Утепление фундаментов мелкого заложения

Схемы и расчеты для утепления фундамента мелкого заложения

Появление новых утеплителей, а именно, экструдированного пенополистирола, позволило массово утеплять конструкции находящиеся в грунте.

Высокая механическая прочность этого утеплителя и его устойчивость по отношению к увлажнению и различным агрессивным воздействиям дали возможность обустраивать утепление подземных конструкций с большой степенью надежности и долговечности.

Что определяют для утепления фундамента и грунта

Утепление фундамента и окружающего дом грунта позволяет предотвратить воздействие морозного пучения и строить фундаменты мелкого заложения, без заглубления до непромерзающих слоев грунта. Такая технология строительства фундаментов весьма популярна в северных западных странах, но у нас не слишком распространена.

Теплоизоляция положенная горизонтально в грунт по наружному периметру фундамента предотвращает замораживание грунта непосредственно возле фундамента.

При утеплении фундамента необходимо определить следующие параметры:

ширину полосы горизонтальной теплоизоляции примыкающей к дому.
толщину горизонтальной теплоизоляции экструдированным пенополистиролом в том числе и возле углов здания, где действует перекрестное воздействие холода.
толщину вертикальной теплоизоляции.
нижнюю границу вертикальной теплоизоляции.

Сделаем расчет утепления для теплоизолированного фундамента мелкого заложения и определим указанные параметры.

Конструкция фундамента мелкого заложения — схема

На схеме указана типовая конструкция фундамента мелкого заложения и его утепления. В конструкции имеются:

вертикальная теплоизоляция расположенная от подошвы фундамента до теплоизоляции стены.
горизонтальная теплоизоляция расположенная на уровне подошвы фундамента.

На схеме изображено
4 – горизонтальная теплоизоляция
5 – вертикальная теплоизоляция
6 — защита утеплителя (штукатурка и др.)
8 — отмостка
10 – дренаж
11 – теплоизоляция полов

Глубина заложения подошвы этого фундамента для отапливаемых зданий — 0,4 метра, для не отапливаемых — 0,3 метра (не отапливаемые здания – с температурой ниже 5 градусов С).

Под подошвой и горизонтальной теплоизоляцией находится слой песчаной подсыпки толщиной — 0,2 метра для отапливаемых зданий и 0,4 метра для не отапливаемых.

Поэтому общая глубина котлована для жилого дома должна быть не менее 0,6 метров, а ширина будет зависеть от ширины самого фундамента и ширины утепления.

Вертикальная теплоизоляция устанавливается на гидроизоляционный слой, а в песчаной подсыпке ниже уровня теплоизоляции делается дренажная система.

Отмостка обязательно включает в себя гидроизоляционный слой, чтобы не допустить намокания засыпки, так как это негативно может сказаться на состоянии фундамента. Вместе с таким фундаментом удобно применять полы сделанные по утрамбованному грунту.

Еще важный момент — увеличение толщины горизонтальной теплоизоляции вокруг углов здания. Расчетом определяется и ширина полосы возле угла с увеличенной толщиной теплоизоляции.

На рисунке указано – контур теплоизоляции вокруг здания, с увеличением толщины теплоизоляции возле углов в полосах определенной ширины.

Как определяется толщина и ширина теплоизоляции

Для того чтобы определить параметры утепления фундамента нужно использовать данные характеризующие климат, в котором ведется строительство.
Используется Индекс мороза — ИМ, данные в градусо-часах, которые вычисляются для различных климатических зон. Для приблизительных расчетов можно воспользоваться картой индекса мороза.

К примеру, согласно карты, ИМ для Москвы составит примерно 55000 градусо-часов.

Все параметры теплоизоляции для фундамента мелкого заложения приведены в таблицах, в зависимости от индекса мороза, — для отапливаемых зданий, — параметры теплоизоляции фундамента мелкого заложения.

Для полов с теплоизоляцией.

Утепление полов, фундамента, и грунта — взаимосвязанные мероприятия. Они вместе влияют на состояние конструкций здания и грунта зимой.

Если применено утепление полов, то теплоизоляция на фундаментной стене должна быть толще, чем с холодными полами, чтобы не допустить охлаждение грунта под полом, ведь он будет в меньшей мере прогреваться теплом из дома.

В соответствии с проведенными расчетами, для отапливаемого дома, в котором выполнена теплоизоляция полов в соответствии со СНиП в климатической зоне Московской области, должны быть приняты следующие значения утепления фундамента и грунта:

Толщина горизонтальной теплоизоляции — 7 см;
Ширина контура горизонтального утепления на уровне подошвы фундамента (0,4 м) — 0,6 м;
Ширина полосы возле углов здания, в которой увеличена толщина утеплителя — 1,5 м.
Толщина утеплителя возле углов здания — 10 см.
Толщина вертикальной теплоизоляции — 12 см.

