Текст книги "Все о строительстве дома. Современные материалы и технологии"

Независимо от типа фундамента (ленточного или столбчатого) возможно сооружение подвального помещения (рис. 17), хотя в каждом конкретном случае он будет иметь свои особенности. Если закладывается ленточный фундамент, вместе с несущими стенами он одновременно станет и стенами подвала.

Рис. 17. Конструктивные элементы подвала: а – в сухом грунте: б – в пучинистых перенасыщенных влагой грунтах; 1 – насыпной грунт; 2 – гидроизоляция; 3 – отмостка; 4 – утеплитель; 5 – асбоцементный лист; 6 – наружная стена; 7 – чистый пол; 8 – пароизоляция; 9 – черный пол; 10 – балка цоколя; 11 – железобетон; 12 – кирпич; 13 – верхнее покрытие пола; 14 – щебень; 15 – слой жирной глины; 16 – бетон

В том случае, если проектом предусматривается столбчатый фундамент, подвал, как правило, устраивают круглой формы. Он имеет ряд преимуществ:

1) он более экономичен в плане расходования материалов, поскольку стенки его могут быть более тонкими благодаря тому, что давление бокового грунта нейтрализуется круглой формой;

2) подвал может быть более глубоким;

3) круглый подвал предпочтителен при высоком горизонте подпочвенных вод;

4) такой подвал строится, если между боковой поверхностью фундамента и стеной подвала отсутствует достаточное расстояние.

Сооружая подвал круглой формы, нужно учитывать характер грунта. Дело в том, что при пучинистых грунтах вертикальные стенки подвала в случае отсутствия необходимой нагрузки могут быть подвержены сезонному вертикальному перемещению.

Чтобы не допустить пучения, стены круглого подвала должны быть наклонными. Кроме того, следует учесть некоторые особенности при закладке мелко заглубленного фундамента. В этом случае стена подвала должна находиться на безопасном расстоянии от вертикальной плоскости фундамента, благодаря чему будет исключено влияние грунта, оседающего под тяжестью фундамента, на стенки подвала. Расстояние устанавливают с учетом:

– величины отметки подвала и подошвы фундамента;

– среднего давления под подошвой фундамента;

– особенностей грунта.

Если по каким-либо причинам (например, при отсутствии средств или времени) оборудование подвального помещения откладывается, достаточно заложить ленточный фундамент на глубину промерзания грунта, поскольку достроить подвал можно будет при появлении возможности и позже. Толщина стен подвального помещения определяется: характером используемого строительного материала, глубиной подвала и длиной его стены.

Соотношение ширины фундамента, глубины подвала и длины его стен представлено в табл. 9.

При близких подпочвенных водах не рекомендуется устраивать подвальное помещение, так как потребуется дорогостоящая и достаточно сложная система гидроизоляции. Если дом строится на сухих грунтах, подпольное пространство можно использовать для обустройства подвала. Постройка отдельно стоящего помещения с подвалом обойдется в 3–5 раз дороже.

Обычно высота подвала не превышает 1,9–2,2 м. В нем можно не только разместить кладовые, но и установить котел для обогрева дома, сэкономив пространство самого жилого помещения.

Ленточный фундамент образует стены подвала, а цокольное перекрытие – потолок. Если заглубление стен составляет более 1 м, определяя их толщину, следует учитывать боковое давление грунта. Стены могут быть выложены из бетона, железобетона, кирпича или бетонных блоков. В последнем случае, чтобы увеличить прочность стен, через 40 см по высоте в горизонтальные швы закладывают арматурную сетку, а по верхнему и нижнему периметру стен – железобетонные пояса.

