Текст книги "Технология устройства подвала"

Технология устройства подвала

Зачем нужен подвал

Подвал является помещением в загородном доме, которое отличается от цокольного этажа положением по отношению к уровню земли. Пол подвала ниже нулевой отметки примерно на 2/3 высоты помещения или на всю его высоту, в то время как пол цокольного этажа ниже уровня земли лишь на 1/3. При наличии окон в цокольной части подвал становится полноценным, светлым и удобным в эксплуатации помещением, улучшающим общий тепловой режим дома. Если же помещение устроено так, что большая его часть находится выше земли, тогда оно называется полуподвалом.

Современный подвал (цокольный этаж) является отличным местом для расположения основных инженерных систем, котельной, теплого гаража, удобной прачечной. Там можно оборудовать домашний кинотеатр, хранилище для вин, тир и бильярд и многое другое.

Устроить хороший подвал под домом может любой, несмотря на то, что устройство его сопряжено с большими трудностями, особенно при высоко стоящих грунтовых водах, а также в тех случаях, когда загородный дом предназначен для сезонного проживания.

Тем не менее, если есть желание оборудовать свой дом подвалом, это можно сделать по ниже приведенным рекомендациям. Подсобные помещения нужны в любом доме. Будут они выполнены в виде подвала или раскинуты в ширину, как это позволяет участок, – это решается в каждом отдельном случае индивидуально. Дом с подвалом всегда имеет большую ценность. Только со временем начинаешь понимать преимущество наличия подвального помещения в доме. Считается, что при составлении сметы расходов, следует исходить из того, что в доме нужны подсобные помещения и место для отопительных приборов, а если речь идет об использовании масла, то еще и для запасов масла. Размещение их в жилой части дома обходится довольно дорого. Следует принимать во внимание и тот факт, что только фундамент дома должен быть врыт в грунт на глубину 80–100 см, а подвальные помещения всегда предполагают дополнительную влагоизоляцию и теплоизоляцию.

Если взять обычный двухэтажный дом с подвалом для одной семьи и расходы на его постройку принять за 100 %, то сделав подвал вдвое меньше, можно добиться экономии на 7–10 %, но потерять при этом 16 % полезной площади. Цифры для подсобных помещений, перенесенные в цокольный этаж, составят от 10 до 15 % экономии и 33 % потери площади. Постройка одноэтажного дома всегда дороже. Полностью отказаться от подвала – это значит снизить расходы вдвое, но в случае отсутствия подвала необходимо делать более прочный фундамент и более основательный пол. Однако сэкономленная сумма уменьшится, так как необходимо возведение заменяющих подвал помещений на первом этаже.

Кроме того, при строительстве дома с подвалом, необходимо принимать во внимание и другие факторы: участок под застройку имеется, есть и фундамент. Двойное использование этого выгодно не только экономически, но и точки зрения экологии. Теплого сухого пола на первом этаже легче добиться, построив подвал. Обычный изолированный потолок подвала соответствует всем требованиям, предъявляемым к сухому жилью. Строить или не строить подвал – решение остается за застройщиком, однако в качестве разумной альтернативы можно рекомендовать строительство незаконченного подвала, который можно обустроить через некоторое время, превратив его помещения в мастерские, комнаты для развлечений или даже для жилья. Сооружение подвала либо цокольного этажа выгодно во многих отношениях. По мнению специалистов, которые уже приводились, даже при ленточном фундаменте устройство подвала или цокольного этажа в большинстве случаев оказывается не только конструктивно возможным, но и экономически оправданным, что очень важно. Это и увеличение площади дома на целый этаж, и использование фундамента в качестве стен подвала, и снижение относительной стоимости квадратного метра.

Планируя подвал, для определения затрат на его строительство необходима инженерная оценка сложности гидрогеологических условий. Необходимо знать:

типы и свойства грунта;

глубину его промерзания;

расположения водоносных пластов;

уровня грунтовых вод;

уровень паводковых вод;

изменения уровня грунтовых вод в течение всего сезона, так как практически качественно заизолировать его довольно сложно и др. Требования к подземным частям зданий – глубина заложения, прочность, деформативность и долговечность регламентируются действующими СниП «Дома жилые одноквартирные», которые устанавливают технологию проведения строительных работ.

