Краски и защитные составы для дерева
Лакокрасочные материалы, предназначенные для защиты дерева, разделяют по внешним признакам и области использования. Правильное, комплексное применение краски и пропитки позволяют делать покрытие максимально долговечным и надежным.
Выбор защитного состава дерева
Деревянную поверхность обрабатывайте после окончания строительства, а затем еще несколько раз во время эксплуатации. Работу проводите в несколько этапов:
- если строение старое, удалите синеву;
- нанесите пропитку, затем огнебиозащиту;
- окрасьте лакокрасочным составом.
Защитные средства для дерева условно разделяют на 3 категории:
- Состав для защиты поверхности: антисептик, антипирен, отбеливающий препарат.
- Лаки и краски, которые придают дереву декоративный вид и обладают дополнительными защитными качествами.
- Тонирующая полупрозрачная жидкость — пропитка, которая дает огнезащитный или антисептический эффект.
Правильная обработка деревянной поверхности — это пропитка антисептическим составом, затем антипиреном с последующим нанесением декоративного слоя. Если на дереве отсутствует плесень и синева, то используйте многофункциональную пропитку два в одном.
Состав для обработки дерева помогает защищать древесину от:
- гниения;
- синевы;
- плесени;
- механических разрушений из-за атмосферных и физических явлений.
К таким составам относят лак, пропитку, антисептик, масла.
Можете использовать для обработки дерева специальные средства:
- для защиты и консервации поверхностей (антисептики от биопоражения);
- универсальные, которые создают барьер от осадков, плесени и насекомых.
Состав для огнезащиты делают на основе материалов, которые создают защитную пленку на поверхности и препятствуют возгоранию древесины.
Виды красок по внешнему виду
Лакокрасочные материалы по внешнему виду делят на 3 группы: прозрачное покрытие, непрозрачная эмаль, дисперсионная краска. У каждого типа есть свои особенности, преимущества и недостатки.
Прозрачные
Прозрачное покрытие — это защитная глазурь, прозрачный лак и пропиточное средство, которые содержат добавки пигментов и выявляют естественную структуру древесины. При этом у них высокая паропроницаемость, способствующая удалению влаги из обрабатываемой поверхности.
Чаще всего составы содержат вещества, выполняющие роль ультрафиолетового фильтра. Обработанная древесина становится защищенной от разрушений под воздействием солнечного света и приобретает устойчивость к старению. Повторно наносите средство через 1-3 года. При этом предыдущий слой не удаляйте.
Дисперсионные
Наибольшей популярностью пользуется дисперсионная акриловая краска. В качестве растворителя применяют воду, связующего звена — акрилаты или сополимеры.
Полученное покрытие защищает древесину от атмосферных осадков и влаги. Краска сохраняет длительное время первоначальный цвет и обеспечивает паропроницаемость. Это значит, что деревянные элементы «дышат».
После того, как краску нанесли, на поверхности образуется пленка. После чего растворитель (вода) испаряется. Поэтому покрытие становится морозостойким (но замораживать акриловую краску до использования категорически нельзя, иначе эмульсия разрушится, что приведет к расслоению или потере практически всех качеств).
Непрозрачная эмаль
Непрозрачные эмали обладают высоким качеством покрытия, просты и удобны в использовании. Основной недостаток — пожароопасность и токсичность. К самым популярным эмалям относят:
- алкидные;
- полиуретановые;
- акриловые.
После высыхания на поверхности образуют твердый слой, который напоминает корку. В результате древесина приобретает устойчивость к негативному действию внешних факторов.
Наиболее доступная по стоимости — алкидная эмаль, надежно защищающая деревянные поверхности от влияния влаги. Полиуретановая краска обладает отличной эластичностью, невосприимчивой к механическому действию. Поэтому служит гораздо дольше, по сравнению с другими видами непрозрачных эмалей.
Отличия красок по составу
У каждого лакокрасочного материала существуют свои особенности. Поэтому краски для дерева разделяют на группы по составу.
Акриловые
Акриловая (акрилатная) краска — раствор полиакрилата или его производного в органическом растворителе. Образует покрытие, которое отличается высокой устойчивостью к атмосферным осадкам, ультрафиолету и влаге.
Акриловый состав отлично подходит для внутренней и наружной отделки древесины. Краски хорошо смешиваются между собой и колеруются. При этом они способны образовывать обширную цветовую гамму, включающую свыше 2000 оттенков.
Основные преимущества:
- длительный срок службы (от десяти лет);
- доступная стоимость;
- широкая цветовая гамма;
- экологически безопасный состав;
- отличная устойчивость к внешнему воздействию;
- скорость высыхания.
Также к плюсам относят отсутствие резкого запаха. Наносить краску можете кистью, краскопультом или валиком. Поверхность предварительно очищайте, отшлифовывайте и обезжиривайте. Чтобы увеличить срок службы, покрывайте акриловый слой прозрачным закрепителем.
Масляные
Масляную краску производят из олифы, красящего компонента и наполнителя. Состав обладает высокой токсичностью и плохо пахнет.
Основные преимущества:
- защита древесины от гниения, разрушения и биологических поражений;
- возможность использования при внутренних и наружных работах.
Недостатки:
- восприимчивость к механическому повреждению;
- трудности с нанесением на поверхность;
- образование подтеков;
- долгое время просушки (около 24 часов);
- стойкий, резкий запах;
- небольшая цветовая гамма;
- высокая цена.
Масляную краску наносите валиком или кистью. Для лучшей адгезии предварительно проводите процедуру обезжиривания.
Алкидные
Для производства алкидной краски применяют:
- растительные смолы;
- растворители;
- закрепляющие пигменты, которые улучшают эксплуатационные свойства.
Масляные составы быстро просыхают и образовывают на поверхности тонкую влагозащитную пленку.