Таблица 9. Ширина фундамента при сооружении подвала

Стены подвала должны быть не только устойчивыми, но и тепло– и гидроизолированными. На глубине примерно 2 м от поверхности земли температура воздуха равна примерно 5–10 °C. Надежно теплоизолированные стены подвала позволяют поддерживать ее практические постоянно. Традиционными в плане теплоизоляции материалами являются керамзит и минеральная вата. Из современных материалов можно назвать пенопласт. Существует достаточное количество способов теплоизоляции стен. Но самыми эффективными являются такие, при которых утепляющий материал находится снаружи дома. Благодаря такому его расположению стены подвала не отсыревают и не промерзают. При устройстве наружного утепления следует использовать пенопласт, так как его теплопроводность в 2–3 раза меньше, чем у минеральной ваты, а водопоглощение – в 100 раз. Поскольку он будет располагаться снаружи, то его некоторую токсичность можно не учитывать.

Наружная гидроизоляция стен подвала или подполья – это обязательное мероприятие при постройке дома. Если грунтовые воды залегают ниже уровня пола подвала (то есть при сухих или маловлажных грунтах), осуществляют двойную обмазку стен разогретым битумом. При влажных грунтах в качестве гид роизоляционного материала используют рубероид или полиэтиленовую пленку, предварительно устроив так называемый глиняный замок. Для этого используют жирную глину, которую насыпают слоем до 25 см и уплотняют. Глиняный замок – это своеобразный водонепроницаемый экран из мятой утрамбованной глины, который располагают вокруг стен и фундаментов. Если пол подвала располагается ниже уровня подземных вод, потребуется проведение дополнительной подпольной гидроизоляции. Для этого в котлован укладывают сварные полиэтиленовые полотнища. Подвал обязательно должен вентилироваться. Это необходимо для того, чтобы избежать появления сырости и плесени. Кроме того, находящиеся в подвале овощи лучше сохраняются в сухом воздухе. Устроить вентиляцию можно 2 способами:

1. Еще на стадии возведения цоколя по всему периметру следует оставить вентиляционные отверстия (размером 14 × 14 см), которые при эксплуатации дома нужно систематически открывать, чтобы проветривать подвальное помещение. Их устраивают на высоте примерно 15 см над уровнем земли, причем на каждую сторону дома достаточно 1 отверстия. На зиму их закрывают во избежание попадания снега, проникновения грызунов и т. п.

2. Оптимальным решением является прокладка особых вентиляционных каналов в дымовентиляционных блоках, которые должны быть выведены выше чердачного перекрытия или крыши. Это особенно актуально при строительстве 2–3-этажных домов.

В зависимости от характера грунта пол в подвале и основание под него могут быть устроены различными способами. Если на сухих грунтах в качестве основания могут служить щебень, гравий и кирпичный бой, которые необходимо уложить на грунт, утрамбовывая, то в случае влажного грунта следует предусмотреть гидроизоляцию.

Самыми лучшими материалами для основания являются монолитный бетон или железобетон, которые нужно уложить на гидроизоляционный слой для предотвращения капиллярного поднятия влаги. В качестве него могут служить жирная глина или пропитанный битумом щебень. После того как будет подготовлено основание, укладывают половое покрытие. Для этого подходят любые материалы – керамическая или бетонная плитка, цементно-песчаный раствор, половая доска и т. д. Что же касается перекрытия над подвалом, его можно выполнить как из железобетонных плит, так и из дерева. Железобетонные перекрытия следует предпочесть при влажных грунтах и недостаточной вентиляции. Если укладывается деревянное цокольное перекрытие, несущие балки над подвальным помещением должны остаться открытыми, а утеплитель при этом укладывают над ними. Если горизонт подпочвенных вод находится высоко, потребуется проведение сложных и достаточно затратных гидроизоляционных мероприятий. При отсутствии средств и возможностей подпольное помещение можно сделать мелкозаглубленным, обустроив полупроходное подполье высотой от 130 до 150 см. В этом случае пол укладывают на лаги, которые опираются на кирпичные столбики, возведенные на грунте. Затем достаточно изнутри утеплить цоколь, проложив по периметру минеральную вату. Кроме того, в качестве утеплителя можно использовать керамзит.

Цоколь – это стена, главным предназначением которой является ограждение подпольного пространства снаружи, поэтому он должен особенно прочным и устойчивым к атмосферным осадкам и действию грунтовых вод. Он представляет собой продолжение фундамента от поверхности земли до уровня 1-го этажа, поэтому конструктивно практически не отличается от него. Но по внешнему виду он должен органично вписаться в общую архитектуру дома.

Цоколь бывает западающим, выступающим (такое устройство цоколя предусмотрено для дома с тонкими стенами) или находящимся в одной плоскости с наружной стеной (рис. 18).

Рис. 18. Устройство цоколя: 1 – грунт; 2 – песок; 3 – бетон; 4 – стена; 5 – стык

Выступающий цоколь является традиционным. Такая форма особенно оправдана, если дом строится из легкого камня – такого как ракушечник. Кроме того, выступающий цоколь дает возможность выправить положение стен, если при закладке фундамента были допущены ошибки. К его недостаткам относятся:

1) неэкономичность (расход строительного материала увеличивается);

2) устройство защитного слива за пределами наружной стены;

3) неэстетичность.

В современном домостроении отдают предпочтение западающей форме цоколя как более эстетичной. Помимо этого, такая форма предохраняет гидроизоляцию от воздействия атмосферных осадков, что не может не улучшать ее работу. И последнее: в этом случае расходуется меньше материалов.

Поскольку цоколь подвергается атмосферному воздействию, замораживанию и размораживанию, для его возведения необходимо подбирать только высококачественные строительные материалы – такие как бутобетон, бетон, натуральный и искусственный камень.

В этом случае можно не заботиться о дополнительной отделке цоколя, чего нельзя сказать, например, о плиточной облицовке или штукатурке, которые через несколько лет требуют если не полного восстановления, то, по крайней мере, ремонта.

Цоколь, выполненный из бетона марки 300–400, является самым долговечным. Его сооружают по периметру всего здания, причем лучше, если на нем не будет ни горизонтальных, ни вертикальных швов. Особую прочность цоколю придаст армированная сетка с размером ячеек 15 × 15 см, изготовленная из проволоки сечением 6 см. Неплохо себя зарекомендовали и арматурные пруты диаметром 8–12 см. Чтобы нижняя часть цоколя не контактировала с землей, снизу по бокам его нужно прикрыть досками, покрытыми антисептиком, или асбестоцементными листами. Подобная предосторожность снизит давление вспученного грунта на нижнюю часть цоколя. При возведении цоколя из кирпича применяют ту же технологию, что и для цоколя из железобетона, то есть низ цоколя укрепляют армированной сеткой (диаметр проволоки – 6 см, размер ячеек – 13 × 13 см), а на 25 см внутрь кладки вставляют крюки из проволоки того же диаметра.

Толщина цокольной стенки различается в зависимости от материала (табл. 10).

Таблица 10. Зависимость толщины стенки цоколя от используемого материала

Высота цоколя различна и зависит от рельефа участка, на котором происходит строительство. Но все-таки она не может быть меньше 50 см над уровнем планировки. Дом с низким цоколем выглядит приземистым и утрачивает эстетичность в архитектурном плане.

При возведении деревянного дома на столбчатом фундаменте нижняя обвязка стен будет перемычкой, а цоколь будет устанавливаться до нее в виде забирки между столбами. Забирка представляет собой тонкую стену между столбами фундамента, которая должна утеплять подпольное пространство, а также защищать его от влаги, пыли и т. п. Если столбчатый фундамент выполняется из штучного строительного материала (кирпича или камня), забирка выкладывается из него же. При этом она заглубляется на 30–50 см.

Забирка из бутового камня имеет ширину не менее 40 см, а из кирпича – 12–25 см (в 1 или 0,5 кирпича). На глинистых грунтах под ней устраивают подушку из песка толщиной 15–20 см. Для повышения прочностных свойств цоколь и забирку оштукатуривают цементным раствором (1 часть цемента на 2 части песка).

В зависимости от того, из какого материала возводятся стены, цоколь выкладывают сплошными рядами, пуская с его наружной стороны отборный кирпич без единого дефекта (в случае облегченной кладки каменных стен) или облицовывают кирпичом либо бетонными камнями (при возведении грунтоцементных или саманных стен). При строительстве деревянного дома забирку сооружают из дерева.

