Утепление фундаментной плиты мелкого заложения

Утепление фундаментной плиты мелкого заложения

Значительную долю от общей стоимости строительства зданий различного типа, составляет стоимость технологии устройства фундаментов под ними. Сложные грунтовые условия для проектирования и устройства различного типа оснований здания широко распространены в Российской Федерации, особенно при строительстве домов у нас Сибири.

Чтобы построить хорошее малоэтажное здание, строители сталкиваются с решением ряда вопросов по технологии устройства, теплоизоляции основания дома, обусловленных наличием пучинистых грунтов на глубине заложения ленточного мелкозаглубленного фундамента. При проектировании, устройстве ленточных фундаментов различного типа под зданиями на пучинистых грунтах, с целью уменьшения глубины промерзания грунта, снижения стоимости строительства, строительные нормы рекомендуют применять для теплоизоляции различные марки утеплителей, укладываемые по технологии под отмостку здания на небольшой глубине заложения….

Более богатый опыт в области проектирования, технологии устройства, теплоизоляции ленточных оснований дома такого типа, небольшой глубины заложения и невысокой стоимости имеют Скандинавские страны, США, Канада.

В США в 2001 г. был принят стандарт ASTM 32—01 на технологию устройства мелкозаглубленных ленточных оснований «Проектирование, строительство морозозащищенных фундаментов мелкого заложения» для проектирования и строительства отапливаемых и неотапливаемых зданий различного типа, доступной стоимости.

Этот стандарт основан на применении, при проектировании схемы устройства мелкозаглубленных ленточных оснований, различных марок теплоизоляции из экструдированного пенополистирола в качестве теплоизолирующего слоя.

Теплоизоляция из пенополистирола, требуемой марки, препятствует проникновению холода в глубину заложения морозочувствительной почвы. Применение такого типа технологии было одобрено для проектирования, устройства плитных мелкозаглубленных фундаментов под (схема плита на грунте) отапливаемыми зданиями в строительном стандарте «Одно — и двухсемейные жилые строения» CABO/ICC (1995, 1998 г.) и распространяется на устройство пристраиваемых и легких конструкций.

К 2002 г. около 5000 фундаментов невысокой стоимости такого типа, по схеме с мелкой глубиной заложения, удалось построить в США. Такой тип технологии позволяет сэкономить на устройстве 40% стоимости ленточного фундамента под зданиями и построить их с мелкой глубиной заложения.

Особенно примечателен опыт Скандинавских стран в области проектирования и устройства теплоизоляции ленточных оснований дома такого типа на небольшой глубине. Там по этой схеме за последние 45 лет было построено более 1 млн морозозащищенных ленточных фундаментов мелкого заложения различных марок, сравнительно невысокой стоимости. Более 30 лет в этих странах существуют строительные нормы для проектирования и устройства жилых и городских зданий, хранилищ, школ и малоразмерных офисных зданий, загородных домов различного типа.

Рис.1. Схемы устройства морозозащищенных ленточных фундаментов под здания: схема а — обычного заложения, схема в — мелкого заложения

Устройство ленточных фундаментов мелкого заложения под здания и сооружения, по схеме, схоже с устройством обычного типа ленточных фундаментов дома, за исключением расположения теплоизоляции и глубины заложения при строительстве. Стоимость устройства мелкозаглубленных оснований ленточного типа значительно ниже чем стоимость устройства обычных марок. Подошва ленточного мелкозаглубленного фундамента под строительство дома, по схеме, расположена на глубине заложения около 300-400 мм ниже уровня земли. Ленточные фундаменты мелкого заложения имеют вертикальную теплоизоляцию на всю глубину, устройство которой, выполняют с внешней стороны от подошвы мелкозаглубленного фундамента дома до уровня выше отметки земли. При устройстве ленточных мелкозаглубленных фундаментов различного типа под строительство домов в более холодных климатических условиях, крылья требуемой марки теплоизоляции располагаются горизонтально на уровне подошвы мелкозаглубленного фундамента дома и небольшой глубине заложения (рис. 2).

Рис.2. Схемы устройства морозозащищенных фундаментов мелкого заложения: схема а — заложение под отапливаемые здания, схема б — заложение под неотапливаемые здания, схема в — параметры теплоизоляционного слоя

Схема устройства слоя теплоизоляции ленточного основания мелкого заложения в плане представлена на рис. 2в. В зависимости от климатических условий, типа мелкозаглубленного фундамента под здания выбираются марки и параметры схемы теплоизоляционного слоя: глубина заложения, марка утеплителя, толщина теплоизоляционного слоя, ширина теплоизоляционного слоя (А) вдоль стен, ширина слоя (В) на углах здания, ее протяженность (С). Чем холоднее климат, тем шире простирается устройство теплоизоляции ленточного основания мелкого залажения, и тем теплоизоляция толще и выше ее стоимость. Таким образом, в зависимости от климатических условий района строительства, используя схемы тепловых потоков от эксплуатируемого здания в глубине грунта, путем изменения толщины и ширины устройства теплоизоляции выбранных марок можно вывести глубину и границу промерзания грунта за пределы подошвы мелкозаглубленного фундамента (рис. 3).