(Произведено округление до ближайшего большего значения.)

Иногда рекомендуют укладывать утеплитель прямо под отмостку. Но при этом должна увеличиваться ширина полосы утепления, в итоге экономии не получается. При утеплении фундамента, нельзя уменьшать толщину утеплителя, здесь теплоизоляция влияет на состояние основных конструкций дома.

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

Читайте так же:

Утепление балкона под последующее остекление

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

Фундамент отапливаемого здания:

Стена здания
Конструкция пола
Отмостка

ПЕНОПЛЭКС® ГЕО

Фундамент отапливаемого здания с техническим подпольем

Стена здания
Пол здания
Защитный слой
Парозащитный слой
Отмостка
Фундамент
ПЕНОПЛЭКС® ГЕО

Непучинистый грунт

Стена здания
Конструкция пола
Отмостка
Фундамент
ПЕНОПЛЭКС® ГЕО

Фундамент периодически отапливаемого здания (например, дачи):

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.

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.

Методика расчёта 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 Экстрол.

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.

— 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 проармированы 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.

Утепление фундамента мелкого заложения (малозаглубленного)

Одним из видов монолитных оснований является мелкозаглубленный фундамент для малоэтажных домов. Он представляет собой замкнутый железобетонный контур, монолитный или состоящий из сборных блоков. Конструкция укладывается на подушку из насыпных материалов. Возможно применение кирпичной или каменной кладки, но по прочности она уступает армированному бетону.

По классификации к мелкозаглубленным ленточным фундаментам (МЗЛФ) относятся основания зданий с глубиной заложения от 30 до 80 см. Они строятся выше точки промерзания грунта, рекомендуются для устройства на слабопучинистых почвах с хорошей несущей способностью. Ленточный фундамент выбирают при близком расположении грунтовых вод.

Особенностью МЗЛФ является способность двигаться вместе с грунтом, но благодаря прочности и равномерности смещения оставаться целым. Конструкция рекомендуется для домов этажностью не более трех. Постройки могут быть из следующих материалов:

ячеистый бетон;
каркасная конструкция;
брус или бревна с деревянными перекрытиями;
пустотелый кирпич.

Кроме жилых домов основания малого заглубления используют при строительстве гаражей, хозяйственных построек, бань. Фундамент такого типа сложно устраивать на участке с сильным уклоном. Так же конструкция не рекомендуется для торфяников и глинистой почвы.

Основное преимущество мелкозаглубленного фундамента – экономия средств

Значительная экономия денежных средств в сравнении с другими типами основания. Расход бетона уменьшается на 40-70%, трудозатраты на 50-70%.
Скорость возведения – небольшой объем работы позволяет устроить фундамент за короткий промежуток времени.
Снижается риск подтопления и размывания грунтовыми водами.
Работы по устройству фундамента доступны для самостоятельного выполнения.

ограниченная нагрузка;
сложности со строительством на наклонных участках;
отсутствие подвала.

При выборе в качестве основания мелкозаглубленной ленты необходимо устройство отвода воды в виде дренажных канав с трубами. По периметру зданий монтируется водонепроницаемая отмостка шириной от 1 м.

Параметры расчета

При расчете основания одноэтажных и двухэтажных домов учитывают следующие критерии:

Тип почвы и глубину залегания подземных вод. Для получения информации проводятся геодезические изыскания.
Глубина промерзания грунта – данные берут из специальной таблицы сведений по регионам.
Перепад высот на участке – показатель вычисляется вертикальной планировке с помощью теодолита или других приспособлений.
Весовая нагрузка на фундамент – сумма постоянного веса здания и временной нагрузки (ветровой, снеговой, масса мебели и т. д.).

Глубина заложения определяется исходя из данных по точке промерзания для непучинистого грунта:

до 2 м – 0,5 м;
до 3 м – 0,75 м.

для пучинистого грунта:

до 1 м – 0.5 м;
до 1.5 м – 0,75 м;
до 2 м – 1 м.

Ширина ленты зависит от общей нагрузки здания, включая этажность. Средний показатель, рассчитанный по материалам стен и перекрытий в 1-3 этажа:

МЗЛФ под дом из газобетона или пустотелого кирпича – 0,6-1,2 м;
каркасно-щитовая конструкция с деревянными перекрытиями – 0,4-0,6 м;
бревна и деревянные перекрытия – 0,3-0,6 м;
брус с деревянными перекрытиями – 0.2-0,4 м.

Для самостоятельного расчета применяют формулу D=q/R:

D – ширина ленты;
q – нагрузка здания на фундамент;
R – сопротивление грунта.

