Гидроизоляция стен
В процессе строительства или ремонта дома и квартиры нужно учесть десятки различных нюансов. И это не только выбор строительного материала, обоев и мебели. Один из них — гидроизоляция стен. Многие ошибочно считают, что можно обойтись и без нее, ведь стены и так надежно защищают от влаги. Однако на самом деле именно от нее зависит качество постройки и ремонта, а также срок службы строения в целом.
Что такое гидроизоляция
Гидроизоляция — это защита поверхностей, например, стен, от разрушительного воздействия влаги. Причем неважно, из какого материала эти стены сделаны — из бетона, кирпича или дерева.
В помещение влага проникает из нескольких источников:
- грунтовые воды;
- растаявший весной снег;
- дожди и другие виды осадков.
Также она может быть следствием некачественно оборудованной термоизоляции. В таком случае при похолодании резко снижается температура стен, из-за чего на них образуется роса. И, конечно же, не стоит забывать об помещения, влажность которых повышена из-за их целевого использования. Это санузлы, ванные, бассейны, кухни и т.д.
Зачем нужна гидроизоляция
Оборудование системы защиты от влаги преследует сразу несколько целей:
- Сделать здание более прочным. Сухие стены в любом случае прочнее, чем влажные, поскольку под воздействием влаги у любого материала повышается хрупкость, на нем появляются трещины. Медленно, но уверенно стены разрушаются, из-за чего здание становится неподходящим для проживания.
- Улучшить теплоизоляцию. Здесь все просто. В сырых стенах скапливается влага, которая быстро замерзает. Получается, что стены не защищают от холода, а, наоборот, способствуют его проникновению внутрь помещения. И в решении проблемы бесполезно ставить дополнительные обогреватели или утеплять поверхности.
- Защитить от вредителей и грибков. Сырость — то идеальная среда для жизнедеятельности грибков и плесени, которые могут вызвать аллергию и серьезные заболевания дыхательной системы у детей и взрослых.
Еще одна задача гидроизоляции — защитить внешние стены от разрушения в результате воздействия неблагоприятных факторов окружающей среды и болезнетворных микроорганизмов.
Система классификации
Выделяют несколько видов гидроизоляции. Параметрами для разделения являются назначение, вид рабочей поверхности, техника выполнения и т.д.
По назначению
Итак, в зависимости от назначения, гидроизоляция бывает:
- Герметизирующая. Полностью исключает попадание влаги на стены. Чаще всего используется в местах соединения стен с фундаментом.
- Теплогидроизоляционная. Считается универсальной или комплексной. Защищает от влаги, а также удерживает тепло внутри помещения, благодаря чему удается создать и поддерживать комфортный для человека микроклимат.
- Антикоррозийная. Предназначена для защиты от коррозии металлических конструкций. Используется, согласно ГОСТам и нормативам.
- Антифильтрационная. Это самый сложный вид гидроизоляции, поскольку предполагает работы с конструкциями, находящимися ниже уровня грунта. Имеет несколько подвидов и модификаций.
Часто при строительстве или ремонте здания применяется сразу несколько видов гидроизоляции. Их выбор обусловлен его назначением и условиями эксплуатации.
По расположению рабочей поверхности
Этот параметр делит гидроизоляцию на внутреннюю и наружную. Для оборудования первой используются нетоксичные, полностью безопасные для здоровья человека составы. Во втором отдается предпочтение материалам, обладающим повышенными защитными свойствами. Работы такого типа проводятся после возведения стен.
По словам специалистов, лучше защищать от влаги здание и изнутри, и снаружи сразу. Это идеальный вариант.
По материалу рабочей поверхности
Чаще всего это дерево и бетон. Для того, чтобы сделать гидроизоляцию деревянных стен, нужно предварительно подготовить поверхность, очистив ее от всех поврежденных частей. Обрабатывать пропитками рекомендуется в несколько слоев. Их количество зависит от особенностей помещения.
В случае с бетоном обычно используют рулонные изоляционные материалы. Но это не правило, можно выбрать то, что подходит под конкретный случай. Вариантов несколько:
- проникающая изоляция;
- жидкая;
- обмазочная;
- наплавляемая;
- герметики.
Также существуют специальные добавки в бетон.
Используемые материалы
Ассортимент материалов для гидроизоляции стен удовлетворит вкус даже самых требовательных покупателей. На рынке строительных материалов есть все, начиная от рубероида и заканчивая современными полимерами.
