Фундамент тепло любит
20.07.2008
Конструктивные элементы подземных частей зданий, включая фундаменты, при эксплуатации испытывают значительные физические нагрузки от воздействия температурных факторов. Если не предусмотреть эффективную теплозащиту заглубленных конструкций, то в них могут появиться трещины, что чревато разрушительными последствиями.
При возведении фундаментов зданий одной из основных задач, стоящих перед строителями, считается обеспечение теплоизоляции элементов, являющихся ограждающими конструкциями подвалов и цокольных этажей.
Заслон от холода
Усовершенствованные нормы по тепловой защите обязывают надежно утеплять подземные части здания. Одним из наиболее надежных и экономичных типов теплоизоляции при устройстве заглубленных фундаментов считается сплошная наружная защита плитами из экструдированного вспененного полистирола. Важность задачи объясняется и тем, что на зону подвала приходится до 20 процентов всех теплопотерь.
Кроме этого с помощью устройства надежной теплоизоляции можно обеспечить сохранение фундаментами своих эксплуатационных характеристик на долгие годы. Промерзание почв, вызванное холодным климатом и наличием грунтовых вод, становится причиной такого явления, как морозное пучение (подъем слоев грунта в пределах глубины промерзания). Это может привести к деформации и разрушению строительной конструкции.
По данным наблюдений, на территории России в зимнее время происходит промерзание грунтов практически во всех районах. Глубина промерзания зависит от местоположения площадки строительства. Например, на севере Кемеровской области глубина промерзания грунта достигает 3,5 метров, а в районе Ростова-на-Дону – 0,9 метра). Важно учитывать и свойства грунтов, залегающих в основании строящегося сооружения. Теплоизоляция подземной части здания позволяет существенно снизить или вовсе ликвидировать воздействие на фундамент сил морозного пучения и избежать опасных деформаций оснований и ограждающих конструкций.
Еще относительно недавно вопрос теплоизоляции решался в нашей стране с помощью использования различных засыпок: керамзитового гравия, шлаков, утеплителей из ячеистых бетонов, а также устройства под фундаментом песчаной подушки. Однако такие традиционные меры только частично решают проблему теплоизоляции. Для полной нейтрализации сил морозного пучения необходимо утеплить фундамент по всему периметру здания.
В последнее время среди представленных на российском рынке теплоизоляционных материалов широкое признание специалистов и потребителей завоевал экструдированный пенополистирол (например, URSA XPS). Этот материал обладает не только низкими коэффициентами теплопроводности и водопоглощения, но и высокими прочностными характеристиками. Его показатели теплопроводности не снижаются даже при эксплуатации во влажной среде, создавая нормальный температурно-влажностный режим. Закрытая пористая структура и свойства поверхности материала исключают капиллярные явления и обеспечивают минимальное водопоглощение даже в условиях гидростатического давления. Поэтому он может использоваться при непосредственном контакте с грунтом и грунтовыми водами. Устойчивость плит к циклическому перепаду температур обеспечивает высокую, до 500 циклов, морозостойкость. Это позволяет использовать материал в конструкциях, подверженных частой смене температурных режимов при сохранении механических и теплоизоляционных свойств.
Стойкий иммунитет
Несмотря на органическую природу сырья, плиты из экструдированного пенополистирола обладают завидной устойчивостью к воздействию органических кислот, выделяемых микроорганизмами. Поэтому материал может использоваться в конструкциях, непосредственно соприкасающихся с грунтом и растительностью.
Высокие деформационно-прочностные характеристики плит позволяют воспринимать кратковременную распределенную нагрузку 500 кПа. При этом материал сохраняет стабильные физико-механические свойства, форму и размеры во время эксплуатации на протяжении не менее 50 лет.
