В официальном строительстве утепление фундамента дома снаружи не является обязательным, так как в масштабных объектах фундаменты обычно закладываются в грунт ниже границ промерзания. Однако при возведении одно- двухэтажного дома такой конструктив не выгоден, и в целях достижения экономии предпочтения отдаются фундаментам мелкого заложения. Они по всей высоте находятся в промерзающей зоне, поэтому утепление рекомендовано в качестве лучшей защиты от воздействия сил морозного пучения. Да и вообще, теплоизолированные полы и защищённый от промерзания фундамент, сохранят значительную часть тепла, которое дом теряет через соприкасающиеся с грунтом конструкции.
Для чего нужно утеплять фундамент дома снаружи
Утепление фундамента может преследовать две стратегические цели:
- Если грунт пучинистый, прослойка утеплителя даёт возможность отодвинуть его от фундамента.
- На непучинистых грунтах процесс утепления сводится к уменьшению теплопотерь зданием в холодный сезон года.
В целях недопущения морозного пучения, в СП 50-101-2004 (пункт 12.2.5) сказано, что глубина заложения фундамента может не зависеть от уровня промерзания грунта в том случае, если: а) на участке грунт с непучинистыми свойствами; б) предусмотрены специальные мероприятия, исключающие промерзание фундамента и грунта под отмосткой.
Морозное пучение – явление опасное, так как в результате расширения объёма замерзающей воды может поднимать уровень грунта выше постоянной отметки. Происходит это, когда воедино складываются три обстоятельства:
- в толще грунта имеется постоянный источник влаги;
- пласт имеет мелкозернистую структуру, способную удерживать воду;
- почва ничем не защищена от промерзания.
Самому большому риску разрушения, вызванного подъёмом грунтов, подвергаются неотапливаемые подполья и подвалы. Грунт примораживается к стенам, а при подъёме попросту рвёт обычную кладку из кирпича или блоков ФБС. Поэтому на пучинистых грунтах рекомендуется заглублённые конструкции строить только в монолите, наружную поверхность которой нужно изолировать от примораживания грунта как минимум слоем рулонной гидроизоляции с гладкой поверхностью.
Если подвал отапливаемый, разница температур будет провоцировать образование конденсата, поэтому утепление наружной поверхности стен становится обязательным. То есть, вертикальное утепление не только сберегает тепло, но и уменьшает вероятность образования сырости. Горизонтальное утепление (под подошвой фундамента и под отмосткой) больше защищает от морозного пучения, а на теплопотери здания особо не влияет и в этом плане является малоэффективным.
Виды материалов для утепления
Несмотря на разнообразие утеплителей, существует ограниченный круг материалов, который можно применить для утепления фундамента. Многое зависит от того, где именно будет укладываться прослойка. На вертикальных поверхностях нет больших нагрузок, поэтому здесь можно использовать практически все виды плитных материалов, обладающих плотностью 25-35 кг/м³.
Другое дело, что многие из них достаточно дорого стоят (тот же вермикулит, или пеностекло), поэтому выбирают традиционно пенопласты. Они, кстати, могут использоваться не только в плитной форме, но и в качестве напыляемого покрытия. Для закладки под подошву можно использовать только экструзионный пенополистирол, так как другие виды пенопластов, и тем более минеральных ват, нужной плотностью, прочностью и биологической устойчивостью не обладают.
Рассмотрим кратко характеристики материалов, применяемых для утепления фундаментов.
Минераловатные материалы
Минеральная вата, как теплоизоляционный материал, обладает массой преимуществ. Основным является высокая паропроницаемость, поэтому для газобетонных стен данный вариант является лучшим. Но в случае с фундаментом достоинства минваты бесполезны, так как она сильно подвержена сжимающим нагрузкам и не обладает достаточной влагостойкостью. Если для утепления фундамента минеральную вату и применяют, то только в цокольной (наземной) части, для закладки под финишное покрытие.
Существует три основных вида минеральных ват: каменная (базальтовая), шлаковата и стекловата. Наименьшей гигроскопичностью отличается только первый вариант. Он же имеет самую высокую температуру спекания (1000 градусов по сравнению с 300), поэтому при пожаре слой такой теплоизоляции фактически защищает основание от перегрева. Коэффициент теплопроводности у каменной ваты самый низкий, поэтому она отлично подходит не только для утепления цоколя, но и всего фасада.
Для утепления цоколя по принципу вентилируемых систем нужно брать минвату плотностью 100 кг/м³. Под штукатурку подойдёт и вариант 80 кг/м³.
Пенопласт
В обиходе пенопластом все привыкли называть сформованную в виде плит вспененную пластмассу, не вдаваясь в подробности, из какого полимера она изготовлена. А разница есть, так как к категории пенопластов относится минимум пять разных материалов. В строительстве, для утепления фундаментов применяют в основном более дешёвый пенополистирол. Изготавливается он по разным стандартам, и потому имеет разные характеристики.