Исходя из строительных норм и правил стены подвалов устраивают из монолитного бетона класса не ниже В12,5 про прочности на сжатие, сборных бетонных блоков или каменной (кирпичной) кладки. Сборные бетонные блоки также должны быть изготовлены из бетона класса не ниже В12,5 и соответствовать требованиям ГОСТов. Конструктивно стены подвала обычно совмещают с ленточным фундаментом, а потолок – с железобетонным цокольным перекрытием.

На пол подвала, расположенного ниже уровня грунтовых вод снизу действует давление воды. При разности уровней в 1 метр давление на 1 кв. м будет примерно около 1 тонны. Именно поэтому пол такого подвала должен быть не только герметичным, но и тяжелым и хорошо армированным.

Технология сооружения подвала

Существуют разные варианты устройства подвалов. Как правило, технология их сооружения следующая. Сначала выкапывают котлован, размеры которого в плане на 1–1,2 м больше подземного этажа. Грунт на его дне уплотняют, затем последовательно насыпают и тщательно утрамбовывают, поливая водой, слои песка и гравия, устраивая таким образом песчано-гравийную подушку.

Далее поверх песчано-гравийной подушки укладывают слой тощего бетона, армированного дорожной сеткой. Поверхность выравнивают, чтобы не повредить расстилаемую затем рулонную гидроизоляцию. Поверх этих слоев отливают железобетонную фундаментную плиту, чаще всего из бетона класса В25 (марка М350) и выше. Для приготовления бетона берут 1 часть цемента 350 или выше, 4 части песка и 8 частей щебня или гравия. Толщина бетона – 8 см. Сверху плиту выравнивают и заглаживают. На этой плите сооружаются стены подвального этажа. Однако сооружать пол в подвале можно не только из бетона. Применяют и другие материалы.

Затем монтируют внешнюю гидроизоляцию и теплоизоляцию, устраивают дренажную систему. Свободное пространство засыпают землей. Чтобы под дом не проникали дождевые воды, по его периметру делают отмостку, устанавливают водоприемные решетки, желоба и приемники для отвода атмосферных осадков в дренажную систему. После укладки дренажных труб траншею засыпают щебнем.

Сверху можно уложить мытый крупный щебень или каменные окатыши в качестве декоративной отсыпки. По периметру дома, на границе грунта и щебня, монтируется бордюр. Такие системы удобны, так как такой дренаж собирает не только грунтовую, но и ливневую воду с крыши дома и с поверхности земли, а также позволяет фундаментным стенам «дышать», что благотворно сказывается на всей конструкции дома.

Если дом стоит на каменном ленточном фундаменте, то стены подвала являются одновременно фундаментом. Толщина (рис. 30) стен в этом случае соответствует ширине фундамента.

Гидроизоляцию подвала осуществляют в соответствии с уровнем грунтовых вод (рис. 31). Если уровень высокий, то устраивают кольцевой дренаж и оклеечную гидроизоляцию из двух-четырех слоев рубероида на горячей битумной мастике или иного гидроизоляционного материала. Чтобы дом приподнять, желательно его установить на искусственную щебеночную подушку. В случае, если уровень грунтовых воды низкий, а почва песчаная, тогда предусматривают обмазочную гидроизоляцию без дренажа.

Вентилируют подвал через продухи или вентиляционные окошки в цокольной части дома. Вентиляционное окно можно располагать в специальном приямке, который сверху закрывают решеткой. Отмостки вокруг дома могут быть выполнены из бетонного или глинощебеночного материала, шириной до 1,5 м.

Стены и пол подвала должны противостоять давлению грунта, защищать подвал от воды, и в какой-то мере теплоизолировать помещение. Стены должны воспринимать боковые нагрузки от грунта. Нагрузки будут особенно высоки при высоком уровне вод, когда вокруг пучинистый грунт. От расширения мерзлого грунта стены подвала стремятся сложиться внутрь дома. Жесткие бетонные перекрытия подвала помогают воспринимать эти нагрузки. Значительно уменьшить глубину промерзания фундамента можно, если уложить в грунт, вокруг дома, утеплитель на ширину 1,5 м от стены, под отмосткой. Завернутые в полиэтилен панели пенополистирола или смесь керамзита с крупным песком могут уменьшить глубину промерзания на 50–85 см. Эти рекомендации особенно полезны для тех, у кого близки грунтовые воды, и для тех, кто уже построил дом, но не обеспечил нужную глубину заложения фундамента.