Рис.3. Схема тепловых потоков при устройстве мелкозаглубленных фундаментов зданий

Поскольку теплоизоляционный материал ленточного мелкозаглубленного основания, по схеме, используется на глубине заложения ниже отметки земли, для устройства теплоизоляции применяются различные марки экструдированного пенополистирола. Для эффективной работы любых марок утеплителя и гидроизоляции в глубине грунта, их необходимо надежно защитить. Существуют различные способы чтобы построить защиту теплоизоляции такого типа. Пожалуй самым надежным и современным типом защиты теплоизоляции мелкозаглубленных оснований, к тому же имеющим невысокую стоимость, является применение для ее устройства различных марок профилированных мембран.

Фундаменты мелкого заложения различных марок могут применяться для строительства как отапливаемых, так и неотапливаемых типов зданий (рис. 2а, б). В соответствии с руководством ASTM 32—01 по проектированию и устройству мелкозаглубленных фундаментов выбор и требования к марке теплоизоляции фундаментов основываются на наихудшем варианте грунтовых условий без снежного покрова и органического слоя на поверхности почвы. Таким образом, устройство рекомендуемой марки теплоизоляции мелкозаглубленного основания будет эффективно предотвращать промерзание всех типов пучинистых грунтов на которых планируется построить здание.

Читайте также:  Стиральная машина haier м видео

В России опыт применения всех типов фундаментов мелкого заложения сдерживался до 1999 года из-за отсутствия отечественных марок экструдированного пенополистирола и нормативной базы.

При использовании плит различных марок экструдированного пенополистирола, эффективные малозаглубленные фундаменты можно построить, снизив по сравнению с традиционными типами оснований с большой глубиной заложения: расход бетона при их устройстве на 50—80%, трудозатраты на 40—70%, стоимость мелкозаглубленных конструкций на 50% и более.

В настоящее время в России удалось построить достаточно большое количество различных типов малоэтажных жилых и производственных зданий в городских и сельских условиях, но спрос на жилье и здания невысокой стоимости такого типа остается высоким. Реализация схемы и технологии морозозащищенных фундаментов мелкого заложения сейчас имеет и материальные предпосылки, обеспеченные наличием на рынке российских марок экструзионного пенополистирола хорошего качества.

Малоэтажное строительство должно основываться на строительстве комфортных, технологичных, экономичных зданий с низким энергопотреблением за невысокую стоимость. Проектирование и строительство таких типов зданий невозможно без применения новых марок материалов и технологий.

Мы предлагаем для утепления мелкозаглубленных фундаментов зданий различного типа следующие марки теплоизоляционных материалов:

  • Экструдированный пенополистирол ПЕНОПЛЭКС КОМФОРТ
  • Экструдированный пенополистирол ПЕНОПЛЭКС ФУНДАМЕНТ
  • Экструдированный пенополистирол ТЕХНОПЛЕКС XPS
  • Экструдированный пенополистирол ТЕРМИТ XPS

Подробные описание предложенных марок утеплителей, а также рекомендации по выбору сопутстующих материалов для устройства теплоизоляции различных типов мелкозаглубленных фундаментов (геотекстиль, профилированные мембраны) Вы сможете найти в соответствующих разделах сайта.

Дополнительные консультации по вопросам выбора и применения нужных марок утеплителей для мелкозаглубленных фундаментов Вы сможете получить у наших специалистов обратившись по телефону (391) 237-15-23 или из формы Обратная связь нашего сайта.

Оставьте, пожалуйста, свое мнение об этой статье

Вы можете порекомендовать эту статью своим друзьям

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.

Читайте также:  Продам гильотину по металлу б у

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.

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.

Особенности устройства ПТФ

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.

* Можно воспользоваться калькулятором толщины на сайте производителя теплоизоляции Экстрол Малахит.

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».

Читайте также:  Полотно для сабельной пилы зубр

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.

На схеме армирования углов мелкозаглублённого фундамента: 1 — продольная рабочая арматура; 2 — поперечные связки; 3 — П-образная арматура.

Сармированием 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.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector