Познавательные статьи

Одна из наиболее серьезных проблем, которые существуют в современном строительстве, — это промерзание грунта. Особенно, она актуально для частного сектора.

Дело в том, что большая часть России находится в таких географических широтах, где грунт зимой промерзает на значительную глубину. В результате, грунтовые воды и влага, которые находится в почве, превращаются в лед и, таким образом, увеличиваются в объеме – до 10-15%. Происходит, так называемое, пучение грунтов – слои почвы поднимаются и расширяются. Его сила может достигать 15-20 тонн на 1 квадратный метр.

Фундаменту в таких условиях приходится крайне нелегко: зимой грунт стремится сжать и «вытолкнуть» его из себя, а весной, когда лед в почве тает, наоборот, – затянуть вниз. При этом в разных частях фундамента грунт действует с разной силой – т.е. неравномерно. Это приводит к тому, что фундамент деформируется и трескается, а в самых тяжелых случаях – разрушается.

Как действуют силы морозного пучения?

Силы морозного пучения условно разделяют на 2 вида: вертикальные (или нормальные) и касательные.

При вертикальных силах грунт упирается в подошву фундамента и «выталкивает» его из земли. В случае горизонтальных сил – грунт примерзает к боковым поверхностям фундамента и, при расширении, тянет его за собой вверх, а также сжимает его. Т.к. силы морозного пучения действуют на боковые стены фундамента неравномерно, то зачастую они могут не только «вытолкнуть» его на поверхность, но и «оторвать» верхнюю часть от нижней. Особенно это опасно при устройстве фундамента из кирпича, камня или мелких блоков под легкими зданиями – такими, как частные дома.

Отметим, что в Московской области около 80% всех грунтов подвержены пучению, а глубина их промерзания может достигать 1,4 метра. Именно поэтому защита фундамента является не прихотью, а насущной необходимостью.

Как защитить фундамент от разрушения и деформации?

Итак, для того чтобы защитить фундамент загородного дома, нужно нейтрализовать оба типа сил морозного пучения — как вертикальные, так и касательные.

От вертикальных сил спасает устройство фундамента ниже глубины промерзания, на которую влияют климат, высота снежного покрова, вид грунта и т.д. Если идет речь о мелкозаглубленном фундаменте, то здесь необходима подсыпка толщиной 100-200 мм под подошву фундамента из непучинистого грунта – песка, гравия, щебня. Такое основание позволяет надежно нейтрализовать вертикальные силы морозного пучения.

В случае с касательными силами, нужно организовать более серьезную защиту фундамента. Вот несколько основных решений, которые дают надежный и долгосрочный результат:

• Правильная форма фундамента – с уширенным основанием в виде опорной площадки-анкера и сужением к верху. Она значительно ослабляет влияние касательных сил и не позволяет им «выталкивать» фундамент.
• Армирование . Если фундамент собирается из отдельных блоков или возводится из монолитно бетона (более надежный вариант), то необходимо использовать железобетон. Арматурный каркас такого фундамента жестко связывает его верхнюю и нижнюю часть, что предохраняет его от «разрыва».
• Устройство скользящего слоя на боковых стенах фундамента. Как правило, из отработанного машинного масла или полиэтиленовой пленки. Он уменьшает силы сцепления мерзлого грунта с фундаментом.
• Обратная засыпка. Слой грунта, который соприкасается с боковыми стенами фундамента, рекомендуется заменить на непучинистый (песок, гравий, щебень). Сделать это нужно по всему периметру здания.
• Устройство дренажной системы, которая отводит влагу из грунта и, таким образом, уменьшает степень его пучения.

Кроме того, существует и ряд решений для защиты самого грунта от промерзания. Первое – теплоизоляция. По всему периметру дома на глубине 0,5-0,6 метра укладывается утеплитель (например, экструдированный пенополистирол, пенопласт, керамзит) шириной не менее 1,2 метра. И, второе – задернение участка и высадка кустарников, что способствует аккумулированию снега и препятствует глубокому промерзанию грунта.

Если вы последуете всем нашим советам, то сможете надежно защитить фундамент вашего дома от таких неприятных последствий пучения, как – трещины на фасаде и цоколе, перекошенные дверные коробки и щели в оконных рамах.

Фундамент как защитить

Как защитить фундамент коттеджа от промерзания грунта?

Одна из наиболее серьезных проблем, которые существуют в современном строительстве, — это промерзание грунта. Особенно, она актуально для частного сектора.

Дело в том, что большая часть России находится в таких географических широтах, где грунт зимой промерзает на значительную глубину. В результате, грунтовые воды и влага, которые находится в почве, превращаются в лед и, таким образом, увеличиваются в объеме – до 10-15%. Происходит, так называемое, пучение грунтов – слои почвы поднимаются и расширяются. Его сила может достигать 15-20 тонн на 1 квадратный метр.

Фундаменту в таких условиях приходится крайне нелегко: зимой грунт стремится сжать и «вытолкнуть» его из себя, а весной, когда лед в почве тает, наоборот, – затянуть вниз. При этом в разных частях фундамента грунт действует с разной силой – т.е. неравномерно. Это приводит к тому, что фундамент деформируется и трескается, а в самых тяжелых случаях – разрушается.

Как действуют силы морозного пучения?

Силы морозного пучения условно разделяют на 2 вида: вертикальные (или нормальные) и касательные.

При вертикальных силах грунт упирается в подошву фундамента и «выталкивает» его из земли. В случае горизонтальных сил – грунт примерзает к боковым поверхностям фундамента и, при расширении, тянет его за собой вверх, а также сжимает его. Т.к. силы морозного пучения действуют на боковые стены фундамента неравномерно, то зачастую они могут не только «вытолкнуть» его на поверхность, но и «оторвать» верхнюю часть от нижней. Особенно это опасно при устройстве фундамента из кирпича, камня или мелких блоков под легкими зданиями – такими, как частные дома.

Отметим, что в Московской области около 80% всех грунтов подвержены пучению, а глубина их промерзания может достигать 1,4 метра. Именно поэтому защита фундамента является не прихотью, а насущной необходимостью.

Как защитить фундамент от разрушения и деформации?

Итак, для того чтобы защитить фундамент загородного дома, нужно нейтрализовать оба типа сил морозного пучения — как вертикальные, так и касательные.

От вертикальных сил спасает устройство фундамента ниже глубины промерзания, на которую влияют климат, высота снежного покрова, вид грунта и т.д. Если идет речь о мелкозаглубленном фундаменте, то здесь необходима подсыпка толщиной 100-200 мм под подошву фундамента из непучинистого грунта – песка, гравия, щебня. Такое основание позволяет надежно нейтрализовать вертикальные силы морозного пучения.

В случае с касательными силами, нужно организовать более серьезную защиту фундамента. Вот несколько основных решений, которые дают надежный и долгосрочный результат:

• Правильная форма фундамента – с уширенным основанием в виде опорной площадки-анкера и сужением к верху. Она значительно ослабляет влияние касательных сил и не позволяет им «выталкивать» фундамент.
• Армирование. Если фундамент собирается из отдельных блоков или возводится из монолитно бетона (более надежный вариант), то необходимо использовать железобетон. Арматурный каркас такого фундамента жестко связывает его верхнюю и нижнюю часть, что предохраняет его от «разрыва».
• Устройство скользящего слоя на боковых стенах фундамента. Как правило, из отработанного машинного масла или полиэтиленовой пленки. Он уменьшает силы сцепления мерзлого грунта с фундаментом.
• Обратная засыпка. Слой грунта, который соприкасается с боковыми стенами фундамента, рекомендуется заменить на непучинистый (песок, гравий, щебень). Сделать это нужно по всему периметру здания.
• Устройство дренажной системы, которая отводит влагу из грунта и, таким образом, уменьшает степень его пучения.

Кроме того, существует и ряд решений для защиты самого грунта от промерзания. Первое – теплоизоляция. По всему периметру дома на глубине 0,5-0,6 метра укладывается утеплитель (например, экструдированный пенополистирол, пенопласт, керамзит) шириной не менее 1,2 метра. И, второе – задернение участка и высадка кустарников, что способствует аккумулированию снега и препятствует глубокому промерзанию грунта.

Если вы последуете всем нашим советам, то сможете надежно защитить фундамент вашего дома от таких неприятных последствий пучения, как – трещины на фасаде и цоколе, перекошенные дверные коробки и щели в оконных рамах.

Как защитить фундамент дома?

В наше время вопрос по защите фундамента от влаги уже не является такой актуальной. Это можно объяснить тем, что появились выскотехнологичные строительные материалы, которые могут прекрасно справиться с данной задачей. А именно, в широком ассортименте имеются гидроизоляционные материалы нескольких типов,  надежно защищающие фундамент от влаги и грунтовых вод.

1. Наверное не для кого не секрет, что последствием намокания фундамента может стать его разрушение. Степень опасности зависит от гидрогеологических условий региона, в котором возводилось сооружение, а именно от плотности грунта, уровня грунтовых вод, глубины промерзания и т.д. Но основным фактором, оказывающее разрушительное действие на бетонное основание является гидродинамическое расширение влаги, которая накапливается в фундаменте в периоде замерзания. Не меньше проблем владельцу дома также может принести и эрозия, ведь повышенная влажность может стать причиной появления различных микроорганизмов. А они в свою очередь будут медленно, но верно разрушать саму структуру бетонного фундамента изнутри. При низкой плотности грунта накопление влаги в области фундамента может стать причиной неравномерной усадки почвы, в связи с чем на основание здания будет ложиться дополнительная нагрузка, после которого он может попросту лопнуть. Исходя из вышесказанного можно сделать вывод, что к вопросу по защите фундамента от влаги необходимо подходить со всей ответственностью.
2. В основном для защиты железобетонного основания производиться гидроизоляция. По своему типу она делиться на влагозащитную (используется, если глубина залегания грунтовых вод составляет менее 1 метра) и напорную влагостойкую (используется для фундамента зданий заложенных на значительной глубине). По принципу нанесения гидроизоляционные материалы также делятся на разные виды. Так например, обмазочная изоляция является гидрофобной пастой или мастикой, наносящийся на поверхность бетонного основания.  Рулонная или оклеечная изоляция имеет форму широкой ленты, состоящая из водоотталкивающего материала, и которая крепиться по наружней стороне фундамента. Благодаря проникающей гидроизоляции можно закрыть поры в бетоне, но при этом на поверхности еще будет образована тонкая пленка, что в совокупности и будет являться препятствием для проникновения и накопления влаги в бетонном основании. В большинстве случаях, благодаря таким материалам можно решить и проблему намокания основания.
3. При высоком уровне грунтовых вод и обильных осадках, так же рекомендуется сделать и дренажную систему, которая представляет из себя хитросплетение труб, по которым излишки влаги будут отводиться от здания в почву или в  специально для этого подготовленный колодец.  Защита фундамента от воды таким методом показывает очень хорошие результаты на практике, но зачастую данная работа связана с дополнительными материальными затратами. Поэтому дренажную систему обустраивать лучше всего в исключительных случаях, то есть после проведения комплексных геологических исследований.
4. Причиной влаги фундамента могут быть не только грунтовые воды, но а также и атмосферные осадки. Чтобы избежать подтекания дождевой или талой воды под фундамент, требуется соорудить по всему периметру здания отмостку. Это бетонная или цементная стяжка с шириной от 60 см до нескольких метров , образующая с фундаментом монолитную конструкцию. Главная функция отмостки — оградить фундамент и грунт около него от просачивания влаги, сбрасывая ее на почву на безопасном расстоянии. Зачастую только этой меры вполне достаточно, чтобы фундамент оставался сухим на протяжении всего года.

Смотрите также:

Как правильно построить фундамент дома?

Виды фундамента под дом

Как правильно делать гидроизоляцию фундамента?

Как утеплить фундамент частного дома?

Фундамент частного дома своими руками

Как рассчитать стоимость фундамента под дом?

ЗАЩИТА ФУНДАМЕНТА

ЗАЩИТА ФУНДАМЕНТАФундамент — это опорная часть здания, использующаяся, чтобы перераспределять нагрузку с несущей конструкции постройки на грунт ее основания. Конструкция, материал и глубина, на которой заложен фундамент, зависят, в основном, от типа нагрузки, воздействующей на фундамент, от особенностей конструкции здания и капитальности, к примеру, от присутствия подвала в его конструкции, фундаментов, определенных сооружений, прилегающих к нему, от ряда геологических условий места стройки — начиная от глубины промерзания почвы, заканчивая уровнем грунтовых вод.Обычно, цена работ по строительству фундамента составляет около 15 процентов от общей стоимости постройки дома. Ремонт некорректно сделанного фундамента делается весьма сложно, и затраты на такие работы порой достигают половины стоимости постройки всего дома, в случае, когда само здание не понесло значительного ущерба. Поэтому стоит подойти к выбору фундамента ответственно.Фундамент может быть выполнен из готовых бетонных или железобетонных деталей, а может и из монолитного бетона, либо из комбинаций всех этих материалов.Выбирая определенный тип фундамента, нужно с особенным вниманием подойти к анализу и расчету сил, воздействующих на фундамент. Например, уровни грунтовых вод и глубина промерзания, уровни нагрузки от дома, тип почвы — все перечисленное может повлиять на последующую работу по строительству. Если предусматривается наличие цокольной или подвальной части, нужно обратить внимание на то, насколько качественны материалы, использующиеся в работе и на качество, с каким выполнены сами работы.Утепление фундамента — самая настоящая необходимость, пренебрегать которой нельзя ни в коем случае. Потеря тепла во время прохождения сквозь подземную часть дома может составлять около 20 процентов от общей теплопотери. Если доработать систему теплоизоляции, это позволит сократить неоправданную потерю тепла в отапливаемых подвалах. В подвалах, которые не отапливаются, существует возможность весь год поддерживать приемлемый уровень температуры — около 6-10 градусов, и целиком исключить возможность образования конденсата, сырости, плесени на поверхностях помещения.Один из главных факторов, оказывающих влияние на эксплуатационный срок здания — воздействие воды. Влага может проникать в строительные конструкции и разрушать бетон. Помимо этого, вода приносит с собой разные агрессивные вещества, и они ускоряют процесс образования коррозии. Если вода, попавшая в конструкцию, замерзает, из-за этого может разрушаться бетон. Кроме всего прочего, находящаяся в помещении вода может нарушить эксплуатацию здания. Все это нередко приводит к выводу из строя здания.Но сократить расходы на ремонт сооружения можно, если пользоваться во время постройки здания новейшими высокотехнологичными гидроизоляционными и теплоизоляционными защитными материалами. В настоящее время рынок отделочных материалов изобилует подобной продукцией, среди нее можно выбрать ту, которая больше подойдет для конкретных целей, характеристик здания, особенностей климата и определенных ценовых категорий.

Как и чем защитить фундамент от воздействия влаги

Фундамент является главной составляющей дома, от ее состояния зависит прочность всего строения. На основание воздействует большое количество негативных факторов, под действием которых происходит частичное или полное разрушение его структуры.

Одним из самых негативных факторов является – влага. Она медленно, но стремительно воздействует на полное разрушение структуры любого типа фундамента дома. Под влиянием влаги образуется плесень и грибок в подвальном помещении. Постепенно заражение переходит на верхние части дома, из-за этого вся конструкция может пострадать. В момент наступления зимы проникшая влага в структуру образует лед, а за счет этого увеличивается в объеме. Тем самым фундамент подвергается быстрому разрушению. Для того чтобы избежать этих моментов, необходима защита фундамента от влаги, независимо от времени года.