В иных случаях, чтобы обеспечить прочность, наружные стены подвала следует подпирать внутренними не более, чем через три – четыре метра (рис. 32). При этом при глубине подвала 2–2,5 м стены его должны иметь следующую толщину.

Толщина стен подвала

При длине стен до 3 м При длине стен 3–4 м

Материал стен / На глубине/ м 0.0 2,0 2,5 0.0 2,0 2,5

Кирпич железняк 38 см 64 см 77 см 51 см 77 см 90 см

Железобетон 15 см 20 см 30 см 20 см 30 см 40 см

Монолитный бетон 20 см 30 см 40 см 25 см 40 см 50 см

Бетонные блоки 25 см 40 см 50 см 30 см 50 см 60 см

Как сделать подвал сухим

Подвал не должен ассоциироваться исключительно с грязью, мышами и сыростью. Чтобы все пространство загородного дома использовать с максимальной пользой, необходимо благоустроить подвал самым тщательным образом. Одной из серьезных проблем для подвалов является его подтопление, которое связано с подземными водами – почвенными, верховодкой и грунтовыми.

Почвенные воды бывают временными и постоянными. Временные почвенные воды образуются из атмосферных осадков, талого снега и в результате садового полива. Постоянные почвенные воды распространены на болотах, в илистых почвах при близком залегании грунтовых вод от поверхности земли. Верховодка всегда имеет ограниченную площадь распространения и временный характер. Она исчезает в засушливые периоды и появляется вновь во время выпадения значительного количества осадков. Как правило, верховодка встречается в супесчано-суглинистых грунтах. Грунтовые воды распространены в природе почти повсеместно. Обычно они имеют безнапорный характер и связаны с атмосферным давлением. Поэтому глубина их залегания, температура и другие параметры подвержены систематическим колебаниям – ежесуточным, ежемесячным, годовым. На их уровень влияют осадки.

Для подвальных помещений одним из основных врагов является крыша дома в дождливую погоду. Атмосферные осадки, стекая с кровли, перенасыщают почву влагой по всему периметру строения. Вода заливает фундамент и, если во время строительства не была создана надежная система водоотвода, дренажа и гидроизоляции подвала, в нем обязательно будет вода. Старые дома, а иногда и новые коттеджи построены без учета воздействия грунтовых и поверхностных вод. В таких домах не всегда предусмотрена система водопонижения и часто нарушена или отсутствует внешняя гидроизоляция. Кроме того, обычно подвал располагается ниже уровня грунтовых вод, поэтому стены его испытывают на себе постоянное воздействие влаги. Традиционно используемые для укрепления подвала бетон и кирпич гигроскопичны. Грунтовые воды попадают в поры этих материалов, замерзают в зимний период, оттаивают в летний и в результате приводят к разрушению бетона или кирпича, а значит, и подвала.

Защита от проникновения воды является важным фактором сохранности и долговечности дома. Правильно выполненная гидроизоляция подвала улучшает эксплуатационные характеристики материалов конструкций и создает здоровый микроклимат в помещениях.

Способы защиты подвала от воды

Выбор эффективных способов устройства новой и ремонта существующей гидроизоляции подвала является очень серьезной и важной проблемой для застройщиков. Применяемый тип водонепроницаемых покрытий должен обеспечить долговечность, надежность, снижение затрат на устройство гидроизоляции и продления срока ее службы. В настоящее время существуют разнообразные способы защиты подвала загородного дома от проникновения воды. Гидроизоляция может быть горизонтальной, предполагающей создание дренажных систем, отводящих воду от здания, и вертикальной, защищающей непосредственно фундамент и стены. Если дом построен, создать вокруг него эффективную дренажную систему не получится, так как она должна создаваться одновременно со строительством здания.

Вертикальную гидроизоляцию разделяют на противонапорную и противокапиллярную, или проникающую. Противонапорная стремится не допустить соприкосновения фундамента и стен с водой, противокапиллярная предотвращает проникновение влаги внутрь материала, из которого они построены. Основными разновидностями противонапорной гидроизоляции являются:

мембранная;

обмазочная;

оклеечная;

окрасочная;

холодные мастики.

