Утепление ленточного фундамента мелкого заложения

Фундаменты мелкого заложения (малозаглубленные фундаменты)

При возведении малозаглубленных фундаментов (МЗФ) на пучинистых грунтах, широко распространенных на территории России, возникают определенные трудности. Процесс пучения грунта может привести к деформации здания, если оно построено на МЗФ. Вследствие чрезмерного расширения грунтовых вод в ходе их замерзания или образования ледяной линзы во влажном, восприимчивом к воздействию мороза грунте, возникают силы морозного пучения, которые выталкивают строительные конструкции. Однако, используя тепловые потоки, можно вывести границу промерзания грунта за пределы подошвы фундамента путем изменения толщины и ширины теплоизоляции. Соответствующие строительные технологии разработаны силами ООО «ПЕНОПЛЭКС СПб». Компания представляет готовые оптимальные решения, позволяющие обустраивать малозаглубленные фундаменты на пучинистых грунтах с сезонным промерзанием.

Теплоизоляция фундаментов мелкого заложения

Применение высококачественной теплоизоляции ПЕНОПЛЭКС ® ГЕО из экструзионного пенополистирола позволяет изолировать подошву фундамента от сил морозного пучения и назначать минимальную глубину заложения, независимо от расчетной глубины промерзания.

Проектирование малозаглубленных фундаментов на пучинистых грунтах осуществляется в соответствии с СП 50-101-2004 «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений».

Для эффективного использования плит ПЕНОПЛЭКС ® ГЕО в рассматриваемой конструкции был создан СТО 36554501-012-2008 «Применение теплоизоляции из плит полистирольных вспененных экструзионных ПЕНОПЛЭКС при проектировании и устройстве малозаглубленных фундаментов на пучинистых грунтах». Стандарт разработан специалистами НИИОСП им. Н.М. Герсеванова – филиал ФГУП «НИЦ «Строительство» с учетом опыта использования теплоизолированных фундаментов мелкого заложения в Америке и Европе, а также особенностей инженерно-геологических, гидрогеологических, климатических условий и опыта строительства малоэтажных зданий в России.

Преимущества ПЕНОПЛЭКС ® применительно к теплоизоляции фундаментов зданий

• Коэффициент теплопроводности — 0,034 Вт/м•К Один из самых низких среди утеплителей, применяемых в строительстве
• Высокая прочность Плиты ПЕНОПЛЭКС ® ГЕО обладают прочностью на сжатие не менее 0,30 МПа (30 т/м 2 )
• Нулевое водопоглощение Стабильно высокие теплозащитные свойства. Возможность хранения плит без защиты от атмосферных осадков
• Удобство и безопасность монтажа Удобная геометрия плит, простота обработки и монтажа
• Монтаж при любых погодных условиях
• Г-образная кромка по всем сторонам плиты Позволяет плотно стыковать плиты без образования мостиков холода
• Абсолютная биостойкость Безопасна при контакте с водой и почвой. Не является матрицей для развития нежелательных микроорганизмов
• Безопасность Не содержит в составе мелкие волокна, пыль, фенолформальдегидные смолы, сажу, шлаки. Монтаж производится без средств для защиты органов дыхания
• Экологичность Безопасное сырье, изготовление по передовым бесфреоновым технологиям.
• Долговечность более 50 лет Протокол испытаний НИИСФ РААСН № 132-1 от 29.10.2001

Конструктивные решения теплоизолированных фундаментов мелкого заложения с использованием плит ПЕНОПЛЭКС®ГЕО

Фундамент отапливаемого здания:

Источник

Технология утепления мелкозаглубленного ленточного фундамента

При моделировании реальных эксплуатационных условий было выявлено, что оптимальной схемой теплоизоляции МЗЛФ является оклеивание наружных стенок ленты пенополистиролом 8 см толщины, размещение его горизонтально на уровне подошвы (30 см) шириной 60 см по периметру от фундамента наружу (толщина 5 см).

Зачем утеплять фундамент МЗЛФ

Наружный слой теплоизолятора на фундаментной ленте решает несколько задач:

• удерживает геотермальное тепло недр – грунт под зданием не промерзает, силы морозного пучения возникнуть не могут;
• смещает тепловой контур, точку росы наружу – актуально для техподполья, эксплуатируемого подземного этажа, на наружных стенах которого гарантированно не выступит влага.

Однако удержать тепло недр исключительно облицовкой фундамента теплоизолятором невозможно. Глубина МЗЛФ незначительна, поэтому требуется увеличение периметра. Для этого часто используется утепленная отмостка – бетон по слою экструдированного пенополистирола с уклоном от стены здания. Однако компьютерное моделирование с заложенными реальными характеристиками конструкционных материалов доказало низкую эффективность этого способа:

Самым экономичным вариантом для бюджета строительства является теплая отмостка шириной 60 см листом пенополистирола 5 см толщины + вертикальный 5 см слой ПСБ-С на высоту цоколя (от уровня земли до начала кладки стены) Рис. 1.

