Теплоизоляция под плитный фундамент

Как утеплить монолитную плиту фундамента

Идея утепления мелкозаглублённых плитных фундаментов родилась в странах северной Европы, вынужденных постоянно изыскивать способы строительства, которые позволят экономить за счёт уменьшения объёма затрат дорогостоящих энергоносителей. В России подобная технология применяется не более 10 лет, но за это время и застройщики, и строители смогли оценить по достоинству теплотехнический эффект, который даёт утепление плитного фундамента.

Зачем нужно делать утепление плиты фундамента

Нельзя сказать, что теплоносители в России так уж дёшевы — тем не менее, технология формирования многослойной фундаментной плиты, получившей название «шведская», у нас отлично прижилась. Климатические условия в большей части страны аналогичны скандинавским, а пятая часть всех потерь домом тепла приходится на фундамент.

• Росту популярности УШП немало способствовал и технический прогресс в области разработки и производства полимерных утеплителей и коммуникационных труб, способных служить без замены столько же, сколько и сам дом. К тому же фирмы, которые занимаются проектированием и строительством под ключ утеплённых плит, формируют не только фундамент, но и все, заложенные в него коммуникации.
• Это очень удобно, экономит время и деньги, и всегда знаешь, с кого спросить. Когда работы ведутся параллельно несколькими подрядчиками, решить какую-то проблему не так просто — каждый сваливает вину на кого-то другого. А тут и проектирование, и монтаж выполняется одной группой людей, и за всё отвечает одна компания, на которую они работают.
• Для заказчика это значит очень много – как и то, что плита представляет собой единую систему и в конечном итоге её себестоимость оказывается на 25-30% ниже, чем если бы одни заливали и производили утепление плиты фундамента, другие монтировали греющую систему, третьи подключали коммуникации. Именно экономичность сделала плиту УШП столь популярной в той же Германии, а ведь немцы отличаются почти анекдотической рачительностью.

Как видите, достоинств у такого решения масса. Единственным недостатком является не столько высокая цена, сколько необходимость быстрого вложения денег, невозможность растянуть затраты во времени. Затевая такое строительство, нужно рассчитывать не на будущие доходы, а иметь всю необходимую сумму в наличии.

Как правильно подобрать материалы

Несмотря на существующее изобилие теплоизоляционных материалов, с нагрузками, возникающими под подошвой фундамента, способен справиться только один. Это экструдированный пенополистирол, который выпускается для этой цели в двух вариациях:

1. в виде L-блоков;
2. в виде стандартных прямоугольных плит.

Рассмотрим, в чём между ними разница.

L-блоки

Это блоки Г-образной формы, которые используются при монтаже утепляемых плитных фундаментов в качестве несъёмной опалубки. Угловая конфигурация получается путём склеивания между собой торцов двух кашированных плит ЭППС (XPS) под давлением. Клей используется полимерный, на основе полиуретана.

Внешняя поверхность L-блока – в частности полки, которая окажется над землёй и будет формировать цокольную часть фундамента, защищена приклеенным к ней хризотилцементным листом (плоским шифером). Такое покрытие не только защищает утеплитель от нечаянных повреждений, но и позволяет осуществлять финишную отделку цоколя без предварительной подготовки основания.

Изготавливает L-блоки всем известная в России компания Технониколь, под маркой CARBON ECO SP (толщиной 100 см, что подходит для газосиликатных домов), и кировский производитель пенопласта STYPLEX. С помощью таких блоков собрать опалубку для тёплой фундаментной плиты можно самостоятельно, и уйдёт на это всего пару дней. При этом не надо тратить средства на пиломатериал для опалубки, так что получается выгодно.

Средний размер L-блока по длине составляет 1200 мм, по ширине 600 мм, по высоте (цокольная часть) 450 мм, что вполне удобно для работы. Толщина может быть и более 100 мм, но это для тяжелонагруженных фундаментных плит. Чтобы правильно подобрать блоки несъёмной опалубки по размеру и точно знать необходимое количество, нужно иметь проект всего дома, или хотя бы отдельно чертежи фундамента.

Между собой L-блоки соединяются пазогребневым способом, что исключает необходимость применение механического крепежа. Стыки заделываются герметиком на основе полиуретана.

Пенополистирол в плитах

Если L-блоки конкретно предназначены для утепления плитного фундамента и при покупке их невозможно с чем-то перепутать, то разобраться с плитами пенополистирола человеку несведущему несколько сложнее.