Возможности внешней и внутренней гидроизоляции значительно различаются. В первом случае напор воды прижимает покрытие к основе, во втором – отрывает от нее. Правильный выбор материала гарантирует правильный выбор материала или системы материалов.

Во многих случаях необходимое осушение фундамента и цокольной части фасада с наружной стороны невозможно или нежелательно. В этом случае гидроизоляцию и ремонт влажных подвальных помещений проводят изнутри. Проще всего это сделать, используя сухие строительные смеси на основе цемента. Сухие строительные смеси на основе цемента имеют следующие преимущества:

экологически безвредны;

имеют более высокие физико-механические показатели, чем, например, материалы на битумной основе;

имеют высокую адгезию к различным основаниям – бетонным, кирпичным, деревянным, металлическим и др.;

могут долго выдерживать статические и динамические нагрузки;

отличаются удобством и высокой производительностью в работе;

ее можно наносить на мокрые поверхности. В некоторых случаях увлажнение поверхности перед нанесением гидроизоляционного полимерцементного материала является обязательным условием.

Недостатки:

низкая эластичность. Составы такого типа не рекомендуется применять в местах концентрации напряжения, возникающего от перегрузок, перепадов температуры и т. д. В таких случаях полимерцементные мембранные составы применяют в сочетании с эластичными герметиками.

По воздействию на гидроизолирующую поверхность гидроизоляционные цементные материалы подразделяют на пленочные и проникающие; по составу их подразделяют на полимерцементные и цементно-минеральные; по способу нанесения на обмазочные и штукатурные.

Способ гидроизоляции подвальных помещений с помощью сухих смесей один, но применяемые материалы могут значительно отличаться по способу химических компонентов. Довольно часто в целях гидроизоляции применяют порошковые гидроизоляционные материалы, приготовленные на основе цементных и вяжущих компонентов с добавлением синтетических смол и высококачественных пластификаторов, регуляторов затвердения и т. д.

Наличие в цементе 0,2–0,3 % пластифицирующей сульфитно-дрожжевой бражки существенно увеличивает его вяжущие свойства, что, в свою очередь не только предотвращает возникновение в гидроизоляционном покрытии новых микротрещин, но и позволяет надежно закупорить старые трещины. Полимерцементные пленочные составы чаще всего применяют для окрасочной или штукатурной гидроизоляции. Они могут быть изготовлены на основе винилацетата (5–10 %) и синтетической смолы. Материалы этого вида могут быть жесткими и эластичными. Жесткие представляют собой составы с низким водопоглощением. Изготовленные из них покрытия характеризуются хорошими физико-механическими свойствами. Эластичные гидроизоляторы необходимо использовать в течение одного часа.

Очень эффективной считается проникающая гидроизоляция. В исходном состоянии материалы этой группы представляют собой сухую смесь, содержащую химически активные добавки. После перемешивания с водой и нанесения состава на влажную поверхность активные вещества вступают в реакцию с бетонным основанием. В результате химического процесса образуются нерастворимые кристаллы, которые начинают расти в порах бетона. Чем более насыщены водой капилляры, тем лучше происходит рост кристаллов, которые могут проникать в бетон на глубину до 10 см, заполняя собой микропустоты. Они образуют водонепроницаемый слой и уплотняют структуру бетона.

Готовое покрытие инертно, не содержит растворителей и не выделяет испарений. Срок его службы, как правило, такой же, как и срок службы самого бетонного основания. К достоинствам проникающей гидроизоляции относят ее высокую экологичность. Обработанное основание не пропускает воду, но остается паропроницаемым – «дышит».

Как применять сухие смеси

Прежде чем использовать сухие смеси, необходимо соответствующим образом подготовить поверхность, которая будет подвергнута гидроизоляции. Основание очищают от пыли, наплывов, высолов и веществ, снижающих адгезию (жиров, масел, краски и др.). Делают это с помощью шпателя, стальной щетки или пескоструйного аппарата. Глубокие трещины предварительно расшивают, а затем шпатлюют и пропитывают специальной грунтовкой. Участки с высолами просушивают, а затем снимают высолы механическим путем. Выступающие ребра и углы сглаживают до радиуса не менее 4 см. Емкость, в которой смесь будет разбавляться водой, должна быть изготовлена из пластика или нержавеющего материала. В процессе работы будут необходимы низкооборотная дрель с насадкой для размешивания, нержавеющие металлические шпатели и кисти.