К преимуществам относят:
- высокую термостойкость (выдерживают температурный режим -45°…+55°С);
- долговечность (срок службы не менее 10 лет);
- доступная цена (дешевле масляного и акрилового аналога);
- защита от биологического заражения.
Главный недостаток — стойкий химический запах. Устранить его вы сможете после длительного проветривания помещения.
Алкидную краску рекомендовано использовать для окрашивания порога, коробки, оконной конструкции и дверного полотна. Перед нанесением деревянную поверхность очистите и хорошо просушите. Правильная подготовка предотвратит вздутие и расслаивание краски. Чтобы повысить адгезию, обработайте дерево базовой грунтовкой.
Полиуретановые
Полиуретановая краска создает на дереве тонкую защитную пленку, которая предотвращает разрушение и гниение. Для внутренней работы используйте двухкомпонентный состав, придающий древесине красивый глянец, который помогает скрывать незначительные визуальные дефекты. Также бывает матовый материал, содержащий безопасный красящий пигмент.
Выпускают нескольких видов, с:
- водоэмульсионным составом;
- органическим растворителем;
- алкидно-уретановым составом.
Наносят краску мягким валиком или специальным баллончиком. На дереве материал образует эластичное покрытие, которые скрывает все неровности.
Используют чаще всего для окрашивания фасадов. Для внутренней работы применяют двухкомпонентный глянец.
К преимуществам относят:
- хорошую влагоустойчивость;
- простоту в уходе;
- длительное время эксплуатации (не менее 10 лет);
- высокую устойчивость к механическому повреждению;
- прочность;
- отсутствие рисков появления сколов и трещин.
Полиуретановую краску применяют при покраске стен деревянных домов в качестве элемента декора и придания поверхности необычной фактуры. Основное назначение материала — нанесение на пол. Для работы используйте широкую кисть, которая делает покрытие равномерным. Перед тем, как приступить к покраске, зашлифуйте дерево, устраните неровности и заусенцы.
Водно-дисперсионные
Водно-дисперсионную (водоэмульсионную) краску ценят за простоту в обращении. Наносить слои можете многократно, используя валик, кисть или распылитель. По мере старения деревянные элементы окрашивайте повторно.
Характерная особенность краски — долговечность. Срок службы составляет до 10 лет. Обратите внимание, что такое преимущество отсутствует у дешевой краски.
К плюсам относят:
- экологически безопасный состав;
- отсутствие запаха.
Для наружных работ краска подходит плохо, так как не переносит повышенную влажность и действие неблагоприятных внешних факторов. Также не обрабатывайте деревянные поверхности в бане и на кухне.
Латексные
В некоторых видах водоэмульсионных красок в качестве основы используют латекс. Состав идеально подходит для внутренней отделки и практически не имеет запаха. У краски пастообразный внешний вид, поэтому перед использованием разбавляйте ее водой.
Латексный материал устойчив к влаге и обладает нетоксичным составом. Время высыхания — максимум два часа. Это помогает ускорять процесс отделки. Основное преимущество — пластичная текстура, способная заполнять небольшие трещины и фактурные части поверхности дерева, что обеспечивает качественное нанесение.
Латексная краска паропроницаемая. Поэтому дерево получает защиту от возникновения и распространения грибков.
К недостаткам относят:
- быструю потерю цвета под действием прямых солнечных лучей (поэтому не стоит использовать краску для внешней отделки);
- необходимость применения специальных инструментов для нанесения: краскопульта, малярного валика или их комбинации.
Не используйте латексную краску для покраски фасада, оконной рамы и дверей.
Эпоксидные
Двухкомпонентные интерьерные краски, содержащие эпоксидные смолы, подходят для сложных условий эксплуатации. Поэтому чаще всего используют их для внешней отделки деревянной поверхности. Состав противостоит всем воздействиям:
- погодным;
- химическим;
- механическим.
Эпоксидный материал отлично подходит для отделки пола, увеличивая время его эксплуатации. Состав хорошо выдерживает высокую температуру, мороз и не портится от действия влаги.
Нитролаки
Нитролак подходит для декоративной обработки изделий из дерева, а также небольших элементов внутри дома. Состав восприимчив к ультрафиолету и отличается горючестью. Поэтому для улицы применять его не рекомендуется. Основное назначение — отделка элементов внутри здания и деревянной мебели.
Выбор цвета
Для покраски деревянной поверхности можете применять яркие оттенки или прозрачное натуральное покрытие. Не закрашивайте цветной эмалью фактурную и качественную древесину, такую как дуб или венге. Приобретайте для них прозрачный состав, который поможет придать естественность. Решение подходит для дизайна интерьеров в стиле классики, прованса и эко.
Для отделки детской комнаты применяйте спокойные оттенки: розовые, светло-зеленые, голубые, желтые. Для подростков можете приобрести более яркий цвет краски. Для контраста используйте черные и белые составы.
Глянцевая золотая и матовая серебристая краска подходит для различных типов интерьера: традиционного, хай-тека, техно и минимализма.
При правильном выборе оттенка вы сможете подчеркнуть преимущества комнаты, создать приятную атмосферу, воплотить в жизнь любые фантазии. При нанесении состава в два слоя придадите цвету выразительность.
При подборе краски для фасада дома учитывайте, что светлые тона отражают тепло. Поэтому идеально подходят для зданий, которые находятся в регионе с теплым климатом. Такое покрытие мало нагревается и дольше сохраняет первоначальный вид.
Какие требования предъявляют для краски, предназначенной для наружных работ
Осуществляйте покраску деревянных элементов только качественным материалом. Это поможет сохранить положительные качества древесины и красивый внешний вид. Выбирая краску для наружных работ, обращайте внимание на устойчивость к:
- влажности;
- химическим препаратам;
- солнечным лучам;
- развитию грибка;
- высоким и низким температурам;
- гниению;
- моющим средствам;
- размножению вредителей.