Пенополистирол
По ГОСТ 15588 выпускается ЕРS – экспандированный пенополистирол, гранулы которого сначала нагреваются до +80 градусов, а потом, под воздействием изопентана вспениваются. После сушки и выдержки из массы начинают формовать крупные блоки, подвергая их вторичному нагреву до спекания. Когда массив охладится, его нарезают на плиты.
Маркируют их буквами ПСБ-С или ППС, с цифровым обозначением плотности (10-45) в кг/м³. Для закладки под подошву плиты беспрессовый пенополистирол берётся с максимальной плотностью ППС-45, для утепления вертикальных поверхностей достаточно ППС-25.
По ГОСТ 31310 производят пенополистирол по экструзионной технологии, поэтому маркируют его ЭППС (в европейской транскрипции XPS). По химическому составу он похож на ПСБ-С, но процесс производства совсем другой. Здесь вязкая масса вспененного полимера пропускается через экструдер, который и задаёт массиву форму и нужный размер. Затем блок пенополистирола помещается в автоклав, где обрабатывается под давлением горячего пара.
Спекшийся монолит выдерживают трое суток, а затем режут на плиты, которые благодаря практически монолитной, почти беспустотной структуре, имеют более высокую, чем у ПСБ-С механическую прочность. Даже при меньшей плотности экструзионный пенополистирол способен выдерживать больше нагрузок, поэтому под подошву можно закладывать плиты ЭППС-30.
Пенополиуретан
Ещё одной, весьма популярной разновидностью пенопласта является пенополиуретан, который в строительстве используется в самых разных ипостасях. Это не только теплоизоляционные материалы, но и герметики, клеи, краски по бетону, лепнина, декоративные панели и многое другое. Полиуретановый утеплитель в плитной форме внешне очень похож на пенополистирол, хотя такой же механической прочностью из-за большой эластичности не обладает.
Применяется этот полимер и в напыляемой форме, наносится на поверхности посредством специального оборудования. Пенополиуретановое утепление можно производить только на вертикальных поверхностях (стены подвала, цоколь) и под отмосткой. Коэффициент теплопроводности у него самый низкий из всех утеплителей, а это значит, что изоляционный слой может быть более тонким.
Пенный утеплитель наиболее эффективен за счёт бесшовности получаемого покрытия. Однако частные застройщики предпочитают использовать плиты, так как никакого специального оборудования для их монтажа не требуется и работу можно выполнить самостоятельно. Современные плитные утеплители ППУ выпускают в одно- или двухсторонней оболочке из армофола, стеклоткани или крафт-бумаги. Она не только защищает материал от УФ-лучей, но и увеличивает прочность на сжатие и изгиб. Соответственно, вдвое возрастает и срок эксплуатации.
Особенности утепления фундаментов разной конструкции
Из всего, сказанного выше об утеплителях, становится понятно, что наиболее оптимальным выбором для фундамента является пенополистирол. Именно его мы и будет иметь в виду, рассказывая о процессе теплоизоляции.
Наружная теплоизоляция ленточных фундаментов
Фундаментная лента представляет собой закольцованную по периметру балку с прямоугольным сечением, высота которой минимум вдвое больше ширины. Как и плита, лента может закладываться в грунт ниже границ промерзания, быть мелкозаложенной (до 50 см вглубь) или представлять собой располагающуюся на поверхности железобетонную решётку. Нужный конструктив, как и оптимальный вариант утепления, выбирается в зависимости от конкретных условий строительства.
Для утепления фундаментной ленты можно использовать три способа:
- Заложить плиты в опалубку (или в траншею, если фундамент щелевой). При застывании залитой бетонной смеси утеплитель отлично сцепится с цементным камнем.
- Применить для формирования ленты пенопластовые элементы неснимаемой опалубки. Их продают в виде объёмных коробов из пенополистирола, стенки которых соединены между собой металлическими стяжками.
- Приклеить плитный материал уже после того, как бетон затвердеет. Этот способ позволяет произвести утепление фундамента уже отстроенного дома.
При утеплении ленточных фундаментов может применяться несколько схем расположения утеплителя, в зависимости от конструктивных особенностей здания. Если подвала нет, утепляют внешние вертикальные поверхности и грунт под отмосткой. При наличии подвала (цокольного этажа) утепление нужно производить не только на стенах, но и под полом.
В неотапливаемом строении (летней времянке, холодной пристройке или дачном доме), утеплитель закладывается только под подошву, если фундамент мелкозаглублённый. Фундаменты без подвала, подошва которых опускается ниже зоны промерзания, можно не утеплять вообще.
Утепление плитных фундаментов
В отличие от ленточных и точечных фундаментов, плита нередко выполняет функцию пола первого или цокольного этажа, а потому утепляться может основательно. «Может», а не «должна», мы говорим потому, что необходимость в утеплении возникает далеко не всегда.