Рис.1. Схема распределения тепла при утеплении отмостки и цоколя МЗЛФ.

Данная технология годится лишь для грунтов с низким содержанием глины, поскольку остаточная пучинистость превышает 50%;

Если оклеить теплоизолятором всю высоту ленты МЗЛФ (отметка -30 см), оставив утепленную отмостку, этот показатель снизится до 40% Рис. 2.

Рис. 2. Схема распределения тепла при утеплении отмостки и ленты МЗЛФ на всю глубину.

При увеличении периметра теплового контура (90 см отмостка от фундамента) пучинистость снижается еще на 5 – 7%, резко повышая трудозатраты (расширение траншеи, увеличение земляных работ, расхода материалов). Увеличение толщины пенополистирола либо ПСБ-С так же не избавляет от сил пучения под подошвой основания коттеджа целиком.

Однако если перенести утеплитель на уровень подошвы – выстелить дно траншеи на 60 см по периметру, силы пучения под ж/б конструкциями исчезают полностью. Рис. 3.

Рис.3. Схема распределения тепла при утеплении подошвы и ленты МЗЛФ.

Материалы и технологии утепления фундамента

Эффективнее всего укладывать горизонтальную теплоизоляцию на уровне подошвы мелкозаглубленного фундамента. Вертикальная теплоизоляция должна закрывать весь фундамент от подошвы до верхушки цоколя.

Лучшими вариантами для отапливаемых зданий являются технические решения на основе экструдированного пенополистирола, с учетом существующих нормативов СНиП:

• 52.01 – конструкции из железобетона;
• 23.01 – климатология в строительстве;
• 12.01 – организация строительства;
• 3.04.01 – покрытия для отделки, изоляции;
• 3.02.01 – фундаменты, основания, земляные сооружения;
• 2.03.11 – антикоррозионная защита конструкций;
• 2.02.01 – основания сооружений, зданий;
• 2.01.07 – воздействия, нагрузки.

Для коттеджей рекомендована следующая схема теплоизоляции ленты МЗЛФ (по терминологии производителя ТФМЗ – теплый фундамент мелкого заглубления):

• вертикально расположенные плиты пенополистирола по поверхности ленты минимум на 1 м вверх от подошвы;
• горизонтальный слой из этого же материала по периметру подошвы;
• засыпка непучинистыми материалами, толщина песчаной подушки вдвое больше гравийной засыпки, расположенной поверх нее;
• защита теплоизоляционного слоя отмосткой из водонепроницаемого материала (заступает на 10 – 20 см).

Данный вариант подходит, как для пола по грунту с теплоизолятором внутри стяжки, так и для полов по плитам перекрытий. В неотапливаемых зданиях рекомендовано расположение теплоизолятора под подошвой фундамента по всему периметру. В этом случае листы утеплителя закладываются в опалубку поверх подушки из нерудного материала перед заливкой или монтажом блоков ФБС.

Помимо снижения касательных вспучивающих усилий, данная технология практически полностью исключает подъем ленты грунтом. Во многих современных проектах вокруг отапливаемых помещений коттеджа присутствуют пристройки без обогрева – террасы, гаражи, веранды. При теплоизоляции постройки это необходимо учесть, заложив под весь периметр этих помещений ЭППС. В противном случае ленту может порвать на границах этих комнат из-за неравномерного проседания/подъема.

Дачные, садовые жилища сезонной либо временной эксплуатации можно строить без проекта. Поэтому ошибки при утеплении основания возникают здесь чаще. Специалисты рекомендуют приравнивать эти постройки к неотапливаемым, выстилать теплоизолятор под всем периметром ленты. Боковое оклеивание вертикальных поверхностей фундамента под землей в этом случае не эффективно, кроме расхода средств владелец ничего не получит.

Таким образом, рекомендуется уложить дрены после строительства фундаментной ленты, выстелить горизонтальный слой теплоизолятора, смонтировать на наружной поверхности МЗЛФ пенополистирол. После чего, засыпать траншею песком (послойное уплотнение каждых 10 – 20 см), щебнем, изготовить отмостку из бетона, брусчатки, прочих водонепроницаемых материалов. При ограниченном бюджете указанным способом можно обработать хотя бы углы коттеджа.

Мостики холода возникают при нарушении целостности слоя теплоизолятора. Если базальтовая, стеклянная вата ввиду высокой эластичности самостоятельно заполняет щели в стыках плит, то для экструдированного пенополистирола их необходимо запенивать.

