| Телефон | +79163180453 |
| kovalev-home@mail.ru |
Плавающий фундамент. Часть 2.
Мы продолжаем разговор о плитных фундаментах, начатый в предыдущих публикациях (см. статьи серии "Плавающий фундамент": Часть 1, Часть 2 и Часть 3), и, как и обещали, переходим к обсуждению модной ныне конструкции фундамента, которая носит название "Утеплённая шведская плита" (УШП).
Что такое УШП?
Что такое УШП, мы попробуем объяснить, что называется, «на пальцах». Берем обычный мелокозаглубленный ленточный фундамент.
Теперь мысленно давайте начнем превращать наш фундамент в основание с утепленным полом, цоколем и отмосткой. Порядок такого превращения практически уже стал своего рода стандартом в частной застройке: выполняем обратную отсыпку песком, на него укладываем два слоя утеплителя толщиной 100 мм, а затем заливаем бетонную стяжку толщиной 100 мм. Ну, а после этого выполняем утепление цоколя и отмостки по периметру фундамента.
В разрезе созданная конструкция будет выглядеть следующим образом
Теперь (опять-таки мысленно) немного доработаем её с целью улучшения: сначала уменьшим глубину заложения лент фундамента, …
…, а затем подведем под всё созданное основание ещё один (третий!) слой утеплителя толщиной 100 мм.
Ну, и в довершении нашей «модернизации» соединим стяжку пола с лентой фундамента и интегрируем в эту стяжку систему низкотемпературного напольного отопления, причем так, чтобы она заходила на ленты фундамента
Что нам даст такая «модернизация»?
Во-первых, позволит заливать стяжку сразу вместе с лентами фундамента, что снизит риск подвижки полов относительно лент или их отрыва друг от друга.
Во-вторых, значительно снизит теплопотери в грунт и сведет риск пучения основания практически к нулю (естественно, при условии, что дом в зимний период непрерывно отапливается).
В-третьих, позволит получить более «тёплый угол» в местах соединения стен с фундаментом (явления, так называемого, «холодного плинтуса» в этом случае не возникнет).
Ну, и ещё чуть-чуть модернизируем конструкции. Раз уж мы сразу встроили в основание систему тёплого пола, то логично было бы сразу же заложить в это основание и все остальные коммуникации: трубы систем ХВС и ГВС, канализации, а также подводку электрокабелей и т.д. И, конечно, добавим дренаж по периметру отмостки.
В результате мы получили конструкцию фундамента, который и принято называть утеплённой шведской плитой – УШП. Во всяком случае, от чертежей шведских законодателей моды на утеплённое основание полученная нами схема практически ничем не отличается.
Ну, а по сути, утеплённая шведская плита (УШП) является разновидностью плитных фундаментов с рёбрами жесткости (представляет собой железобетонный монолит, устроенный под площадью всего здания), но выгодно отличающейся от своих сородичей. Отличается он, прежде всего, тем, что является комплексной системой — это отлично утеплённый фундамент, под которым уже разведены инженерные коммуникации и проложен дренаж, и которому не страшны пучение и деформации грунта. Кроме того, поверхность фундамента является готовым черновым полом, куда вмонтирована система водяного отопления — её остается лишь подключить к источнику тепла.
1. Монолитная лента фундамента, совмещённая со стяжкой пола;
2. Утеплитель стяжки пола, совмещенный с утеплением ленты фундамента;
3. Утепление отмостки;
4. Дренаж;
5. Трубы системы напольного низкотемпературного отопления;
6. Арматура ленты фундамента диаметром 12 мм;
7. Армирование стяжки пола сварной сеткой.
Кстати, а почему утепленную плиту называют «шведской» и почему именно шведы считаются законодателями в области таких фундаментов?