В случае закладывания ленточного фундамента цоколем является его надземное продолжение.

Чтобы предохранить дом от грунтовой сырости, необходимо предусмотреть прокладку гидроизоляционного слоя на каменном или кирпичном фундаменте. Он должен находиться на высоте примерно 15–20 см от уровня земли и выкладываться на выровненный слой раствора. В качестве гидроизоляции могут выступать 2 слоя рубероида или 1 слой цементного раствора толщиной 2 см. При строительстве дома следует осуществить теп лоизоляцию цоколя. В функции теплоизоляции входит также защита внешних стен подвала от гидроизоляционного слоя. Не последнюю роль цоколь играет и в поддержании температурно-влажностного режима подпольного пространства. С учетом всего вышесказанного теплоизолирующий материал должен быть устойчивым к атмосферным и сезонным климатическим изменениям, морозоустойчивым и водоотталкивающим.

С внутренней стороны цокольную поверхность теплоизолируют с помощью отсыпки из керамзита или покрывают слоем минеральной ваты. Сегодня рынок строительных материалов предлагает высококачественные эффективные теплоизоляционные материалы для цокольного перекрытия. Речь идет о перфорированных пластмассовых матрицах-листах, имитирующих цокольный постамент. Прокладка водопровода, канализации и возведение цоколя осуществляются одновременно. В соответствии с характером грунта выбираются и материалы, которые пойдут на возведение цоколя (табл. 11, 12).

Чтобы защитить дом от поверхностных и дождевых вод, по периметру наружных стен с небольшим уклоном, направленным в сторону от дома, укладывают отмостку. Ее ширина должна быть, как минимум, на 20 см шире, чем выступ карниза крыши. Чтобы уложить отмостку, последовательно осуществляют следующие работы:

1) на глубину до 15 см и в ширину 75–100 см снимают верхний слой грунта;

2) по внешней стороне выемки устанавливают бордюрный камень;

3) образовавшееся пространство заполняют гравием (можно использовать щебень, кирпичный бой и др.) и заливают бетоном слоем 15 см, после чего выравнивают и оставляют до полного затвердения. Во избежание трещинообразования отмостку время от времени следует поливать водой. Вместо бетона можно также положить асфальт слоем 3 см.

Таблица 11. Строительные материалы, используемые для возведения цоколя

Таблица 11. Продолжение.

Таблица 12. Примерный состав бетонов и растворов на портландцементе для подземной части дома и цоколей (по объему)

Таблица 12. Продолжение.

Бетон и асфальт можно заменить железобетонными плитами (под ними нужно оставить воздушное пространство, что уменьшает вспучиваемость грунта), булыжником или клинкерным кирпичом. Используя для отмостки бетон, необходимо предусмотреть температурные швы, которые нужно закладывать через каждые 2–2,5 м. Для этого можно использовать обработанные антисептиком доски толщиной 15–20 мм или виниловую ленту шириной 10–15 мм. Вдоль отмостки для стока воды рекомендуют проложить канаву. Для этого подойдут пластмассовые или капроновые трубы, распиленные вдоль пополам, либо керамические изделия.

Подземная часть дома, сконструированная из гидрофильных материалов, нуждается в гидроизоляции, способ которой зависит от режима, поддерживаемого в помещении (отапливаемое или неотапливаемое, каков уровень влажности и т. д.), характера воздействия воды и трещиноустойчивости здания. Подземную часть жилых домов защищают горизонтальной и вертикальной гидроизоляцией. При высоком уровне залегания подпочвенных вод и риске затопления подвального помещения осуществляют внутреннюю или наружную гидроизоляцию стен подвала, а также проводят гидроизоляцию пола. Высота гидроизоляционного слоя должна быть больше уровня грунтовых вод. Если устройство фундамента, как мы уже упоминали, составляет порядка 25 % затрат, то стоимость проведения гидроизоляционных работ – всего лишь 1–3 %. Однако ошибки, просчеты и некачественное их выполнение могут обойтись гораздо дороже.

