Как промерзает земля под фундаментом

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

Без утепления не обойтись: защищаем фундамент от промерзания

Мнение о том, что утепление фундамента — это бесполезное дело, совершенно ошибочно. Понимание крайней необходимости защиты основания дома от промерзания обычно приходит поздно — когда стены покрываются плесенью, а фундамент испещряется трещинами. Но основание частного строения, найдя подходящий материал, разумнее утеплять вовремя.

Проблема промерзания фундамента и её решение

Утепление фундамента не менее значимо, чем укладка теплоизоляционного материала на стены. Через основание из дома выходит 20 % тепла. Если фундамент будет не защищён материей, сохраняющей в здании необходимый микроклимат, то он растрескается от влаги и низких температур. А трещины в свою очередь станут проводниками холода, продолжат увеличиваться и в скором времени приведут к порче всего строения.

Укладка утеплителя снаружи

Наружное утепление фундамента — это гарантия предохранения дома от воздействия подземных вод и холода. Влагу станет вбирать в себя материал, в результате чего угроза потери фундаментом прочности полностью исчезнет.

Утепление фундамента снаружи застраховывает от образования трещин

От опасности повреждения основания особенно важно застраховываться хозяевам домов, стоящим в местности с чрезвычайно холодным климатом и пучинистым грунтом.

Земля, которая пучится от сильного мороза, способна сдвигаться на 35 см и изменять форму основания зданий. Поэтому в таких климатических зонах фундамент располагают ниже уровня промерзания грунта, а утеплитель фиксируют и по вертикали, и по горизонтали.

Существует два метода утепления фундамента с внешней стороны. Первый способ заключается в закладке теплоизоляционного материала перед сооружением основания дома, а второй подразумевает использование утеплителя после строительства здания.

При укладкетеплоизоляционного материала в процессе сооружения дома образуется гораздо меньше щелей, чем при монтаже листов утеплителя на основание уже построенного здания

Наиболее надёжную защиту фундамента обеспечит вариант, описанный первым. Утеплитель закладывают непосредственно в опалубку. Если же за предохранение фундамента от последствий воздействия холода берутся после полного сооружения здания, то основание сначала окапывают, а затем обкладывают теплоизоляционным материалом.

Использование утеплителя для фундамента и цоколя

Зачастую хозяевам частных домов приходится утеплять цоколь, если был сооружён свайный или столбчатый фундамент. Обычно это случается в силу определённых причин:

• сваи, обвязанные монолитным железобетонным ростверком, накапливают холод;
• в пространстве между землёй и половым покрытием проведены коммуникации;
• место между домом и грунтом запланировано с помощью декоративной отделки уберечь от попадания мусора.

После утепления цоколь покрывают материалами для финишной отделки

Утепление основания дома изнутри

Об укладке теплоизоляционного материала с внутренней стороны фундамента здания задумываются в определённых случаях:

• дом поставлен на фундамент, который вообще не был утеплён;
• появилась необходимость создать на первом этаже подвал;
• в подвальном помещении запланировано сделать отапливаемую комнату;
• утеплитель на стенах стал отсыревать;
• нижние венцы дома начали чернеть и покрываться плесенью из-за воздействия влаги.

Утепление дома изнутри предусматривает покрытие гидроизоляционной диффузной плёнкой всей площади пола и стен подвала и использование специального утеплителя. В качестве него обычно используют плиты теплоизоляционного материала, фиксируемые на поверхностях от потолка до пола битумной мастикой. Швы между листами материала принято закупоривать монтажной пеной.

Фундамент изнутри дома можно утеплить распыляемым веществом. Вспененный утеплитель, например, пенополиуретан, закупоривает все пустоты, не позволяя проходить сквозь щели холодному воздуху.

Утепление изнутри дома распыляемыми средствами проводят в защитном костюме и маске

Незамысловатый способ утеплить фундамент с внутренней стороны и при этом сэкономить на средствах — это сделать в подвале на расстоянии 30 см от цоколя опалубку из досок, уложить в неё минеральную вату и засыпать бетонированные стены керамзитом. В подвальном помещении, утеплённом таким образом, можно хранить овощи.

