Как утеплять грунт и предотвратить морозное пучение почвы

Правила борьбы

Самый простой способ борьбы с пучением грунта — залить фундаментную конструкцию ниже глубины промерзания земли. Так как грунт давит на фундамент со всех сторон, то самое опасное давление — это вертикальное. Чтобы его избежать, надо залить конструкцию так, чтобы снизу на нее ничто не давило. А так как заглубленный фундамент заливается ниже уровня промерзания, соответственно в нижней его части морозное пучение грунтов отсутствует. Соответственно конструкция не будет приподниматься.

Есть и другие способы борьбы:

1. Гидроизоляция. Она не только защищает фундамент от негативного воздействия влаги, но и создает между грунтом и бетонной конструкцией промежуточный слой, который ухудшает сцепление. В этом случае грунт будет частично скользить по поверхности фундамента, а значит, снизится и давление на него.
2. Теплоизоляция. Это все тот же промежуточный слой.
3. Дренаж. Эффективный способ понизить уровень пролегания грунтовых вод, что снизит концентрацию влаги внутри грунта на глубине заливки фундаментной конструкции.
4. Отмостки. Здесь не только надо выдерживать их ширину, но и попробовать провести утепление. К примеру, засыпать под бетонный раствор слой керамзита толщиною не меньше 15 — 20 см. Отмостки выполняют функции отвода атмосферных осадков, утеплитель будет сдерживать проникновение низких температур.

На фундамент в процессе пучения действуют и горизонтальные нагрузки, которые создают давление на изгиб. Опасный фактор, который, если неправильно провести строительные операции, разорвет конструкцию. Избежать данной неприятности помогает армирующий каркас из металлической арматуры

Здесь важно провести точный расчет, учитывая размеры металлического профиля и габариты самого каркаса

Проще, если под дом заливается мелкозаглубленный фундамент, который сооружается выше уровня промерзания грунта. Для его защиты от пучения надо всего лишь заложить отмостки с утеплением и провести теплоизоляцию цоколя. При высоком уровне грунтовых вод проводится и дренаж. Если здание сооружается в северных регионах, то фундамент надо утеплять весь: от подошвы до верхнего края цоколя.

Как сделать морозное пучение менее пагубным.

Для асфальтобетонного и   выложенного брусчаткой покрытия, что бы как-то компенсировать зимние деформации,  нужно   чередовать каждую зиму местоположение  очищенных участков, например, тропинка, её можно делать в разных местах. Что бы избежать такого проявления пучения, достаточно просто не убирать весь снег с площадки, небольшой его слой предотвратит глубокое промерзание. Если все-таки снег вам мешает, то тогда очищайте весь участок, земля равномерно промёрзнет и пучение грунта практически не будет заметно.

 Очень часто на стенах  зданий, особенно в местах оконных и дверных проёмов, появляются трещины. Не все они результат действия сил морозного пучения, возможно, они появились вследствие не равномерной нагрузки действующей на фундамент,  слабый грунт не выдержал  и дал осадку, причины могут быть разные, но в любом случае не желательно допускать промерзание грунта в этих местах. Ежегодная подвижка промерзшего грунта будет увеличивать размер трещин.

Пенополистиролом

Пенополистирол сейчас используется для утепления повсеместно. Материал выпускают в листах, которые легко крепятся на любую поверхность. Пенополистирол не разрушается влагой и имеет низкую теплопроводность. Посмотрим, как можно утеплить фундамент пенополистиролом:

• на готовые стены фундамента наносим гидроизоляцию;
• крепим листы пенополистирола, уложив вначале нижние плиты.

Считается, что утепление извне более эффективно. Однако, если дом уже возведен, можно утеплить здание плитами пенополистирола и со стороны фундамента.

Для крепления плит пенополистирола можно приобрести специальный клей. Утепляя здание пенополистиролом, нельзя забывать о гидроизоляции.

Особенности утепления свайного фундамента, ленточного и плитного основания

Утепление плиты фундамента по технологии напоминает выполнение теплоизоляции бетонного пола по грунту. Для этого в первую очередь трамбуется грунт, поверх которого укладывается геомембрана, защищающая фундамент от капиллярного подъема грунтовых вод. Далее идут такие слои:

• щебеночно-песчаная подушка, повышающая несущие способности грунта и правильно распределяющая нагрузку;
• рулонная гидроизоляция;
• утеплитель, чаще всего применяется пенополистирол или пеноплекс.