Существует две разновидности пенополистиролов, свойства которых зависят от технологии изготовления:

1. Беспрессовый. В термопласт добавляют порообразователь (инертные растворители с низкой температурой кипения) и нагревают до размягчения. Выделяющийся при этом газ и вспенивает полимер. Полистирол, выполняющий функцию термопласта, легко и без запаха сваривается, окрашивается, склеивается. А главное – он имеет высокую химическую устойчивость. Однако этот вариант имеет и существенные недостатки: низкую устойчивость к повышению температур, относительную хрупкость и способность растрескиваться. Поэтому данную версию полистирола, которую у нас принято называть пенопластом, применяют исключительно для утепления вертикальных поверхностей фундамента. Нагрузки под подошвой плиты ему не выдержать.
2. Прессовый (экструзионный). Здесь при изготовлении применяется способ эмульсионной полимеризации, при котором массы перерабатываются литьём с предварительным понижением вязкости вальцеванием. Именно эмульсионный полистирол применяется для формования плит прессовым способом (экструзией). Главная цель заключается в том, чтобы получить массу с пониженной плотностью, для чего либо применяют вакуум, либо повышают содержание порообразователя. Чтобы произвести экструзию, масса полистирола должна быть однородной и равномерно прогретой до 180 градусов. Придав изделиям форму, их охлаждают в ваннах, заполненных тёплой водой или этиленгликолем. Охлаждение производится до температуры, позволяющей производить дальнейшую обработку, но не слишком высокой, чтобы плиты могли деформироваться (порядка +92 градусов).

Важно: Беспрессовый полистирол, который именуют пенопластом, и прессовый (экструзионный) очень различаются по механическим показателям из-за разного строения ячеек в полимере. У первого, в результате спекания отдельных зёрен между собой, образуется довольно рыхлая структура – отсюда и слабая механическая прочность. У прессового пенопласта структура состоит из прочных тонких слоёв полимера, образующего единое целое.

В строительстве беспрессовый полистирол маркируется как ППС или ПСБ-С, плюс цифры рядом, обозначающие плотность в кг/м³. Для резаных плит (типа «Р»), чтобы ими можно было произвести утепление фундамента дома снаружи, плотность должна быть не менее 25 кг/м³. То есть, марка от ППС25 и выше.

Экструзионные плиты ЭППС, изготавливаемые путём термомеханической формовки, относятся к типу «Т». Так как структура у них более прочная, данный вид пенополистирола можно использовать для утепления фундаментов уже от плотности 20 кг/м³ (ППС20). Эту марку берут в основном на вертикальное утепление стен подвала или цоколя и отмостки.

Важно: Для укладки под подошвой фундамента, где на материал воздействуют большие нагрузки, нужно брать марку ППС 30 и выше. Максимальная плотность у беспрессового пенополистирола 35 кг/м³, у экструзионного – 45 кг/м³.

Наиболее удобный формат для укладки под плиту, который и предлагают все производители ЭППС – 2400*600 мм. При максимально возможной плотности, плиты (тип 45) имеют такой набор физико-механических характеристик:

Свойства	Показатели ЭППС-45
Модуль упругости	18000 кПа
Прочность на сжатие при линейной деформации 2%	167 кПа
Предел прочности при изгибе	700 кПа
Теплопроводность	0,031 Вт*м*С
Теплоёмкость	1,53 кДж*кг*С
Паропроницаемость	0,015 мг*м*ч*Па
Водопоглощение	0,4 % за 30 суток
Класс огнестойкости	Г4
Срок службы	50 лет

Утепление плитного фундамента отапливаемого здания

Если учесть, что фундаменты с утеплением предназначены для строительства в районах с суровыми зимами, в которых грунт может промерзать довольно глубоко, плиты УШП конструируют с рёбрами жёсткости, исключающими вероятность скольжения в подошве и возникновения деформаций, связанных с неравномерной осадкой грунта при оттаивании. Вариантов устройства рёбер два, расскажем вкратце про их конструктив и принцип закладки утеплителя.

С рёбрами вниз

Отличительной чертой такого фундамента является наличие направленных вниз на глубину до 0,8 м выступов прямоугольной или трапециевидной формы, которые и называют рёбрами жёсткости. Если учесть, что они располагаются по периметру стен и закольцованы между собой, такой фундамент вполне можно назвать плитно-ленточным. Как именно должны располагаться рёбра, сколько их должно быть, и какую конфигурацию они должны иметь, определяется расчётом, основанным на инженерно-геодезическом анализе грунта.

У такой плиты есть один огромный плюс: наличие рёбер, которые и воспринимают основную нагрузку от веса здания, позволяет уменьшить до минимума горизонтальную часть конструкции. То есть, если обычная ровная плита делается толщиной минимум 250 мм, то благодаря опорным рёбрам она может быть всего 150 мм.