Малозаглубленный фундамент возвышается над землей, высота этой части конструкции равняется размеру подземной части или ширине, умноженной на 4. От высоты надземной конструкции зависит комфорт проживания. При максимальном расстоянии полы будут меньше промерзать.

Стоимость бетона – основная статья расходов при устройстве незаглубленного фундамента. Для обеспечения необходимой прочности раствор должен быть марки М300. Чтобы подсчитать вес бетона, необходимо вычислить объем основания. Он равен произведению периметра на ширину и глубину. Для определения общего веса бетонного раствора массу 1м3 (для М300 это 2389 кг) умножают на расчетный объем фундамента.

Армирование фундамента

Армирование мелкозаглубленного ленточного фундамента для дома из газобетона выполняется металлическими прутками диаметром 10-16 мм. Для их связывания используется проволока или контактная сварка. Каркас собирается из двух горизонтальных поясов (по 2 прутка в каждом) и вертикальных перемычек, установленных с шагом 20 см. Общая длина арматуры составляет: L=4XP, где:

L – длина прутков;
P – периметр фундамента.

При строительстве двухэтажных зданий количество арматуры в контуре увеличивают до трех рядов. При укладке нижний ряд арматуры не должен касаться дна, а верхний контур располагается в 10 см ниже поверхности фундамента.

Необходимое количество утеплителя

Гидроизоляция и утепление – обязательные этапы устройства фундамента на пучинистых грунтах. Это позволяет увеличить долговечность и прочность конструкции. Оптимальный утеплитель – плиты экструдированного пенополистирола (пеноплекса). Материал устойчив к влаге, имеет минимальную теплопроводность. Количество утеплителя зависит от климатических условий региона. Они определяют толщину укладки плит. Она может быть 10-15 см.

Экструдированный пенополистирол применяется для вертикального и горизонтального утепления. В первом случае плиты укладываются с наружной стороны конструкции от подошвы до цоколя. Для подсчета общего количества пеноплекса необходимо площадь стенок фундамента разделить на площадь одной плиты (параметр указывается производителем).

Шведский опыт

В подтверждение выше сказанного, рассмотрим температурные диаграммы из отчёта шведских специалистов, изучавших опыт строительства частных домов на незаглубленных плитах в самой Швеции. Рассматривался регион с глубиной промерзания 2,3м. Проводились исследования при толщине утеплителя в полу 10см, 20см и 30см. В результате были получены следующие температурные диаграммы:

Граница грунтовой толщи с температурой -1°С без утепленной отмостки.

Как видно из рисунка, в условиях отсутствия утепленной отмостки при большой толщине утеплителя тепловой режим здания не может полностью прогреть грунтовую толщу. Промерзание грунта заходит под пятно здания. Мощное утепление пола (с точки зрения сбережения тепла внутри земли) не спасает углы здания от мороза на поверхности. И наоборот, при незначительном утеплении пола в случае включенного отопления промерзание за счёт существенных энергозатрат на отопление не происходит.

Рассмотрим следующую диаграмму:

Граница грунтовой толщи с температурой -1°С при наличии утепленной отмостки.

В этом эксперименте под пятном здания заложен утеплитель толщиной 0,3м, под отмосткой – 0,1м. Ширина утепления отмостки принималась равной 0м, 0,6м, 1,2м. Полученная диаграмма наглядно показывает эффективность утепления отмостки. При ширине утепления 0,6м и 1,2м при прочих равных условиях (по отношению к предыдущему эксперименту) промерзание грунта не заходит под пятно здания.

В нашей стране распространение фундаментов мелкого заложения только начинает использоваться массово из-за отсутствия опыта такого строительства. В нормативных строительных документах требований к устройству утепленных фундаментов на сегодняшний день не существует.

Технология строительства МЗЛФ своими руками

Подготовка площадки к строительству фундамента

Для строительства фундамента своими руками потребуется пошаговая инструкция технологического процесса.

Подготовительные работы и разметка

Строительство начинается с подготовки площадки. Ее очищают от мусора и насаждений, снимают верхний слой почвы. Для разметки потребуются колышки, рулетка и шнур. На площадку переносится схема будущего здания согласно плану. По периметру вбивают колышки, между ними натягивают шнур. Разметка проходит по внешней стенке фундамента.

Выемка грунта

Под ленточное основание выкапывается траншея расчетной глубины, плюс высота насыпной подушки. Стенки и дно котлована выравниваются. При необходимости, чтобы предотвратить осыпание грунта, делаются небольшие откосы.

Устройство насыпной подушки

На дне траншеи устраивается подушка из песка и гравия. Эти материалы противостоят пучению почвы, обеспечивают прочное основание. Слой насыпки 20 см. Песчаная подушка тщательно трамбуется, проливается водой.