Отталкиваясь от этих разрушительных факторов, следует обеспечить хорошую гидроизоляцию основания дома. В момент строительства сооружения следует внимательно подойти к вопросу гидроизоляции фундамента. Если правильно провести защиту основания дома, то строение будет служить долгое время.

Защита основания от пучений

Трещины в цоколе — характерный признак воздействия сил пучения на фундамент дома

Пучение – это подъем грунтовых вод в зимнее время под действием мороза. Происходит оно в грунтах, которые в своей структуре имеют большое количество влаги. В момент строительства дома, на почвах с такой проблемой укладывается слой подушки при помощи гравия и песка промытого типа. Эти материалы дают возможность противостоять пучениям грунта. Важно знать то, что такая подушка спасет основание дома, только на несколько лет. Чтобы период безопасной эксплуатации был гораздо больше, следует дополнительно по периметру подсыпки укладывать стеклохолст.

Пучение почвы происходит в период осени и весны, влага скапливается вокруг основания дома, после чего проникает в слои почвы. Затем, влага, проникшая в грунт, образует глинистую смесь, которая впоследствии вымывает подушку. Если использовать дополнительную защиту фундамента, то есть стеклохолст, эта разрушительная масса будет фильтроваться. После очистки к подушке поступает только вода, а она не оказывает негативного влияния.

Для понижения воздействия пучинистости почвы используется дренажная система. Она дает возможность уменьшить влажность слоев почвы, тем самым снижается количество воды. Дренаж состоит из нескольких труб, которые монтируются в почву под небольшим градусом уклона. Он необходим для более качественного оттока влаги. Для фильтрации глинистой массы оба края трубы засыпаются щебнем. Дренажная система выводится в канализацию.

Защита основания от воды при использовании отмостки

Для того чтобы отвести талую влагу и дождевую необходимо установить специальную отмостку. Первым делом вычисляется уровень глубины отмостки, после чего подготавливается траншея. Ее следует копать от конструкции фундамента. Размер траншеи должен превышать один метр. После того как она будет вырыта, необходимо провести очистку от различных растений. Дно траншеи в обязательном порядке засыпается песком, затем его подвергают трамбованию. Процесс трамбовки проводится с добавлением воды, благодаря этому образуется масса с увеличенной плотностью.

Поверх 100 миллиметровой насыпи укладывается слой гравия. Он необходим для того чтобы отмостка выступала в роли дорожки. В обязательном порядке вся конструкция устанавливается под небольшим уклоном.

Это необходимо для того, чтобы структура фундамента была защищена от скапливания дождевой или талой влаги. Окончательным действием будет бетонирование поверхности.

Достоинства:

• Защищает основание от выпадения осадков в виде дождя;
• Удерживает грунтовые воды;
• Благодаря отмостке вода не подступит к основанию;
• Стоимость монтажа является доступной;
• Защита основы от подземных вод.

Для того чтобы обеспечить полную защиту фундамента от проникновения влаги любого вида, следует заниматься гидроизоляционными работами в момент закладывания основания. Защитные функции гидроизоляции позволяют противостоять влаге даже в момент, когда она поднимается гораздо выше критического уровня. Благодаря изоляции, основание остается целым и невредимым.

Видео советы по гидроизоляции фундамента своими руками

В случае если строение не имеет подвала, а подземные воды расположены глубоко, то вполне хватить гидроизоляции капиллярного типа. Вода не будет подниматься до уровня фундамента. Если структура почвы имеет повышенный уровень воды, то лучшим вариантом для защиты фундамента будет дренажная система. В обязательном порядке края дренажных труб выводятся в водоемы.



Защита фундамента от промерзания – залог долговечности своего дома

Одним из важнейших факторов при строительстве дома является защита фундамента от воздействия перепадов температур и его промерзания. Этому моменту необходимо уделять особое внимание. В зависимости от климатической зоны, свойств грунта, на котором будет строиться дом, и происходит расчет глубины промерзания.

Бытует мнение, что чем глубже и мощнее фундамент, тем лучше для него. Но это действует лишь отчасти, так как перепады температуры поверх земли, гораздо сильнее и скоротечнее, чем внутри почвы. Из-за этого происходит расслоением или отделение нижней части фундамента от его верхнего слоя.

Для того чтобы избежать таких серьезных последствий при возведении фундамента, применяют метод армирования. Он состоит в том, что создается металлический каркас из арматуры и проволоки, который и свяжет бетонное основание дома.

Если есть необходимость дополнительной защиты фундамента от промерзания, то его можно достичь следующими способами:

— выступающая часть проливается отработанным маслом и закрывается полиэтиленовой пленкой – это не позволит проникать влаге и снегу в поры бетонного основания и при смене температуры вспучивать его;

— наружную часть фундамента закрыть естественными утеплителями, такими, как керамзит, пенопласт или шлак.

Как исправить положение в уже построенном фундаменте, тут еще есть данные alice.dp.ua?

Если был приобретен участок с уже залитым фундаментом, то его защиту тоже необходимо провести. Делается она с помощью укладки изоляционного материала. Желательно, чтобы изоляция выступала за края дома. Стелется она на само основание (фундамент), а также на все этажи строящегося дома.

Такая схема укладки гидроизоляции позволит избежать воздействию температуры воздуха, который внутри помещения гораздо будет теплее в зимнее время, чем снаружи. Кроме того, влага не сможет продолжать поступать в поры бетонного фундамента и разрушать его.

Советы

Гидроизоляция прокладывается поверх фундамента с запуском наружу не менее 0,7–1 метра, что обеспечит возможность полной изоляции основания с помощью утеплителей (керамзит, пенопласт).

Выбираем гидроизоляционный материал с наименьшим показателем гигроскопичности и толщиной, которая соответствует будущей нагрузке самого здания.

По возможности выбирать под фундамент непромерзающий грунт, такой, как гравий, песок или монолитная скала.

При наличии промерзающих грунтов, уровень основания фундамента должен быть ниже.

Как защитить фундамент от промерзания грунта?

Пучение грунта представляет собой очень сложное природное явление, которое может привести к серьезным последствиям. Так, во время промерзания нижних слоев почвы фундамент вместе со строением подымается, тогда как при их оттаивании происходит их опускание. Поскольку пучению грунта свойственна неравномерность, то из-за этого постройки приходят в аварийное состояние, а в некоторых случаях такое явление способствует их полному разрушению.

Возведение домов в зимний период крайне не рекомендуется из за пучения почвы, так как это представляет собой достаточно серьезную опасность.

Стадии промерзания грунта

Россия является северной страной, поэтому в зимнее время на ее территории всегда присутствует низкая температура. В зависимости от региона грунт может находиться в замершем состоянии от 2 до 9 месяцев. Когда наблюдаются осенне-зимнее похолодания, то глубокие слои почвы переходят в следующие состояния:

• 1 стадия – предварительная. В ходе нее происходит охлаждение грунта до температуры, которая не способствует кристаллизации воды;
• 2 стадия – основанная. Здесь уже вода переходит в другое агрегатное состояние, происходит ее объемное расширение, вследствие чего она становится льдом;
• 3 стадия – переохлаждение. В ходе нее происходит сжатие грунта на морозе, что в последующем приводит к резкому понижению его температуры.

Схема промерзания грунта.

Следует учесть, что все эти стадии являются условными, поскольку процесс переход из одной в другую протекает очень медленно. При этом также можно выделить еще один этап, в ходе которого происходит оттаивание грунта. Это приводит к его просадке.

Из-за того что именно в зимнее время наблюдается пучение грунта, то заниматься возведением домов в данный период настоятельно не рекомендуется, потому что это представляет очевидную опасность. После строительства существует высокий риск разрушения готового строения. Особенно важно не проводить возведение фундаментов и объектов в городах крайнего севера, где наблюдается сильное промерзание нижних слоев почвы.

Вернуться к оглавлению

Факторы, влияющие на пучение

Не стоит полагать, что ущерб от пучения грунта несколько преувеличен. Чтобы понять насколько серьезно обстоят дела, необходимо более подробно рассмотреть такой процесс. Итак, пучение грунта происходит неоднородно, и в первую очередь это обусловлено перепадами высот поверхности земли. Они преимущественно наблюдаются весной, когда сторона дома, которая стоит на южной стороне, обогревается, а также увлажняется весенней капелью намного быстрее и лучше. Ближе к вечеру температура начинает падать, к этому времени грунт уже успевает поглотить большое количество талой воды, которая в нем превращается в пласт льда.

Его масса может достигать нескольких сотен кг, а этого вполне достаточно, чтобы поднять часть фундамента на определенную высоту. Весь этот процесс происходит в течение ночи. Днем, когда температура вновь повышается, вода в грунте начинает оттаивать. В результате этого фундамент начинает проседать, при этом в почву опять попадает большое количество воды, которая в последующем кристаллизуется. И такой процесс происходит из-за дня в день до тех пор, пока температура воздуха не нормализуется, то есть не наступит тепло.

За период весенних перепадов уровня воды дом может просесть на несколько сантиметров, а этого вполне достаточно для того, чтобы вызвать неизбежные разрушения в постройке. Их в дальнейшем будет крайне сложно нивелировать.

Схема закладки фундамента в промерзающем грунте.

При этом следует отметить, что процесс пучения может наблюдаться не только в весеннее время, если воды залегают недалеко от поверхности земли, то подобное явление происходит и зимой. В итоге последствия от него возникают еще более серьезные.

Кроме того, ущерб от пучения грунта зависит и от того, какое в нем присутствует соотношение связанной и свободной воды. В каждом виде почвы оно различное. Так, если она представлена слоями песка, то связной воды в них будет наблюдаться минимальное количество. А значит, сильного негативного влияния на строение пучение не окажет. Тогда как в таких типах грунта, как супесь, суглинок или глина, ситуация наблюдается обратная. В них присутствует большое количество связной воды. Поэтому в них наблюдается сильная миграция влаги. При промерзании таких грунтов урон от пучения для строений наблюдается очень серьезный. Деформация может составлять до десятков сантиметров.

Помимо соотношения связной и свободной воды на интенсивность пучения влияют и другие факторы, среди которых:

Схема монтажа дренажной системы фундамента.

• суровость и продолжительность зимы;
• средняя толщина снежного покрова;
• состав грунта;
• количество сезонных осадков;
• влажность воздуха;
• рельеф местности;
• наличие растительного покрова;
• глубина залегания вод, находящихся поз землей;
• расположение местности относительно юга.

Поскольку пучения могут нанести серьезный урон строению, то рекомендуется возводить его фундамент ниже глубины промерзания грунта. Ее величина зависит напрямую от местности, где будет строиться жилище. Ориентировочная глубина промерзания грунта по городам следующая:

1. Ставрополь и Нальчик – 70 см.
2. Сургут, Нижневартовск, Воркута и Салехард – 240 см.
3. Петропавловск и Тобольск – 210 см.
4. Новосибирск и Омск – 220 см.
5. Днепропетровск, Ростов, Минск и Киев – 90 см.
6. Кустанай и Курган – 200 см.
7. Уральск и Самара -160 см.
8. Одесса, Львов и Севастополь – 70 см.
9. Челябинск, Екатеринбург и Пермь – 190 см.
10. Уфа и Оренбург -180 см.
11. Николаев, Симферополь и Краснодар – 80 см.
12. Казань, Киров, Ижевск и Ульяновск – 170 см.
13. Пенза, Саратов, Вологда и Кострома – 150 см.
14. Тверь, Санкт-Петербург, Воронеж, Тамбов, Тула, Новгород, Москва, Рязань и Ярославль – 140 см.
15. Астрахань и Псков – 110 см.
16. Курск, Волгоград и Смоленск – 120 см.
17. Курск, Харьков, Калининград и Белгород – 100 см.

Следует сказать о том, что средиземная влажность, которая присутствует у грунта, является решающим фактором. Она в большей степени влияет на силу пучения. При этом плотность нижних слоев почвы тоже играет существенную роль. Чем она выше, тем меньше будет наблюдаться деформация у строения, и наоборот, чем она ниже, тем сильнее будет происходить пучение грунта.

Вернуться к оглавлению

Виды сил пучения грунтов

Сила, при которой воздействует во время пучения грунт на фундамент, всегда различна. При этом она делится на 2 основных вида:

Схема деформации фундамента при пучении грунта.

• касательная;
• вертикальная.

При касательном воздействии на фундамент, он подымается вследствие боковых трений. В ходе этого грунт не только возвышает основание дома над поверхностью земли, но и расслаивает его на части. Важно заметить, что при касательном пучении грунта его сила может достигать до 7 тонны на 1 м² фундамента. Это очень серьезное воздействие на него, которое может полностью разрушить постройку.

При вертикальной силе пучения грунта происходит более слабое воздействие. Здесь наблюдается поднятие фундамента не с боковин, а из земли, то есть происходит его подталкивание снизу. Поэтому разрушения происходят менее серьезные. Чтобы их нивелировать ни в коем случае нельзя удешевлять процесс строительства, использовать в ходе этого цемент низкой марки и делать основание дома ниже того уровня, на которое происходит промерзание грунта. Ведь тем самым вы обречете свою постройку на быстрое разрушение.

Кроме того, если известно, что на участке для строительства наблюдаются сильные пучения, возводить на нем легкие конструкции из дерева или блоков настоятельно не рекомендуется. Лучше в роли главного материала использовать кирпич. Тогда нагрузка, которую он обеспечит на фундамент, позволит снизить негативное влияние от промерзания грунта.

Вернуться к оглавлению

Замена грунта: выход из положения?

Схема замены пучинистого грунта песком.

Поскольку из-за пучения грунта происходит деформация фундамента и строения в целом, то многие просто заменяют его, но действительно ли это является эффективным? Как было сказано выше, нижние слои почвы, которые представлены песком, не промерзают настолько сильно, чтобы это негативным образом сказалось на состоянии постройки и его основы. Поэтому замена грунта является отличным выходом. Соответственно, потребуется в ходе проведения таких работ использовать песок. К нему можно подмешать немного щебня.

При этом специалисты рекомендуют использовать гравелистый песок для создания подушки. С ним замена грунта будет намного эффективнее, соответственно негативное воздействие от пучения будет снижено во много раз. Такой вид песка представлен крупными фракциями. Поэтому этот материал обладает высокой устойчивостью к сжатию. А значит, усадка песчаной подушки будет минимальной. Желательно приобретать гравелистый материал речного происхождения, потому как он обладает более высокими эксплуатационными характеристиками.

Чтобы сделать песчаную подушку потребуется следующее:

Схема фундамента с дренажной системой на гравийно-песчаной подушке.

• гравий;
• вода;
• геотекстиль;
• строительный уровень;
• лопата;
• трамбовка;
• песок;
• гидроизоляционный материал.

Начинать проведение работ нужно с создания траншеи или котлована, все здесь зависит от того, какой тип фундамента вы решили выбрать для своего жилища. Глубина ямы должна зависеть от величины промерзания грунта.Когда она будет создана, потребуется тщательным образом произвести ее выравнивание. После чего выкладывается геотекстиль. Он необходим для того, чтобы защитить сыпучий материал от проникновения влаги из нижних слоев грунта. Желательно выстилать геоткань в несколько слоев. Потом можно засыпать песок.