Кроме традиционных насыпных слоёв, которые всегда присутствуют под плитным фундаментом, в подготовительный пирог плитного фундамента включается и пенополистирол. Теплоизоляционная прослойка повторяет контур фундамента, в том числе и под выступами, и заполняет всё пространство между ними.

Обратите внимание: В целях экономии, по внешнему контуру плиты, на который она опирается рёбрами (в том числе и с заходом на вертикальные поверхности), монтируется самый жёсткий ЭППС. Пространство между рёбрами, из которого вынут грунт (если вынут), заполняется менее прочным и более дешёвым полистиролом типа ПСБ-С.

С подбетонкой и рёбрами вверх

С равномерным распределением нагрузок на грунт и защитой плиты от действия сил морозного пучения, отлично справляется и бетонная подготовка. Это заливаемый под подошвой фундамента слой тощего неармированного бетона толщиной 5-10 мм, который заодно и защищает от механических повреждений гидроизоляцию или теплоизоляцию, которая может продавливаться находящимся под ней щебнем.

Такой вариант плиты имеет большую толщину и нередко проектируется с рёбрами жёсткости, направленными вверх. Его преимуществом относительно предыдущего варианта является то, что опалубка формируется гораздо проще – в виде обычного короба, который легко собирается с помощью тех же L-блоков, о которых упоминалось выше.

Гладкая прямоугольная плита проектируется более толстой, а в местах опирания стен предусматривается усиленное армирование. Если же у плиты есть направленные вверх рёбра, дополнительное армирование находится в них. Фактически, это цокольные стенки, позволяющие поднять уровень чистого пола выше. И если греющая напольная система не закладывалась в саму плиту, здесь её очень удобно совместить с конструкцией пола.

Технология наружного утепления Пеноплексом

Довольно подробная информация о том, как утеплить монолитную плиту фундамента, представлена в стандарте организации (СТО) 36554501-012, на примере известного всем бренда пенополистирола Пеноплекс. Вот какие рекомендации даются в этом документе:

• Применение плит ЭППС даёт возможность уменьшить глубину промерзания почвы в зимний сезон под подошвой плиты, и удержать отметку УПГ в слое неподверженного пучению насыпного утрамбованного грунта. Такой же грунт должен применяться и для засыпки пазух котлована.
• Противопучинистые подушки могут устраиваться как из песка (средней фракции и крупного, гравелистого), котельный шлак и гранитный щебень небольшой фракции. Если материковый грунт в основании слабый просадочный, подушку формируют из 40% песка и 60% щебня или гравия. Если строительство ведётся без подбетонки, защищающей Пеноплекс от продавливания, слой песка под ним должен по толщине быть в два раза больше, чем фракция щебня.
• Теплоизоляция в отапливаемых зданиях должна не только повторять контур самой плиты, но и заходить в виде юбки под отмостку. При этом важно, чтобы между пандусом отмостки и цокольной стенкой тоже была прослойка вертикально установленного утеплителя. Высота вертикального утепления не менее 1 мм – от подошвы ребра до верха плиты.
• Под подошвой отмостки, по всему периметру дома должен быть обустроен трубный дренаж, выводящий грунтовую влагу за пределы здания или участка. При наличии холодной пристройки, примыкающей к отапливаемому зданию (крыльцо, терраса, веранда), вылет теплоизоляционной юбки увеличивается на её ширину.

Примечание: В неотапливаемых зданиях достаточно только уложить утеплитель под подошвой плиты по всему периметру, с выступом на ширину отмостки.

Для защиты теплоизоляционных плит, установленных вертикально в наземной части фундамента, от ультрафиолета, выветривания, механических повреждений, поверх них требуется использовать светонепроницаемое покрытие, заглубляемое в почву на 15 см. Для этой цели отлично подходят мембраны на основе ПВХ. Теплоизоляционную юбку под отмосткой лучше закрыть прочным листовым материалом, который может использоваться в грунте (плоский шифер или цементно-волокнистая плита).

Установка плит изоляции

Перед тем, как утеплить монолитную плиту фундамента, выполняется такой перечень подготовительных работ:

1. корчевание пней и рубка кустарника;
2. осушение пятна застройки посредством устройства водоотводных траншей, кюветов, установки лотков;
3. устройство временной линии электропередачи;
4. строительство автономного водозабора (колодца, скважины);
5. формирование удобного подъездного пути.