Слой утеплителя не в состоянии в полной мере защитить бетонные конструкции от влаги. Поэтому оклеиванием теплоизолятором производится после гидроизоляции конструкции. От комков, крупного мусора, прочих механических повреждений ЭППС защищается дорнитом, геотекстилем.

Производители нетканых материалов этого типа часто советуют укладывать их перед засыпкой песчаной подушки. Делать этого категорически не рекомендуется, так как снижается эффективность уплотнения нижнего слоя. Песок не может внедриться в грунт, разбавить пучинистую почву, возможны подвижки даже при соблюдении технологии.

Минеральная вата обычно используется в наземных мокрых или вентилируемых фасадах, где требуется повышенная пожаробезопасность конструкций. Под землей этот материал легче намокает, на 50 – 70% теряет теплоизоляционные свойства. С мягким утеплителем сложнее работать при оклеивании вертикальных поверхностей (требуется дополнительная фиксация анкерами).

Экологически безопасные утеплители стоят минимум вдвое дороже пенополистирола, смысла «закапывать в землю» увеличенный бюджет строительства нет. Поэтому наиболее востребованы в технологиях теплоизоляции МЗЛФ следующие материалы:

• URSA, Технониколь, Пеноплэкс, Техноплекс – экструдированные пенополистирольные плиты;
• ПС – прессованный пенополистирол зарубежных фирм;
• ПСБ-С, ПСБ – продукт фирмы Basf.

Застройщик может выбрать любой из этих утеплителей в зависимости от бюджета и характеристик материалов.

Консервация на зиму

Даже большинство профессионалов не знают, что оставлять недавно залитый фундамент в зиму опасно. Основание без нагрузки не способно уравновесить силы пучения собственной массой. При этом отсутствует обогрев периметра по причине не установленного отопительного оборудования.

Временная защита МЗЛФ выглядит следующим образом:

• периметр (фундамент + 1 м грунта вокруг него) укрывается двойным слоем пленки (не рекомендуется полиэтилен, лучше выбрать ПВХ);
• конструкции защищаются теплоизолятором (керамзит, солома, минвата, шлак, опилки) рис. 4;
• монтаж элементов снегозадержания – щиты по периметру пятна застройки.

Рис.6. Консервация МЗЛФ на зиму.

Плотность почвы можно уменьшить механическими способами, вспахав, перекопав грунт на участке. Глубины 15 см (штык лопаты) для этого вполне достаточно. Рис. 5;

Рис.5. Консервация МЗЛФ на зиму.

Типичные ошибки при самостоятельном утеплении

При проведении работ по теплоизоляции основания дома домашний мастер часто допускает ошибки, приводящие к снижению эффекта, напрасной трате средств. Основными из них являются мостики холода внутри конструкции:

• неутепленный цоколь – оклеена листами ПСБ-С лишь подземная часть;
• отсутствие боковой изоляции плавающей стяжки – холод проникает сквозь кирпичную кладку по плите перекрытия рис. 6;
• нет горизонтального слоя на уровне подошвы – промерзание железобетона в нижнем слое грунта;
• кирпичный фасад, уходящий под землю – даже при наличии вертикальной, горизонтальной теплоизоляции, кладка становится мостиком холода рис. 7;

Рис. 6. Типичные ошибки допускающие мостики холода.

Рис. 7. Типичные ошибки допускающие мостики холода.

Как повысить эффективность утепления МЗЛФ

В морозы содержащиеся в грунте влажные частички глины расширяются, что и приводит к силам пучения. В ленточном фундаменте, заглубленном ниже отметки промерзания, они не действуют на подошву, зато пытаются сдвинуть ленту вбок, действуя на вертикальные плоскости. В МЗЛФ, наоборот, боковые усилия на ленту отсутствуют, под подошвой основания остаются. Их можно снизить несколькими способами:

• замена пучинистого грунта нерудным материалом – традиционная подушка из песка, щебня, смеси ПГС;
• дренаж – на уровне подошвы фундамента по периметру здания укладываются гофротрубы со щелевой или круглой перфорацией, глина не насыщается влагой, силы пучения снижаются;
• утепление – лента оклеивается утеплителем, уширяется по периметру на уровне подошвы (достаточно 60 – 90 см), что позволяет сохранить геотермальное тепло земли.

На практике используют комбинированный способ, применяя все указанные технологии для максимально возможного эффекта. Помимо прочего, дренаж позволяет продлить эксплуатационный ресурс бетонных конструкций, утепленная лента повышает качество эксплуатации подвалов, цокольных этажей. Приведенные рекомендации позволят при минимальном бюджете добиться высокого ресурса конструкций, избежав ошибок самостоятельного строительства.

Совет! Если вам нужны строители для возведения фундамента, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России.

Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.

Источник