Проблема предотвращения промерзания тела фундамента и грунта основания стоит довольно остро, так как около 80 процентов грунтов России относятся к пучинистым. Сочетание физико-механических свойств плит защищает тело фундамента и грунта основания от промерзания на пучинистых грунтах. Применение плит из экструдированного пенополистирола превращает стены подземного сооружения в своеобразный аккумулятор тепла, который обеспечивает постоянную комфортную температуру и зимой и летом. Утепление фундамента помогает значительно уменьшить потери тепла, предохранить стены от образования конденсата, развития плесени и грибков. Теплоизоляция цокольных помещений позволяет поддерживать температуру +5-10 °С без дополнительного обогрева. Теплоизоляционная защита с помощью плит из экструдированного пенополистирола также значительно повышает долговечность гидроизоляционной мембраны, предохраняющей сооружения от проникновения в них почвенной воды и влаги. Уложенные поверх гидроизоляционной мембраны плиты из экструдированного пенополистирола также предохраняют ее от преждевременного старения и механических повреждений. Толщина теплоизоляционного слоя определяется расчетом.
При применении теплоизоляционных материалов в теле насыпи важное значение имеет теплоизолирующая способность, прочность и долговечность теплоизоляции. Применение экструдированного пенополистирола в теле насыпи позволяет предохранить от разрушения основные здания при застройке и эксплуатации, а также увеличить несущую способность грунта путем снижения его температуры за счет перемещения верхней границы вечномерзлых грунтов к поверхности.
Применение теплоизоляционных слоев из плит ведет к уменьшению высоты насыпи, сокращению трудоемкости и продолжительности производства работ, что является важным фактором при строительстве зданий и сооружений (особенно в районах Крайнего Севера).
МНЕНИЯ
Владимир Улицкий, научный руководитель, доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой ПГУПС, специалист ЗАО «НПО «Геореконструкция-Фундаментпроект»:
– Считаю своим профессиональным долгом коснуться противоречивой ситуации, сложившейся на строительстве второй сцены Мариинского театра. Смена трех генпроектировщиков за 2 года должна всех участников проекта как минимум настораживать. Может быть, не в проектировщиках корень зла. ЗАО «НПО «Геореконструкция-Фундаментпроект» уже дважды и весьма успешно проходило российскую экспертизу в Москве, по имеющемуся проекту были получены положительные заключения международного эксперта Van Impe, вице-президента общества геотехников. А сейчас сообщают об академике из Москвы, о специальных московских фирмах, которые имеют мощные филиалы в Петербурге и решают все проблемы по высотному и подземному строительству. Я геотехник с более чем 40-летним стажем, но пока не знаком со столь мощным коллективом в нашем городе. Якобы эта фирма уже выиграла тендер на генпроектировщика и мониторинг. Печально, что более 6 месяцев на площадке не выполнялся ни контроль со стороны авторов имеющегося проекта, ни предусмотренный проектом мониторинг. А ведь мониторинг – это инструмент, позволяющий минимизировать геотехнический риск от столь сложного объекта, как глубокий котлован в самом сердце города. Вызывает опасение, что создан специальный Совет, который большинством голосов принял альтернативное решение по устройству глубокого котлована. Суть этого решения пока не раскрывают. Но такие решения должны сопровождаться не волей отдельного специалиста, и решаться не голосованием, а строгими расчетами риска, обеспечения безопасности, корректировками методологии по мониторингу. И не менее важно – строго оценить качество выполненных работ при помощи независимых экспертов.
Татьяна Иванова, генеральный директор ООО «Гидромон»:
– Во всем мире NITCAL (Нитрат кальция, производство Норвегии) используется в качестве противоморозной добавки, а также как эффективный ускоритель и ингибитор. Данная добавка используется для повышения эксплуатационных качеств и долговечности фундаментов, монолитных бетонов, способствует уплотнению бетонной смеси, повышая их водонепроницаемость, прочность, стойкость к истиранию, трещиностойкость, повышает качество поверхности. Добавка не содержит хлоридов и является экологически чистым продуктом. Совместима с любыми видами пластификаторов. Применение данной добавки позволяет снимать опалубку в более ранние сроки. Также для защиты фундаментов от разрушающего воздействия влаги находят свое применение современные материалы ИЗОМАТ (производство Греции). Материалы этого направления имеют высокие показатели по водонепроницаемости. При положительном давлении выдерживают 7 атмосфер, при отрицательном – 5 атмосфер. В нашей компании имеется полная линейка высококачественных материалов марки ИЗОМАТ, с помощью которых эффективно решаются задачи по устройству надежной гидроизоляции фундаментов методом инъекций и пропитки. Специальные материалы ИЗОМАТ также служат для защиты, усиления и ремонта фундаментов.