Делать это необходимо небольшими слоями. Создав первый, производится его увлажнение и трамбовка, после чего выкладывается щебень, а далее вновь песок – и так до тех пор, пока не будет создана подушка необходимой высоты. В ходе этого необходимо обязательно следить за тем, чтобы слои получались максимально ровными. Трамбовка должна быть выполнена таким образом, чтобы на поверхности подушки не оставались следы от подошвы обуви. Что касается ее оптимальной толщины, то специалисты в области строительства рекомендуют делать ее высотой в 10-20 см.

Когда песчаная подушка будет создана, можно будет выстилать гидроизоляционный материал, например рубероид. Затем на него укладываются кирпичи, осуществляется армирование, монтирование опалубки и заливка бетона.

Вернуться к оглавлению

Способы минимизации ущерба от пучения

Помимо создания песчаной подушки, существуют и другие способы, позволяющие снизить ущерб от пучения грунта. Их список выглядит следующим образом:

Удаление влаги. Такой способ предусматривает создание отмостки. Она выступает в качестве ограждения грунта вокруг основания дома, предупреждая проникновение в него осадков и влаги через нижние слои почвы. Можно вместо нее создать качественную дренажную систему, однако ее устройство обойдется достаточно дорого.

Схема утепления фундамента пенопластом.

Утепление грунта. Этот вариант включает в себя укладку слоя теплоизоляционного материала вокруг дома. Сущность такого способа, предусматривающего защиту от пучения, состоит в том, что находящийся около жилища грунт защищается утеплителем, чтобы предотвратить его промерзание. В итоге ликвидируется морозное пучение. Но здесь важно использовать только те теплоизоляционные материалы, которые способы сохранить свои высокие эксплуатационные свойства даже во влажной среде и могут выдерживать значительные нагрузки, которые обеспечиваются расположенными над ними строениями. Под такие требования в наибольшей степени подходит экструдированный пенополистирол. Можно использовать любую марку этого современного изоляционного материала. Но перед тем как произвести им утепление, потребуется выкопать вокруг дома траншею на глубину около 0,5 м. После этого на ее дно укладывают песок с небольшим уклоном в сторону от основания дома, а потом его тщательно трамбуют. Затем на него устанавливаются теплоизоляционные плиты. При этом в зоне углов строения предусматривается их кладка в 2 слоя.

Схема фундамента на рубероиде.

Прокладка рубероида. Такой способ предусматривает сглаживание поверхности основания дома. В ходе него рубероид устанавливается между грунтом и фундаментом. В результате того, что нижние слои почвы будут скользить по изоляционному материалу и при этом не станут вступать в контакт с бетонным основанием дома, происходить его выталкивание не будет.

Понижение температуры замерзания грунта. Данный способ не менее эффективен. Он предусматривает использование реагентов. Ими производится обработка грунта перед тем, как будет выполнена заливка фундамента. Вследствие этого негативный эффект от пучения можно снизить в несколько раз.

Расширение фундамента. Если известно, что пучения носят касательный характер, то тогда данный вариант может успешно использоваться. Он предусматривает создание фундамента с монолитным расширенным нижним основанием. Такая подошва является универсальной. Ее можно использовать при создании ленточного, столбчатого и свайного фундамента.

Использование обмазок. Для того чтобы предотвратить смерзание поверхности фундамента с грунтом, можно использовать специальные средства в виде обмазок. Они выступают в качестве устойчивых покрытий. Поэтому предотвратят негативное воздействие от пучения.

Проведение засоления. Такой способ имеет не слишком продолжительный эффект. Ведь соль, которая выкладывается на поверхность грунта перед созданием фундамента, со временем становится пресной.

Вернуться к оглавлению

Подведение кратких итогов

Вот такие негативные последствия могут быть получены от пучения. Их важно учитывать при создании фундамента для дома. Обязательно следует позаботиться о том, что минимизировать их отрицательное влияние, так как тогда удастся создать надежное и долговечное строение.

http://youtu.be/hI8oietMmho

Сделать это можно с применением одного или нескольких способов, озвученных чуть выше. Удачи в строительстве!

Защищаем фундаменты от промерзания

Замерзший фундамент здания – тревожный «звоночек» того, что строение резко сокращает сроки своей возможной эксплуатации. Так как фундамент несет главную функцию надежности дома, то непременно следует выполнить соответствующие действия, которые обеспечат его безопасность. Помимо обязательной гидроизоляции фундамента его также необходимо защитить от замерзания. Поговорим об этом подробнее.

Причины промерзания фундамента

Промерзание грунта и, соответственно, промерзание фундамента в первую очередь зависит от показателей климатических условий в зимний период. Если дом стоит на территории местности, где при сильных морозах наблюдается минимум снежных покровов, к тому же грунт слишком восприимчив к замерзанию, потребуется применить массу усилий, чтобы обеспечить сохранность фундамента здания на долгие годы. Не менее важен в зимнее время плюсовой температурный режим в помещении. Даже если выполнена качественная заливка стяжки пола, но всю зиму в доме сохраняется отрицательная температура, это может способствовать промерзанию фундамента. На территориях с умеренным климатом данная проблема выражается менее ярко.

Глубокая закладка фундамента

По утверждению специалистов, наиболее надежным решением при строительстве дома на грунтах, восприимчивых к промерзанию, становится глубокая прокладка фундамента. Да, это предполагает повышенные растраты средств, зато дом будет отвечать всем требованиям надежности. Однако здесь есть один нюанс. Дело в том, что если фундамент имеет ленточный тип, к тому же является монолитным и бетонным, проблемы не существует. Поглубже вкапываем его – и дело с концом. Но если фундамент выполнен с применением кирпичной или каменной кладки, или же имеет блочную технологию, то даже при его внушительной глубине, при которой его подошва не пострадает от воздействия низких температур, промерзанию могут подвергнуться его боковые поверхности. С течением времени это может начать разрушать его структуру.

Решаем проблему пучинистого грунта

Существуют случаи, когда при замерзании фундамента на пучинистом грунте, движение почвы может его попросту разорвать. Чтобы избежать такой неприятности, рекомендуется не только осуществить его глубокую закладку, чтобы его основание находилось ниже уровня промерзания грунта, но также при его заливке установить вертикально расположенные арматурные каркасы. Такое решение обеспечит надежную сцепку верхнего и нижнего основания фундамента. Кроме этого, подошву фундамента целесообразно сделать шире его боковых поверхностей и верхнего обреза. Это позволит полностью предотвратить его движение или разлом при сдвигах грунтовых масс. Если фундамент каменный, кирпичный или выполненный из мелких бетонных блоков, рекомендуется выполнять его с постепенным сужением кверху, что также обеспечит ему стабильную работу при деформации почвы.

Защита фундаментов и подземных коммуникаций от деформаций морозного пучения.

Главная | Статьи | Защита фундаментов и подземных коммуникаций от деформаций морозного пучения.

Александр Матвиевский, Нина Умнякова

Причины морозного пучения грунтов

Достаточно часто после окончания зимнего сезона на фасадах и цоколях коттеджей появляются трещины, перекашиваются дверные коробки или появляются щели в оконных рамах. Причиной этих неприятностей в большинстве случаев является подвижка оснований фундаментов, вызванная силами морозного пучения грунта, которые возникают в результате увеличения объема грунта при его замерзании.

Практически все грунты (кроме скальных) могут подвергаться морозному пучению, но в наибольшей степени этот недостаток присущ глинистым грунтам (суглинки, глины, супеси, мелкие и пылеватые пески), а также пескам, содержащим пылевато-глинистые частицы. Пески гравелистые, крупные и средние, не содержащие пылевато-глинистых частиц, считаются непучинистыми.

Как уже отмечалось, морозному пучению подвергаются грунты, содержащие мельчайшие пылеватые и глинистые частицы. По сравнению с крупными и средними песками, эти частицы очень хорошо связывают воду. При замерзании насыщенная водой масса значительно увеличивается в объеме, начинает давить на находящиеся в грунте конструкции и выталкивать их из земли.

Деформации морозного пучения — результат воздействия на конструкцию так называемых нормальных и касательных сил. Первые возникают под подошвой фундамента в результате замерзания и увеличения объема пучинистого грунта, вторые — из-за вертикального смещения грунта, примерзшего к боковым поверхностям фундамента или к стенам подвала. Кроме того, увеличившийся в объеме замерзший грунт начинает давить перпендикулярно поверхности стен подвалов, вызывая деформацию фундаментов в горизонтальном направлении.

Процесс пучения усиливается при увеличении влажности пучинистых грунтов в результате атмосферных осадков (в частности, обильных осенних дождей), при капиллярном поднятии влаги и повышении уровня грунтовых вод.

В Подмосковье 80 % всех грунтов относится к категории пучинистых, а глубина их промерзания в зимнее время может достигать 1,4 м. Поэтому защита фундаментов, труб, проложенных под землей, площадок, покрытых асфальтом или плитками, а также подъездов к гаражам от деформаций, вызванных силами морозного пучения, является насущной необходимостью.

Для уменьшения воздействия сил морозного пучения на подземные конструкции при строительстве и ремонте дома рекомендуется выполнить следующие мероприятия (табл. 1).

Таблица 1.

Причины, вызывающие деформации конструкций	Конструктивное решение
Воздействие нормальных сил морозного пучения на подошву фундамента	Устройство подсыпки (1) толщиной 100-200 мм под подошву фундамента из непучинистого грунта: гравелистого, крупного или средней крупности песка, гравия, щебня или песчано-щебеночной смеси (песок 40 %, щебень 60 %)
Воздействие касательных сил морозного пучения на боковые поверхности фундаментов и стен подвалов	Устройство обмазки (2) боковой поверхности фундаментов и стен подвалов, уменьшающей их шероховатость и силы сцепления со смерзшимся пучащимся грунтом на глубину промерзания. Обратная засыпка (3) пазух фундамента на всю глубину промерзания непучинистым грунтом; ширина засыпки по низу выемки должна быть не менее 0,5 м.
Увлажнение пучинистого грунта атмосферными осадками	Устройство отмостки (4) с уклоном 3-5 % в сторону от дома, ширина которой превышает ширину выемки для обратной засыпки
Увеличение влажности пучинистого грунта из-за повышения уровня грунтовых вод	Устройство дренажа (5) для понижения уровня грунтовых вод и их отвода от фундамента
Заиливание непучинистых грунтов пылевато-глинистыми частицами	Защита песчаной подсыпки от проникновения в нее частиц пучинистых грунтов специальными фильтрующими материалами (6)

Защита фундаментов и стен подвалов от деформаций морозного пучения

При возведении зданий на пучинистых грунтах необходимо под основанием фундамента устроить подушку из промытого песка, гравия или гравелисто-щебеночную подсыпку. Основание из этих непучинистых материалов будет препятствовать воздействию на подошву фундамента нормальных (выталкивающих) сил морозного пучения. Следует отметить, что при повышении уровня грунтовых вод (в осенний период, а также во время таяния снегового покрова) подсыпка оказывается окруженной водой, насыщенной частицами пылевато-глинистого грунта. Мигрируя вместе с водой, эти частицы проникают в подсыпку и засоряют ее, постепенно превращая непучинистый грунт в пучинистый. В результате после нескольких лет эксплуатации фундамент вновь оказывается стоящим на грунте, деформирующемся при замерзании. Предотвратить заиливание подсыпки позволяет использование специальных фильтрующих материалов (стеклохолст, <Тайпар> и т.п.), хорошо пропускающих воду, но препятствующих проникновению мельчайших пылевато-глинистых частиц в песчаную подушку.

Для уменьшения воздействия на фундамент касательных сил пучинистый грунт, соприкасающийся с вертикальными поверхностями фундамента или со стенами подвала, рекомендуется заменить непучинистым. Обратную засыпку, которая выполняется по всему периметру здания, необходимо (как и в предыдущем случае) защитить слоем фильтрующего материала (рис. 1).

1. фундамент
2. обратная засыпка из непучинистого грунта
3. фильтрующий материал
4. существующий пучинистый грунт

Значительное увлажнение пучинистых грунтов приводит к тому, что при замерзании они увеличиваются в объеме намного больше, чем грунты с меньшей влажностью. Это влечет за собой возрастание уровня деформаций, и, как следствие, — необходимость более серьезной защиты фундаментов от воздействия сил морозного пучения. Одним из путей уменьшения активности пучинистых грунтов является устройство дренажа, позволяющее понизить влажность грунта за счет снижения уровня грунтовых вод.

Традиционная конструкция представляет собой систему дренажных труб, размещенных в слое промытого гравия, задерживающего частицы грунта. Трубы укладывают с небольшим уклоном, обеспечивающим сток воды в специальный колодец или канализацию. Несмотря на наличие гравийного фильтра, в процессе эксплуатации дренажной системы происходит постепенное засорение дренажных отверстий частицами грунта. Прочистка дренажа — процесс достаточно трудоемкий, требующий устройства специальных колодцев. Предотвратить засорение системы можно путем укладки вокруг дренажных труб фильтрующего материала (<Тайпар> или стеклохолст), не пропускающего самые мелкие частицы и обеспечивающего эффективную работу дренажной системы на протяжении длительного времени (рис. 2).

1. существующий фундамент
2. дренажные трубки
3. фильтрующий материал
4. промытый гравий

При наличии фильтрующего материала укладывать слой гравия вокруг дренажных трубок не обязательно.

Защита конструкций от деформаций морозного пучения путем утепления грунтов

Утепление оснований фундаментов

Рассмотренные мероприятия дают возможность уменьшить воздействие сил морозного пучения, но не ликвидировать их причину. Исключить морозное пучение грунтов позволяет устройство теплоизоляции вокруг здания. Сущность этого способа заключается в том, что находящийся около здания грунт защищается теплоизоляционными материалами от промерзания и тем самым ликвидируется причина, вызывающая морозное пучение.

Для устройства теплоизоляции материала используют утеплители, способные сохранять необходимые теплозащитные качества во влажной среде и воспринимать нагрузки от расположенных над ними конструкций. Этим требованиям в наибольшей степени отвечает экструдированный пенополистирол различных марок.

1. стена подвала
2. песчаная подсыпка толщиной 200 мм
3. экструдированный пенополистирол
4. песчано-гравийная засыпка толщиной 300 мм

Немаловажное значение имеет тот факт, что предлагаемая технология может быть реализована как при возведении новых домов, так и в процессе эксплуатации существующих построек, причем размещение теплоизоляционного материала по периметру здания позволяет не только защитить грунт от промерзания, но и утеплить подвальные помещения (рис. 3).

Грунт вокруг дома выкапывают на глубину 0,5-0,6 м. Размеры выемки должны обеспечить укладку утеплителя шириной не менее 1,2 м. После этого на дно траншеи насыпают слой промытого песка толщиной не менее 200 мм, устраивают небольшой уклон песчаной подушки в сторону от фундамента и тщательно утрамбовывают. На песок укладывают теплоизоляционные плиты из экструдированного пенополистирола. Толщина плит принимается в зависимости от коэффициента теплопроводности утеплителя (табл. 2).