На самом деле фундамент этого типа именуется «шведским» совсем не потому, что был изобретён в Швеции. Практически такое же основание под названием Frost-Protected Shallow Foundation (FPSF — защищённая от промерзания плита мелкого заложения) впервые использовалось при застройке пригородов Чикаго ещё во времена Великой депрессии. И популярность эта конструкция получила прежде всего благодаря своей экономичности.
В 50-е гг. ХХ в. технологией заинтересовались скандинавы и в качестве эксперимента возвели несколько домов на подобных фундаментах. Опыт удался, и уже к 1972 г. только в Швеции насчитывалось более 50 тыс. домов, построенных на утеплённой плите. Новинке уделила внимание и Норвегия, создав совместно со Швецией «Скандинавский межгосударственный фонд», который занимался изучением данной технологии и разработал регламентирующие её нормы и правила. Так что, учитывая вклад обеих стран в изучение и развитие данной технологии, утеплённую плиту правильнее было бы окрестить не «шведской», а «скандинавской».
Нормы и рекомендации
При разработке проектов и рабочей документации должны строго выполняться требования следующих действующих нормативов, стандартов и методических рекомендаций:
· СНиП 2.01.07-85, СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия»;
· СНиП 2.02.01-83, СП 22.13330.2011 «Основания зданий и сооружений»;
· СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции»;
· СП 50-101-2004 «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений»;
· ВСН 29-85 «Проектирование мелкозаглубленных фундаментов малоэтажных зданий на пучинистых грунтах»;
· ГОСТ 25100-95 «Грунты»;
· СТО 72746455-4.2.1-2013 «Мелкозаглубленные плитные фундаменты» (для проектирования и устройства УШП).
То есть, из, так скажем, специальной документации, посвященной исключительно устройству УШП, существует только СТО 72746455-4.2.1-2013. Что это за документ и как он появился?
Начнём с того, что УШП, как тип фундамента, в современную Россию пришёл через такой известный портал, как ForumHouse.ru. Популяризатором этой технологии возведения фундаментов стал Владимир Розенберг (ник. Владимир Таллин) - активный участник данного форума. В 2013 году компания «ТехноНиколь», видя перспективы развития рынка экструдированных пенополистиролов для использования в данном типе фундамента, оформила созданные наработки в стандарт СТО 72746455-4.2.1-2013. Таким образом у новой технологии появился первый в России (хотя местами и откровенно сырой) нормативный документ. Обсуждение и критика выпущенного документа привели к внесению в него ряда исправлений (работы в этом направлении продолжают вестись). В частности были сформулированы основные принципы проектирования и устройства фундаментов типа УШП, которые теперь изложены в п. 8.3 данного СТО.
Честно говоря, выпущенное СТО - это своего рода оформленное обоснование практической возможности использования фундамента типа «Утепленная шведская плита» (без него использование УШП было бы, можно так сказать, вообще «незаконным»). При этом "законодательной" силы он не имеет, поскольку является не более чем СТАНДАРТОМ ОРГАНИЗАЦИИ. Для большинства частных застройщиков этот документ малопонятен и потому практически бесполезен.
По всей видимости, осознавая это, компания «Технониколь» выпустила ещё один документ, который называется «Инструкция по возведению мелкозаглубленных фундаментов по технологии «Утепленная шведская плита». Для частников этот документ весьма полезен, т.к. достаточно подробно не только объясняет, но и показывает, что и как надо делать. Но при этом «законодательной» силы данный документ не имеет - это не более чем попытка создать иллюстрированное пояснение к вышеупомянутому СТО.
Вот этот документ мы более подробно и рассмотрим. И для начала обратим внимание читателей на то, что данная «Инструкция по возведению мелкозаглубленных фундаментов по технологии «утепленная шведская плита» (УШП) разработана для проведения и проверки правильности работ по возведению плитных фундаментов с применением теплоизоляции из экструзиинного пенополистирола марки ТЕХНОНИКОЛЬ CARBON ECO SP». Это значит, что на фундаменты типа УШП, возводимые с применением экструдированного пенополистирола других марок данная инструкция не распространяется (!).