В списке используемых чаще всего на первом месте находится битумная мастика. Она используется 2 способами:
- В качестве клеящего состава для приклеивания одного из рулонных покрытий.
- Как самостоятельное средство, позволяющее создать бесшовное изоляционное покрытие.
В составе мастик обычно есть пластификаторы и антисептики, улучшающие свойства гидроизоляционного слоя.
Главными преимуществами битумной мастики считаются возможность работы со любыми поверхностями будь то бетон или дерево и низкая цена.
Не менее популярными являются и полимерные составы. Они быстро высыхают, обладают повышенной сцепляемостью со всеми поверхностями и высокими показателями прочности.
Часто используется рубероид и толь. Это рулонные гидроизоляционные материалы, изготовленные на основе строительного картона и битумного состава. Их верхний слой обычно покрыт асбестовой крошкой, песком и тальком.
Полосы рубероида укладывают горячим способом, применяя при этом битумные мастики. Чаще всего таким способом делают гидроизоляцию наружных стен.
В последнее время все большую популярность приобретают полимерные покрытия. И тому есть ряд причин:
- длительный срок службы (до 50 лет);
- устойчивость к окислению;
- устойчивость к коррозии и гниению;
- наличие дополнительных функций, например, пароизоляции и теплозащиты.
Полимерные материалы бывают обычными и самоклеящиеся.
Также существует проникающая гидроизоляция. Она делится на 2 подвида: инъекционная и гипсовая. В первом случае используется специальная жидкость, которая, проникая глубоко в стены, закупоривает поры и формирует покрытие, надежно защищающее от влаги. Гипсовая изоляция, как понятно из названия, подразумевает нанесение на рабочую поверхность гипса. После высыхания он дает стенам защиту и от влаги, и от плесени.
Подготовительные мероприятия
Независимо от того, какой материал будет использован, стены нужно тщательно подготовить к процессу. Подготовка включает в себя удаление старой штукатурки и остатков обоев, а также различных загрязнений. В большинстве случаев достаточно шпателя и обычной металлической щетки. Но в особо сложных случаях понадобятся специальные химические вещества и пескоструйный аппарат.
Если на стенах есть неровности, швы и какие-либо повреждения, их нужно замазать цементным раствором. После высыхания полностью обработать поверхность грунтовкой. Это нужно для улучшения сцепляемости.
Также нужно заранее подготовить материалы, которые будут использоваться в процессе работы. Например, если это сухие смеси, нужно смешать их с водой или специальной жидкостью, которая идет в комплекте. А после перемешать с помощью строительного миксера до получения однородного состава.
При использовании жидких средств ничего готовить заранее не нужно. Но перед началом работы их нужно тщательно перемешать для того, чтобы избежать расслоения составляющих.
Особенности гидроизоляции
Рабочий процесс зависит от того, где проводится гидроизоляция: внутри или снаружи. Каждый случай имеет свои особенности и нюансы.
Внутренняя изоляция
Чаще всего ее делают с использованием битумной или полимерной мастики. Здесь важно соблюдать одно требование — абсолютная чистота рабочей поверхности. Ее нужно очистить не только старых покрытий, как сказано выше, но и от пыли.
Мастику наносят кисточкой в один слой, при этом тщательно обрабатывая все, даже труднодоступные участки. После следует закрепить армированную сетку и нанести еще один слой покрытия. Теперь подождать 3-4 часа и нанести последний слой. Но стоит помнить, что делать это нужно в противоположном направлении. Если первые два были вертикальными, то третий будет горизонтальным и наоборот.
Для гидроизоляции стен на цокольных этажах и в подвалах используют рулонные материалы. Их укладка выглядит так:
- Ошкурить и расчистить поверхность, при необходимости сделать бетонную стяжку.
- Разогреть предварительно подготовленную битумную мастику, нанести ее на стены с помощью шпателя.
- Быстро и аккуратно, пока состав не затвердел, раскатать материал в направлении сверху вниз.
Если что-то не получается, и мастика застыла, снова разогреть ее. Не стоит укладывать рубероид на затвердевший состав, поскольку именно от их соединения зависит качество гидроизоляции в целом.
Также для защиты от влаги внутренних стен используются проникающие составы. Но работают с ними профессионалы, поскольку процесс требует наличия специального оборудования (исключение — гипс).
Большинство средств изготовлено на основе жидкой резины, которая кристаллизуется внутри стены, образуя тем самым единую конструкцию. Наносить их нужно строительными распылителями.