Таблица 2

Коэффициент теплопроводности утеплителя, Вт/м °С	0,03	0,035	0,04	0,045	0,05
Толщина утеплителя не менее, мм	60	70	80	90	100

1. наружные стены дома
2. утепление из экструдированного пенополистирола по периметру дома
3. дополнительное утепление экструдированным пенополистиролом в зоне наружных углов

Не следует забывать, что потери тепла через наружные углы здания значительно превышают потери через гладь стены, поэтому в зоне углов необходимо предусмотреть дополнительное утепление. Для этого на расстоянии 1,5-2 м от угла укладывают утеплитель толщиной в 1,4-1,5 раза большей, чем приведена в таблице (рис. 4).

Затем утеплитель засыпают слоем песка или гравия толщиной не менее 300 мм до поверхности грунта. Такое утепление будет препятствовать промерзанию грунта и появлению сил морозного пучения.

Утепление основания крыльца

1. песчаная или гравийная подсыпка толщиной 400 мм
2. экструдированный пенополистирол
3. слой песка толщиной 50-100 мм
4. лестница

Много неприятностей владельцам загородных домов доставляют сезонные деформации крыльца и лестницы при входе в дом. Причиной этого является морозное пучение грунта, вызывающее выпирание относительно легкой конструкции лестницы. Кроме того, основание крыльца или лестницы находится на глубине меньшей, чем подошва фундамента, поэтому силы морозного пучения вызывают особенно сильные деформации этих конструкций. Наиболее радикальным способом защиты крыльца от выпирания является защита его основания от промерзания (рис. 5).

Для этого делают выемку на 700 мм глубже подошвы крыльца или лестницы. На дне выемки устраивают песчаную подсыпку толщиной не менее 400 мм из промытого песка или гравия. На уплотненное основание укладывают плиты экструдированного пенополистирола, толщина которых принимается в соответствии с вышеприведенной таблицей. Поверх утеплителя насыпают слой песка не менее 50 мм, на который устанавливается лестничный марш или крыльцо. Для защиты основания от промерзания утеплитель должен выступать за границы крыльца на 1,2 м.

Защита подъездов к гаражу от деформаций, вызванных морозным пучением грунтов

1. песчаная или гравийная подсыпка толщиной 100-200 мм
2. экструдированный пенополистирол
3. слой песка толщиной 50 мм
4. засыпка из песка и грунта
5. бортовой камень
6. покрытие дороги (асфальт, плиты)
7. песчаная подсыпка толщиной 200 мм

На подъезде к гаражу в результате морозного пучения грунтов могут появиться неровности, мешающие нормальному открыванию ворот. Площадка перед гаражом постоянно очищается от снега, поэтому земля промерзает на большую глубину, что влечет за собой увеличение уровня деформаций грунта, вызванных силами морозного пучения. Предотвратить эти явления можно путем устройства теплоизоляции под дорогой, ведущей к гаражу. Для этого под площадкой или дорогой выкапывают небольшой котлован глубиной около 400 мм. Его ширина с каждой стороны должна быть на 1,2 м больше ширины дороги (рис. 6).

На дне котлована устраивают песчаную или гравийную подсыпку толщиной не менее 100-200 мм, на которую укладывают плиты из экструдированного пенополистирола требуемой толщины. Следует отметить, что, помимо способности сохранять высокие теплозащитные характеристики в грунтовой среде, экструдированный пенополистирол является материалом, способным воспринимать достаточно большие нагрузки, в частности от асфальтового покрытия дороги и машины, стоящей на нем.

Утеплитель, находящийся под полотном дороги, засыпают дополнительным слоем песка толщиной 200 мм, по которому укладывают покрытие из плит или асфальта. На песчаной подсыпке можно установить бортовой камень, заглубив его в песок приблизительно на 200 мм. Утеплитель, расположенный вне эксплуатируемого покрытия, засыпается слоем песка (20-30 мм), после чего выемка заполняется грунтом и выравнивается.

Защита трубопроводов от промерзания

1. песчаная или гравийная подсыпка толщиной 200 мм;
2. экструдированный пенополистирол
3. слой песка толщиной 30 мм
4. обратная засыпка песком и грунтом
5. покрытие площадки
6. песчаная подсыпка

Как правило, трубопроводы инженерных коммуникаций (водопровод и канализация) прокладывают ниже уровня промерзания грунта. Однако на входе в дом участки трубопроводов поднимаются ближе к поверхности и оказываются на глубине промерзания, поэтому эту зону необходимо утеплить.

Устройство траншей глубиной 1,5-2 м для прокладки трубопроводов с последующей обратной засыпкой занимает много времени и является достаточно трудоемким процессом. Уменьшить глубину заложения коммуникаций можно путем устройства теплоизоляции, защищающей трубы и прилегающий к ним участок грунта от замерзания (рис. 8). Помимо этого, утепление трубопроводов в пучинистых грунтах, имеющих небольшую глубину заложения, позволит защитить трубы от деформаций грунта, вызванных силами морозного пучения.

1. песчаная или гравийная подсыпка толщиной 100 мм
2. изолируемые трубы
3. гравийно-песчаная смесь толщиной 100 мм
4. экструдированный пенополистирол
5. засыпка песком, гравием или грунтом

Следует отметить, что эти работы можно производить не только в процессе прокладки новой линии, но и во время функционирования существующей.

Для устройства теплоизоляции необходимо выкопать траншею под будущий трубопровод или вдоль существующего. При этом следует учитывать, что каждый грунт имеет свой угол естественного откоса. Во избежание постоянной обсыпки земли в траншею необходимо выполнить уклон стенок (рис. 9) в соответствии с рекомендациями, приведенными в таблице 3.

Таблица 3

Грунты	Соотношение h/a при глубине траншеи менее 1,5 м	Угол между направлением откоса и горизонталью, a, град
Песчаные и гравелистые влажные	1:0,67	56
Супесь	1:0,25	63
Суглинок	1:0	90
Глины	1:0	90
Лессы и лессовидные сухие	1:0	90

На дне отрытой траншеи устраивают утрамбованную песчаную или гравийную подсыпку толщиной около 100 мм, укладывают на нее изолируемые трубы и закрывают их слоем песка или гравия (не менее 100 мм), на который (после утрамбовки) кладут плиты экструдированного пенополистирола. Сверху утеплитель засыпают песком или гравием (20-30 мм), а затем грунтом.

Существующие трубопроводы можно утеплить, расположив теплоизоляционные плиты не только сверху, но и по бокам (рис. 10), а при прокладке новых инженерных коммуникаций их рекомендуется поместить в теплозащитный канал из экструдированного пенополистирола (рис. 11). Также можно использовать изоляцию тех мат.

1. песчаная или гравийная подсыпка толщиной 100 мм
2. изолируемые трубы
3. гравийно-песчаная смесь толщиной 100 мм
4. экструдированный пенополистирол
5. засыпка песком, гравием или грунтом

Для обеспечения надежности теплоизоляции плиты утеплителя, образующие теплоизоляционный канал, желательно соединить друг с другом при помощи шурупов.

Экструдированный пенополистирол, применяемый для утепления фундаментов и трубопроводов, проложенных в грунте

Наименование, производитель	Стандартные размеры (длина х ширина), мм	Стандартная толщина, мм	Расчетная плотность, кг/м3	Горю-честь	Предел прочности при 10% деформации, МПа	Коэфициент теплопроводности при условиях эксплуатации А	Коэффициент теплопроводности при условиях эксплуатации В	Коэффициент теплопроводности во влажном состоянии
«Пеноплекс 35», ООО «Пено-плекс» (Россия)	(1200 — 4500) х 600	20 — 120	29,5 — 38,5	—	0,25	0,029	0,029	0,04

Подробнее о материале ПЕНОПЛЭКС

Защита фундамента: коррозия, разрушения, промерзания

Последствие влияние на бетон и арматуру коррозии

Несмотря на то, что современные бетоны отличаются высокой прочностью, они остаются подвержены действию различного вида коррозий. В большинстве случаев, это воздействие агрессивных химических сред и грунтовых вод, загрязненных кислотами и щелочами.

Также не нужно забывать о кислотных дождях, которые часто выпадают в индустриальных зонах. Также он медленно разрушается из-за воздействия сульфатов и фосфатов, хлоридов и других сильных электролитов.

Если фундамент построен выше зоны промерзания, то на него также воздействует сильное давление от мерзлого грунта, происходит неравномерное смещение пластов и деформируется подошва.

Виды коррозии бетона

Коррозиционные процессы проходящие в бетоне

• Первый вид. Разрушение бетона происходит из-за воздействия различных агрессивных сред, содержащихся в грунтовых водах. За счет коррозии верхней поверхности фундамента, происходит медленное растворение цементного раствора. Также в грунтовых водах может содержаться гидрокарбонат, который растворим в воде, но при этом отличается сильнощелочной реакцией и негативно влияет на песок бетона. Если влияние грунтовых вод происходит в зимний период около границы зоны промерзания, тогда шансов спасти фундамент практически нет.
• При другом типе коррозии происходят химические реакции обмена веществ, при которых медленно растворяется наполнение фундамента, а также разрушение арматурного слоя. Поэтому, категорически запрещено во время заливки бетона с помощью бетономешалок добавлять в них машинное масло или различные насыщенные жиры.
• Самый опасный – третий тип коррозии. Он происходит в процессе замещения солей бетона на продукты обмена, например, морской воды. В таких случаях происходит механическое расширение пор бетона, разрушение несущих слоев и наполнение гидратами. В большинстве случаев, это классический этап разрушения за счет сульфатов и карбонатов, причем скорость коррозии бетона зависит от его пористости, марки и проницаемости.

Если учесть все возможные типы деформации бетона, тогда сразу стает ясно, что ключевая среда, из-за которой происходит разрушение основания – это грунтовые и дождевые воды.

Поэтому, основной способ защиты бетона от воздействия агрессивных сред – это качественная гидроизоляция.

Также нужно изначально строить основание с подошвой ниже граничной зоны промерзания.

Защита фундаментов от воздействия агрессивных грунтовых вод

Как правило, воздействие на фундамент бывает не столько поверхностным, сколько комплексным.

Ведь есть также внутренние моменты, которые также приводят к разрушению несущих конструкций. Это, например, природное ржавление металла арматуры.

Если допустить проникновение воды в арматурный слой, тогда остановить процесс внутреннего разрушения уже нельзя. Образовавшаяся окись железа реагирует с компонентами бетона, замещает их и формирует огромные по площади открытые пространства.

Способы нейтрализации коррозии металла арматурного слоя

Факторы, способствующие коррозии бетона и железобетона, ее виды и прогнозирование

1. При строительстве основания все арматурные прутья полностью залить бетоном, причем устранить любые возможные контакты с окружающей средой;
2. Придерживаться правил укладки арматуры, ведь она должна быть расположена на расстоянии не менее 2,5 см от поверхности;
3. При заливке бетонного раствора устранять воздушные карманы и использовать гравий только мелкой фракции;
4. Если арматура устанавливается также в зоне промерзания почвы, тогда в бетоны добавляют специальные составы и минеральные вещества, которые блокируют процесс коррозии металла. Также они покрывают толстым слоем окиси сам металл и создают дополнительный барьер защиты.

Также рекомендуется внимательно ознакомиться с составом цемента, особенно его количественными составляющими. Как правило, запрещено допускать концентрацию хлористого кальция на уровне более 2% от общей массы цемента.

Несмотря на то, что это важный минеральный компонент, он реагирует с углекислым газом, образуя мел. А со временем, под воздействием даже слабых кислот, растворяется. Соответственно, неизбежно разрушение арматуры, ведь жидкий хлорид кальция очень активный.

Если допустить превышение концентрации хлорида кальция, тогда остановить разрушение фундамента способны только специалисты узкого профиля, а финансовые расходы будут огромными.

Вторичная защита фундамента от коррозийных факторов

Наиболее простым способом защиты бетонных конструкций от коррозии является покраска.

Такая защита подразумевает нанесение специальных защитных красок или лаков на внешнюю поверхность основания.

Как правило, тут делается пропитка на максимально возможную глубину, но факторов, влияющих на остановку процесса деформации бетона, существует немало. Прежде всего, это:

1. Антикоррозийное покрытие не всегда гарантирует остановку процесса;
2. Без наличия в бетоне специальных ингибиторов внешнее покрытие не всегда будет достаточно эффективным;
3. Временный фактор играет важную роль, ведь внутреннюю коррозию металла остановить покрытиями нельзя;
4. Эффективность пропитки зависит от состава и консистенции, поэтому рекомендуется использовать жидкую смесь для максимально глубокого проникновения в материал. С другой стороны, расход жидких смесей огромный, а вязкие составы легко наносятся, но проникновение минимальное.

Особенности защиты подошвы фундамента от коррозии в зоне промерзания

Типичная схема защита фундамента от промерзания

Учитывая, что на зоне промерзания бутон особенно подвержен вредному воздействию, тогда тут нужно правильно подбирать защитные вещества и составы.

Прежде всего, тут нужно делать внешнюю пропитку морозостойкими антикоррозийными составами. Они производятся на основе минеральных веществ и эпоксидных смол.

Глубина пропитки бетона на глубине промерзания должна составлять не менее 10 см, а арматура должна быть расположена на расстоянии не менее 5 см от внешней поверхности фундамента.

Также тут практикуется покрытие полимерными смолами арматурных прутьев, а в бетон добавляются минеральные ингредиенты, способные выдержать воздействие грунтовых вод низкой температуры.

Принципы защиты

Нанесение мастики на бетонное основание

Как правило, наиболее сильное разрушение бетона происходит через воздействие сразу трех ключевых факторов: влаги, электролитов и мороза. Поэтому, сильному разрушению подвержен бетон в зоне промерзания почвы, на таких горизонтах нужно использовать морозостойкие и влагостойкие бетонные смеси.

Также проводится дополнительная антикоррозийная обработка подошвы при условии ее доступности. Столбчатые конструкции не обрабатывают антикоррозийными составами, тут проблему может решить только выбор правильного бетона и наличие качественного гидроизоляционного слоя.

Таким образом, бетоны в этой зоне защищаются сразу двумя методами: внутренним структурным изменением характеристик бетона и внешней обработкой. Только комбинирование этих способов может спасти основание от разрушения.

В строительных специализированных магазинах всегда можно купить органические и минеральные добавки, которые увеличивают прочность и стойкость бетона до воздействия агрессивных сред.

Рекомендуется проводить вторичную обработку дорогими гидрофобными составами, а также полимерными жидкими смесями. Основная цель такой защиты – это заполнение воздушных образований и пор бетона стойкими к воздействию внешних агрессивных сред составами.

Также в процессе нанесения составов образуется прочная защитная пленка и на самой поверхности бетона. Покрытие используется на стадии заложения фундамента или в процессе его ремонта.

Что такое внутренняя защита фундамента

Различные добавки в бетонную смесь

Она делается еще на этапе заложения будущего фундамента. Как правило, суть защиты – правильный выбор бетонной смеси, а также увеличение его характеристик за счет добавления специальных ингредиентов.

Сейчас пользуются популярностью химические модуляторы, причем рекомендуется покупать и использовать их обдуманно. Например, лигносульфонат используется для защиты бетона от грунтовых вод с высоким содержанием сульфатов.

Также разрушение цементной основы можно остановить с помощью аморфного кремнезема. Это обычный модифицированный песок, производится химическими методами и характеризуется высокими показателями гигроскопичности.