1. Подготовка основания
Прежде всего, в этом пункте обращает на себя внимание следующая надпись: «Перед началом строительства фундамента по технологии «Утепленная шведская плита», необходимо провести прочностные расчеты и провести геологические исследования, по результатам которых определяется толщина подушки основания, толщина теплоизоляционного слоя и ширина ребер жесткости.»
Те, кто такие призывы никогда не читает, продолжая верить в самый распространенный миф о строительстве – «Нечего зря тратиться на геоизыскания и проектирование фундамента. Ведь у соседа без проекта стоит... Да и вообще, плитный фундамент самый надежный - он прекрасно себя ведет во все времена и на любых грунтах», делают это абсолютно напрасно. Даже плитный фундамент панацеей от всех таящихся в глубине основания под фундаментом напастей не защищает. Ведь при проектировании фундамента, базирующемся на результатах геологических исследований грунтов, рассчитывается система: основание-фундамент-сооружение. И самое слабое звено в этой системе – именно основание. Без его изучения просто бессмысленно расходовать деньги на любые конструктивные ухищрения, если они не учитывают все свойства основания. Убедиться в правильности нами сказанного можно, заглянув на страничку одного из завсегдатаев портала ForumHouse.ru, где он собрал целую коллекцию «бед», случившихся с плитным фундаментом, сделанным без проекта и георазведки (https://www.forumhouse.ru/threads/217160/).
Составители «Инструкции», за изучение которой мы взялись, обо всем нами сказанном прекрасно знают. Цитируем: «Поскольку УШП может возводиться практически на любом типе грунта (песок, супесь, суглинок, глина, водонасыщенные и слабонесущие грунты), технология подготовки основания для всех типов грунтов будет одинаковой». Заметьте, в тексте не сказано, что для всех типов грунтов конструкция утеплённого фундамента будет одинаковой. Одинаковой будет лишь ПОДГОТОВКА основания, которая включает в себя:
· проведение разметки осей будущего дома;
· разметку контура будущего фундамента;
· определение перепадов в пятне застройки;
· определение толщины плодородного слоя.
Порядок работ по устройству УШП выглядит следующим образом.
Сначала снимают растительный (плодородный) слой (его толщина примерно 30-40 см) и дну котлована придают уклон от середины к краям 1 см/м. По возможности разработку котлована следует вести до материнского грунта.
Далее по дну и откосам котлована укладывают геотекстильное полотно с перехлёстом полотен в местах их стыков не менее 15 см.
Поверх геотекстиля послойно насыпают щебень и песок (общая толщина слоёв - в соответствии с рабочей документацией). При этом песок послойно (толщина каждого слоя должна быть 10-15 см) проливают водой, а затем уплотняют виброплитами.
2. Прокладка коммуникации
После подготовки и упрочнения основания для фундамента необходимо заложить требуемые по проекту коммуникации: ввод воды; трубы канализационной системы; питающие кабели электросети; заземление.
Производят монтаж закладных под ввод воды и по периметру будущего фундамента с соблюдением необходимых уклонов и устройством колодцев (в соответствии с типовой технологической инструкцией) укладывают дренажные трубы, …
... которые засыпают щебнем, а затем и песком.
На выровненном основании в соответствии с рабочей документацией раскладывают трубы будущей системы канализации.
Затем под них в песчаном основании выкапывают траншеи, в которые с соответствующим уклоном укладывают канализационные трубы, после чего засыпают их песком, который утрамбовывают. После этого производится проверка подготовленного песчаного основания на горизонтальность и соответствие высотным отметкам проекта и генерального плана.
Защита трубопроводов. Как канализационным, так и водопроводным трубам, находящимся внутри песчаной подготовки, под утеплённой плитой не страшен никакой мороз. Но... на выходе из этой зоны они вполне могут промерзать в зимний период, тем более что коммуникации расположены на небольшой глубине — всего 0,4–0,6 м.