Составы можете применять при температуре -40°…+50°С. Выбирайте краску, которая ровно и легко ложится на дерево, обладает не только декоративными, но и защитными свойствами. Состав, предназначенный для наружной работы, должен быть:
- долговечным;
- износостойким;
- паропроницаемым.
Для окрашивания объекта, находящегося на улице, используйте фасадный материал на водной основе или акриловую эмаль. Более экономный вариант — алкидная краска, но учитывайте, что срок службы у нее меньше.
Требования к выбору красок для внутренних работ
Краска для обработки древесины внутри помещения должна быть:
- безопасной для здоровья;
- без запаха (иначе вредные летучие вещества вызовут головную боль, тошноту, недомогание);
- эластичной, воздухопроницаемой (свойства помогают предотвращать образование грибков и плесени);
- обладать высокой скоростью высыхания.
Износостойкость для материалов, находящихся внутри здания, не столь важна. Исключение — краска для пола, кухни или ванной. Для обработки древесины внутри помещения отдавайте предпочтение акриловым или водно-дисперсионным составам.
Особенности высококачественных красок
При покупке обращайте внимание на состав, так как каждое вещество выполняет определенную функцию. В красках высокого качества должны быть компоненты:
- наполнитель (делает нанесенную на поверхность краску прочной, придает красивый блеск и подчеркивает фактуру древесины);
- дополнительные добавки (продлевают срок эксплуатации дерева, защищают от пожара, предотвращают распространение вредных бактерий и грибков, помогают покрытию быстрее засыхать);
- пигменты (придают лакокрасочному покрытию определенный оттенок);
- связующая основа (отвечает за текстуру материала, дает возможность соединять все содержащиеся в краске вещества, делая массу однородной).
Правильно подобранные по составу лакокрасочные материалы помогают улучшать качественные характеристики деревянной поверхности, снижая вероятность ее износа и порчи от внешних факторов.
Особые функции
Лакокрасочные материалы выполняют не только декоративную функцию. Также краска:
- Предохраняет древесину от ударов твердыми предметами и других негативных воздействий.
- Отлично проникает в текстуру дерева, заполняя мелкие щели. Покрытие качественно распределяется по поверхности и не оставляет просветов.
- Делает уход за деревом простым. Появляется возможность постоянно мыть и подметать пол, не переживая, что грязь и пыль будут забиваться в фактуру древесины.
Со временем цвет качественной краски не изменяется. Влажная уборка не портит деревянные стены и иные элементы.
Места применения
Лакокрасочные материалы применяют для внутренних и наружных работ. Краска не только помогает обезопасить деревянную поверхность, но и делает ее ярче и интереснее. Можете применять любые способы росписи и изменять по своему усмотрению дизайн интерьера.
У красок существуют особенности, отличающие их назначение:
- Состав для наружной отделки обладает отличной пропитывающей способностью и подходит для наружной отделки фасадов, заборов, поверхностей стен, дверей, скамей, ступеней, лестниц и иных деревянных элементов.
- Большинство видов красок, предназначенных для внешней обработки дерева, относятся к морозоустойчивым составам, которые дают надежную защиту от промерзания. В результате древесина сохраняет первоначальный вид длительное время.
- У красок, предназначенных для внутренней отделки, отсутствует сильный запах. Используют их для покраски древесины в интерьере. Стоят они дороже, чем лакокрасочные материалы, предназначенные для наружных работ, зато обладают большей функциональностью.
- Материалы для внешней отделки устойчивы к неблагоприятным факторам и не выцветают на солнце. Защищают древесину от влаги и атмосферных осадков.
Краска для внутренних работ высыхает быстрее. Чаще всего через два часа вы сможете использовать деревянные элементы по назначению.
Советы по работе с краской, предназначенной для дерева
Прежде чем приступить к покраске, воспользуйтесь советами:
- Тщательно просушите древесину перед окрашиванием. У лиственной породы допустимая концентрация влаги — 12%, у хвойной — 15%.
- Наносите краску несколькими слоями, соблюдая указанный на этикетке интервал времени.
- Прежде чем наносить новый слой, тщательно перемешивайте лакокрасочный материал.
- Если есть возможность, то располагайте деревянный предмет горизонтально. В этом случае состав ляжет более ровно.
- Малярные инструменты погружайте в емкость с краской на треть.
- Окрашивайте большую площадь поверхности без перерывов.
- Состав наносите длинными мазками с равномерным нажатием.
- Капли и подтеки удаляйте выжатой кистью.
- Для упрощения процесса окрашивания рабочую поверхность разделяйте на отдельные участки.
- Для предотвращения образования подтеков и воздушных пузырей наносите состав тонким слоем.
Перед покупкой рассчитывайте необходимый объем краски. Для этого на этикетке найдите расход на 1 м2, затем умножьте на площадь обрабатываемой поверхность и на необходимое количество слоев нанесения. Приобретайте краску с небольшим запасом, так как через несколько лет может понадобиться подкрасить поврежденный участок, а приобрести такой же оттенок бывает трудно.
Выбирая лакокрасочный материал, учитывайте ваши финансовые возможности, условия эксплуатации окрашенного изделия и устойчивость к ультрафиолету. Правильно подобранный состав увеличит срок службы деревянных элементов и защитит их от негативных действий различных внешних факторов.
Промышленные виды и типы фундаментов
Прочность и надежность любого сооружения зависит от надежности фундамента и грунтового основания.
Стоимость фундамента в затратах на строительство сооружения составляет от 7 до 15%. Но при строительстве на местности со сложным рельефом, сильно обводненных почвах, с применением укрепления грунта, стен и так далее, стоимость может взлетать до 40%. Поэтому крайне важно подходить к выбору фундамента обдуманно и взвешенно.