Кремнезем в бетоне замещает оксид кальция и образует силикаты, стойкие к воздействию кислот и щелочей. А использование электролитических добавок ускоряет процесс затвердения бетона и набор им марочной прочности, нейтрализует оксиды.

Самые популярные и дешевые – это кальцинированная сода, поташ и гидрокарбонаты щелочных металлов.

В строительстве фундаментов, где нужно получить высокую прочность конструкции ниже глубины промерзания почвы, активно используются химические добавки с пластифицирующим эффектом.

Мылонафт улучшает гидроизоляционные показатели и морозостойкость, а сульфитно-дрожжевая бражка способствует быстрому отвердению. Кремнийорганический раствор ГКЖ-94 увеличивает морозостойкость сразу в три раза.

Внешняя обработка фундаментов антикоррозийными составами

Нанесения пропиточной смеси на бетон

Тут активно используются следующие материалы и составы:

1. Аэрозольные тонкие покрытия лаком или краской.
2. Мастичные покрытия.
3. Оклеечные пленки.
4. Полимерная облицовка.
5. Жидкая пропитка.
6. Метод гидрофобизации.
7. Использование биоцидных составов.

Лакокрасочные покрытия защищают от воздействия жидких и газообразных сред. Такая пленка те только предохраняет бетон от внешних факторов, она также служит барьером для микроорганизмов и грызунов, а также нейтрализует воздействие влаги.

Большой популярностью сейчас пользуются мастики на основе эпоксидных смол и битума. Наносят составы кистью или пульверизатором, время засыхания зависит от состава и температуры окружающей среды, глубина проникновения в бетон зависит от его структуры и может составлять до 10 см и больше.

Оклеечные пленки рекомендуют использовать в грунтах с высоким содержанием грунтовых вод, а также поблизости от промышленных предприятий с высокими объемами агрессивных сточных вод. Например, столбчатые фундаменты, погруженные в воду, дополнительно оклеиваются полиизобутиленовыми пленками и пластинами.

Также высокой эффективностью отличается полиэтиленовая пленка и рулонный нефтебитум (рубероид).

Как увеличить гидроизоляционные показатели фундамента

Действие воды на бетон

Любые существующие методы защиты бетона от коррозийного разрушения будут не эффективными, если плохая гидроизоляция поверхности. Поэтому, нужно сначала увеличить гидроизоляционные характеристики фундамента, а для этого используются специальные гидрофобиляторы:

• Порошки: бентонит, полимерная эмульсия.
• Соли: стеараты и олеаты металлов.
• Пластификаторы – смолы.
• Активаторы затвердения – хлориды

Таким образом, защита бетонного фундамента особенно важна в части обеспечения надежности и безопасности всей конструкции в целом. Гидроизоляция накладывается толстым слоем на высоте минимум 15 см от подошвы и поднимается до верхней кромки грунта.

Для таких целей отлично подходит рубероид, сосновая мастика и гашеная известь. Все готовое покрытие дополнительно пропитывают антисептиками.

Как предотвратить повреждение Foundation Frost Heave

Как предотвратить морозное волнение

Примерно 25% домов будут иметь структурных повреждений в какой-то момент их срока службы, а 5% будут иметь серьезные структурные проблемы . Примерно 80% структурных проблем возникает из-за движения грунта под фундаментом, когда грунт оседает или расширяется. Морозное пучение является важным фактором расширения почвы .

Морозное пучение происходит, когда грунт расширяется и сжимается во время процесс промерзания . Это способствует значительному количеству разрушений фундамента. Эти смещения грунта вызывают перемещение стен и фундаментов фундамента, что приводит к выпуклости, трещинам и в некоторых случаях к полному разрушению фундамента .

Вертикальные перемещения грунта из 4–8 дюймов являются обычными , и до сдвигов на 24 дюйма произошло .Семиэтажное здание может сдвинуться от 2 до 3 дюймов . Дома, проезды, тротуары, открытые баскетбольные или теннисные корты, а также других строений на вашей территории подвержены морозному пучению.

Изменения погоды вызывают морозное пучение, но есть еще вещей, которые вы можете сделать, чтобы избежать морозного пучения .

Что такое морозное волнение?
Морозное пучение — это сила движения почвы , и эта движущаяся грязь может сдвинуть все, что находится на ней , как дом .Земля перемещается на , расширяясь и сжимаясь при температурах замерзания и оттаивания условиях, обычно зимой , весной и осенью .

Морозное пучение возникает, когда присутствуют три вещи :

1. Температура замерзания
2. Вода под землей на поверхности и вблизи точки замерзания
3. Морозоустойчивый Грунт около точки замерзания

Начинается, когда грунт превращается в лед , который создает ледяную линзу .Поскольку вода расширяется на 9% в объеме при замерзании , лед сам вызывает пучение льда . Вздутые линзы льда толкают почву вверх на , в результате чего почва перемещается на . Сила этого сдвига зависит от того, сколько воды доступно в почве. Количество воды зависит от источника воды и от того, насколько легко почва удерживает воду (морозостойкая почва) или от наличия хорошего дренажа (нечувствительная к морозам почва).

Морозоустойчивые почвы имеют маленьких пор с жильными полостями , которые позволяют воде проникать и проходить через них . Мелкозернистая почва , такая как илистая глинистая почва, илы, мелкий песок, каменная мука, и глинистый гравий очень восприимчивы к морозному пучению . Эти почвы также идеальны для образования ледяных линз.

Грязный песок, грязный гравий, ледниковые отмели и относятся к умеренно восприимчивым почвам . Почвы считаются устойчивыми к морозному пучению включают в себя исключительно чистых смесей песка и гравия , которые способствуют легкому дренажу воды , не имеющей капилляров, задерживающих и замораживающих влагу.

Глубина промерзания зависит от климата . Вы можете создать индивидуальную оценку замораживания на различных веб-сайтах, и вы увидите, что глубина может сильно варьироваться, но обычно диапазон составляет от 3 футов до 20 футов . Глубина 20 футов, вероятно, имеет морозоустойчивую почву в более холодном климате .

Предотвращение пучения морозов
Чтобы устранить или минимизировать морозное пучение, вы должны контролировать хотя бы одно из этих трех условий .Вы можете:

1. Не допускать попадания воды на из зоны замерзания
2. Убедитесь, что почва не подвержена заморозкам
3. Нагрейте землю , как это делается в охлаждаемых помещениях, например на катках.

Поясним.

1. Морозные зоны и глубина промерзания. Глубина промерзания — это самая глубокая зона промерзания , при которой грунтовые и подземные воды замерзнут . Крайне важно, чтобы знал среднюю глубину промерзания в вашем районе, потому что почва может расшириться на 9% при замерзании подземных вод .При строительстве вам нужно, чтобы структурные распорки находились на ниже точки замерзания , где они непроницаемы для морозного пучения.
   
2. Морозоустойчивый грунт и морозостойкий грунт. Когда вода проникает в землю, земля может замерзнуть. Тип почвы является важным фактором ее способности к замерзанию. Если у вас есть морозостойкая почва , удалите ее и замените на морозостойкую почву , например, исключительно чистую смесь песка и гравия .Также можно делать инъекции полимера.
   
3. Жилые отапливаемые . Отапливаемые дома редко получают повреждения фундамента из-за морозного пучения , потому что их температура предотвращает промерзание почвы . Однако , если не отапливать подвал или другие части своего дома, может стать жертвой морозного пучка. В некоторых отапливаемых домах все еще наблюдается морозное пучение из-за значительного количества воды в почве, вызванной потерей тепла, протекающими подпорными стенами, плохим дренажем грунта и почвами, подверженными сильному морозу.

   Подъездные пути и другие сооружения, такие как навесы, также обычно не имеют источника тепла, поэтому вам понадобится хороший дренаж и различные стратегии, чтобы грязь не замерзла.

Вы можете принять других мер по предотвращению вспучивания , чтобы защитить фундамент дома и другие участки на вашем участке от повреждений морозом.

Как предотвратить морозное вспучивание бетонных плит
Существует стратегии предотвращения установки :

• Нанять инженера-геолога (инженер по грунтам), чтобы он изучил состояние почвы возле фундамента или другой пострадавшей территории.Он / она измерит несущую способность вашего грунта и необходимый размер фундамента, если вы решите пройти значительный проект , выкопав землю рядом с вашим фундаментом, заменив ее обработанной почвой и добавив подходящие опоры . Убедитесь, что ваш инженер-грунт внесет в местные строительные нормы и правила .
  
• Самая важная вещь, которую нужно сделать для , чтобы предотвратить образование морозного пучения в бетонных плитах , — это держать все водопроводных линий значительно ниже линии замерзания .Морозное пучение зависит от того, что снабжает водой , чтобы создать силу, которая может нанести такой большой урон.
  
• Положите пенополистирол и слой щебня под бетонную плиту .
  
• Добавьте проволочный экран или стальную арматуру для дополнительной опоры , защиты и .
  
• Расставьте опоры ниже линии замерзания .
  
• Также можно установить морозостойкую стену.
  
• Использовать морозостойкий бетон .

Что такое морозная стена?
Морозная стена защищает ваш дом и действует как изолированная стена , построенная вокруг фундамента . Морозные стены построены на глубиной , с фундаментом на ниже линии промерзания, — для защиты дома от повреждений морозным пучением.

Морозостойкий бетон
Материалы также играют роль в морозном пучке .Хотя бетон во многих отношениях идеально подходит для фундамента, он не устойчив к морозному пучению. Заполненные водой капиллярные поры делают его уязвимым к перепадам температуры, особенно когда поблизости есть источник воды.

Вы можете создать самодельный бетон , более устойчивый к морозному пучению, используя более низкое соотношение воды и цемента на и , добавив уникальную аэрационную добавку . Один из методов — инъекций полимера , который препятствует проникновению воды и стабилизирует почву.

Как предотвратить замерзание грязи
Если кажется, что на вашей почве растут камни, ваша земля может пострадать от морозного пучка. Специалисты рекомендовали эти действия хотя бы для минимизации морозного пучения.

• Во-первых, по возможности не допускайте попадания воды в зону .
  
• Не используйте площадку как зону стока для избыточной воды.
  
• Избежать морозного пучение можно , изменив состав почвы .Весной и осенью добавляйте в почву органические вещества. Он разрыхляет почву и способствует дренажу.
  
• Некоторые типы почв не позволяют воде свободно перемещаться по ним, поэтому вы можете предотвратить морозное пучение, добавив морозостойкую почву к своей собственной .
  
• Заполните и нижние области граблей с по , чтобы предотвратить образование скоплений .
  
• Добавьте 4 дюйма мульчи после первых заморозков, которая изолирует почву.

Как остановить перемещение столбов ограждения
Чтобы столбов ограждения не двигались, вам необходимо углубить ниже линии промерзания , чтобы ваши столбы имели прочное основание. Убедитесь, что все ваши столбы установлены на твердой, твердой земле, чтобы они не пострадали, когда земля замерзнет и набухнет.

Места, подверженные морозному пучению
Обратите внимание на следующее:

• Несоответствующие или отсутствующие канавы, по которым может стекать вода
  
• Подъездные пути, создающие плотины –, предотвращающие дренаж
  
• Водопроводные трубы или водных проходов под вашим подъездом, между канавами, или где-либо еще на вашем участке
  
• Переход от выемки грунта к его повторной засыпке
  
• Резкие изменения типа почвы от выемки / повторной засыпки до естественных климатических изменений

Покрывает ли страхование жилья от мороза?
Нет , к сожалению, морозное пучение не покрывается страхованием жилья .Движение Земли вообще не рассматривается. Это включает оползней , воронок , оползней и землетрясений .

Тем не менее, , вы можете приобрести землеройный наездник в качестве дополнения к , если вы чувствуете, что вам нужно это покрытие.

Надеюсь, что это поможет!

Получите расценки на страхование жилья онлайн

К вашим услугам,
Молодой Альфред

Что делают для вашего фонда замораживание и размораживание?

Первоначально опубликовано 28.01.2019, отредактировано 21.01.2021

Если вы когда-либо занимались ремонтом дома, вы знаете, что вода является одной из основных причин повреждений.Вы можете подумать, что вам не нужно беспокоиться о воде зимой, но это не так. Будь то жидкая или твердая форма, вода вызывает беспокойство круглый год.

Основанная в 1996 году Acculevel — это семейная компания, специализирующаяся на гидроизоляции и ремонте фундаментов. Мы отремонтировали более 20 000 домов по всей территории нашего обслуживания, но мы считаем, что обучение домовладельцев не менее важно, чем восстановление их здоровья и стабильности.

Мы хотим, чтобы вы поняли, как цикл замораживания и оттаивания может повредить ваш фундамент и что вы можете сделать, чтобы предотвратить это.Мы начнем с определения нескольких терминов, характерных для нашей отрасли, объясним, как они приводят к возникновению проблем, а затем рассмотрим шаги, которые вы можете предпринять, чтобы снизить риски.

Что такое морозное волнение?

Начинается с образования льда в почве выше линии промерзания. Линия промерзания — это средняя точка, в которой почва обычно промерзает зимой. Если этот лед образует твердый кусок (не смешанный с почвой), его иногда называют ледяной линзой .

Вода ниже линии замерзания отводится вверх по мере испарения.Если в земле образуется ледяная линза, этот водяной пар сольется со льдом. По мере роста ледяная линза набухает, упираясь в ваш фундамент. Эта толкающая сила представляет собой морозное пучение : давление ледяной линзы «вздымает» землю вокруг вашего дома. Фундаменты не сделаны из гибких материалов — если их сдвинуть с места, то несгибаемые предметы могут сломаться.

Что такое Adfreezing?

Слово adfreezing означает смесь клея и замораживания.В отличие от линзы льда, где лед образуется отдельно от почвы, замерзание происходит, когда вода в пределах почвы замерзает. Если это произойдет в почве рядом с вашим фундаментом, эта мерзлая почва может прилипнуть к вашему фундаменту.

Это проблема, потому что, как только земля прилипнет к фундаменту, любая тающая влага просочится в фундамент. Если он снова замерзнет, ​​он расширится в бетоне, создав трещины и трещины в фундаменте.

Как ледяная плотина может повредить мой фонд?

Ледяные завалы образуются на вашей крыше, как правило, когда чердак плохо изолирован.Снег и лед тают, а затем снова замерзают, когда вода достигает холодного желоба. Вода сначала стекает через желоб, но по мере того, как становится холоднее, часть влаги снова замерзает. Со временем лед накапливается и заполняет желоба льдом. Этот лед становится плотиной, которая удерживает влагу на крыше до тех пор, пока она не просочится сквозь черепицу или между ней на чердак.

Так почему же ледяная плотина является проблемой фундамента? Ну, пока не заморожен. Но когда он тает, очень быстро выделяется много воды.Если у вашего дома неправильная оценка, вода может скапливаться вокруг фундамента и создавать проблемы.

Что увеличивает риск повреждения льда?

Некоторые вещи не в вашей власти. Вы не можете определить, насколько суровой будет зима, сколько выпадает осадков или как часто температура будет колебаться выше и ниже 32 °. Но если ваш дом соответствует следующим критериям, вы узнаете, больше ли у вас проблем, связанных с зимним замерзанием и оттаиванием:

1. Если ваша почва в основном состоит из глины, она более склонна к морозному пучению.Глинистая почва плохо дренирует, и на этом типе почвы легче образуются ледяные линзы.
2. Если уровень грунтовых вод в вашем районе естественно высокий, у вас будет больше воды в земле вокруг вашего дома. Больше воды = больше возможностей для льда.
3. Если ваш ландшафт плохо спланирован, вода будет собираться вокруг вашего фундамента, и это создаст проблемы при замерзании.