Именно поэтому специалисты, занимающиеся внедрением новой технологии в России, настоятельно рекомендуют все трубопроводы сразу же после выхода из тёплой зоны помещать в своего рода тоннель, который со всех сторон утепляется плитами экструдированного пенополистирола необходимой толщины.
Т3. Укладка утеплителя
Когда все подготовительные работы по обустройству «подушки» для будущего фундамента выполнены, можно приступать к процессу сборки теплоизоляционного слоя.
Существует два способа организации теплоизоляционного слоя: первый – с применением так называемых L-блоков; второй – с применением вместо L-блоков стандартных теплоизоляционных плит.
Вариант первый – создание УШП с применением L-блоков
Так называемые L-блоки (точнее было бы сказать L-образные блоки) - это склеенные под прямым углом плиты пенополистирола, на одну из которых с наружной стороны нанесён слой прочного листового материала (СМЛ, ЦСП, ГВЛВ и т. п.), подготовленного под отделку (это будущий цоколь дома). Эти блоки устанавливаются по периметру будущего фундамента и используются в качестве бортов опалубки, в которую заливается бетон фундаментной плиты. Применение L-блоков, во-первых, избавляет от необходимости возводить деревянные подкрепляющие элементы с внешней стороны фундамента (по сути, приходится возводить деревянную опалубку, что мы увидим во втором варианте сборки), во-вторых, позволяет удешевить фундамент, в-третьих, существенно ускорить его сборку и, в-четвертых, повысить её качество.
Вариант второй – создание опалубки из обычных плит ЭППС (без применения L-блоков)
Скажем сразу, этот вариант требует значительно больше времени на свою реализацию. До недавних пор он достаточно широко использовался, поскольку позволял сэкономить средства на приобретении L-блоков. При нынешних ценах на строительную древесину сильно сэкономить вряд ли получится. А теперь о сути данного варианта технологии.
Для одновременного решения вопроса утепления торцевой части монолитной конструкции фундамента (проще говоря, цоколя) и одновременно создания опалубки, в которую будет заливаться бетон будущей плиты, по её периметру монтируются находящиеся в вертикальном положении бортовые элементы из экструзионного пенополистирола (ЭППС или XPS) ТЕХНОНИКОЛЬ CARBON ECO SP толщиной 100 мм.
Этот экструзионный пенополистирол, в состав которого введены наночастицы углерода, благодаря чему он имеет более высокие показатели энергоэффективности и прочности на сжатие. Именно это и позволяет с успехом применять данный материал в фундаментах. Кроме того, CARBON ECO SP долговечен - не гниет и не впитывает влагу (водопоглощение по объему не более 0,2%).
Изготовленные из него литы имею небольшой вес, что облегчает работу с ними, …
... и снабжены L-образной кромкой, которая при необходимости спиливается.
Для того, чтобы поддерживать изготовленный из ЭППС элемент утепления торца плиты в вертикальном положении по периметру будущего фундамента устанавливают опалубку (она может состоять всего из двух досок - верхней и нижней, что позволяет существенно экономить древесину).
Горизонтальные доски опалубки связываются между собой вертикальными стойками, которые удерживают в необходимом положении упорами-подкосами из той же доски.
При необходимости вертикально стоящие внутри опалубки плиты экструдированного пенополистирола (утепление будущего цоколя) дополнительно фиксируют к будущему монолитному основанию. Причём, делают это ещё до заливки в опалубку бетона, используя один из двух способов.
Способ первый (затратный, но более действенный). Для фиксации используют тарельчатые дюбели длиной от 150 мм, которые ввинчивают насквозь в плиты пенополистирола перед монтажом последних. При заливке бетон плотно схватится за выступающую из плит резьбовую часть.