От чего зависит выбор фундамента
Фундамент– это подземная часть здания или сооружения, воспринимающая нагрузку от надземной части и передающая ее на грунтовое основание. Фундамент состоит из следующих элементов:
- Обрез – верхняя плоскость фундамента, на которой располагаются наземные части здания.
- Подошва- нижняя плоскость, соприкасающаяся с грунтовым основанием
Состояние грунтов
Грунты– это геологические породы, залегающие в верхних слоях земли. Состоят из твердых частиц- зерен, разной размерности, по- другому- «скелета грунта», и пустот, заполненных атмосферным воздухом или частично водой.
Основанием называется толща грунта, непосредственно принимающая нагрузку от фундамента здания или сооружения.
Основания, способные воспринимать нагрузку без предварительного усиления грунтов, называют естественным. Основания, которые могут принимать нагрузку только после проведения мероприятий по усилению грунтов, называются искусственными.
В следствии давления, передаваемого зданием, грунты под фундаментом испытывают значительные сжимающие усилия. Под действием этих нагрузок грунты равномерно уплотняются. Такие равномерные деформации называют осадкой, которые вызывают осадку фундамента.
Неравномерные деформации грунта, происходят в результате уплотнения и коренного изменения структуры грунта под воздействием внешних нагрузок, либо собственной массы, или других факторов. Например, замачивания просадочного грунта, подтаивания участков льда в грунте, называют просадкой. Такие деформации могут вызвать повороты фундаментов, вплоть до разрушения. Просадки основания недопустимы.
Для того, чтобы деформации не оказали опасных воздействий на работающие под нагрузкой конструкции, не повлияли на условия эксплуатации, установлены предельные величины деформации основания и напряжения в грунте, возникающих под подошвой фундамента. Ширина и глубина напрягаемой зоны значительно превосходит ширину основания фундамента. Но на глубине равной шестикратной ширине подошвы фундамента грунт уже не испытывает напряжений.
Если грунты-основания, в пределах сжимаемой толщи, не обладают необходимой несущей способностью, например, насыпные грунты, торфяники, рыхлые песчаные и суглинистые грунты с большим содержанием органических осадков, то их искусственно укрепляют или применяют фундаменты, передающие нагрузки на нижележащие прочные грунтовые основания.
При проектировании промышленных фундаментов обязательно учитываются предельные состояния грунтов по двум группам:
- Несущей способности
- Деформации
Глубина заложения фундамента
На показатель глубины заложения строительного основания влияют факторы:
- Эксплуатационное назначение строения
- Архитектурные особенности сооружения
- Нагрузки: статические и динамические
- Уровень и состояние грунтовых вод
- Глубина заложения коммуникаций и фундаментов соседних строительных конструкций
- Характер грунтов
- Уровень промерзания почвы
- Рельеф местности строительной площадки
Какие существуют нагрузки на фундамент
При расчете параметров основания будущего здания максимально учитываются всевозможные нагрузки. Нагрузки на фундамент делят на постоянные и переменные.
Постоянные нагрузки:
- Вес строительных материалов для возведения стен, материалы окон и дверей
- Вес перекрытий.
- Кровля.
- Лестничные марши
- Вентиляционное и санитарно- техническое оборудование
- Станки, подъемные механизмы и другое стационарное оборудование
Переменные нагрузки:
- Ветровая нагрузка.
- Нагрузка снежного покрова.
- Динамические нагрузки от прилегающих автомобильных дорог, аэропортов, соседних промышленных зданий.
- Вес людей работающих, проживающих и обслуживающих здание.
- Вес мебели, мобильного оборудования.
Требования к фундаментам
К строительным основаниям предъявляются те же, либо более строгие требования, что и к возводимым на них строениям. Поэтому срок службы фундамента не может быть менее срока эксплуатации здания или сооружения.
- Прочность.
- Устойчивость на опрокидывание и скольжение в плоскости подошвы.
- Инертность к воздействию агрессивных грунтовых вод.
- Стойкость к климатическим факторам таким как морозостойкость, пучению грунтов при замерзании.
- Соответствие по долговечности сроку службы здания.
- Экономичность.
- Индустриальность – это возможность производства конструктивных элементов промышленным способом.
Исходя из вышеперечисленных требований выстраиваются принципы проектирования строительных оснований, а именно:
- Расчет фундаментов строений производится по предельным состояниям независимо от вида и типа строительного основания, опираясь на данные геолого-инженерных изысканий.
- Учет взаимодействия всей системы - грунт, строительное основание и надфундаментные несущие сооружения: стены, балки, перекрытия.
- Всесторонний подход при отборе типа фундамента: оценка работы грунтов на основе инженерно-геологических условий на строительной площадке; степени реакции несущей конструкции здания или сооружения на неравномерные деформации грунта.
Проектирование фундаментов
Проектировать строительные основания должны специалисты высокого профессионального уровня. Цена ошибки, допущенной при проектировании, может быть очень высока. К проектированию фундамента следует приступать только тогда, когда на руках имеются все вводные данные: результаты инженерно- геологических исследований, подробный проект надфундаментной части здания или сооружения. Приведенные факторы указывают на сложность выполнения проектирования оснований и фундаментов. Поэтому бывает трудно однозначно решить с выбором рационального типа фундамента, не приняв во внимание несколько возможных, конкурирующих вариантов. Окончательное решение следует принимать на основе технико-экономического сравнения рассматриваемых вариантов оснований и фундаментов. При этом необходимо учитывать финансовые затраты на подготовительные работы, проектировку и строительство; долговечность конструкции, материалоемкость, индустриальность изготовления, трудоемкость, возможность проведения работ в холодное время года. Важно учесть момент сохранения естественной структуры грунтов основания во время производства земляных работ.