Для утепления ленточного фундамента существует большой выбор технологий. Наряду с утеплением снаружи фундамента пеноплексом используется методика несъемной опалубки, нанесение распыляемого утеплителя или же отделка керамзитом. Минеральная вата в этом случае применяется редко ввиду ее способности впитывать влагу.

Если выбирать метод несъемной опалубки, то его нужно планировать еще на этапе строительства, потому как теплоизоляционные материалы, используемые для утепления фундамента, являются неотъемлемой частью конструкции.

Для разных фундаментов целесообразно применять разные виды утепления

Опалубка изготавливается из различных материалов, но чаще всего происходит утепление цоколя фундамента снаружи пеноплексом или пенополистиролом. Перед началом работ требуется из утрамбованного грунта выполнить углубление для отмостки, которое дальше заполняется по очереди такими материалами:

• щебнем;
• песком;
• гидроизоляцией;
• утеплителем;
• опалубкой;
• армирующим слоем;
• бетоном.

Не менее важной является изоляция основания из свай или столбов. Конечно, при правильно спроектированном фундаменте этого типа ему больше не угрожают силы, вызывающие замерзание, или разрушительные воздействия влажности почвы

Однако существует ряд других, не менее важных вопросов, которые решаются только путем создания теплоизоляции.

Схематический пример утепления фундамента ленточного типа

Железобетонные решетки или столбовые сваи требуют теплоизоляции, которая должна быть не меньше основания полосы

Важно понимать, что сваи часто связаны с монолитной железобетонной решеткой, которая без надлежащей изоляции становится мощным холодильным элементом. Характерной особенностью фундамента на сваях является наличие зазора между землей и перекрытием первого этажа, где обычно прокладываются инженерные коммуникации

Утепление свайно-винтового фундамента деревянного дома чаще всего сопровождается декоративной отделкой этой части фасада. В любом случае пространство между домом и поверхностью земли будет закрыто со всех сторон и не станет местом накопления грязи или мусора. Мероприятия по утеплению свайно-винтового фундамента необходимы также для обеспечения комфортного проживания, увеличения срока службы здания и улучшения внешнего вида сооружения.

Утепление внешнее и внутреннее

Утепление фундамента извне производят до того, как положили пол и возвели стены. А внутренним можно заняться, когда нет возможности провести внешнее, и при наличии подвала в доме.

И первый, и второй варианты призваны, чтобы:

• препятствовать проникновению холода в конструкцию основания и в жилые помещения;
• препятствовать затеканию дождевых и талых вод.

Отдельно внутреннее утепление способствует:

• образованию своего микроклимата в подвале, который влияет и на микроклимат во всем доме;
• образованию надежного барьера для грунтовых вод;
• исключению скапливания конденсата на потолке подвала и образованию плесени.

Однако, выбирая способ, следует учитывать один нюанс: разница между внешним и внутренним утеплением состоит в том, что первый способ надежно предотвращает влияние на фундамент сезонных перепадов температуры, а второй именно в этом пункте дает слабинку.

Утепляя фундамент изнутри, нужно быть готовым к тому, что колебание температурного режима в период смены сезонов может оказаться роковым для фундамента и строения.

Ленточный фундамент: глубина заложения. Об этом вы прочитаете в следующей нашей статье. А из этой статьи вы узнаете, какой нужен кирпич для фундамента.

Особенности работы со свайным фундаментом

Отдельно есть смысл разобраться с утеплением фундаментов на винтовых сваях. Как правило, подобная технология используется при каркасном строительстве, и под половым покрытием дома образуется солидный промежуток до земли. Технологически продумано, что половые перекрытия достаточно утеплены, и на микроклимат внутри дома подпольное пространство не влияет.

Если же есть желание защитить основание от внешних факторов, а также использовать пустующее пространство для определённых целей, то стоит произвести качественное утепление винтового фундамента.

Утеплённый винтовой фундамент

Для этого необходимо соорудить щитовые каркасы под размеры фундамента, наполнить их утеплителем достаточной толщины, а затем закрепить их и обработать отделочным материалом.
Если фундамент утеплить правильно и надёжно, то он прослужит ещё долгие годы. В результате дома будет теплее, а его жители будут меньше болеть и больше радоваться.

Что ещё могут силы морозного пучения.

Приведённые примеры действия зимних деформаций  характерны для влажных, насыщенных водой грунтов,  но  не стоит забывать, что грунты  на сухих участках также, в силу погодных или гидрологических явлений, могут приобретать свойства  пучинистых грунтов и подвергаться  действию  силы морозного пучения.