Монтаж опалубки

Деревянная опалубка должна удерживать кубометры бетона, поэтому при изготовлении используются доски или фанера толщиной 20-30 мм. Доски скрепляются саморезами и брусками. Готовые щиты устанавливаются в траншею. Опалубка должна возвышаться над краем котлована на высоту надземной части. Для надежности снаружи устанавливаются распорки, а противоположные части соединяются поперечными брусками.

Сборка армирующего каркаса

Бетон заливают на 10 см выше арматурного каркаса

Металлический каркас собирается из рифленых прутков. Конструкция изготавливается отдельными частями и опускается в траншею. Основная нагрузка приходится на углы фундамента, поэтому их прочности уделяется особое внимание. В местах соединения контуров устанавливаются дополнительные Г-образные усиления, выполненные из арматуры сечением 13 мм. Арматура не должна касаться опалубки, на дно укладываются подставки высотой 7-10 см.

Заливка бетона

Оптимальный вариант – одновременная заливка всего объема бетона. Это обеспечит максимальную прочность ленты фундамента. Бетонный раствор готовят из цемента, песка и щебня в пропорции 1:2,5:4. Для удаления пузырьков воздуха, образующих при застывании пустоты. Используют вибрационные приспособления или дрель с насадкой миксером. Бетон накрывают пленкой для равномерного высыхания, периодически его смачивают водой.

Опалубку снимают через 2 недели. Полный набор прочности происходит через месяц.

Гидроизоляция и утепление

После высыхания бетона выполняется гидроизоляция поверхности. Чтобы защитить конструкцию от влаги, применяют битумные мастики или рулонную изоляцию. Утеплить фундамент можно пенопластом, экструдированным пенополистиролом, напыляемым пенополиуретаном. Используемый материал должен иметь высокую плотность и механическую прочность. Утеплитель монтируется на специальную клеящую смесь.

Монтаж начинают снизу, блоки плотно прижимают к стенкам. Оптимальный вариант – плиты с замковым соединением, предотвращающие образование мостиков холода. Если материал укладывается в два слоя, панели монтируются со смещением на половину ширины. Поверх утеплителя выполняют оштукатуривание с применением армирующей сетки или наклеивают рубероид. Последний этап – обратная засыпка грунтом.

Пеноплекс

Пеноплекс – это защищающий основание от холода и влаги прочный материал, выпускаемый в форме плит. Его не пугают перепады температур, он легко выносит механическое и химическое воздействие, а это значит, что он сможет уберечь фундамент от эрозии.

Как и при теплоизоляции базисной конструкции керамзитом, во время установки утеплителя из пеноплекса обязательным условием является укладка слоя гидроизоляции.

Утепление ленточного фундамента, осуществляемое пеноплексом, выполняется достаточно просто. Чтобы определить идеальную толщину плит, подходящую для конкретной постройки, осуществляется расчет на специальном калькуляторе. Когда с подготовкой покончено, поверхность основания очищается и выравнивается. Плиты крепят на клей-пену для пенопласта. Далее теплоизоляцию заштукатуривают, чтобы защитить ее от разного рода повреждений.

Процесс утепления базиса достаточно прост, но и здесь есть «подводные камни». Поэтому, если мастер впервые собственноручно производит теплоизоляцию, ему стоит хорошо изучить технологию или обратиться за консультацией к специалисту. Разобравшись в методиках, подобрав качественные материалы, можно приступать к строительным работам. Если сделать все правильно, фундамент станет крепкой основой для дома и прослужит не один десяток лет.

Видео о том как правильно утеплить фундамент от профессионала:

Неравномерные усадки на пучинистом грунте

Пучение грунта – это увеличение его объема при замерзании находящейся в нем воды. Давление на фундамент является неравномерным и может привести к деформации различных типов:

Прогиб и выгиб – подвижка конструкции угрожает целостности кровли.
Сдвиги – одна сторона основания может просесть, а вторая подняться.
Крен – проблема характерна при значительной высоте дома.

Для исключения неравномерной усадки здания перед устройством фундамента часть пучинистого грунта заменяется на непучинистый. В траншею насыпается 20-30 см песка или мелкого щебня. Специалисты советуют не оставлять на зиму ненагруженный фундамент. Под действием пучения он может пойти трещинами и стать непригоден для последующего строительства.

При каких условиях требуется утепление

Утепление ленты необходимо, если окружающий грунт имеет склонность к пучению в зимнее время. Это является основным условием и причиной проведения мероприятия.

Кроме того, установка теплоизолятора позволяет исключить теплопотери через материал ленты, что снижает расходы на обогрев всего дома и подвального помещения в частности.

В сочетании с качественной приточно-вытяжной вентиляцией подвального помещения, утепление позволяет удалять влажный отработанный воздух, решая проблему конденсации влаги на холодных поверхностях ленты и потолочной плиты.

голоса

Рейтинг статьи