Закладывать утеплитель под подошву обязательно нужно в двух ситуациях: 1) когда строительство ведётся на пучинистых грунтах – в качестве защиты от воздействия сил морозного пучения; 2) когда плита формируется по системе УШП, с закладкой греющей системы пола непосредственно в тело фундамента – для максимального снижения теплопотерь. В остальных случаях систему тёплого пола можно просто заложить под декоративное покрытие, а фундаментная плита просто утепляется по торцам и цоколю, с обязательной закладкой пенополистирола под отмостку.
При утеплении подошвы плиты теплоизоляционный материал в любом случае закладывается в опалубку. Сама она, как и в случае с лентой, может собираться из несъёмных элементов, исключающих применение пиломатериала для формования конструкции. Несъёмную опалубку можно применить только для плоской плиты – утепление ребристой производится только по деревянной или инвентарной опалубке.
Фундамент на столбчатых опорах
Средняя высота монолитных столбов или буронабивных свай в частном строительстве варьируется в пределах 1,5-3 м в зависимости от глубины промерзания грунта. Их подошва всегда опускается ниже отметки УПГ, поэтому утеплять опоры в подошве нет необходимости. И тем более это не нужно на вертикальных поверхностях, так как в контуре такого фундамента никогда нет отапливаемых помещений.
Однако при необходимости возведения стен дома из каменных материалов, столбчатые опоры обвязываются железобетонным ростверком – вот он-то и нуждается в утеплении. Если низ ростверковой балки соприкасается с грунтом или немного заглублён, утепление выполняется по аналогии с ленточным фундаментом. В траншею насыпается и уплотняется песок, настилается гидроизоляционная мембрана и укладывается ЭППС, который должен плотно соприкасаться с нижней поверхностью ростверка.
Если ростверк поднят выше планировочной отметки грунта, утеплитель устанавливают вертикально, по предварительно изготовленной забирке и под отмосткой. Так грунт не будет промерзать как под самим домом, так и по внешнему периметру фундамента. Пространство между полом первого этажа и грунтом обычно засыпается керамзитом или песком, но непосредственно под бетонной стяжкой или внутрь каркасного пола тоже закладывается пенополистирол.
Монтаж утеплителя своими руками
Если говорить о горизонтальном утеплении под подошвой, оно выполняется после того, как вырыт котлован или траншеи, грунт спланирован и уплотнён, а поверх него уложена плёночная гидроизоляция. Обычно в этом качестве применяется ПВХ мембрана, края которой свариваются, образуя сплошной ковёр. Минимальная толщина утеплителя под фундаментом: 100 мм - и лучше, если это будет не один слой, а два по 50 мм, уложенный со смещением стыков.
При вертикальном утеплении, если оно не производилось в процессе устройства опалубки, утеплитель крепится поверх гидроизоляционного слоя, защищающего фундамент от грунтовой влаги (например, обмазки на полимерцементной основе).
Плиты крепят на плиточный клей, с дополнительным креплением тарельчатыми дюбелями. Под них в бетоне приходится сверлить отверстия, и чтобы это не нарушало целостность гидроизоляционной защиты, их необходимо герметизировать с помощью битумной мастики или силиконового герметика.
Если утеплитель, установленный на стенах фундамента ниже планировочной отметки, имеет защитную оболочку из крафт-бумаги, никаких дополнительных покрытий перед обратной засыпкой грунта можно не предусматривать. В остальных случаях поверх утеплителя ещё монтируют профилированную ПВХ мембрану. На цокольных поверхностях теплоизоляционный материал всегда закрыт финишным покрытием.
Горизонтальное утепление под отмосткой укладывается выше дренажного пояса, на слой песчаной уплотнённой отсыпки. Сверху теплоизоляция укрывается водонепроницаемой плёнкой, препятствующей вытеканию из опалубки цементного молока.
Чем больше формат листов пенополистирола, тем меньше стыков, поэтому плиты для закладки под фундаментную плиту берут размером 2400*600 мм. Для монтажа на вертикальных поверхностях удобнее использовать листы длиной 1200 мм.
Подготовка фундамента и приклейка пенопласта - заключение
Подготавливать фундамент к утеплению требуется только в одном случае – когда изолировать нужно вертикальные поверхности уже готовой конструкции (чаще это стены подвального помещения). Если их пришлось откапывать, бетон необходимо хорошо очистить от земли с применением металлической щётки или водоструйного аппарата. Обнаруженные под слоем грязи трещины и сколы необходимо заделать, выемки зачеканить раствором, бугры стесать шлифмашинкой (чтобы не мешали прижимать пенополистирол к основанию).
Удалив пыль, поверхности фундамента желательно обработать обмазочной гидроизоляцией. Когда она полностью высохнет, можно приступать к монтажу пенопласта. Для фиксации плит к основанию лучше всего подходит полимерцементный клей – продаётся в виде сухой смеси, разбавляемой водой перед употреблением. Через сутки, когда клей наберёт прочность, плиты дополнительно крепят дюбель-грибками по 2шт/м², а для герметичности все швы задувают полиуретановым герметиком. Когда он полимеризуется, останется только укрыть утеплитель защитной мембраной и произвести обратную засыпку.