  Применяя эти способы защиты, вы самостоятельно сможете уберечь свой дом от повреждений и необходимости выполнять дорогостоящий ремонт.

Приходилось ли Вам сталкиваться с эффектом морозного пучения?  

 Как и что вы предпринимали в борьбе с этим явлением?

Всем удачи в борьбе с  морозным пучением.

Чем защитить основание здания от холода?

Строители используют различные варианты утепления фундамента. Одни из них известны давно, другие стали применяться после изобретения новых теплоизоляционных материалов.

Более эффективно утеплять до заливки. Однако, если строение уже возведено, можно утеплить и готовый. Для большей части строений его заливают бетоном. Этот материал имеет очень высокую теплопроводность. Летом бетон нагревается, зимой – охлаждается. При помощи теплоизоляции нужно сократить до минимума соприкосновение бетона с грунтом.

Утепление обычно предполагает и гидроизоляционные работы. Если фундамент здания постоянно находится во влажной среде, нужно ограничить доступ влаги в жилые помещения.

Иногда приходится устраивать специальные дренажи, чтобы отвести воду от утеплительных конструкций. Для дренажа устанавливаются трубы с уклоном пять процентов. Трубы располагают на подушке из гравия. Лишняя влага, благодаря устройству дренажа, будет накапливаться, а потом стекать в канализацию или в колодец.

Как противостоять морозному пучению грунта

Морозное пучение грунта возникает вследствие замерзания воды в земле, при этом объем грунта увеличивается, и уровень почвы поднимается. Замерзший грунт давит на все конструкции, которые находятся в земле или на ее поверхности, деформирует и сдвигает их. Это весьма опасное явление для домов и других построек. Вследствие вспучивания грунтов происходят подвижки фундаментов, сдвигание пристроек, крыльца, подъем подъездных дорожек, нередко возникают трещины в стенах, перекос луток, бывают и разрушения домов.

Какие грунты относятся к пучащим

Все грунты, которые содержат в себе глину, а значит и связанную с ней воду, в большей или меньшей степени способны вспучиваться при замерзании. Это глины, суглинки, супеси, мелкие пески, пылеватые пески и другие пески, если они содержат в себе пылевато-глинистые частицы.

К непучащим грунтам относятся крупные и средние пески, в которых отсутствуют пылевато-глинистые частицы.

Как воздействуют пучащие грунты на фундаменты и конструкции

Увеличивающийся в объеме грунт создает силы воздействия на все строительные конструкции. Эти силы подразделяют на: нормальные — действующие снизу вверх на подошву фундамента, приподнимая его; касательные — силы трения, действующие на вертикальные стенки конструкции при перемещении грунтов вверх или вниз; перпендикулярные — силы действующие в горизонтальной плоскости при расширении грунтов и давящие на стенки фундамента (под домом грунт не замерзает, поэтому противодействия сдавлению изнутри нет).

От чего зависит интенсивность пучения

Морозное пучение может быть разной интенсивности в разных точках поверхности, даже если они находятся совсем близко. Это еще более усиливает опасность явления, так как на фундамент действуют силы разной величины и направленности.

Интенсивность пучения зависит в первую очередь от степени увлажнения почвы и объема замерзающей воды. Если вокруг дома в непосредственной близости от фундамента почва сильно увлажняется, например, при стоке с крыши, то опасность увеличивается. Часто бывает, что вода накапливается осенью в районе фундамента, после чего следуют морозы…

Глубина промерзания грунта

Глубина промерзания грунта — это та глубина, на которую может промерзнуть грунт зимой. Эта глубина определяет границу, ниже которой рекомендуется располагать подошву фундамента (Подошва фундамента — это низ монолитной части без подбетонки) или «анкерные» элементы фундаментов (уширение свай ТИСЭ, лопасти винтовых свай и т.д.). Есть нормативная глубина промерзания, представленная на карте.

Но, фактическая глубина промерзания может быть значительно меньше или больше указанной на карте. Рассмотрим причины: 1. В первую очередь важна разновидность грунта, залегающего на участке. Ниже приведена таблица с глубиной промерзания различных типов грунтов, в частности для городов Московской области.