Автор: Андрей Мельников (по данным «УРСА-Евразия», «ПЕНОПЛЭКС»)
При возведении фундаментов зданий одной из основных задач, стоящих перед строителями, считается обеспечение теплоизоляции элементов, являющихся ограждающими конструкциями подвалов и цокольных этажей.
Заслон от холода
Усовершенствованные нормы по тепловой защите обязывают надежно утеплять подземные части здания. Одним из наиболее надежных и экономичных типов теплоизоляции при устройстве заглубленных фундаментов считается сплошная наружная защита плитами из экструдированного вспененного полистирола. Важность задачи объясняется и тем, что на зону подвала приходится до 20 процентов всех теплопотерь.
Кроме этого с помощью устройства надежной теплоизоляции можно обеспечить сохранение фундаментами своих эксплуатационных характеристик на долгие годы. Промерзание почв, вызванное холодным климатом и наличием грунтовых вод, становится причиной такого явления, как морозное пучение (подъем слоев грунта в пределах глубины промерзания). Это может привести к деформации и разрушению строительной конструкции.
По данным наблюдений, на территории России в зимнее время происходит промерзание грунтов практически во всех районах. Глубина промерзания зависит от местоположения площадки строительства. Например, на севере Кемеровской области глубина промерзания грунта достигает 3,5 метров, а в районе Ростова-на-Дону – 0,9 метра). Важно учитывать и свойства грунтов, залегающих в основании строящегося сооружения. Теплоизоляция подземной части здания позволяет существенно снизить или вовсе ликвидировать воздействие на фундамент сил морозного пучения и избежать опасных деформаций оснований и ограждающих конструкций.
Еще относительно недавно вопрос теплоизоляции решался в нашей стране с помощью использования различных засыпок: керамзитового гравия, шлаков, утеплителей из ячеистых бетонов, а также устройства под фундаментом песчаной подушки. Однако такие традиционные меры только частично решают проблему теплоизоляции. Для полной нейтрализации сил морозного пучения необходимо утеплить фундамент по всему периметру здания.
В последнее время среди представленных на российском рынке теплоизоляционных материалов широкое признание специалистов и потребителей завоевал экструдированный пенополистирол (например, URSA XPS). Этот материал обладает не только низкими коэффициентами теплопроводности и водопоглощения, но и высокими прочностными характеристиками. Его показатели теплопроводности не снижаются даже при эксплуатации во влажной среде, создавая нормальный температурно-влажностный режим. Закрытая пористая структура и свойства поверхности материала исключают капиллярные явления и обеспечивают минимальное водопоглощение даже в условиях гидростатического давления. Поэтому он может использоваться при непосредственном контакте с грунтом и грунтовыми водами. Устойчивость плит к циклическому перепаду температур обеспечивает высокую, до 500 циклов, морозостойкость. Это позволяет использовать материал в конструкциях, подверженных частой смене температурных режимов при сохранении механических и теплоизоляционных свойств.
Стойкий иммунитет
Несмотря на органическую природу сырья, плиты из экструдированного пенополистирола обладают завидной устойчивостью к воздействию органических кислот, выделяемых микроорганизмами. Поэтому материал может использоваться в конструкциях, непосредственно соприкасающихся с грунтом и растительностью.
Высокие деформационно-прочностные характеристики плит позволяют воспринимать кратковременную распределенную нагрузку 500 кПа. При этом материал сохраняет стабильные физико-механические свойства, форму и размеры во время эксплуатации на протяжении не менее 50 лет.
Проблема предотвращения промерзания тела фундамента и грунта основания стоит довольно остро, так как около 80 процентов грунтов России относятся к пучинистым. Сочетание физико-механических свойств плит защищает тело фундамента и грунта основания от промерзания на пучинистых грунтах. Применение плит из экструдированного пенополистирола превращает стены подземного сооружения в своеобразный аккумулятор тепла, который обеспечивает постоянную комфортную температуру и зимой и летом. Утепление фундамента помогает значительно уменьшить потери тепла, предохранить стены от образования конденсата, развития плесени и грибков. Теплоизоляция цокольных помещений позволяет поддерживать температуру +5-10 °С без дополнительного обогрева. Теплоизоляционная защита с помощью плит из экструдированного пенополистирола также значительно повышает долговечность гидроизоляционной мембраны, предохраняющей сооружения от проникновения в них почвенной воды и влаги. Уложенные поверх гидроизоляционной мембраны плиты из экструдированного пенополистирола также предохраняют ее от преждевременного старения и механических повреждений. Толщина теплоизоляционного слоя определяется расчетом.
