Утепленные фундаменты мелкого заложения

Фундаменты мелкого заложения (малозаглубленные фундаменты)

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

Теплоизоляция фундаментов мелкого заложения

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

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

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

Преимущества ПЕНОПЛЭКС ® применительно к теплоизоляции фундаментов зданий

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

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

Фундамент отапливаемого здания:

Источник

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.

1. — продольная рабочая арматура;
2. — поперечные связки;
3. — 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.

Источник