Вариантное проектирование оснований и фундаментов рекомендуется выполнять в такой последовательности:
- Наметить возможные, конкурирующие варианты оснований и фундаментов с учетом инженерно-геологических условий строительной площадки, конструктивных особенностей здания или сооружения и действующих нагрузок.
- Рассчитать выбранные варианты оснований и фундаментов в стадии технического проекта, отобрав наиболее нагруженные фундаменты.
- Провести технико-экономическое сравнение вариантов и выбрать из них наиболее рациональный.
Классификация фундаментов
Фундаменты классифицируют по признакам.
По форме в плане:
- Ленточные
- Столбчатые
- Сплошные (плитные)
- Свайные
По виду материала:
- Бетонные
- Железобетонные
- Бутовые
- Бутобетонные
- Кирпичные
- Деревянные
По характеру работы под нагрузкой
- Жесткие. Такие фундаменты испытывают преимущественно сжатие, и в которых не возникает деформации изгиба. Производятся из природного камня и цементного раствора. Например, бутобетон или бетон.
- Гибкие. Работающие как на сжатие, так и на изгиб. В строительстве подобных фундаментов применяют железобетон.
По способу производства:
- Сборные
- Монолитные
По глубине заложения
- Мелкого заложения. Как правило, это до двух метров, но выше точки промерзания грунта
- Глубокого заложения. Ниже точки промерзания грунта.
Виды и типы фундаментов
Ленточные
Применяют на сухих, прочных грунтах. Ленточные фундаменты могут быть как сплошными, так и прерывистым. В разрезе могут представлять собой прямоугольник, трапециевидную форму, либо ступенчатую конструкцию.
- Сборные. Состоят из железобетонных блоков, блоков-плит, фундаментно-стеновых блоков. Блоки- плиты или блоки-подушки выпускаются прямоугольной или трапециевидной формы. Укладываются на тщательно утрамбованную песчаную подготовку толщиной 100 мм. В целях сокращения расхода бетона и снижения массы фундамента применяют пустотелые блоки с узкими сквозными или широкими замкнутыми пустотами. Размеры блоков подушек принимают: по ширине от одного до трех метров; по длине от 1,2 до 3 метров; по высоте 0,3 метра и 0,5 метра
- Монолитные. Представляет собой армированную бетонную конструкцию, проложенную под несущими и ограждающими стенами здания. Может быть выполнен как с мелким заглублением, так и с заглублением ниже уровня промерзания почвы. Позволяет, как и сборный ленточный фундамент, предусмотреть в проекте сооружения подвальные помещения и цокольный этаж.
Все типы ленточных фундаментов подлежат обязательной защите от дождевых и талых вод. С этой целью по периметру наружных стен делают отмостку из асфальта или бетона или сборных железобетонных плит. Ширина отмостки должна быть не менее 0,5 метра, с уклоном от здания 2-3%. Однако, в любых грунтах содержится капиллярная влага. Влага проникает в тело фундамента и поднимается к зоне сопряжения с элементами надземной части строения. Чтобы не допустить поступление влаги на границе фундамента со стенами устраивают гидроизоляцию.
За неправильным осуществлением работ по устройству гидроизоляции и отведению внешних вод неминуемо кроется разрушение фундамента. Увеличение влажности станет причиной вымывания раствора из соединительных швов, отслоения штукатурки, коррозии арматурного каркаса.
Столбчатые фундаменты
Устраиваются в тех случаях, когда нагрузка от здания вызывает давление на грунт меньше нормативного (малоэтажное промышленное строительство), либо под колонны. Бывают сборными и монолитными. Под зданиями с несущими стенами столбчатый фундамент располагают под углами, под простенками и через 3-5 метров на глухих участках стен. По фундаменту прокладывают балки из сборного или монолитного железобетона.
Столбчатые фундаменты применяют для отдельно устанавливаемых столбов, колонн при строительстве, как одноэтажных, так и многоэтажных промышленных и гражданских зданий. Колонный каркас опирают на железобетонные блоки стаканного типа или блок- стакан.
Монолитный столбчатый фундамент представляет собой ступенчатую конструкцию с подколонником и стаканом для установки колонн. Высота ступени составляет 0,3 или 0,45м. Подколонники устанавливают на плиту по цементно-песчаному слою. Высота блок-стакана 1,5 и 1,8 метра до 4,2 метра с градацией через 0,6 метра. Размеры подошв в плане составляют от 1,5 на 1,5 метра до 6,6 на 7,2 с модулем 0,3 метра.
Сплошные фундаменты
При очень слабых грунтах и значительных нагрузках в строительстве применяют сплошные фундаменты или иначе- плитные. Они представляют собой сплошную железобетонную плиту под всей площадью здания. Имеют плоскую или ребристую конструкцию. Применяется в строительстве сооружений без подвалов и цокольных этажей. Плитный фундамент отличается высокой надежностью. Поэтому может применяться на любых видах грунтов. Экономически неоправданно использование плитного фундамента на местности с большим уклоном. Устройство плитного фундамента является затратным, так как подразумевает значительный объем земляных работ и использования большого количества строительных материалов. Конструктивно плитный фундамент представляет из себя многослойную структуру.
- Работы по обустройству сплошного фундамента начинают с выборки слоя почвы и подготовки котлована.
- Площадь котлована утрамбовывают. Затем кладется песчаная или гравийно-песчаная подушка. Она служит для гашения вибраций, отведения грунтовых вод, противодействует пучению.
- Прокладывают геотекстиль для армирования и противодействию заиливания подушки. В зависимости от толщины подушки геотекстиль можно прокладывать между слоями, для улучшения армировки.