Неоднородность грунта, дождевые и талые воды, сезонные колебания температуры вызывают неравномерные просадки грунта и создают внутреннее напряжение в материале фундамента. Влага, пропитавшая поры бетона, в зимний период замерзает, увеличиваясь в объеме, и разрывает его. В результате образуются микротрещины, через которые в подвальное помещение или подполье начинает поступать вода, что, безусловно, отрицательно сказывается на всей конструкции дома. Все это делает необходимым проведение гидроизоляционных мероприятий. В зависимости от способа нанесения и принципа действия выделяют такие типы гидроизоляции, как обмазочная, оклеечная, проникающая и монтируемая. Кроме того, применяются быстротвердеющие составы для устранения протечек, санирующие штукатурки, специальные водоотталкивающие составы для бетона и кирпича, различные антисолевые, антигрибковые пропитки и т. п.

Оклеечная гидроизоляция предполагает использование рулонных гидроизоляционных материалов, которые наклеиваются на основание и друг на друга с помощью особых водостойких мастик. К ним относятся толь, рубероид и пергамин. Но представленные материалы не отличаются долговечностью. В последние годы их вытесняют изделия нового поколения – изоэласт, изопласт, мостопласт, экофлекс, техноэласт и др. Они основаны на применении синтетических материалов (стеклоткани, полиэстера и стеклохолста). Изменился и состав битума, который модифицируется полимерами СБС и АПП.

СБС (стирол-бутадиен-стирол) – это искусственный каучук, который придает битуму гибкость и эластичность. АПП (атактический полипропилен) обладает высокими прочностными качествами и хорошо зарекомендовал себя в гидроизоляции фундамента.

Строительный рынок предлагает и современные импортные рулонные гидроизоляционные материалы, но их стоимость в несколько раз выше отечественных.

Оклеечная гидроизоляция достаточно надежна, но требует хорошо подготовленной поверхности и не допускает даже незначительных неровностей и шероховатостей (более 2 мм). Основа, на которую будет наноситься гидроизоляционный слой, должна быть сухой и покрытой битумной эмульсией.

Гидроизоляция проникающего (пенетрирующего) действия возникла на основе обмазочной гидроизоляции. Материалы с проникающим характером действия выполняются из цемента, обогащенного химически активными веществами, и особым образом измельченного песка. Главное назначение пенетрирующих материалов – уменьшение капиллярной проводимости бетона. Механизм действия их таков: химические добавки одновременно с капиллярной влагой проникают в поры бетона и вступают во взаимодействие с его составляющими. В результате образуются нитеобразные кристаллы, поры заметно сужаются, а водопроницаемость снижается. Положительным моментом является то, что способность бетона «дышать» сохраняется неизменной.

Слой, которым наносятся данные материалы, не превышает 1–3 мм. Кроме того, их использование возможно как снаружи, так и внутри помещения.

Подобные составы отличаются высокой технологичностью и просты в применении. Для его получения сухую смесь затворяют водой (18–25 % относительно количества смеси) и перемешивают в смесителе либо вручную примерно 5–6 мин, после чего она готова к применению. Состав наносят на поверхность бетона при температуре воздуха не ниже 5 °C. Время схватывания составляет от 40 мин до 2 ч. Смеси проникающего действия больше подходят для свежего бетонного фундамента. В случае ремонта старого бетона его необходимо очистить с применением водо– или дробеструйного устройства, а затем обезжирить.

Обмазочная гидроизоляция основана на применении битума и битумосодержащих материалов. Срок службы их невелик (примерно 4–6 лет), а эластичность ухудшается с понижением температуры окружающей среды, кроме того, работа с расплавленным битумом (температура – 120 °C) достаточно опасна.

Современные технологии сделали шаг вперед в создании материалов для обмазочной гидроизоляции на основе синтетических смол. Разработаны битумно-резиновые и битумно-полимерные мастики с применением органический растворителей. Немаловажным моментом является возможность их использования в холодном состоянии. В качестве примера можно привести битумно-латексную эмульсионную мастику БЛЭМ-20. А стоимость импортных аналогов в 3–4 раза больше.