Что снижает риск повреждения льда?

Мы разработали Контрольный список для основы DIY, который доступен бесплатно любому домовладельцу.Он основан на нашем собственном плане проверки из 21 пункта (который стоит 500 долларов на 5 лет). Не стесняйтесь добавить этот контрольный список в закладки и использовать его; мы рекомендуем делать это дважды в год. Несколько основных моментов:

1. Очистите и отремонтируйте водосточную систему весной и осенью.
2. Если водосточная труба находится на расстоянии менее 10 футов от фундамента, добавьте удлинители водосточной трубы.
3. Проверьте оценку вашей собственности. Когда вы стоите во дворе и смотрите на дом, вы должны видеть постепенный уклон вниз и в сторону от дома.Если вы этого не сделаете, отремонтируйте ландшафт, чтобы восстановить уклон и направить воду подальше от фундамента.

Ваш фундамент уже был поврежден льдом?

Если вы не уверены, но хотите провести дополнительное исследование, воспользуйтесь нашим интерактивным инструментом и проверьте свои симптомы. Каждый симптом дает краткое объяснение, а также дополнительные ресурсы, которые можно прочитать или посмотреть в нашем Учебном центре.

Вам нужна профессиональная оценка?

Вам нужно найти опытную благотворительную компанию и назначить встречу.Перед тем, как подписать контракт на любую услугу, мы настоятельно рекомендуем всегда проверять , что компания пользуется репутацией, застрахована и аккредитована Better Business Bureau.

Если вы живете в Индиане или близлежащих штатах, свяжитесь с Acculevel для получения бесплатной письменной оценки. Один из наших опытных менеджеров проектов выслушает ваши опасения, изучит ваш фундамент, а затем порекомендует вам лучший курс действий, чтобы ваш дом оставался крепким и здоровым на долгие годы.

Защита от замерзания для существующего фундамента

Недавно я выполнил проект реконструкции, который включал замену трехсезонной солярии на полностью кондиционированное жилое пространство.Поскольку бюджет был ограничен, мы сохранили следы оригинального солярия и построили его на существующей кирпичной стене из пони, которая не была изолирована.

Хозяин прожил в доме 30 лет и заверил нас, что солярий построен на хорошем фундаменте. В нашей части на юго-востоке Пенсильвании код требует минимальной глубины опоры 36 дюймов. Пруденс и строительный инспектор потребовали, чтобы мы выкопали основание и подтвердили, что это именно то место, где должно было быть.

К сожалению, память домовладельца была не очень точной.Основание было всего на 24 дюйма ниже уровня земли. Инспектор предложил нам два варианта: мы можем вырвать существующий фундамент — и саму стену пони — и начать заново с заливки новых опор глубиной 36 дюймов, или мы могли бы подкрепить существующий фундамент до необходимой глубины. Любой вариант увеличит стоимость проекта как минимум на 10 000 долларов, что превышает сумму, которую домовладелец готов потратить.

В условиях жесткой экономики я не хотел терять этот проект. В поисках более экономичного пути вперед я вернулся к статье JLC о неглубоких фундаментах с защитой от замерзания, в которых основание, расположенное выше уровня локальной линии замерзания, было защищено от замерзания слоями жесткой пены (см. «Суперизолированные фундаментные плиты», 4/10).Поскольку было очевидно, что существующий фундамент не нуждается в дополнительной защите от мороза — он прослужил уже три десятилетия без проседания и трещин — это казалось хорошим решением. Я также прочитал публикацию Исследовательского центра NAHB «Пересмотренное руководство строителя по защищенным от замерзания мелководным фундаментам» (доступно на toolbase.org), в котором содержатся некоторые полезные подробности о науке, лежащей в основе этой технологии. После некоторого дальнейшего исследования кода я придумал подход, который, как я был уверен, сработает.

Мой план предусматривал выемку грунта до основания существующего фундамента и установку непрерывного слоя жесткой полистирольной изоляции у стены фундамента, вплоть до основания фундамента. Этот изолирующий «занавес» замедлит прохождение тепла из-под плиты в почву за пределы следа здания, сохраняя землю под опорой в безопасности от замерзания. Поскольку влажная почва проводит тепло лучше, чем сухая, и более подвержена пучению при замерзании, мы также предложили установить дренаж по периметру.

Я отправил инспектору по строительству копии всей документации, которую я собрал, включая таблицы R403.3 (1) и R403.3 (2) из ​​IRC за 2009 год, в которых указано, что в нашей области индекс замерзания воздуха ниже 1000. . Согласно таблице, глубина фундамента отапливаемого здания в этих условиях может быть всего на 12 дюймов ниже уровня земли, при условии, что оно изолировано внешним слоем 1-дюймового полистирола, без необходимости продления изоляции по горизонтали.Я также включил разрез предлагаемого нами плана, который для дополнительного запаса прочности требовал 2-дюймового слоя пены.

Инспектор согласился с планом, и строительство пошло практически без сбоев. Нам действительно пришлось немного повозиться, чтобы пена аккуратно прилегала к фундаменту в тех местах, где бетон был немного шероховатым, но это была небольшая проблема. Мы также выложили траншею фильтровальной тканью и установили 4-дюймовую водосточную трубу, которая выходила на дневной свет, перед засыпкой чистым 1-дюймовым камнем.Верхний край пенопласта находится заподлицо с покрытием, где он покрыт полосой алюминиевого рулонного материала. Катушка заделывается в паз размером 1/2 дюйма в растворе и закрепляется гвоздями с помощью анкеров; он простирается на 8 дюймов под землю.

В итоге разработка и реализация альтернативного плана заняли около двух недель и добавили 5000 долларов в бюджет проекта. Владельцы остались довольны результатом, и мы тоже: это позволило нам заполнить то, что могло быть болезненным пробелом в нашем графике, прибыльной работой.

Брайан Мартин — владелец Master’s Craft Construction в Хатфилде, штат Пенсильвания,

Защита фундамента от мороза — Fine Homebuilding

Сводка: Обычный способ борьбы с морозным пучением заключается в выемке грунта ниже глубины промерзания, но на самом деле это только один из четырех вариантов, одинаково приемлемых для кодов. Эксперт по кодам Гленн Мэтьюсон описывает три других, уделяя особое внимание защищенным от мороза фундаментам (FSPS): как они работают и как определить требования к климату и почве вашего конкретного местоположения.

---

Кажется, я много говорю об этом, но код слишком часто искажают как более строгий, чем он есть на самом деле. Иногда это происходит из-за того, что отраслевая практика настолько обычна, что ее понимают как обязательную, хотя на самом деле в открытом тексте кода разрешены другие варианты.

Одно из этих заблуждений связано с фондами. Земляные работы на глубине ниже уровня замерзания — это пример нормы, которая часто считается обязательной, хотя на самом деле это всего лишь первый из четырех вариантов раздела R403 Международного жилищного кодекса .1.4.1 предусматривает защиту фундамента от мороза. В коде ни один из четырех вариантов не поощряется. Часто просто условность побуждает людей выбирать первый вариант — копать на глубине ниже нуля — и игнорировать остальное. Прежде чем мы рассмотрим другие варианты, давайте разберемся с целью положений кода, касающихся защиты фундамента от замерзания, и переменных, которые он решает.

Механика морозного пучения

Земля — ​​последнее место отдыха для всех нагрузок, которые дом принимает и накладывает, будь то ветер или снег, или вес конструкции и того, что в ней находится.Одна из задач фундамента — переносить все эти нагрузки на почву; другой — противостоять нагрузкам, которые на него накладывает почва. В холодном климате одна из наиболее значительных нагрузок на почву возникает из-за мороза.

Мороз — это еще одно слово для обозначения льда. Если вы пытались охладить консервированный напиток в морозильной камере и забыли об этом, вы, вероятно, на собственном опыте узнали, как вода расширяется при замерзании. Та же самая сила действует, когда мороз поднимает здание, хотя это немного сложнее.

Вода в почве не просто замерзает и расширяется. Вместо этого вода в морозоустойчивых почвах собирается и образует линзы льда на линии промерзания. Чтобы понять это, было бы полезно подумать об этих линзах как о перевернутых замороженных лужах — не идеальная аналогия, но близко. В насыщенной, чувствительной к морозам почве вода постоянно тянется вверх к этим линзам за счет капиллярного действия. По мере того, как линзы растут снизу, они выталкивают почву над собой. Если над одной из этих линз оказывается дом, ее тоже поднимают.

«Выкапывание фундамента ниже глубины промерзания — пример нормы, которая часто считается обязательной».

Это только начало проблемы. По мере таяния льда почва смывается в пустоту, оставленную тающим льдом. Если фундамент был поднят ледяной линзой, он осядет немного ближе к поверхности, чем был раньше. С каждым морозом и оттепелью дом немного поднимается из-под земли.

Это упрощенная версия сложного процесса.Предотвратить его поражение дома довольно просто. В морозном пучении участвуют три переменные, и все они необходимы для его возникновения: почва должна быть восприимчива к заморозкам, она должна быть влажной и должна быть достаточно холодной, чтобы замерзнуть. Уберите любую ножку этого трехногого табурета, и вы исключите риск вздутия.

Выкапывание фундамента ниже глубины, до которой ожидается промерзание почвы, является наиболее распространенным способом защиты от морозного пучения, поскольку он простой и эффективный.Он не занимается напрямую какими-либо переменными, он просто их обходит. При копании на глубину ниже нуля наличие воды и морозостойкой почвы больше не имеет значения. Обычно это самый простой способ, хотя и не самый дешевый. Чем больше вы копаете, тем больше вам нужно для восстановления.

Выберите свою морозильную линию

Второй и третий варианты в кодовой книге занимают иную позицию. Вторая ссылка на раздел 403.3 IRC, «Защищенные от замерзания фундаменты мелкого заложения» (FPSF).FPSF реагирует на те же переменные, что и традиционный фундамент, но вместо того, чтобы их обходить, он манипулирует ими очень специфическими способами.

Первый шаг в определении требований к вашему FPSF — это оценка врага. Влажная почва замерзает, потому что теряет тепловую энергию в воздух. Итак, первый вопрос: насколько холоден воздух? В отличие от стандартного фундамента, где первым шагом является определение глубины промерзания (определяется вашей местной юрисдикцией), для этого проекта фундамента вы обратитесь к таблице 403.3 (2) и найдите индекс замерзания воздуха по округам США. Этот индекс является мерой того, насколько холодно и как долго. Получив эту информацию, перейдите к таблице 403.3 (1), чтобы определить минимальную глубину фундамента и требования к изоляции для вашего FPSF. Требуемая глубина составляет всего 12 дюймов в более теплых местах, но только на 4 дюйма глубже, чем в самых холодных. Как это осуществить?

По сути, этот метод поднимает линию замерзания до того места, где этого хочет дизайнер. Все FPSFs требуют некоторой изоляции, установленной вертикально от верхней части фундамента до основания, чтобы создать тепловой разрыв между фундаментом и внешней стороной.Часть этой изоляции находится выше уровня земли, а часть находится между фундаментом и почвой. Задача этой вертикальной изоляции заключается в том, чтобы направлять тепловые потери, а также предотвращать их. Несмотря на то, что это уменьшает боковой тепловой поток через вертикальную часть стен фундамента, конструкция позволяет терять некоторое количество тепла в почву, расположенную ниже, чтобы предотвратить ее промерзание. В более теплом климате никакая другая изоляция не нужна для предотвращения морозного пучения. В более холодном климате используется дополнительная горизонтальная изоляция, которая помогает удерживать тепло, теряемое от основания, вместе с геотермальной энергией, которая хранится в почве, чтобы предотвратить промерзание почвы вокруг и под фундаментом.В Таблице R403.3 (1) указано минимальное необходимое значение сопротивления теплоизоляции по горизонтали и то, как далеко она должна выходить от нижней части фундамента для достижения этого.

Этот особый подход предназначен только для отапливаемых конструкций, особенно тех, которые поддерживают температуру выше 64 ° F круглый год. При использовании этой опции также учитываются две другие переменные: тип почвы и вода. Для Рис. R403.3 (1) требуется 4 дюйма просеянного и промытого гравия или щебня под основанием, что существенно устраняет переменную, подверженную морозам, по крайней мере, для тех 4 дюймов.А как насчет почвы внизу? Если это грунт Группы I, указанный в таблице 405.1 в основном как смесь песка и гравия без мелких частиц, продолжайте. Эта почва легко дренируется и не особо подвержена заморозкам. Для всех остальных почв гравий под фундаментом необходимо слить на дневной свет или в утвержденную канализационную систему. «Одобрено» — скорее всего, не канализационная система.

Жгут геотермальной энергии

Третий метод защиты от замерзания, упомянутый в кодексе, — это строительство «в соответствии с ASCE 32.Это стандарт неглубокого фундамента с защитой от замерзания, опубликованный Американским обществом инженеров-строителей, и для большинства пользователей жилищных норм и строительных властей он звучит как технический документ «вы не в своей лиге». После девяти лет торгов и 16 кодексов я впервые купил этот стандарт в рамках своего исследования для этой статьи и обнаружил, что он вовсе не «над головой» неинженеров.

Метод проектирования, используемый во втором варианте IRC, заимствован из ASCE 32, но стандарт предлагает вариант, которого нет в IRC: использовать для неотапливаемых зданий.Поскольку в здании нет тепла, которое помогает предотвратить замерзание почвы, под всем фундаментом используется большой теплоизоляционный мат, который проходит горизонтально под всем зданием и за его пределами, чтобы удерживать резервуар геотермальной энергии под ним.

Как и в случае со вторым вариантом, требуется определенная работа, чтобы выяснить, сколько требуется изоляции, на какой глубине ее нужно разместить и на каком расстоянии она должна выходить наружу от здания. И еще один параметр, средняя годовая температура, добавлен в смесь, чтобы определить, сколько энергии, как ожидается, почва получит от воздуха в более теплые месяцы.Несмотря на требуемые дополнительные вычисления, некоторым высокопроизводительным строителям он нравится по одной очень веской причине: этот метод можно использовать для защиты отапливаемых зданий, у которых есть теплоизоляционный слой под фундаментом, чтобы предотвратить потерю тепла в почву. (См. Этот тип FPSF в действии в разделе «Высокопроизводительная плита-плотина»).

Хотя это издание «Знай Кодекс» в первую очередь предназначалось для обсуждения неглубоких фундаментов, защищенных от замерзания, эта тема не была бы полной без обсуждения четвертого варианта кодекса: когда фундамент опирается на твердую скалу, отрицательные температуры больше не являются проблемой.Только камень выбьет из-под себя морозостойкую ножку трехногой морозостойкой табуретки.

Гленн Мэтьюсон (Glenn Mathewson) — консультант и преподаватель из buildingcodecollege.com .

Рисунок: Кейт Фрэнсис

от Fine Homebuilding # 297

Подпишитесь на участие в голосовании сегодня и получите последние инструкции от Fine Homebuilding, а также специальные предложения.

Защищенные от замерзания опоры фундаментов неглубокого заложения — Бетонная сеть

Что такое защищенные от мороза мелкие опоры и почему они используются?

