Але, якщо все так добре, чому фундаменти мілкого закладення до сих пір не витіснили «звичайні»?
Навіщо взагалі заглиблювати фундаменти?
Очевидно, що для пристрою фундаменту мілкого закладення необхідно вирішувати два питання: нівелювання сил морозного пученія, утеплення.
Нівелювання сил морозного здимання
У разі наявності на будівельному майданчику рухливих властивостей грунту для влаштування фундаменту мілкого закладення зазвичай рекомендують пристрій підсипки НЕ пучинистих матеріалом, ізолюючої фундаменти. Дані рекомендації детально описані в ВСН 29-85 «Проектування мелкозаглубленних фундаментів малоповерхових сільських будівель на пучинистих грунтах».
Схема пристрою ізоляції фундаменту від здимаються.
Ізоляцію фундаменту слід виконувати по всій його поверхні, тобто не тільки знизу, але і по вертикальних гранях.
Як непучиністих грунту найкраще застосувати пісок великої або середньої зернистості. В умовах сезонного появи так званої «верховодки» (грунтової води, виклініваются на поверхню) знадобиться пристрій дренажу навколо будівлі, щоб уникнути замулювання протівопучністой підсипання. В іншому випадку через кілька сезонів підсипка може придбати пучіністие властивості.
Утеплення фундаменту і вимощення
Утеплення фундаменту мілкого закладення є критично необхідним. Утеплення дозволить не тільки уникнути проникнення холоду з-під підлоги, але і виключити причину пучения. Останнє не можливо при плюсових температурах.
Гранична глибина промерзання грунту обумовлюється не тільки температурою найбільш холодної п'ятиденки в регіоні будівництва, але і наявністю розплавленої магми в центрі планети. При відсутності тепла глибоко під землею сезонне промерзання грунту було б куди сильніше, аж до неможливості виникнення життя на Землі. Ця обставина обумовлює пряму доцільність утеплення вимощення навколо будівлі - воно не дозволить промерзнути грунту навколо малозаглибленого фундаменту і проникнути під нього.
1-монолітний фундамент, 2-стінна кладка, 3-основу підлоги, 4-піщана підсипка, 5-утеплювач, 6-гідроізоляція, 7-зворотна засипка, 8-вимощення.
Як утеплювач в даному випадку допускаються тільки гідрофобні матеріали, що не вбирають вологу і мають високі показники міцності. Найкращим чином з поширених матеріалів підходить ЕППС - екструдований пінополістирол, який часто називають «твердим пінопластом». Його можна закладати навіть під фундаментні плити легких будівель.
Утеплення підлоги і температурний режим
Основна складність при влаштуванні фундаментів мілкого закладення полягає в пошуку балансу між утепленням статі і температурним режимом в зимовий період. Це критично важливо для холодних регіонів при наявності підвалу.
При влаштуванні фундаменту мілкого закладення необхідно виключити промерзання грунту не тільки під фундаментом, але й під підлогою.
Дуже часто зустрічається думка, що при утепленні вимощення і вертикальних граней підземної частини будівлі утеплення підлоги можна не виконувати, або виконувати невеликою товщиною. Нібито ґрунтовий масив, під будівлею ввібравши в себе тепло, сам виконує функцію утеплювача. Але уявімо собі ситуацію, коли з якоїсь причини побудований будинок не вводиться в експлуатацію в перший же зимовий сезон. При відсутності повноцінного утеплення під підлогою і при вимкненому опаленні може статися промерзання, так як єдине джерело тепла буде знаходитися глибоко під землею. Утеплені стіни, перекриття та дах на увазі не герметичності будівлі чи можуть гарантувати плюсову температуру в приміщенні при сильному морозі на вулиці. Відвідуючи взимку, дачний будиночок з вимкненим опаленням Ви ж не очікуєте всередині плюсову температуру, чи не так?
Таким чином, головною небезпекою для будівлі з фундаментом мілкого закладення є промерзання крізь зовнішні стіни будівлі. Щоб уникнути пученія грунту під підлогою необхідно або забезпечити взимку в приміщеннях плюсову температуру, або забезпечити утеплення підлоги тим же термічним опором, яке потрібно для стін в регіоні будівництва. Причому другий варіант, мабуть, краще - знизяться енерговитрати на прогрівання грунтового масиву під будівлею, в зимовий період при відсутності опалення температура грунту під будівлею буде рівномірною. При «частковому» утепленні підлоги з підтриманням плюсової температури можливе промерзання в кутах будинку, як в найбільш вразливою зоні.