Способ второй (экономный, но менее действенный). В вертикально стоящих плитах уже собранной опалубки высверливают углубления диаметром 20-30 мм — затёкший в них при заливке бетон предотвратит отслаивание плит утеплителя.
После этого как вертикально стоящие плиты утеплителя смонтированы, по всей площади внутри опалубки вразбежку (со смещением стыков) монтируют сплошной горизонтальный слой плит XPS.
Торцы горизонтальных плит с вертикальными плитами теплоизоляции цоколя скрепляют пластиковыми тарельчатыми дюбелями длиной 150-200 мм (вертикально стоящие плиты просверливаются дюбелями насквозь).
При необходимости поверх смонтированного слоя теплоизоляции для предотвращения вытекания цементного молочка (при заливке бетона) монтируют пароизоляционную пленку.
Внутри созданной из экструзионного пенополистирола «коробки» в соответствии с рабочей документацией производят разметку будущих ребер жёсткости.
После этого укладывают второй и третий слои XPS-утеплителя согласно проекта.
При настилке многослойной теплоизоляции особое внимание уделяют точкам прохода через неё труб коммуникаций и электрокабелей. Места расположения и размеры будущих отверстий в плитах XPS тщательно выверяют и лишь затем аккуратно вырезают. После установки плит на место зазор между трубами (кабелем) и пенополистиролом запенивают.
4. Армирование
Армирование будущих ребер жесткости производится в основном 4-мя стержнями арматуры Ø10–12 мм, которые располагаются в горизонтальном направлении.
Для пространственной фиксации рабочей арматуры ростверков используются распределительные хомуты, изготовленные из арматуры Ø8 мм или Ø6 мм, устанавливаемые с шагом 300 мм (размер хомутов и расчет их количества указан в рабочих чертежах). Поскольку на поверхности пенополистирола производить работы довольно непросто, арматуру связывают в каркасы на земле в стороне от фундамента, а затем установить готовые каркасы на место и связывают их между собой с помощью вязальной проволоки.
Армирование плитной части фундамента производится стержнями арматуры Ø6–10 мм, связанными в сетку с ячейками размером 150×150 мм. Между собой и к арматуре рёбер жёсткости эти прутки крепятся с помощью вязальной проволоки.
При изготовлении любых элементов металлического каркаса будущего фундамента арматурные стержни приходится сращивать по длине - при этом необходимо предусмотреть их перехлёст на длину не менее 20 диаметров арматуры. Скрепляются стержни вязальной проволокой.
Чтобы каркасы рёбер фундамента и арматурная сетка не касались поверхности пенополистирола, их устанавливают на ПВХ фиксаторы ФС-30 (ФС-40).
5. Укладка труб «тёплого пола»
По уложенной арматурной сетке производят раскладку полипропиленовых труб теплого пола в соответствии с рабочими чертежами.
К арматурной сетке трубы крепят нейлоновыми хомутами — стяжками.
Хвостики» стяжек при этот должны быть обязательно направлены в верх, чтобы после заливки бетона по торчащим из него «хвостикам» можно было легко определить, где именно проходят трубы (это убережет их от повреждения при отделочных работах).
При раскладке труб в точках пересечения с рёбрами жёсткости, а также там, где будут располагаться несущие перегородки или дверные проемы, трубы дополнительно защищают специальными гофрированными гильзами или отрезками ПНД-труб длиной 400–500 мм.
После монтажа всех труб теплого пола необходимо установить коллектор и подключить трубы к нему. Монтаж коллектора осуществляется в месте строго определенном рабочими чертежами на требуемой проектом отметке +0,6 м.
Для монтажа коллекторов вбивают 2 или 4 стержня арматуры Ø12 мм, длиной около 1,5 м, к которым и крепят на необходимой отметке доску под монтаж коллекторов. Места выхода труб из бетона к коллекторам также необходимо защитить специальной гофрозащитой.
