки (смесь опилок со шлаком) толщиной примерно около метра. Над проблемой «валенок» для дома я задумался, когда столкнулся с тем фактом, что в старой части деревянного дома, несмотря на достаточно добротные и теплые конструкции забирки и внутренних завалинок, полы в доме зимой были все же холодными. Возник вопрос, почему? И что делать, чтобы исправить эту ситуацию?

Устройство и утепление мелкозаглубленного фундамента

Для того чтобы понять почему, что и как я делал, рассмотрим упрощенную схему, представленную на рисунке ниже, применительно к устройству и утеплению мелкозаглубленного фундамента.

Итак, рассмотрим самый простой вариант: мелкозаглубленный фундамент с утеплением только самого фундамента (подошвы и боковых поверхностей):

1. Из точки Q1 (граница соприкосновения фундамента с наружным грунтом) проведем окружность с радиусом, равным глубине промерзания грунта 1, 9 м. Окружность показана красным пунктиром. Из рисунка видно, что, несмотря на утепление самого фундамента, грунт будет промерзать как под самим фундаментом, так и (с учетом радиуса промерзания грунта) внутри самого помещения. То есть эффективность теплоизоляции только самого мелко заглубленного фундамента достаточно низкая.
2. Для того чтобы исключить передачу холода через грунт внутрь здания, необходимо утеплить либо всю внутреннюю площадь здания (утепление пола по грунту), либо участок по периметру фундамента изнутри здания на ширину примерно 1,5 м (для моего случая — не менее 1,3 м).
3. Следующим эффективным и достаточно экономичным решением является устройство теплых отмосток. С учетом того, что отмостки делать нужно в любом случае, то затраты на утепление отмосток уже не являются столь обременительными. Как видно из рисунка, мы сдвигаем наружную границу промерзания грунта от фундамента здания примерно на 1 м (размер плит утеплителя). Зона промерзания грунта от точки Q2 показана окружностью, синим пунктиром. В этом случае, помимо повышения эффективности утепления (зона промерзания грунта не достает до грунта под самим строением), мы еще и улучшаем условия эксплуатации самого фундамента.

1. Даже «избыточное» утепление фундамента не обеспечит качественную теплоизоляцию дома
2. Более грамотным решением является устройство комплексной теплоизоляции всех нижних строительных конструкций дома: фундамента, цоколя (забирки), полов по грунту и отмосток.
3. Практическая реализация идеи

Утепление нижних строительных конструкций при новом строительстве

Поскольку статей в сети по поводу устройства мелкозаглубленного фундамента, утепления пола по грунту и отмосток имеется немало, то буду обращать внимание только на те особенности, которые характерны для выполнения работ в моем случае. Устройство и утепление фундамента показано на примере пристроя к дому, описанному в предыдущей статье «Как правильно утеплить стены дома».

Особенности устройства котлована под фундамент

После разметки контура будущего фундамента строения отрывается котлован. Поскольку изначально планировалось утепление пола по грунту, то при необходимости следует выбрать грунт по всей внутренней площади строения на толщину слоя предполагаемого утепления пола. На фото ниже стрелкой под номером 1 показана выборка грунта внутри строения для будущего утепления. Стрелками под номером 2 показана траншея для устройства самого фундамента.

Фактические размеры сделал следующие: глубина выборки грунта для последующего утепления пола — 0,4 м, глубина выборки грунта для устройства самого фундамента — 1 м.

В траншею под фундамент послойно, слоями примерно по 10 см, насыпаем песок, увлажняем его из лейки и уплотняем трамбовкой, и так — каждый слой. Общая толщина песчаной подсыпки — 30 см, то есть не менее 3-х слоев. Песчаная подсыпка необходима для минимизации воздействий грунта на фундамент при пучении, характерного для суглинистых грунтов. После выравнивания в горизонте и окончательной трамбовки песчаной подушки следует в обязательном порядке в траншею уложить пленку ПЭ с некоторым запасом по высоте. Это необходимо для того чтобы исключить ускоренный уход в грунт влаги из раствора и обеспечить нормальные условия для процесса твердения фундамента. Попутно пленка служит гидроизоляцией для пенопласта от подсоса влаги из грунта.