- Для выравнивания основы проводят бетонную подготовку жидким раствором. Таким образом выравнивается горизонтальный уровень, что необходимо для правильной установки железобетонного каркаса и улучшается гидроизоляция.
- Гидроизоляция. Гидроизоляционные материалы предотвращают капиллярный подсос влаги
- Железобетонный армирующий каркас. Представляет собой взаимосвязанную конструкцию из арматуры. Каркас предотвращает растрескивание бетона и обеспечивает высокую стойкость к деформациям.
- Бетонный массив. Толщина его зависит от расчетных характеристик здания.
Дополнительно, в зависимости от характера грунтов может монтироваться дренажная система и выполняться утепление для противодействия промерзанию почвы.
Свайные фундаменты
Свайным называют фундамент, в котором для передачи нагрузки от сооружения на грунт используется свая. Он состоит из свай и объединяющей их жесткой связи- ростверка, либо плиты- перекрытия. В соответствии с этим свайные фундаменты бывают:
- Ростверковые
- Безростверковые
Сваи располагают под зданием по аналогии со столбчатым фундаментом, но с меньшим шагом, который определяют расчетом.
Свайные фундаменты применяют там, где необходимо передать значительные нагрузки на слабые водонасыщенные грунты. Когда производство большого объема земляных работ для устройства основания под другие виды фундамента технически невыполнимо или экономически нецелесообразно.
В зависимости от нагрузок, действующих на фундамент, сваи могут располагаться:
- По одной. Под отдельной опорой.
- Рядами под стеновыми конструкциями
- Кустами. Под колоннами.
- Свайными полями. Под строениями малой площади со значительными нагрузками.
По виду материала сваи выпускают:
- Бетонные.
- Железобетонные.
- Стальные
По способу изготовления и погружения в грунт сваи делят на:
- Забивные. Погружают методом забивки, вдавливания, вибрации и ввинчивания
- Набивные. Относятся к группе монолитных. Их устраивают непосредственно в грунте из бетона или железобетона, с помощью специальных обсадных труб, которые погружаются в предварительно сформированную скважину. Применяют такой тип фундамента при больших нагрузках. Диаметр сваи может достигать 1000 миллиметров, а глубина заложения 20 метров и более.
По характеру работы в грунте сваи делятся на два типа:
- Висячие. Не достигают плотного грунта. Принимаемую нагрузку передают за счет сил трения между их боковой поверхностью и грунтом.
- Сваи-стойки. Такие сваи проходят через слабый грунт и нижним концом опираются на прочное основание, передавая на него всю нагрузку от строения.
Отличие фундамента промышленного от частного
Основное отличие промышленных фундаментов, в том числе и фундаментов гражданского многоэтажного строительства, от фундаментов частного малоэтажного строительства заключается в том, что промышленные объекты производят значительно большую нагрузку на строительное основание. Промышленные фундаменты многоэтажных зданий часто испытывают нагрузки не только на сжатие, но и на растяжение, скручивание, смещение. Поэтому промышленные фундаменты отличаются большей прочностью, массивностью, более высокими требованиями к материалам, и дороговизной.
Теплоизоляция
Одной из важнейших задач, которую приходится решать при возведении зданий и сооружений, признается применение эффективной термозащиты. Появление новых теплоизоляционных материалов решило массу проблем энергоэффективности строений. Массовое использование утеплителей позволило оптимизировать расходы на строительство, увеличить срок эксплуатации зданий, улучшить микробиологические показатели, помогло формировать и поддерживать благоприятный микроклимат внутри помещений здания.
До середины двадцатого века теплоизоляция применялась в строительстве не повсеместно. Поэтому, чтобы температурный режим в здании был комфортным для работы и проживания людей, приходилось возводить дома и сооружения с толстыми стенами и массивными перекрытиями. Например, дома «сталинской» застройки. При таком типе строительства многоэтажных зданий нагрузка на фундамент была колоссальной. Основание дома проектировалось с учетом громадных напряжений и использованием больших затрат стройматериалов. В результате постройка требовала больших финансовых вложений. На смену мастодонтам «сталинской» архитектуры пришли «хрущевки». На Втором Всесоюзном съезде строителей Н.С. Хрущев резко раскритиковал существующие концепции в строительстве и назвал расточительством существующие методы. И курс был взят на железобетонные конструкции. Такие дома имели низкую энергоэффективность, плохо отводили водяные пары, формировали внутри неблагоприятный микроклимат. Стены, углы часто покрывались плесенью и собирался конденсат. Перестройка экономики страны на рыночные рельсы внесла существенные изменения в технологию строительства. Застройщик стал задумываться об уменьшении затрат на материалы путем облегчения фундамента, стен и кровли, но без снижения показателей теплопотерь. Решить эту задачу помогает использование теплоизоляции.
Классификация теплоизоляционных материалов
К современным теплоизоляционным материалам предъявляют жесткие требования. Теплоизоляция дома должна быть энергоэффективной, легкой, экологичной, обеспечивать звукоизоляцию и паро- проницаемость, не быть гигроскопичной и горючей. Теплоизоляцию классифицируют по нескольким признакам.
По принципу действия:
- Отражающая. Действие выстроено на отражении инфракрасных лучей от поверхности изоляции обратно в помещение.
- Предотвращающая. Предотвращает изменение температуры, как холода, так и тепла, благодаря низкой теплопроводности.
По назначению:
- Промышленная. Применяется для тепловой изоляции промышленного оборудования: фильтров, емкостей, термонагруженных объектов
- Строительная. Используется для тепловой изоляции и снижения теплопотерь при строительстве зданий и сооружений, в том числе частного строительства.
- Трубная. Предназначена для снижения теплообмена между внешней средой и инженерными коммуникациями. Бывает «горячего» применения, когда температура носителя в системе выше температуры окружающего воздуха; «холодного» - температура носителя ниже температуры окружающего воздуха.