Отдельно стоит сказать о гидроизоляции внутренних поверхностей кухонь и санузлов. Эти помещения отличаются повышенной влажностью, поэтому в них лучше использовать обмазочные изоляционные материалы, например, битумные, силикатные и полимерные мастики. Рулонные в таких целях используются крайне редко.
Раньше предпочтение отдавали битумным составам. Но в отношении них есть несколько нюансов:
- На битум очень сложно уложить декоративные отделочные материалы. Да и держатся они долго не будут.
- Такие мастики имеют неприятный запах.
- Нанесение битумных мастик с полимерами или резиной в составе необходимо специальное оборудование.
Ввиду этого такие составы используют для гидроизоляции только самых проблемных зон — участков вокруг ванной, умывальника и душевой кабины.
Сейчас на замену битумным материалам пришли полимерцементные. Они не пахнут, растворяются водой, легче наносятся. В процессе работы достаточно шпателя или кисточки. Большой плюс — возможность поверх полимерной мастики наносить декоративную отделку или укладывать плитку.
Если нужно обеспечить гидроизоляцию местам, которые постоянно контактирую с водой, можно воспользоваться проникающими средствами.
Гидроизоляция наружных стен
Защита стен снаружи здания также проводится обмазочным и оклеечным способом. Но часто применяется и комбинированный вариант.
При использовании обмазочных средств (речь идет о мастиках), первым этапом будет грунтование поверхности. Грунтовку нужно нанести в два слоя, причем второй только после полного высыхания первого.
Дальнейшие действия выглядят так:
- Нагреть битумную мастику так, чтобы она приобрела жидкую консистенцию. Если она все так же остается густой, добавить немного растворителя или бензина.
- Нанести состав на всю рабочую поверхность, тщательно обрабатывая углы и стыки.
- Дождаться полного высыхания первого слоя и нанести второй.
Важно, чтобы гидроизоляционное покрытие было не менее 3 мм в толщину. Только в таком случае оно будет полноценно выполнять свои функции.
Алгоритм создания оклеечной гидроизоляции наружных стен выглядит так:
- Тщательно очистить поверхность.
- Нанести по очереди 2 слоя грунтовки.
- Нагреть полосу выбранного материала до размягчения (толь, рубероид), используя строительный фен или газовую горелку.
- Приложить параллельно земле в нижней части стены.
- Сильно прижать ленту, пригладить ее, выгоняя таким образом лишний воздух.
- Все остальные полосы закреплять вертикально, делая при этом нахлест на первую в размере 20 см.
- В конце нужно пройтись по стыкам битумной мастикой.
Комбинированная гидроизоляция представляет собой одновременное использование рулонных и обмазочных материалов. То есть, рубероид/толь клеятся на предварительно разогретую и нанесенную на стену битумную мастику.
Полезные советы и возможные ошибки
Для того, чтобы система гидроизоляции как можно дольше выполняла возложенную на нее задачу, стоит прислушаться к ряду простых советов:
- Проводить работы еще на этапе строительства здания. Сделать изоляцию после возведения стен и кровли будет гораздо сложнее. Да и средств на это потребуется больше.
- Всегда делать комплексную защиту, то есть обрабатывать и внутренние, и наружные поверхности.
- Для того, чтобы защита была более надежной, комбинировать разные методы.
А вот чего делать точно не стоит. Список небольшой, но игнорирование этих моментов скажется на качестве работы:
- Не уделять должного внимания подготовке. Неровности, трещины, сколы, пыль и другие загрязнения сильно сказываются на качестве адгезии или сцепляемости материала с поверхностью.
- Не проверять состояние стыков. Многие мастера, выкладывая первую горизонтальную полосу рубероида, не смотрят на стыки. Из-за этого во время заливки фундамента образуются щели и разрывы, а материал смещается. Итог — нарушение герметичности изоляции.
- Недостаточная обработка швов или ее полное отсутствие. Их нужно, во-первых, замазать, а, во-вторых, хорошо обработать изоляционным материалом. Слишком тонкий слой изоляции будет пропускать влагу и, как следствие, разрушать стену.
Еще одна ошибка допускается при оборудовании гидроизоляции подвалов. Чаще всего там применяют рубероид, изготовленный на основе картона. Со временем картонное основание начинает размокать. Поэтому лучше выбирать другие материалы.
Гидроизоляция стен — не менее важный этап строительства или ремонта, чем заливка фундамента или внутренняя отделка. Для того, чтобы она в полной мере выполняла все свои функции, рекомендуется обрабатывать стены и внутри, и снаружи, а также правильно выбирать материал.
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.