Обстоятельное рассмотрение материалов для утепления фундамента

Чтобы фундамент был идеально защищён от низких температур, утеплитель для него должен обладать такими свойствами, как:

• низкая степень отдачи тепла;
• отсутствие пропускной способности по отношению к воде;
• исключительная прочность;
• невосприимчивость к изменениям температуры окружающей среды.

Всеми перечисленными характеристиками отличаются полимерные утеплители. Эти материалы не впитывают влагу и не лишаются способности удерживать тепло.

При поиске теплоизоляционного материала для фундамента не стоит рассматривать как возможный вариант минеральную вату. Это сырьё легко пропитывается водой, отчего перестаёт выполнять свою задачу, и портится из-за механических нагрузок.

Видео: поиск утеплителя для фундамента

Пеноплекс — усовершенствованный утеплитель

По сравнению с пенопластом, пеноплекс — лучший вариант утеплителя. Этот материал в виде плит способен уберечь фундамент от искажения формы под влиянием различных внешних сил, что увеличит срок службы частного дома.

Основная особенность пеноплекса — структура с запечатанными порами, которые выполняют роль барьера для влаги. Материал заслужил хорошую репутацию благодаря несомненной прочности и низкой потере тепла.

Материал, который считается лучше обычного пенопласта

Таблица: характеристики пеноплекса

Плотность (кг/м³)	От 28 до 45
Показатель теплопроводности (Вт/(м·⁰К)	0, 930 при 250 C
Категория пожаробезопасности	От Г1 до Г4
Коэффициент паропроницаемости (мг/м·ч·Па)	0, 007–0, 008
Прочность на сжатие при 10 % линейной деформации	0, 2–0, 5 МПа
Стандартные размеры	Ширина — 60 см, длина — от 120 до 240 см, а толщина — от 3 до 10 см
Температурный диапазон использования	От 50 градусов холода до 75 градусов тепла

Применение материала

Поскольку плиты пеноплекса имеют пазы, они плотно соединяются друг с другом, абсолютно не оставляя зазоров.

Материал прикрепляется на клей и саморезы

Крепление пеноплекса осуществляется по определённым правилам:

• для фиксации используют клей, в составе которого не веществ, разрушающих структуру утеплителя;
• клеящее средство наносят на материал точечно;
• плиту закрепляют на поверхности, давя на неё руками около минуты;
• листы материала фиксируют так, чтобы они на 35 см выходили вперёд.

Пенополистирол как самый лёгкий теплоизоляционный материал

Пенополистиролом пользуются для утепления фундамента, так как этот материал отличается лёгкостью, прочностью и правильной формой. Ленточное или столбчатое основание дома целесообразно утеплять самыми толстыми листами, то есть пенополистиролом марки ПСБ-С-35 и толщиной 5 см. Материал другой плотности годится лишь для утепления перегородок и стен.

Строители советуют покрывать плитный фундамент или заглублённое основание дома пенополистиролом марки ПСБ-С-50. Материал с данным обозначением выдерживает значительные нагрузки и предотвращает вспучивание грунта.

Преимуществами пенополистирола по сравнению с керамзитом и минеральной ватой считают более низкую степень теплопроводности. Этот материал не съёживается под влиянием изменений температуры, не поглощает влагу и не пропускает шумы.

Пенополистирол отличается лёгким весом

Таблица: характеристики пенополистирола

Плотность	12–35 кг/м³
Диапазон рабочих температур	от -60°С до +80°С
Толщина	от 2 до 10 см
Размеры	100х50 см, 100х100 см, 200х100 см
Срок службы	20–30 лет

Использование строительного сырья

Пенополистирол приклеивают к основанию дома так же, как и любой другой листовой теплоизоляционный материал.

Материал можно фиксировать на поверхности, которая была обработана таким составом, как:

• битумная мастика;
• цементная штукатурка;
• известь;
• водорастворимый клей.

Пенополистирол приклеен на основание, покрытое битумной мастикой

Пенополиуретан — жидкий инновационный утеплитель

Пенополиуретан — это вещество в виде пены, которое одновременно выполняет две задачи — защищает от воздействия воды и предотвращает потерю тепла. Этот материал моментально затвердевает на поверхности, создавая ячеистое покрытие. Поэтому распыление пенополиуретана на основание дома лучше доверить специалистам.