Появляется логичный вопрос – почему, принимается 140 см для Московской области, когда в таблице присутствуют куда большие значения? Дело в том, что глубоко промерзают именно песчаные грунты, которые пучинистыми не являются и не представляют для конструкции фундамента опасности. Песчаным грунтам свойственно быстро фильтровать воду, при том чем крупнее размер частиц (фракция), тем, как правило, быстрее происходит фильтрация. Поскольку из песчаных грунтов влага удаляется быстро, то и степень проявления пучения в них несущественна, а само промерзание проходит глубоко в результате открытых пор. Неприятной ситуацией может быть наличие водоупора под песком на глубине одного-двух метров, поскольку это может приводить к застаиванию влаги в верхней толще и к её вспучиванию; это ситуации-исключения.

В глинистых грунтах наоборот. Фильтрация воды очень медленная и в результате заполненных пор глубокого промерзания не происходит. В результате, к заморозкам поры глинистого грунта не успевают освободиться от воды, что приводит к значительному вспучиванию, которое может повредить фундамент постройку. Именно исходя из этих соображений принимается величина 140 см. Из глинистых грунтов стоит отдельно выделить грунты с консистенцией “Твёрдый”. Это водоупоры, грунты с очень плотной структурой, и они не насыщаются водой. Этим грунтам присуща низкая степень пучения и малое промерзание. К сожалению, в Московской области твёрдые глинистые грунты или крупные пески в верхней толще земли встречаются редко. 2. Помимо типа грунта на глубину промерзания так же влияют погодные условия конкретного года (температура зимой, толщина снежного покрова, количество выпавших осенью и зимой осадков). 3. Локация конкретного участка. Очевидно, что участкам в низинах, вблизи болот свойственно быть более влажными, чем участкам на холмах и вдали от водоёмов.

4. Профилактические мероприятия по снижению увлажнения и промерзания (о них будем говорить ниже).

Что представляет собой мелкозаглубленный ленточный фундамент

Обычный ленточный фундамент погружают в грунт на глубину ниже уровня промерзания. Этот тип основания так и называется — заглубленный. Лента опирается на неподвижные и стабильные грунтовые слои, что исключает воздействия снизу на подошву основания.

При этом, боковые поверхности ленты имеют большую площадь, на которую воздействуют силы горизонтального пучения. Это создает высокую опасность для основания, поскольку боковые воздействия способны разрушить опорную конструкцию и представляют угрозу для постройки.

В наибольшей степени это опасно для малоэтажных небольших зданий, частных домов, вес которых не способен компенсировать нагрузки пучения.

Существует облегченный вариант — мелкозаглубленный ленточный фундамент (МЗЛФ). Он погружается в грунт на относительно небольшую глубину — от 0,5 до 1,5 м, что выше уровня промерзания грунта.

При такой конструкции возникает возможность появления вертикальных нагрузок пучения, воздействующих снизу, но значительно уменьшаются боковые воздействия.

Конструкция МЗЛФ практически полностью повторяет обычный заглубленный вариант, но с поправкой на меньшую глубину погружения. Несущая способность такого основания снижена и позволяет строить только относительно легкие малоэтажные здания, в основном, используется для частных жилых домов.

Для чего необходимо утеплять фундамент

Утеплитель для фундамента рассчитывается на стадии проектирования будущего здания. На основе исходных данных (температурные показатели и влажность региона, нагрузка, грунтовые воды) производится выбор конкретного материала и расчёт необходимой мощности слоя.

Гидроизоляция фундамента, также как и теплоизоляция фундамента, играют важную роль для сохранения его целостности. Если уровень грунта поднимается, то деформация фундамента неизбежна. Особенно если при производстве работ нарушена технология: фундаментная плита должна быть утеплена. А сам фундамент уходить ниже глубины промерзания грунта. Это позволяет избежать разрушительного действия возникающих зимой бугров морозного пучения. Определение сезонного уровня грунта, подвергающегося промерзанию, лежит на проектировщиках.

Гидро и теплоизоляция фундамента

Утепление фундамента представляет собой не только монтаж дополнительного утеплителя для защиты от холодного воздуха. В этот процесс входит расчёт уровня перекрытия пола.

Непосредственное утепление фундамента гарантирует сохранение тепла в нижней части дома, а значит и по всему строению. В ходе эксплуатации здания собственник экономит значительные средства на отоплении.

Утепление фундамента служит также для гидроизоляции конструкции.

При правильном проведении работ по утеплению основания здания, вы получаете:

• Сокращение потери тепла.
• Снижение расходов на отопление.
• Устранение негативного воздействия морозного пучения.
• Стабилизация температуру внутри дома.
• Сводит к минимуму образование конденсата.
• Способствует прочности при механических воздействиях.

Когда утепления отмостки достаточно.