После окончания монтажа труб системы отопления и подключения коллекторов производится заполнение системы теплоносителем и испытание герметичности системы под давлением. После проверки коллекторы необходимо опрессовать. Опрессовка выполняется непосредственно перед заливкой бетонной стяжки. Каждый отопительный контур по отдельности наполняется теплоносителем через коллектор подачи, пока из него не будет вытеснен абсолютно весь воздух.
5. Укладка бетона
Выгружаемый бетон распределяют по площади плиты с помощью рукава бетононасоса, помогая при необходимости совковыми лопатами, гладилками и т.п.
Гарантированное затекание бетона под арматуру и в труднодоступные места обеспечивают использованием глубинного вибратора.
Время на распределение и укладку смеси в нормальных условиях не должно превышать 1 часа. В случае перерыва в выгрузке (поставке) бетона в одну форму СНиП допускает возобновление бетонирования с организацией рабочих швов до момента набора бетоном прочности 1,5 МПа. Перед продолжением укладки смеси рабочие швы смачивают водой и грунтуют цементным молочком.
Поверхность бетона выравнивают гладилками.
Для того, чтобы происходила реакция гидратации (твердения) и уложенный бетон набрал требуемую прочность, …
… за ним необходим правильный уход. Химическая реакция образования связей в бетоне происходит при положительной температуре и при достаточном количестве молекул воды участвующих в реакции. В связи с этим уход за бетоном должен обеспечить:
– температурно-влажностный режим, исключающий интенсивное высыхание бетона и связанные с этим замедление реакции дегидратации и температурно-усадочные деформации;
– условия, исключающие механические повреждения свежеуложенного бетона, нарушение прочности и устойчивости забетонированной конструкции.
Особенно важен уход за бетоном в первые дни после его укладки. После заливки бетона всю поверхность фундамента накрывают полиэтиленовой пленкой, с целью сохранения влаги, и оставляют на 7 дней. Хождение людей по забетонированной поверхности, а также установка лесов и опалубки разрешается не раньше того времени, когда бетон наберет прочность 15 кгс/см2.
После затвердевания бетона, необходимо снять деревянную опалубку, а затем все незащищенные XPS-плиты утепления цоколя во избежание повреждений облицевать плиткой, СМЛ-панелями или цементно-песчаным раствором по сетке для дальнейшей финишной отделки.
После отделки торцевых частей УШП создают отмостку. Для этого по периметру фундамента укладываются плиты экструзионного пенополистирола толщиной 100 мм. Ширина отмостки определяется по тепловым расчетам для региона строительства. Поверх экструзионного пенополистирола рекомендуется уложить дренажную мембрану PLANTER GEO, которая позволяет эффективно отводить атмосферную воду. После укладки плит утеплителя и мембраны производится обратная засыпка грунтом, гравием и т.п.
ЗА И ПРОТИВ
Достоинства:
· XPS-плиты, укладываемые в основание фундамента, утепляют грунт и полы в помещении, поэтому почва под фундаментом не замерзает и не подвергается пучению;
· плита пола подготовлена к укладке любого покрытия (не нужны стяжки и выравнивание);
· низкие расходы на отопление; малые сроки строительства;
· возможность применения при сооружении трёхэтажных домов из бетона или кирпича.
Недостатки:
· относительно высокая стоимость работ обусловлена повышенными требованиями к квалификации мастеров;
· отсутствуют результаты натурных испытаний, оценивающие состояние XPS-плит после нахождения под бетонным основанием на протяжении 50, 100 и более лет;
· затруднён доступ к коммуникациям при аварии;
· невозможно устроить подвальный или цокольный этаж.
Справедливости ради надо сказать, что построенные в Северной Европе дома на фундаменте «утеплённая шведская плита» с успехом выдерживают проверку временем.
Видео ролик, раасказывающий об устройстве Утеплённой шведской плиты можно посмотреть ЗДЕСЬ