Пенополиуретан плотно прилегает к поверхности

Пенистое строительное сырьё для утепления фундамента характеризуется экологической чистотой. По сравнению с материалом в форме плит, пенополиуретан запечатывает каждый сантиметр фундамента, поскольку не создаёт швов и не оставляет просветов.

Пенополиуретан расходуется экономно. 50 мм пенистого утеплителя равны 1, 2 м плиточного пенополистирола.

Таблица: главные параметры пенополиуретана

Теплопроводность	от 0,019 до 0,035 Вт/м*К
Плотность	30–80 кг/м³
Водопоглощение	1–3%
Срок эксплуатации	40–50 лет

Керамзит как традиционный утеплитель

Теплоизоляционным материалом в виде порошка засыпали фундамент, пока не появились новые, усовершенствованные утеплители. Но несмотря на это, керамзит по-прежнему пользуется спросом, так как продаётся по низкой цене.

Из-за относительно высокой теплопроводности керамзит применяется для утепления фундамента в значительных объёмах. Поэтому, если хочется и сэкономить, и хорошо защитить основание дома от низких температур, то стоит использовать порошковый утеплитель в комплексе с другим материалом.

Стандартная ширина слоя керамзита — 50 см

Таблица: технические характеристики керамзита разной фракции

Показатели	10–20 мм	5–10 мм	0–5 мм
Насыпная плотность, кг/м³	280–370	300–400	500–700
Прочность при раздавливании, Н/мм² (Мпа)	1, 0–1, 8	1, 2–2, 0	3, 0–4, 0
Гранулометрический состав, %	4	8	0
Морозостойкость 20 циклов, потеря массы гравия, %	0, 4–2, 0	0, 2–1, 2	не регламентируется
Процент раздавленных частиц, %	3–10	3–10	—
Теплопроводность, Вт/м·К	0, 0912	0, 0912	0, 1099
Водопоглощение, мм	250	250	290
Удельная эффективная активность естественных радионуклидов, Бк/кг	270	270	290

Нюансы использования керамзита

Чтобы утеплить фундамент керамзитом, нужно сделать следующее:

• выкопать вокруг основания дома траншею шириной в метр;
• очистить поверхность фундамента от грязи;
• обработать основание дома битумной мастикой (или застелить гидроизоляционной плёнкой);
• организовать дренажную систему (если рядом проходят подземные воды);
• накрыть дно траншеи гидроизоляционной плёнкой;
• засыпать ров утеплителем.

Как утеплять основание под домом: пошаговая инструкция

В большинстве случаев фундамент защищают от воздействия низких температур плиточным теплоизоляционным материалом. Перед началом работ вооружаются клеем и армирующей сеткой, размер которой в несколько раз превышает площадь утеплителя.

Монтаж листов теплоизоляционного материала выполняется пошагово:

1. Нарезают плиты утеплителя так, чтобы по размеру они соответствовали высоте цоколя. После этого для каждого куска материала приготавливают отрезки армирующей сетки. Их длина должна быть такой, чтобы фрагменты плит получилось закрыть с обеих сторон.
2. Взяв шпатель, лист утеплителя смазывают клеящим веществом. К пропитанному составом куску теплоизоляционного материала с нахлёстом в 10 см прикрепляют фрагмент армирующей сетки. Затем его прижимают к поверхности фундамента в течение 40 секунд.

Клеящий состав наносят на лист утеплителя точечно

Для крепежа используют специальные «грибочки»

Механическое крепление утеплителя, который ещё не приклеился к поверхности намертво, испортит всю ранее проделанную работу. Плиты во время забивания гвоздей станут сдвигаться.

Между теплоизоляционным материалом и стенами распыляют монтажную пену, которая закупорит все оставшиеся щели.

Пеной запечатывают каждый просвет между материалом и стеной

Когда пена засохнет, её излишки убирают острым ножом.

После этого утеплённый фундамент армируют и отделывают финишным покрытием.

Финишное покрытие наносятповерх армирующей сетки

Видео: монтаж пенополистирола на фундамент

Теплоизоляция фундамента — это уникальный способ уменьшить выход тепла из дома на 20 %. А ещё укладка утеплителя на основание здания позволит продлить эксплуатацию всего строения.

Источник