Перед использованием смесь медленно всыпают в нужное количество воды температурой 15–20 градусов Цельсия и тщательно размешивают смесителем с невысокой частотой оборотов до получения однородной массы необходимой консистенции. Если во время проведения работ смесь стала гуще, ее размягчают, перемешав, без добавления воды. Повторное добавление воды уничтожит гидроизоляционные качества практически любой смеси.

Как правило, укладывают смесь в два слоя или более, нанося состав кельмой, шпателем или кистью по способу «мокрым по мокрому». После нанесения каждого слоя его тщательно разравнивают в одном направлении.

Следующий слой наносят перпендикулярно предыдущему. Некоторые виды сухих строительных смесей не могут служить финишным (окончательным) покрытием. Для защиты от механических повреждений усложенную гидроизоляцию иногда защищают слоем цементной штукатурки.

Чтобы быстро остановить сильную протечку, можно использовать быстросхватывающиеся смеси. В этом случае их необязательно разбавлять водой по вышеуказанному способу. Необходимо заполнить дефектное место достаточным количеством сухой смеси и удерживать ее до схватывания. Вода, протекающая под напором сквозь дефектное место, сама разбавит смесь, которая затвердеет за несколько минут.

Одним из современных гидроизолирующих материалов проникающего действия для бетона и кирпича является Акватрон 6. Он не уступает, а по многим показателям, в том числе ценовым, превосходит многие зарубежные аналоги. До недавнего времени Акватрон 6 был известен только специалистам. С его помощью производилась гидроизоляция подводных туннелей Иркутской ГЭС, водоотстойников очистных сооружений Москвы, Санкт-Петербурга, Алтая и других российских регионов.

В гидроизолирующем материале Акватрон 6 компоненты оптимизированы не только по химическому, но и по физическому состоянию. Так, например, входящий в его состав песок, в результате специальной механической обработки превращается из инертного заполнителя в активный компонент, который увеличивает адгезию с защищаемой поверхностью и ее прочность. Эффект водонепроницаемости образуется за счет проходящей внутри структуры строительного материала реакции между компонентами состава и компонентами защищаемого материала.

Химические компоненты Акватрон 6 глубоко проникают в материал под действием осмотического (капиллярного) давления. В результате химических реакций образуются нерастворимые кристаллы игольчатой формы, которые заполняют капилляры и усадочные трещины, вытесняя при этом воду. Этот процесс происходит как по направлению, так и против давления воды. Визуальное изменение структуры гидроизоляционной смеси в контакте с конструкцией, измеренное электронным микроскопом, показывает проникновение состава на глубину более 150 мм.

При использовании гидроизолирующих материалов Акватрон 6 сохраняется паропроницаемость – способность высыхать после увлажнения и пропускать воздух без проникновения влаги. Материал можно использовать в качестве добавки в цементным растворам. Водонепроницаемость и морозостойкость основного материала становятся такими же, как и при применении гидроизоляционной смеси в качестве покрытия. Акватрон 6 повышает стойкость обрабатываемого материала к кислотным и щелочным растворам, обеспечивает непроницаемость таких нефтепродуктов, как бензин, трансформаторное масло, дизельное топливо. Акватрон прост в применении, долговечен, не токсичен при нанесении и эксплуатации, не оказывает вредного действия на человека и окружающую среду, разрешен к использованию в контакте с питьевой водой.

Гидроизолирующий материал Акватрон 6 следующими свойствами:

обеспечивает непроницаемость воды, растворов кислот и щелочей, солевых растворов, нефтепродуктов через пористые материалы при высоком гидростатическом напоре;

уменьшает разрушения строительных конструкций при циклическом замораживании и оттаивании;

увеличивает прочность и износостойкость материала;

сохраняет воздухопроницаемость материала;

используется как со старым, так и с новым бетоном;

применяется при внутренних и внешних работах.