Методов проведения таких работ много, есть более современный. Сделать напыление жидкого полистирола прямо на стену. Решив воспользоваться данным методом пригласите компанию, которая имеет опыт работ в такой сфере. Они просчитают все способы утепления и выберут оптимальный вариант. Составят проект, найдут подходящий материал, проведут все необходимые мероприятия. Оформят гарантию на все выполненные работы.

Нужно ли утеплять фундамент дома без подвала.

Исходя из опыта в средней полосе, где температура зимой (усреднённая) не опускается ниже 20ºC, проводят неглубокое утепление фундаментов до 1,2 − 1,5 метра, ниже уровня земли. Если нужно утеплить фундамент дома снаружи, воспользуйтесь вариантом поверхностного утепления отмостки.

Таких мер вполне достаточно, ведь сама температура земли на глубине 2,5 метра не опускается менее чем на 8º выше ноля. Исходя из экономических соображений, утепление подвала на такой глубине не проводят вообще.

Рекомендация: Хорошая большая обзорная статья, из нее узнаете нужно ли утеплять фундамент дома без подвала. Если решите утеплять фундамент, то обязательно позаботьтесь о защиты утеплителя от влаги и разрушения, а также проследите чтобы не было мостиков холода. Влага в утеплители при замерзание и оттаивание будет разрушать утеплитель, что приведет материал в негодность, он просто перестанет утеплять фундамент.

№9. Утепление теплой штукатуркой

Теплой штукатуркой называют сухие клеящие смеси, которые имеют мало общего с декоративным аналогом. В состав теплоизолятора могут входить опилки, вермикулит или пенополистрол.

Преимущества:

• монолитность теплоизоляции;
• простота монтажа, ведь приступать к нанесению теплой штукатурки можно сразу же после того, как подсохнет слой предварительной грунтовки. Если планируется нанести теплоизоляцию в один слой, можно обойтись даже без армирующей сетки;
• относительно небольшая цена.

Недостатков немало:

• водопоглощение, поэтому необходима тщательная гидроизоляция;
• невозможно сделать слой толще 5 см, в противном случае придется наносить утеплитель не только снаружи, но и внутри;
• большой вес;
• теплая штукатурка не может исполнять роль отделочного материала.

Природа сил пучения

Морозное пучение – это увеличение объема грунта при отрицательных температурах, то есть зимой. Происходит это из-за того, что влага, содержащаяся в грунте, при замерзании увеличивается в объеме.

Плотность воды составляет 1000 кг/м3, плотность льда 916 кг/м3, это значит, что при одинаковой массе лед будет занимать больший объем, нежели вода примерно на 9%. Зимой вода, содержащаяся в грунте, превращается в лед, увеличиваясь в объеме, и тем самым создает давление на грунт. Под действием этого давления грунт начинает двигаться. Это давление не может продавить глубоко залегающие нижние плотные слои грунта поэтому выдавливает грунт вверх, а вместе с ним и фундамент дома.

Больше всего морозному пучению подвержены глинистые грунты (объем грунта может увеличиваться на 10-15%, то есть при глубине промерзания 1,5 м – на 15-20 см). Песчаные грунты подвержены пучению гораздо меньше; каменистые и скальные – практически не подвержены. Разница в том, что глина не пропускает сквозь себя воду, поэтому грунты содержащие глину накапливают в себе влагу. А между частицами песка или гравия вода просачивается и уходит в нижележащие слои, а та влага, которая и содержится в песчаном грунте распределяется в нем равномерно, поэтому пучение такого грунта происходит равномерно, что уже не так опасно для фундамента дома.

Зимой сила пучения достаточно велика, чтобы поднять фундамент вместе с домом, при этом нет никакой гарантии, что приподнятый дом весной вернется в исходное положение. Это было бы не так страшно, если бы дом поднимался и опускался равномерно, но это не так. В результате в доме возникают перекосы стен, дверных проемов и окон. В наибольшей степени это относится к каркасным или щитовым домам, в меньшей степени к домам сложенным из бруса, так как они сами по себе представляют жесткую конструкцию. Стены кирпичного дома при пучении могут потрескаться из-за того, что фундамент поднимается неравномерно — с одной стороны больше, с другой меньше. Например, под отапливаемым домом земля не промерзает, и часть фундамента под внутренними стенами дома не испытывает действия пучения, в то время как вокруг дома за внешними стенами фундамента промерзание есть. Осенью с северной стороны дома земля начинает промерзать быстрее, чем с южной: с одной стороны дома есть пучение, с другой — нет.