Установка теплой фундаментной плиты начинается с разработки котлована. Размер его дна в плане должен соответствовать не размеру плиты, а охватывать полный контур гидроизоляции. Глубина для плитного основания отапливаемого здания обычно соответствует 60 см. Когда лишний грунт вынут, дно котлована застилают геотекстилем (он нужен, чтобы песчаная подушка не расползалась и не смешивалась с материковым грунтом), после чего начинается послойная отсыпка с уплотнением непучинистого грунта. Параллельно, в толще грунтовой подушки устраивается трубный дренаж, закладываются вводы коммуникаций.

После того, как песчаная подушка выведена на нужную отметку и утрамбована до плотности 1600 кг/м³, производится утепление основания. Если решено использовать L-блоки, их устанавливают по периметру плиты первыми, после чего производится монтаж основного утеплителя. Плиты укладываются так, чтобы в каждом горизонтальном ряду было обеспечено смещение швов. Так же швы должны «разбегаться» и при укладке второго слоя теплоизоляции. Все стыки, образующиеся при соединении плит между собой, должны заполняться монтажной пеной.

Примечание: Если не используются готовые бортовые блоки, вертикальные стенки тёплой опалубки формируются вырезанными заранее полосами ЭППС, установленными на ребро, и приклеенными на ту же пену. А чтобы они выдержали давление бетона, придётся устанавливать ещё и внешнюю опалубку из дощатых щитов, надёжно закреплённых упорами.

Чтобы предупредить вытекание цементного молока из бетона, поверх уложенного утеплителя настилается полиэтиленовая плёнка толщиной 300 микрон в один слой, или 150 микрон в два слоя, с нахлёстами полотен не менее 15 см. Далее можно приступать к армированию плиты – но это уже совсем другая история.

Технология внутреннего утепления

Если плита строится не по системе УШП – то есть, в толщу бетона не внедряется тёплый водяной пол, дополнительное утепление можно произвести в процессе формирования пола первого этажа. И тут всё будет зависеть от того варианта отделки, который решено применить. Сейчас мы имеем в виду не греющие системы, которые можно закладывать хоть в слой плиточного клея, хоть под линолеум или ковролин. Речь идёт о теплоизоляционных материалах, которые можно заложить в структуру напольного пирога.

Минеральными плитами

Производители минераловатных плит позиционируют этот материал как отличный утеплитель, в том числе и для пола. Например, для этой цели рекомендуется применять плиты марки П-125, плотностью 125 кг/м³ под наливную стяжку плавающего пола. Тем не менее, в типовых проектах домов такие варианты утепления не закладываются, потому что жёсткости этого утеплителя для эксплуатации на горизонтальных поверхностях недостаточно.

Можно, конечно, заложить минеральную вату в ячейки деревянного каркаса, по которому будет укладываться дощатый пол, листовая фанера под ламинат и так далее. Но учитывая высокую способность ват к паропроницанию, придётся делать лишнюю работу по монтажу изоляционной плёнки, либо покупать фольгированные плиты, что влечёт и дополнительные расходы.

Внутреннее утепление можно выполнить гораздо более удобными способами.

Газобетонные плиты и крошка

Некоторые производители газобетона изготавливают теплоизоляционные плиты плотностью 200-300 кг/м³, которые можно использовать как для утепления фасада снаружи, так и для внутреннего утепления полов. Когда пол устраивается по грунту, сначала заливается армированная плита пола, а затем уже монтируется слой укладываемых плашмя, и соединяемых по торцам ППУ-клеем газобетонных плит. Их размер обычно составляет 600*250*100 мм, что позволяет выполнить работу довольно быстро. Останется только дважды прогрунтовать блоки, чтобы придать им водоотталкивающие свойства – и можно, к примеру, монтировать керамическую плитку.

Использовать газобетон для утепления можно и на каркасном полу, только в этом случае следует использовать не плиты, а крошку – так удобнее. К началу 2021 года стоит она всего 600 руб. за кубометр, что в 4 раза дешевле керамзита, традиционно применяющегося для утепления полов. Несомненным преимуществом ГБ перед любым другим утеплителем является экологичность, в которой он уступает только древесине.

Заключение

Если для внешнего утепления плиты другой альтернативы экструзионному пенополистиролу пока ещё не придумали, то для внутреннего утепления можно применить массу вариантов. Это и полиуретан — как в плитах, так и пенный; пенопластовая крошка; плиты вермикулита; пеностекло, которое так же продаётся и в блоках, и в виде крошки. Однако у всех у них есть недостатки – если не в высокой цене, то в малой пожаробезопасности или экологичности. Вот и получается, что с какой точки зрения ни посмотри, газобетон, как утеплитель для пола, выгодно отличается от всех других материалов.

Источник