Большинство строительных норм и правил в холодном климате требуют, чтобы фундаментные опоры располагались ниже линии замерзания, глубина которой может составлять около 4 футов в северных Соединенных Штатах. Цель — защитить фундамент от морозного пучения.

Из этого стандарта есть исключение: многие нормы разрешают фундаменту лежать выше линии замерзания, если он «защищен от мороза».»Однако одобрение зависит от местных должностных лиц и может потребовать специальных инженерных решений. Кодекс строительства жилья для одной и двух семей (CABO) Совета американских строителей (CABO) 1995 года включает упрощенные инструкции по строительству монолитных домов с мелким фундаментом защищенные от мороза изоляцией из жесткого пенопласта.

Защищенный от мороза неглубокий фундамент (FPSF) — практическая альтернатива более глубоким и более дорогостоящим фундаментам в холодных регионах с сезонным промерзанием грунта и возможностью образования морозного пучения.

Найдите подрядчиков по изготовлению плит и фундаментов рядом со мной

На Рисунке 1 показаны FPSF и традиционный фундамент. FPSF включает в себя стратегически размещенную изоляцию для увеличения глубины промерзания вокруг здания, тем самым обеспечивая глубину фундамента до 16 дюймов даже в самых суровых климатических условиях. Наибольшее распространение получили страны Северной Европы, где за последние 40 лет было успешно построено более миллиона домов FPSF. FPSF считается стандартной практикой для жилых домов в Скандинавии.

Как работает FPSF

Технология неглубокого фундамента с защитой от замерзания учитывает тепловое взаимодействие фундамента здания с грунтом. Подвод тепла к земле от зданий эффективно увеличивает глубину промерзания по периметру фундамента. Этот эффект и другие условия, регулирующие промерзание грунта, показаны на Рисунке 2.

Важно отметить, что линия промерзания у фундамента поднимается, если здание отапливается.Этот эффект усиливается, когда изоляция стратегически размещается вокруг фундамента. FPSF также работает с неотапливаемым зданием, сохраняя геотермальное тепло под зданием. Таким образом могут быть построены неотапливаемые участки домов, например, гаражи.

На рисунке 3 показан процесс теплообмена в FPSF, который приводит к большей глубине промерзания вокруг здания. Изоляция по периметру фундамента сохраняет и перенаправляет потери тепла через плиту в почву под фундаментом.Геотермальное тепло от подстилающего грунта также способствует увеличению глубины промерзания вокруг здания.

FPSF

наиболее подходят для домов с перекрытием на уровне земли на площадках с уклоном от среднего до низкого. Тем не менее, этот метод можно эффективно использовать в подвальных помещениях, утепляющих фундамент на спусковой стороне дома, что устраняет необходимость в ступенчатой ​​опоре. FPSF также полезны для реконструкции проектов отчасти потому, что они минимизируют нарушение рабочего места. Помимо жилых, коммерческих и сельскохозяйственных зданий, технология применялась на автомагистралях, плотинах, подземных коммуникациях, железных дорогах и земляных насыпях.

Другие общие вопросы и ответы

Вопрос № 1: Как изоляция предотвращает образование морозного пучения?

Морозное пучение может произойти только при наличии всех следующих трех условий: 1) почва чувствительна к морозам (большая фракция ила), 2) имеется достаточная влажность (насыщенность почвы выше примерно 80 процентов) и 3) суб- отрицательные температуры проникают в почву. Устранение одного из этих факторов сведет на нет возможность повреждения от мороза.Изоляция, требуемая в этом руководстве по проектированию, предотвратит замерзание подстилающей почвы (дюйм полистирольной изоляции R4,5 в среднем имеет эквивалентное значение R, равное примерно 4 футам почвы). Использование утеплителя особенно эффективно на фундаменте здания по нескольким причинам. Во-первых, потери тепла сводятся к минимуму при накоплении и передаче тепла в грунт фундамента, а не через вертикальную поверхность стены фундамента. Во-вторых, горизонтальная изоляция, выступающая наружу, отводит влагу от фундамента, что еще больше снижает риск повреждения от мороза.Наконец, из-за изоляции линия замерзания будет подниматься по мере приближения к фундаменту. Поскольку силы пучения при морозе действуют перпендикулярно линии наледи, силы пучения, если они есть, будут действовать в горизонтальном направлении, а не вверх.

Вопрос № 2: Влияет ли тип почвы или почвенный покров (например, снег) на количество необходимой изоляции?

По своей конструкции предлагаемые требования к изоляции основаны на наихудших условиях грунта, когда на ней отсутствует снег или органический покров.Точно так же рекомендуемый утеплитель эффективно предотвратит промерзание всех чувствительных к морозам почв. Из-за поглощения тепла (скрытое тепло) во время замерзания воды (фазовый переход) повышенное количество почвенной воды будет иметь тенденцию сдерживать промерзание или изменение температуры водно-грунтовой массы. Поскольку почвенная вода увеличивает теплоемкость почвы, она дополнительно увеличивает сопротивление замерзанию за счет увеличения «тепловой массы» почвы и добавления значительного скрытого теплового эффекта.Поэтому предлагаемые требования к изоляции основаны на наихудшем случае илистой почвы с достаточной влажностью, чтобы допустить морозное пучение, но не настолько, чтобы сама почва сильно сопротивлялась проникновению линии промерзания. Фактически, крупнозернистая почва (не чувствительная к заморозкам) с низким содержанием влаги будет промерзать быстрее и глубже, но без риска повреждения от мороза. Таким образом, предлагаемые рекомендации по изоляции эффективно смягчают морозное пучение для всех типов почв при различной влажности и условиях поверхности.

Вопрос № 3: Как долго изоляция будет защищать фундамент?

Этот вопрос очень важен при защите домов или других построек с длительным сроком службы. Способность изоляции работать в подземных условиях зависит от типа, марки и влагостойкости продукта. В Европе изоляция из полистирола используется для защиты фундамента почти 40 лет без опыта морозного пучения. Таким образом, при правильной настройке значений R для условий эксплуатации под землей, как экструдированный полистирол (XPS), так и пенополистирол (EPS) можно использовать с гарантией рабочих характеристик.В Соединенных Штатах XPS изучается для проектов шоссе и трубопроводов на Аляске, и было обнаружено, что после 20 лет эксплуатации и по крайней мере 5 лет погружения в воду XPS сохранил свой коэффициент R (см. McFadden and Bennett). , Строительство в холодных регионах: Руководство для проектировщиков, инженеров, подрядчиков и менеджеров, J. Wiley & Sons, Inc., 1991. pp. 328-329). В целях обеспечения качества XPS и EPS можно легко идентифицировать по маркировке, соответствующей действующим стандартам ASTM.

Вопрос № 4: Что произойдет, если система отопления отключится на время зимой?

Для всех типов строительства потери тепла через пол здания способствуют накоплению геотермального тепла под зданием, которое зимой выделяется по периметру фундамента. Использование изолированных опор позволит эффективно регулировать сохраняемые тепловые потери и замедлить проникновение линии замерзания в период выхода из строя или задержки системы отопления. Обычные фундаменты, обычно с меньшей изоляцией, не обеспечивают такого уровня защиты, и мороз может быстрее проникнуть через фундаментную стену во внутренние области под плитой перекрытия.При обморожении (замороженная связь между водой в почве и стеной фундамента) мороз не должен проникать ниже фундамента, чтобы быть опасным для легких конструкций. В этом смысле защищенные от мороза опоры более эффективны для предотвращения повреждений от мороза. Предлагаемые требования к изоляции основаны на высокоточной климатической информации, подтвержденной 86-летними записями о зимних морозах для более 3000 метеостанций по всей территории Соединенных Штатов. Изоляция рассчитана на предотвращение промерзания грунта фундамента в течение 100-летнего периода зимнего промерзания при особо строгих условиях отсутствия снега или почвенного покрова.Даже в этом случае маловероятно, что во время такого события не будет снежного покрова, будет достаточно высокая влажность почвы и продолжительная потеря тепла зданием.

Вопрос № 5: Почему требуется больше изоляции на углах фундамента?

Потери тепла происходят наружу от стен фундамента и, следовательно, усиливаются вблизи внешнего угла из-за комбинированных потерь тепла от двух смежных поверхностей стен. Следовательно, чтобы защитить углы фундамента от повреждений морозом, требуется большее количество изоляции в угловых областях.Таким образом, конструкция с изолированной опорой обеспечит дополнительную защиту в углах, где риск повреждения морозом выше.

Вопрос № 6: Какой опыт использования этой технологии в США?

Защищенные от мороза изолированные опоры использовались еще в 1930-х годах Фрэнком Ллойдом Райтом в районе Чикаго. Но с тех пор европейцы лидируют в применении этой концепции в течение последних 40 лет. В настоящее время в Норвегии, Швеции и Финляндии насчитывается более 1 миллиона домов с изолированными неглубокими фундаментами, которые признаны строительными нормами и правилами как стандартная практика.В Соединенных Штатах изоляция использовалась для предотвращения морозного пучения во многих специальных инженерных проектах (например, на шоссе, плотинах, трубопроводах и инженерных зданиях). Его использование на фундаменте домов было принято местными правилами на Аляске, и оно было разбросано по незакодированным территориям других штатов. Вероятно, что в Соединенных Штатах (включая Аляску) существует несколько тысяч домов с вариантами защищенных от мороза теплоизоляционных оснований.

Для проверки технологии в Соединенных Штатах было построено пять тестовых домов в Вермонте, Айове, Северной Дакоте и на Аляске.Дома были оснащены автоматизированными системами сбора данных для мониторинга температуры земли, фундамента, плиты, внутренней и наружной температуры в различных местах вокруг фундамента. Наблюдаемые характеристики соответствовали европейскому опыту в том, что изолированные опоры предохраняли грунт фундамента от промерзания и пучения даже в суровых климатических и почвенных условиях (см. Департамент жилищного строительства и городского развития США, «Защищенные от мороза мелкие фундаменты для жилищного строительства». , Вашингтон, округ Колумбия, 1993).

Вопрос № 7: Насколько энергоэффективны и удобны плиточные фундаменты с морозостойкими опорами?

Требования к изоляции для опор, защищенных от замерзания, являются минимальными требованиями для предотвращения повреждений от мороза. Требования обеспечат удовлетворительный уровень энергоэффективности, комфорта и защиты от конденсации влаги. Поскольку эти требования минимальны, может применяться дополнительная изоляция для удовлетворения особых требований к комфорту или более строгих норм энергопотребления.

Строительные проблемы FPSF

Эти вопросы относятся к построению любого FPSF:

Мосты холода . Мосты холода образуются, когда строительные материалы с высокой теплопроводностью, такие как бетон, подвергаются прямому воздействию внешних температур. Изоляцию фундамента следует размещать таким образом, чтобы сохранялась непрерывность с изоляцией оболочки дома. Мосты холода могут увеличить вероятность морозного пучения или, по крайней мере, создать локальные более низкие температуры или конденсацию на поверхности плиты.Во время строительства необходимо соблюдать осторожность, чтобы обеспечить надлежащую установку изоляции.

Дренаж . Хороший дренаж важен для любого фундамента, и FPSF не исключение. Изоляция лучше работает в более сухих почвенных условиях. Убедитесь, что изоляция грунта должным образом защищена от чрезмерной влажности с помощью звуковых методов дренажа, таких как уклон уклона от здания.

Изоляция всегда должна располагаться выше уровня грунтовых вод .Слой гравия, песка или аналогичного материала рекомендуется для улучшения дренажа, а также для обеспечения гладкой поверхности для размещения любой изоляции горизонтального крыла. Минимальный 6-дюймовый дренажный слой требуется для конструкций FPSF без обогрева. Помимо минимальной глубины фундамента в 12 дюймов, требуемой строительными нормами, дополнительная глубина фундамента, требуемая при проектировании FPSF, может состоять из уплотненного, не подверженного замерзанию материала заполнения, такого как гравий, песок или щебень.

Температура поверхности плиты (влажность, комфорт и энергоэффективность).Минимальные уровни изоляции, предписанные в этой методике проектирования, защищают грунт фундамента от мороза. Они также обеспечивают удовлетворительную температуру поверхности плиты, чтобы предотвратить конденсацию влаги и обеспечить минимальную степень теплового комфорта. Поскольку процедура проектирования предусматривает минимальные требования к изоляции, изоляция фундамента может быть увеличена для удовлетворения особых потребностей, касающихся этих вопросов и энергоэффективности. Успешное ограничение образования мостиков холода имеет решающее значение — использование техники стенок ствола и плиты, по сути, добавляет второй тепловой разрыв между плитой и стенкой ствола.Увеличение толщины вертикальной изоляции стены сверх минимальных требований для защиты от замерзания также повысит энергоэффективность и тепловой комфорт. Выбор материала отделки пола, такого как ковровое покрытие, уменьшает поверхностный контакт между человеком и плитой, создавая ощущение тепла.

Плиты с подогревом и энергоэффективность . Методика расчета FPSF может применяться ко всем методам «плита на грунте», в том числе с внутренним нагревом плиты, обеспечивающим превосходный тепловой комфорт.Если используется внутриплитная система обогрева, рекомендуется дополнительная изоляция под плитой и по периметру для повышения энергоэффективности.

Защита изоляции . Поскольку вертикальная изоляция стены вокруг фундамента выступает выше уровня земли и подвержена ультрафиолетовому излучению и физическому насилию, эта часть должна быть защищена покрытием или покрытием, которое одновременно является жестким и долговечным. Некоторые методы, которые следует учитывать, — это система отделки штукатуркой или аналогичные покрытия, наносимые кистью, изоляционные материалы с предварительно нанесенным покрытием, оклады и фанера, обработанная под давлением.Строитель всегда должен проверять совместимость таких материалов с изоляционной панелью. Защитное покрытие следует наносить перед засыпкой, так как оно должно выступать как минимум на четыре дюйма ниже уровня грунта. Кроме того, изоляция из полистирола легко разрушается углеводородными растворителями, такими как бензин, бензол, дизельное топливо и гудрон. Следует проявлять осторожность, чтобы не повредить изоляцию при транспортировке, хранении и засыпке. Кроме того, если термиты вызывают беспокойство, стандартная профилактическая практика, такая как обработка почвы, термитные щиты и т. Д.предлагается.

Характеристики изоляции . Поскольку некоторые изоляционные материалы менее эффективно сопротивляются водопоглощению, чем другие, что, в свою очередь, снижает их термическое сопротивление (значения R), изоляционный материал следует выбирать с осторожностью. Для определения толщины изоляции, необходимой для этого применения, необходимо использовать следующие эффективные значения R: пенополистирол типа II — 2,4 R на дюйм; Экструдированный пенополистирол типов IV, V, VI, VII — 4.5 р за дюйм; Пенополистирол типа IX — 3,2 р / дюйм. Особые области применения, такие как несение структурных нагрузок от опор, могут потребовать полистирола более высокой плотности для обеспечения требуемой прочности на сжатие. Производитель обращается к производителям за информацией по конкретному продукту.

Дверные проемы и пороги . В дверных проемах, где порог выступает над вертикальной изоляцией стены, изоляция должна быть вырезана, чтобы обеспечить прочную блокировку для надлежащей опоры и крепления порога.Размер вырезов должен быть минимальным.