В качестве утеплителя для фундамента и несъемной опалубки использовал листы пенопласта ПСБ-15, за исключением подошвы фундамента. Для утепления подошвы использовал листы Пеноплэкс (4?0,6?0,04) м. Сначала по дну укладывал листы Пеноплэкс, затем устанавливал листы ПСБ для временной фиксации использовал подручные средства, бутобетонный камень в нижней части, временные деревянные распорки вверху.

В нижней части фундамента стены траншеи являются естественной опалубкой, в цокольной (выступающей) части необходимо для опалубки использовать щиты. После установки и крепления опалубки в траншею укладывал бутовый камень и послойно проливал в меру густым цементно-песчаным раствором. В результате получился бутобетонный фундамент ленточного типа, мелкозаглубленный, с утеплением.

Выступающая часть фундамента, высотой около 30 см (цоколь), также утеплена пенопластом. Общий вид получившегося утепленного фундамента и цоколя показаны на фото ниже.

Так как для кладки стен нужно время, чтобы фундамент набрал необходимую прочность, займемся пока утеплением пола по грунту.

Утепление пола по грунту

Порядок выполнения данных работ следующий:

Грунт внутри помещения при необходимости выравнивается, уплотняется трамбовкой. Затем для гидроизоляции утеплителя укладывается пленка ПЭ если есть стыки, то с нахлестом не менее 10-15 см.

По уложенной пленке насыпается сухой керамзитовый гравий толщиной примерно 25 см.

Сверху по гравию сделал слой керамзитобетонной стяжки для укладки листов ПСБ, примерно 5-7 см толщиной. Далее уложил листы пенопласта по всей площади и сверху, опять сделал слой керамзитобетонной стяжки.
Особенности:

• Для керамзитобетонной стяжки использовал почти сухую (чуть увлажненную) смесь
• Для защиты пенопласта от механических повреждений и последующей внутренней отделки использовал листовой плоский шифер.

Ниже на фото показано утепление пола по грунту.

Стрелкой 1 обозначена свежеуложенная стяжка. Стрелкой 2 — уже высохшая стяжка. Стрелкой 3 показан брак в работе: из-за некачественного крепежа щитов опалубки при заливке фундамента щит, а вместе с ним и пенопласт, были смещены в сторону. Возможности исправить ошибку в процессе работы практически уже не было. Так что на надежное крепление щитов при заливке фундамента требует обратить особое внимание!

Завершающим этапом при устройстве утепленного пола по грунту и его подготовке к отделке плиткой стало устройство цементно-песчаной стяжки высотой примерно 3 см (показано на фото ниже).

Стяжка делается по маякам, выставленным в горизонте, и укладывается через одну полосу, после предварительной сушки снимаем маяки и оставшиеся пустоты от них, а пропущенные полосы заполняем стяжкой. В качестве маяков используются уже полосы отвердевшей стяжки.

Поскольку для устойчивого эффекта необходимо утеплять весь пол строения, то аналогичным способом было выполнено утепление в следующем помещении. Промежуточный этап работы показан на следующем фото.

В правой части фото видно выступающую по высоте утепленную часть цоколя. В этой части помещения сделан погреб для хранения продуктов. Поскольку в рамках статьи в деталях описать устройство и утепление погреба не представляется возможным, то отмечу лишь, что он также был выполнен с использованием утеплителя, чтобы не снизить качество утепления всего строения. На фото ниже показано устройство утепленной части фундамента, цоколя и полов по грунту, готовых для возведения стен.

Для более четкого изложения и восприятия материала особенности утепления фундамента существующего дома и утепления отмосток рассмотрим в следующей статье.

Источник