При применении теплоизоляционных материалов в теле насыпи важное значение имеет теплоизолирующая способность, прочность и долговечность теплоизоляции. Применение экструдированного пенополистирола в теле насыпи позволяет предохранить от разрушения основные здания при застройке и эксплуатации, а также увеличить несущую способность грунта путем снижения его температуры за счет перемещения верхней границы вечномерзлых грунтов к поверхности.
Применение теплоизоляционных слоев из плит ведет к уменьшению высоты насыпи, сокращению трудоемкости и продолжительности производства работ, что является важным фактором при строительстве зданий и сооружений (особенно в районах Крайнего Севера).
МНЕНИЯ
Владимир Улицкий, научный руководитель, доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой ПГУПС, специалист ЗАО «НПО «Геореконструкция-Фундаментпроект»:
– Считаю своим профессиональным долгом коснуться противоречивой ситуации, сложившейся на строительстве второй сцены Мариинского театра. Смена трех генпроектировщиков за 2 года должна всех участников проекта как минимум настораживать. Может быть, не в проектировщиках корень зла. ЗАО «НПО «Геореконструкция-Фундаментпроект» уже дважды и весьма успешно проходило российскую экспертизу в Москве, по имеющемуся проекту были получены положительные заключения международного эксперта Van Impe, вице-президента общества геотехников. А сейчас сообщают об академике из Москвы, о специальных московских фирмах, которые имеют мощные филиалы в Петербурге и решают все проблемы по высотному и подземному строительству. Я геотехник с более чем 40-летним стажем, но пока не знаком со столь мощным коллективом в нашем городе. Якобы эта фирма уже выиграла тендер на генпроектировщика и мониторинг. Печально, что более 6 месяцев на площадке не выполнялся ни контроль со стороны авторов имеющегося проекта, ни предусмотренный проектом мониторинг. А ведь мониторинг – это инструмент, позволяющий минимизировать геотехнический риск от столь сложного объекта, как глубокий котлован в самом сердце города. Вызывает опасение, что создан специальный Совет, который большинством голосов принял альтернативное решение по устройству глубокого котлована. Суть этого решения пока не раскрывают. Но такие решения должны сопровождаться не волей отдельного специалиста, и решаться не голосованием, а строгими расчетами риска, обеспечения безопасности, корректировками методологии по мониторингу. И не менее важно – строго оценить качество выполненных работ при помощи независимых экспертов.
Татьяна Иванова, генеральный директор ООО «Гидромон»:
– Во всем мире NITCAL (Нитрат кальция, производство Норвегии) используется в качестве противоморозной добавки, а также как эффективный ускоритель и ингибитор. Данная добавка используется для повышения эксплуатационных качеств и долговечности фундаментов, монолитных бетонов, способствует уплотнению бетонной смеси, повышая их водонепроницаемость, прочность, стойкость к истиранию, трещиностойкость, повышает качество поверхности. Добавка не содержит хлоридов и является экологически чистым продуктом. Совместима с любыми видами пластификаторов. Применение данной добавки позволяет снимать опалубку в более ранние сроки. Также для защиты фундаментов от разрушающего воздействия влаги находят свое применение современные материалы ИЗОМАТ (производство Греции). Материалы этого направления имеют высокие показатели по водонепроницаемости. При положительном давлении выдерживают 7 атмосфер, при отрицательном – 5 атмосфер. В нашей компании имеется полная линейка высококачественных материалов марки ИЗОМАТ, с помощью которых эффективно решаются задачи по устройству надежной гидроизоляции фундаментов методом инъекций и пропитки. Специальные материалы ИЗОМАТ также служат для защиты, усиления и ремонта фундаментов.
Автор: Андрей Мельников (по данным «УРСА-Евразия», «ПЕНОПЛЭКС»)
рубрика:
Технологии и материалы