Благоустройство и утепление крыла. В ситуациях, когда требуется изоляция с широким горизонтальным крылом (например, шириной более 3-4 футов), это может помешать расположению больших насаждений рядом с домом. В некоторых из этих случаев использование более толстой изоляции крыла или увеличение глубины фундамента уменьшит требуемую ширину изоляции крыла.

Высота фундамента . Учитывая, что большинство изоляционных плит из полистирола обычно доступны шириной 24 и 48 дюймов, высота 24 дюйма становится практичной высотой для многих фундаментов. Это обеспечивает 16 дюймов фундамента ниже уровня земли и 8 дюймов над уровнем земли.

Земляные работы . Как правило, легкое оборудование подходит для FPSF, потому что земляных работ не требуется. Как и в случае с любым фундаментом, органические слои почвы (верхний слой почвы) должны быть удалены, чтобы фундамент мог опираться на твердую почву или уплотненные насыпи.

Планирование строительства. Фундамент должен быть завершен, а здание ограждено и отапливаться до наступления морозов, как это делается при обычном строительстве.

Вернуться к защищенным от мороза мелководным фундаментам

Вы должны защитить свои новые ноги от мороза

Защитите эти новые опоры от мороза

Если вы начинаете строительный проект поздней осенью, когда зима начинает давить на вас, вам придется предпринять некоторые меры, чтобы защитить опоры и фундамент от мороза.

Почему нужно защищать фундамент и фундамент от мороза? Когда иней может проникнуть в землю, он замораживает воду в грязи, когда вода замерзает, она расширяет грязь. Это расширение заставляет землю двигаться, когда земля движется, она движется с огромной силой, силой настолько мощной, что может сдвинуть бетонные опоры и стены, которые весят многие тонны. Это приводит к тому, что стены и опоры становятся неровными, а также могут повредить их, растрескивая или разрушая бетон.

Есть способ защитить ваш фундамент от этого, независимо от того, насколько холодно, вы должны быть в состоянии защитить ваш фундамент от морозного пучения, вам нужно найти время, чтобы защитить фундамент и вырытую яму до того, как наступит мороз. возможность войти в землю и заморозить ее.

Самый простой способ защитить опоры во время их строительства — это накрыть их изолированным брезентом или изолированными полиэтиленовыми одеялами, как их называют некоторые поставщики.Эти брезенты можно расстелить по всей площади и использовать тепло земли и бетона, чтобы иней не проникал в землю. Есть некоторые проблемы с использованием утепленного брезента;

• при сильном ветре брезент можно сдвинуть с места, позволяя проникнуть холоду,

• их может быть трудно разместить вокруг опор и плотно установленных опалубок,

• Если они используются в течение длительных периодов времени времени в очень холодную погоду их может быть недостаточно, чтобы мороз не проникал в землю под ними.

Другой способ защитить ваши опоры и фундамент от промерзания — это засыпать всю выкопанную яму соломой. Солома стоит дешево, но требует трудозатрат на ее разбрасывание, вам также нужно подумать о том, чтобы удалить ее, когда придет время засыпать выкопанную яму. Солому нельзя оставлять в яме, ее необходимо удалить, поскольку она может вызвать проблемы, даже если она закопана рядом со стеной.

Если вы раскроете соломой вокруг ямы и сделаете ее примерно на 1 фут глубиной, она защитит фундамент и вырытую яму от любой погоды, независимо от температуры или погодных условий.Солома обладает уникальной способностью генерировать собственное тепло, это означает, что ей не нужно полагаться на тепло земли, чтобы сдерживать мороз.

Что бы вы ни делали, вы должны что-то делать, худшее, что вы можете сделать, — это позволить морозу проникнуть в землю и попасть под фундамент.

Роб Эбботт
Village Builders Inc.

Предотвращение морозного пучения или как остановить морозное пучение

Фундамент с защитой от замерзания — незаменим в холодном климате

Защита домов и зданий в холодном климате от структурных повреждений, вызванных морозным пучком, имеет важное значение для обеспечения долговечности. В большей части Канады и на севере США в зимние месяцы земля промерзает на глубину до нескольких футов. Такое промерзание грунта может приводить к вспучиванию зданий, расположенных над ним или рядом с ним, и даже может вызывать горизонтальное, а не только вертикальное движение.

При строительстве нового дома надлежащая изоляция подвалов и инженерных плит на фундаментных основаниях домов не только предотвращает растрескивание фундамента, но также снижает потребление энергии и глобальные выбросы CO².Негативные экологические аспекты использования бетона могут быть смягчены за счет хорошей инженерии с использованием конечных количеств, основанных на конструктивных потребностях, и за счет его активного использования для тепловой массы.

Едва ли существует предел силе, которую может проявить вода, когда она замерзает; даже вес высоких зданий не может выдержать ущерба, который может быть нанесен, когда под ними образуется лед. Сила в 19 тонн на квадратный фут была измерена для одного семиэтажного железобетонного каркасного здания на плотном фундаменте, которое поднялось более чем на 2 дюйма.Но предотвратить морозное пучение на самом деле очень просто, если вы проектируете правильно, и здесь мы расскажем вам, как это сделать.

Что вызывает морозное пучение и где? `

Морозное пучение грунта, в простейшем виде, происходит, когда грунтовые воды в холодном климате изменяются из жидких в твердые. . При замерзании вода расширяется на 9%, поэтому для любой конструкции, расположенной выше линии промерзания — будь то настил, сарай, плита на уровне земли или фундамент подвала, когда расширение почвы выталкивает ее вверх, она может немного покататься. если он не был должным образом спроектирован или защищен от непогоды.Это приводит к трещинам в фундаменте, смещению настилов и повреждению подвалов и перекрытий в жилых домах.

Хотя решения по предотвращению морозного пучения одинаковы, «настоящая» причина морозного пучения в некоторой степени понимается неправильно. В большинстве случаев считается, что расширение существующей влаги в почве вверх вызывает морозное пучение, но это немного сложнее. Итак, для ботаников, которые хотят по-настоящему худеть от того, что происходит, это примерно так —

В летние месяцы в земле присутствует скрытое тепло, поэтому, когда наступает зима, промерзание почвы — это прогрессирующий эффект, который происходит, когда температура падает в течение многих месяцев.Мороз начинает опускаться, поскольку температура воздуха начинает постоянно оставаться ниже нуля, но внизу всегда остается мягкая и более теплая почва.

Нарастание льда происходит в основном из-за того, что вода в незамерзшей почве внизу втягивается в зону замерзания и прикрепляется к существующим кристаллам инея, образуя все более толстые слои льда. Ключевая фраза для этого явления — « ледяная сегрегация» . Это то, что вызывает расширение, которое раздвигает частицы почвы, и это то, что заставляет землю подниматься вверх.Но действительно ли вам нужно было это знать? Ага. И вы можете поблагодарить меня в разделе комментариев после того, как вы достанете этот маленький самородок на званом ужине и произведете впечатление на своих друзей.

Карта морозного пучения для Северной Америки и Канады

Какие проблемы может вызвать морозное пучение?

Давление морозного пучения может вызвать трещины в стенах подвала, особенно если они построены из КМУ или кирпича , или из-за подъемных сил морозного пучения, вызванного « замерзание », которое возникает, когда грунт промерзает до поверхности фундамента.

Давление пучения, развивающееся в основании зоны промерзания, передается через промерзающую связку на фундамент, создавая поднимающие и разделяющие силы, способные разорвать CMU за счет вертикального смещения горизонтального шва раствора вблизи глубины промерзания. Это очень важно учитывать при утеплении подвала или утепления подвала в старом доме изнутри.

Силы, участвующие в морозном пучении, также могут быть очень разрушительными для легко нагруженных конструкций и вызывать серьезные проблемы в основных — поэтому, когда они оба находятся в одной общей структуре дома (например, палуба, прикрепленная к дому с подвалом), дифференциальное движение может буквально разорвать элементы дома.

Еще один аспект морозного пучения, который мы наблюдали, особенно в глинистых почвах, который очень неудобен, если не так разрушителен, как палуба, отделяющаяся от дома, когда столбы забора перемещаются зимой, а затем никогда полностью не оседают — оставляя забор в жалкое состояние к весне.

Морозное пучение может легко отделить палубу от дома

Предотвращение морозного пучения при строительстве дома

Предотвратить морозное пучение несложно; вам просто нужно добавить достаточную изоляцию для вашего климата, чтобы предотвратить попадание мороза под основание вашей конструкции. Достаточный дренаж также важен, чтобы вода не попадала в то, что вы строите, это также важно для долговечности подвала, чтобы снизить вероятность повреждения, вызванного наводнением или высоким уровнем влажности.

Во-первых, мы должны развеять любые мифы — не нужно «класть землю» на дом, чтобы предотвратить морозное пучение. Плита на уклоне не подвержена большему риску морозного пучения, чем подвал, если она построена правильно — и в этом случае правильным термином является неглубокий фундамент с защитой от замерзания — или FPSF.

Так что, если генеральный подрядчик говорит вам, что у вас «должен» быть подвал, он просто ошибается. Часто бывает, что кто-то не знает, как построить плиту из FPSF, но все же хочет ваших денег, поэтому он может попытаться забить вам голову своими заблуждениями, чтобы получить работу.

В большинстве холодных стран мы привыкли к подвалам и приняли представление о том, что дом должен быть в земле, чтобы находиться ниже линии замерзания. Это не так. Вам также не нужно насыпать грязь на стену дома, чтобы она не опрокинулась.Просто грязь всегда использовалась как изоляция от морозного пучки, поэтому она веками укоренилась в нас как незаменимая вещь. Но, благодаря современным строительным практикам, вы также можете использовать «изоляцию» как изоляцию от морозного пучения!

Уровень теплоизоляции грунта составляет около R3 на фут, в то время как изоляция из пенопласта составляет от R3 до R5 на дюйм. Вот почему вы можете построить в районе, где глубина мороза составляет 4 фута зимой, используя 4 дюйма изоляции вместо 4 футов земли.В качестве небольшого предостережения — существует много типов жесткой изоляции, но не все они подходят для подземных работ; см. здесь, чтобы подобрать подходящую изоляцию из жесткого пенопласта для фундамента.

Сколько вздымается мерзлая земля?

Рельеф с высоким уровнем грунтовых вод и особенно обширными почвами, такими как торф или глина, часто страдает от морозного пучения и повреждает здания. Нередко можно увидеть, как палуба или сарай сдвигается на 7 или 8 дюймов, а в некоторых случаях намного больше, даже на два фута.Здания в 3 или 4 этажа можно легко приподнять на несколько дюймов. Насколько серьезным может быть сдвиг, зависит от типа почвы и ее способности удерживать влагу или объем воды и, конечно же, от веса поднимаемого здания или части конструкции.

В очень суровые зимы мы видели, как тротуары и дороги поднимаются на 6 дюймов и более и отделяют асфальт по вертикали от бордюров, которые заделаны глубже и лежат на гравийном основании. И дополнительный дренаж, и большая глубина удерживали воду подальше от бордюров, которые явно присутствовали и замерзали под пористым асфальтом.

GeoSlab — Защищенные от замерзания формы фундамента для неглубоких участков с деталью изолированной юбки

Предотвращает ли гравий морозное пучение?

Да, хорошая дренажная основа поможет предотвратить морозное пучение. Гравий или щебень не задерживают влагу, поэтому составляют отличную основу. Песок тоже работает; для безопасности требуется слой от 4 до 6 дюймов.

Как упоминалось выше, плита на уклоне не подвержена большему риску морозного пучения, чем подвал, точка полной остановки. Подробнее здесь — Выбор между перекрытием на уровне и подвалом.Вы можете построить фундамент правильно или неправильно, вы можете построить плиту правильно или неправильно. Просто сделай это правильно, и у тебя не будет проблем.

И если вам случится купить болотистую землю в холодном климате, когда вы были пьяны в баре, не теряйте надежды; см. здесь, как построить на проблемных почвах, таких как глинистые почвы, которые подвержены морозному пучению. Может быть, вы все-таки сделали умную покупку. 🙂

Существуют общие правила для данных областей, определяющие глубину линии замерзания: от нескольких дюймов в южных штатах до шести или семи футов на крайнем севере.Узнайте, в какой климатической зоне здания вы находитесь, и обязательно проконсультируйтесь с инспекторами по строительству местного муниципалитета, чтобы точно знать, на какую глубину вам может понадобиться пройти, чтобы попасть под линию мороза.

Это, конечно, замечательно, как правило, если вы строите что-то без разрешений или без инспекторов строительства, но для чего-то более серьезного, например, полного жилищного строительства, ни в малейшей степени не рискуйте. Здания должны быть спроектированы с учетом специфики климата.

Пойдет ли морозное пучение?

Как правило, да, если у вас есть меньшее здание или сооружение, испытавшее морозное пучение, оно часто возвращается в исходное положение. Но как бы быстро он ни падал весной, зимой он снова кренится, если вы не с этим справитесь.

Морозное пучение обычно начинается в январе или феврале, когда холод проникает в землю, и с наступлением весны, когда он тает, он обычно возвращается в исходное положение. «Близко» к этому, но не всегда. Это может быть нормально для небольших построек, таких как деревянные сараи, и они могут не сильно пострадать. Необратимые повреждения будут нанесены более крупным объектам, например, домам. Другая проблема заключается в том, что какие-либо услуги, такие как водопровод, канализация, трубы для природного газа или электрические соединения, проложены под землей.

Фундамент и стены подвала могут растрескаться от морозного пучки в более холодных климатических зонах

Резюме: основные средства предотвращения морозного пучки

Чтобы предотвратить или исправить морозное пучение, вам нужно учитывать либо воду в земле, либо температуру земли, а в идеале и то, и другое. Необходимо следить за тем, чтобы вода стекала не по направлению к проблемному участку, а по направлению к нему. Начните свою судебно-медицинскую экспертизу и поиск решений сначала с ливневого стока с крыши, а затем направьте его туда, где он не причинит вреда.Это может быть с карнизами или желобами, направляющими воду в канавы, сухие колодцы или бочки для сбора дождевой воды.

Также есть возможность направить воду на улицу, и это лучше, чем в сторону вашего дома. Но по большому счету, направление воды на твердые поверхностные стоки муниципальных вод имеет собственные негативные экологические последствия. Лучше всего научиться управлять ливневым стоком и использовать эту воду в своих интересах; подробнее здесь.

После того, как вы ограничили потенциально вредное поступление воды, стекающей с вашей крыши, вам необходимо правильно оценить ландшафтный дизайн, чтобы преднамеренно направить осадки.Даже 2% уклона от домов, настилов, навесов или чего-то еще — это все, что нужно для перемещения воды в более безопасном направлении. Если это особенно обширная почва, такая как глина, выкопайте верхние несколько дюймов и уложите какую-либо водонепроницаемую мембрану — это дополнительная мера, которая может помочь сохранить почву сухой, но будьте осторожны — так как высыхание экспансивной глины также может вызвать проседание и растрескивание. старые домашние фонды.

Также работает изоляция юбки

, которая включает укладку листа жесткой изоляции из пенополистирола (с уклоном от здания) для предотвращения намокания почвы, но, что более важно, это то, как сдвинуть линию замерзания.Итак, реальный минус в том, что вода и холод ломают вещи, а изоляция и отвод воды спасают. Если вы помните об этом и спроектируете соответственно, нет причин беспокоиться о морозном пучении.

.