шведський досвід
На підтвердження вище сказаного, розглянемо температурні діаграми зі звіту шведських фахівців, які вивчали досвід будівництва приватних будинків на незаглиблений плитах в самій Швеції. Розглядалося регіон з глибиною промерзання 2,3 м. Проводилися дослідження при товщині утеплювача в підлозі 10см, 20см і 30см. В результаті були отримані наступні температурні діаграми:
Кордон ґрунтової товщі з температурою -1 ° С без утепленій вимощення.
Як видно з малюнка, в умовах відсутності утепленій вимощення при великій товщині утеплювача тепловий режим будівлі не може повністю прогріти грунтову товщу. Промерзання грунту заходить під пляму будівлі. Потужне утеплення підлоги (з точки зору заощадження тепла всередині землі) не рятує кути будівлі від морозу на поверхні. І навпаки, при незначному утепленні підлоги в разі включеного опалення промерзання за рахунок істотних енерговитрат на опалення не відбувається.
Розглянемо наступну діаграму:
Кордон ґрунтової товщі з температурою -1 ° С при наявності утепленій вимощення.
В цьому експерименті під плямою будівлі закладено утеплювач товщиною 0,3 м, під вимощенням - 0,1м. Ширина утеплення вимощення приймалася рівною 0м, 0,6, 1,2. Отримана діаграма наочно показує ефективність утеплення вимощення. При ширині утеплення 0,6м і 1,2м при інших рівних умовах (по відношенню до попереднього експерименту) промерзання грунту не входить під пляму будівлі.
У нашій країні поширення фундаментів мілкого закладення тільки починає використовуватися масово через відсутність досвіду такого будівництва. У нормативних будівельних документах вимог щодо влаштування утеплених фундаментів на сьогоднішній день не існує.
Так що в підсумку? Як правильно влаштовувати незаглиблений фундамент?
Ізоляція піщаної підсипки - це рішення минулого століття. Вирішуючи питання впливу сил обдимання на фундаменти не вирішується питання щодо енерговитрат на обігрів промерзає статі. Застосування підсипок з дренуючого матеріалу (щебінь, гравій) доцільно в разі складних гідрогеологічних умов (сезонна верховодка) в комплексі з водовідведенням. При відносно глибокому рівні грунтових вод використання непучинистих грунтів в якості підстави можна порекомендувати для сильно і надмірно здимаються. При помірній сдимистості допустимо спирання фундаменту на корінний грунт, за умови повного (див. Нижче) утеплення. У цьому випадку доцільно виконати зворотну засипку пазух траншей (котловану) непучиністим грунтом з метою зниження ризику деформації вимощення.
Сучасні гідрофобні теплоізоляційні матеріали з високими показниками міцності дають можливість влаштування фундаментів мілкого закладення на рухливих грунтах. Щоб уникнути ризику деформації кутів будови, а також промерзання підпільного масиву грунту в разі ні введення об'єкта в експлуатацію в зимовий період, необхідно виконувати повне утеплення цокольної частини будівлі. Вся площа статі, безпосередньо фундаменти (якщо мова йде не про плиті), цокольна частина стін і вимощення повинні бути нерозривно утеплені. Термічний опір R такого утеплення має бути ідентичним вимогам, що висуваються для стін в регіоні будівництва. Ширину утеплення вимощення можна прийняти рівним не менше глибини промерзання. При істотному рівні рухливих властивостей корінного ґрунту - 1,5 глибини промерзання (бажано).
Досвід будівництва в Швеції, Фінляндії, Гренландії і не тільки обумовлює допустимість пристрою практично незаглиблений фундаментних плит під легкі будинку. Для цього виконується зрізування рослинного шару, вирівнювання майданчика будівництва підсипанням з піску, укладання жорсткого гидрофобного утеплювача (екструдованого пенополітсірола) під всім плямою будівлі, утеплення вимощення по всьому периметру будівлі.
У разі будівництва на фундаменті мілкого закладення легкого будинку з газоблоків особливо критичним є правильне армування кладки стін.