По материалу изготовления:
- Органические. Производят из органического сырья природного происхождения: древесины, торфа, сельскохозяйственных отходов и тому подобного; и сырья, полученного в результате органического химического синтеза: пенополистирол, пенополиуретан, поливинилхлорид и другие. Недостатком теплоизоляции из природных материалов служит влагопроницаемость, склонность к разложению, горючесть.
- Минеральные. Неорганические теплоизоляционные материалы изготавливают из расплавов шлаков- отходов металлургической промышленности, и некоторых геологических пород. К минеральным утеплителям относят минеральную вату, стекловолокно, вспененное стекло, обработанный перлит, ячеистый бетон.
- Смешанные или композиционные. К ним относят различные смеси на основе асбеста, перлита, вермикулита.
По внешнему виду теплоизоляция бывает:
- Шнуровая, рулонная: жгуты, маты, шнуры.
- Штучная: блоки, полые цилиндры, кирпичи, сегменты, маты, плиты.
- Сыпучая: перлит, вермикулит.
- Рыхлая: все виды ваты.
По структуре:
- Ячеистые. Пенобетон, пенопласт, пеностекло, вспененный полиэтилен и другие.
- Волокнистые. Стекловата, все виды минеральной ваты.
- Зернистые. Перлитовый песок, вермикулит.
По жесткости:
- Мягкие.
- Жесткие.
- Полужесткие.
- Повышенной жесткости.
По теплопроводности классифицируют на три класса:
- А- малой теплопроводности.
- Б- средней теплопроводности.
- В- повышенная теплопроводность.
По степени горючести:
- Сгораемая
- Несгораемая
- Трудносгораемая
- Трудновоспламеняющаяся
Основные характеристики теплоизоляции
Чтобы ответить на вопросы, для каких целей подходит тот или иной утеплитель и как сориентироваться в многообразии предлагаемых материалов, необходимо знать и понимать на какие характеристики следует обратить внимание при выборе.
Коэффициент теплопроводности - показатель способности материала передавать энергию от более нагретого участка к более холодному. Чем ниже этот показатель, тем лучшими теплоизоляционными свойствами обладает утеплитель. На теплопроводность влияют плотность материала, расположение и количество пустот, а также паропроницаемость и влагопоглощение. От теплопроводности зависит термическое сопротивление здания или сооружения. То есть насколько хорошо строение сохраняет тепло зимой и комфортную температуру летом.
Паропроницаемость - возможность водяного пара в результате диффузии проникать в толщу строительной конструкции с более нагретой стороны в менее нагретую до выравнивания парциального давления. К показателю паропроницаемости косвенно привязана важная строительная характеристика - точка росы. Это точка в строительной конструкции, в которой осуществляется переход влаги из газообразного состояния в жидкое- конденсация. Точка росы поддается расчету при проектировании. Желательно, чтобы точка росы находилась в толще несущей стены или в паронепроницаемом утеплителе. Конденсат в волокнистых утеплителях, обладающих хорошей паропроницаемостью противопоказан, так, как ведет к накоплению влаги и снижению изолирующих свойств.
Гигроскопичность или влагопоглощение- способность материала впитывать влагу и удерживать ее. Чем выше этот показатель, тем быстрее теплоизолятор утрачивает свои теплоизоляционные качества.
Плотность – это масса вещества в определенном объеме. Чем ниже плотность, тем легче материал и тем меньше нагрузка на возводимую конструкцию.
Экологичность. Показатель экологичности очень важен для сохранения здоровья. Утеплитель не должен вызывать аллергии, оказывать воздействия на кожу, дыхательные пути.
Огнестойкость. Способность материала выдерживать воздействие высокой температуры и пламени без потери своих свойств. Рассчитывается в минутах.
Прочность - реакция материала на различные виды деформации без потери и ухудшения его целостности и заданных свойств.
Назначение теплоизоляционных материалов
Какую теплоизоляцию выбрать зависит от конкретных целей утепления. В строительстве разделяют теплоизоляцию кровли, перекрытий, стен, внутренних перегородок, фундамента.
Капитальные стены утепляют снаружи, для защиты от промерзания и влаги. Если стена из кирпича или бетона для утепления отлично подходят пенополистирольные плиты или по-другому, экструзионный пенополистирол. 5 см. такого утеплителя приравниваются по теплопроводности к 70 см. кирпича. Этот утеплитель имеет очень низкий коэффициент теплопроводности, негигроскопичен, обладает низкой паропроницаемостью и высокой прочностью на сжатие. Все это делает его долговечным. Срок его службы обуславливается сроком эксплуатации здания. Прост и удобен в монтаже. Экологичность подтверждена сертификатами и санитарно-эпидемиологическими заключениями.
Получают материал смешиванием гранул полистирола при повышенной температуре и давлении, с введением вспенивающего агента, и последующим выдавливанием из экструдера.
Предшественником экструдированного пенополистирола выступает пенопласт. Производятся материалы из одного и того же сырья, но по разным технологиям. Экструдированный пенополистирол выигрывает у пенопласта по показателям прочности, влаго- и- паропроницаемости.
Деревянные стены из бруса утепляют «дышащими» утеплителями. К ним относят минеральные ваты на основе базальтового утеплителя – «каменная вата», стекловолокна- «стекловата»
Каменная вата производится путем плавления камня при температуре 1500 0С. В результате этого получается подобие вулканической лавы, которую при помощи центробежной силы и резкого охлаждения превращают в волокна будущего утеплителя. Для получения каменной ваты подходят не все камни. В качестве сырья используют изверженные горные породы габро-базальтовой группы, отличающейся своей высокой прочностью. Каменная вата характеризуется повышенной огнестойкостью, низкой теплопроводностью. 5см. каменноватной плиты приравнивается по теплопроводности к 15 см стены из бруса, 80 см. стены из полнотелого кирпича или 2 м. железобетона. Выпускают каменную вату в виде мягких, жестких плит, матов и формованных изделий.