Неплохо зарекомендовали себя и цементно-полимерные мастики, в состав которых входит смесь цемента и минерального наполнителя, которая затворяется водой, водной дисперсией полимеров (например, акриловой, виниловой и др.) или специальной эмульсией. Цементная составляющая обеспечивает максимальную адгезию (прилипание), пластификаторы – возможность действия не только на жестких, но и на гибких, деформирующихся поверхностях, а водозащитные связующие составляющие герметизируют поры. Обмазочная гидроизоляция используется внутри дома (при проникновении капиллярной влаги) и снаружи (защита от грунтовых вод).

Монтируемая гидроизоляция предполагает создание защитных экранов. С незапамятных времен с этой целью применяли глину, слой которой (45–50 см) тщательно утрамбовывали. Современные технологии предлагают бентонитовую гидроизоляцию, созданную на основе бентонитовой глины, которая даже при слое толщиной 1–2 см способна выполнять роль экрана. Она помещается между слоями картона (бентонитовые панели) или геотекстиля (бентонитовые маты). Принцип работы такого способа изоляции заключается в том, что в грунте картонная оболочка разлагается, а подземная поверхность изолируется слоем глины.

Инновационная разработка – геомембраны. Они состоят из полотна, покрытого округлыми шипами (диаметром 8 мм) – каналами, по которым отфильтрованная вода сбрасывается в дренажную систему, и фильтрующего текстиля, который предупреждает заиливание экрана. Таким образом, дренажные экраны функционируют только в комплексе с дренажной системой и становятся неэффективными при подъеме подпочвенных вод выше уровня, на котором смонтирована дренажная система. Геомембраны защищают фундамент от капиллярной влаги. Таким образом, современная промышленность предлагает широкий выбор гидроизоляционных материалов и пропагандирует комплексный подход к решению данной проблемы, так как единственного универсального средства не существует. Только комплексная система гидроизоляции способна гарантировать успех.

Инновация! Перечисляя виды фундамента, мы говорили о ленточном и столбчатом вариантах. Но в современных технологических разработках представлены ленточно-столб чатые фундаменты. Поиск новых технологий объясняется необходимостью снизить стоимость частного домостроения. Одной из таких новаторских идей стала ТИСЭ (технология индивидуального строительства и экология), появившаяся в начале 1990-х гг. и разработанная авторским коллективом, возглавляемым Р. Н. Яковлевым. Применение данной технологии, помимо сооружения дома, отличающегося комфортабельностью, дает возможность обеспечить энергосбережение и экологическую безопасность, а также существенно снизить стоимость строительства.

В основе технологии лежит использование особого бура, а конструкция формовочного модуля позволяет при выполнении нулевого цикла поднять стены дома из местных стройматериалов, не прибегая к организации доставки, хранению исходного сырья и использованию сложного оборудования. Основная идея разработки заключается в закладке мелкозаглубленного ленточного фундамента, усиленного буронабивными сваями, которые расставляются через определенные промежутки (рис. 19).

Как видно на рис. 19, бур имеет необычную конструкцию, которая по форме похожа на перевернутый гвоздь. Данное решение увеличивает опорную площадь сваи на грунт без увеличения стройматериалов. Сооружение подобной сваи стало возможным благодаря буру особой конструкции, которая в конце скважины предполагает ее расширение и образования пяты, увеличивающей несущую способность сваи. Арматурный каркас сваи и армированный монолитный ленточный фундамент представляют собой жесткую конструкцию, способную выдержать не только вес всего дома, но и подземные толчки. Ленточный фундамент выполняет двоякую функцию: является не только опорой на грунт, но и железобетонным ростверком, принимающим нагрузку от конструкции дома и передающим ее на сваи.

Рис. 19. Фундамент по ТИСЭ: а – бур; б – бурение скважины; в – армирование и заливка бетона; 1 – рукоятка бура; 2 – шнур; 3 – серьга; 4 – штанга; 5 – плуг; 6 – тяга; 7 – ось; 8 – накопитель; 9 – стопор; 10 – арматура; 11 – рубероид; 12 – опорная тяга; 13 – арматура опорной тяги