Акватрон 6 успешно применяют при изготовлении новых строительных конструкций, а также при ремонте и восстановлении водонепроницаемости старых конструкций:

хранилищ воды и водонапорных башен;

подвалов;

насосных станций и шахт;

перекрытий, полов санузлов и ванн;

дорог, мостов, путепроводов;

канализационных коллекторов;

очистных сооружений;

плотин и водопроводных сооружений;

плавательных бассейнов;

ледовых спортивных арен;

дымовых труб.

Материал повышает стойкость к растворам серной, соляной, азотной кислот, гидрохлорида натрия, морской воды и другим агрессивным средам.

Существуют и другие способы защиты подвала от воды.

Чтобы защитить подвал от воды, его стены и пол можно выполнить в виде сложных многослойных конструкций (рис. 33). В лучшем случае, когда грунтовые воды залегают ниже уровня пола подвала, достаточно слоев 1–7:

1) стены и пол подвала должны быть защищены слоем утрамбованной глины толщиной от 25 см. Этот слой можно не укладывать, если грунт представляет собой жирную глину, а также, если к подвалу нигде не подходят прослойки супеси или песка;

2) 20 см утрамбованной подсыпанной смеси из песка и щебенки;

3) железобетонное основание толщиной от 10 см;

4) два слоя хорошо проклеенного гидростеклоизола;

5) бетонный пол, толщиной от 5 до 10 см;

6) железобетонная стена (толщину следует выбрать по таблице);

7) бетонная отмостка толщиной 5 см, положенная на осевшую в течение года мятую глину.

Если уровень грунтовых вод выше уровня пола подвала, слой 5 рекомендуется выполнять из железобетона с гидроизолирующими добавками. Кроме того, следует наклеить дополнительный слой двойного гидростеклоизола (8) на внутренние стены подвала, снаружи обложить слоем в 0,5 кирпича кирпичом желняком – красным пережженным кирпичом на богатом растворе (9). Дополнительной защитой могут стать гидроизолирующая стяжка по полу и такая же штукатурка по стенам (10). Гидроизолирующие компоненты можно добавлять и в состав слоев 3 и 6.

Бетон для устройства подвала изготавливают из следующих компонентов:

портландцемент марки 500 и выше – 1 часть (по объему);

промытый песок – 2–3 части;

гранитный щебень – 4 части;

вода – 0,7–1 часть.

Укладывать бетон следует небольшими слоями при помощи вибратора и без длительных, больше 12 часов, перерывов. Опалубку выполняют из прочных обрезных досок 4 см, сплоченных и подпертых через 50 см.

В качестве гидроизолирующих материалов применяют:

гидроизолирующую смесь «Гидро-S», приготовленную с минеральной расширяющей минеральной добавкой ИР-1;

финскую водостойкую добавку Sikacim (делает бетон и цементный раствор водонепроницаемым. Применяется для бетонирования стен подвалов, фундаментов, защиты полов террас от влаги, заливки ступеней и др., а также иные добавки для бетонов и строительных растворов на основе новых материалов и технологий.

Эти добавки работают только в армированных железобетонных плитах, стенах и штукатурке, нанесенной по металлической сетке.

Если в подвал проникает вода, применяют дополнительный способ защиты. В этом случае пол подвала сооружают с небольшим уклоном (1 % – 1 см/м) к одному из углов. В низком углу обустраивают приямок глубиной 25–35 см и размером 30 × 30 см. Если грунтовые воды стоят высоко и насыщают толстый слой грунта, воду из приямка выкачивают при помощи насоса. Если грунтовые воды находятся глубоко или насыщают наверху небольшую прожилку грунта, а под полом подвала сухо, в приямке можно устроить дренажную скважину.

При устройстве подвала особенно сложно сделать вход или въезд в подвал (гараж под домом), так как через такие входы и въезды дождевые и талые воды особенно легко проникают в подвал. Чтобы защититься от них перед началом лестницы (пандуса) делают порог, высотой 20–30 см над уровнем земли, а саму лестницу или пандус накрывают крышей.

Под входом в подвал следует устроить водосборник, в виде траншеи, закрытой решеткой, из которой вода сбрасывается либо в расположенный неподалеку овраг, либо в дренажную скважину, либо в магистральную канализацию (рис. 3 иль).