Стекловата производится по схожей технологии, но сырьем служат отходы стекольной промышленности. Стекловата имеет отличные показатели по теплопроводности. Но не лишена недостатков. Как и все виды минеральных ват склонна к накоплению влаги. При монтаже требуется обязательная защита кожи и органов дыхания от стеклопыли.
Минеральные ваты необходимо защищать от водяного пара пароизоляционной мембраной, проводящей пары влаги только в одну сторону. Очень важно не перепутать сторону, которая должна быть обращена к утеплителю.
Бывают ситуации, когда внешнее утепление невозможно. Тогда прибегают к внутренней теплоизоляции. Выполняя работы, необходимо строго придерживаться правил по внутреннему теплоизолированию помещений, чтобы не навредить элементам строительной конструкции и исключить негативное воздействие на микроклимат и воздухообмен. В противоположность наружному утеплению, где допускается использование паропроницаемого утеплителя, при внутреннем необходимо исключить попадание паров влаги в теплоизолирующий материал. Для этого используют паронепроницаемый утеплитель или монтируют сплошную пароизоляционную защиту. Допускается использование минеральных ват, пенополиуретана, графитового пенополистирола- пенопласт, с вкраплениями гранул, окрашенных графитовой краской. Графитовая краска хорошо отражает тепловое излучение. Внутреннее утепление невозможно без качественной вентиляции. Отсутствие вентиляции неизбежно приведет к повышению влажности в помещении, образованию конденсата, развитию плесени.
Методика теплорасчетов внутреннего и наружного утепления приведены в СП23-101-204 «Проектирование тепловой защиты зданий».
Перегородки, деревянные перекрытия. В качестве утеплителя перекрытий хорошо подходят стекловата и минеральная плита, вспененный полиэтилен, эковата, жидкий утеплитель.
Эковата- рыхлое целлюлозное волокно, изготавливаемое из макулатуры с добавками из антисептиков и антипиренов. Структура материала позволяет применить механический метод утепления. При утеплении кровли, перекрытий, стен в каркасных домах эковата подается с помощью выдувных машин по шлангу в каркасную конструкцию между стропил или стоек стен за пленку. При этом волокна утеплителя поступают в самые труднодоступные полости и зазоры, образуя непрерывный и бесшовный теплоизоляционный контур. Поверхности утепленные эковатой «дышат» подобно деревянным, что способствует поддержанию микроклимата. Благодаря добавкам из антисептиков и антипиренов, теплоизолятор относится к группе долговечных и трудновоспламеняемых материалов, не подвержен гниению и воздействию грызунов и насекомых.
К жидким утеплителям относят пенополиуретан и термокраски. Оба вида наносятся на поверхность напылением. Пенополиуретан при застывании образует пористую структуру. Дает отличное сцепление с поверхностью, позволяет изолировать труднодоступные места. Имеет низкий коэффициент теплопроводности. Но в крупных объемах строительства требуется применение специального оборудования, и квалифицированного персонала, что влияет на стоимость работ. Срок службы пенополиуретана более 40 лет.
Термокраски выпускают на акриловой или водной основе. В качестве наполнителя выступают частицы вспененного стекла, перлит, керамические микросферы, стекловолокно. Отличается от других видов утеплителя минимальной толщиной слоя. Слой толщиной в 1миллиметр термокраски обеспечивает термическую защиту как пятисантиметровый слой пенопласта. Может наноситься на внешние и внутренние поверхности, обеспечивать термозащиту в местах со сложной геометрией. Но имеет существенный недостаток – это цена.
Перечисленные материалы, за исключением термокраски, дополнительно играют роль шумоизоляции в помещении и снижают шумовую нагрузку на 40-50 Дб.
Фундаменты. Теплоизоляция фундамента необходима для предотвращения его промерзания, противодействию пучению грунтов и обеспечению лучшей гидроизоляции. Лучше всего на эту роль подходит экструдированный пенополистирол или напыляемый пенополиуретан. При чем плитный фундамент может быть утеплен только в процессе возведения. Последующий монтаж утеплителя не принесет должного эффекта. Чтобы избежать промерзания грунта и его пучения, вокруг дома создают отмостку с прослойкой теплоизоляционного материала.
Как правильно выбрать теплоизоляцию
При всем широком богатстве выбора на рынке теплоизоляционных материалов, существуют строгие критерии выбора теплоизоляции. Материал и толщину теплоизоляции определяют при помощи теплотехнического расчета. Утеплитель следует использовать строго по назначению. Если материал предназначен для фундамента, значит для фундамента, для утепления стен снаружи – значит именно таким образом применять материал. Необходимо учитывать требуется ли гидро- и- пароизоляция при утеплении и заранее продумать эти моменты. При производстве работ по утеплению важно знать, что изолировать от внешних температурных воздействий необходимо всю площадь поверхностей. Помимо утепления стен, уделяют особое внимание чердачным перекрытиям, так как через них теряется наибольшая часть тепла. Обязательно следует утеплять сложные геометрические поверхности и выступающие за утеплитель элементы. Иначе будут образовываться мостики холода, которые значительно снижают эффект утепления. Швы в неволокнистых теплоизоляторах таких, как, например, пенополистирол, должны герметизироваться монтажной пеной.
Таким образом нельзя сказать однозначно точно: какой утеплитель лучше. К данному вопросу нужно подходить взвешенно и расчетливо. В каждом отдельном случае будет задействован конкретный вид теплоизоляции или комбинация теплоизоляционных материалов.