Главное меню

Как защитить землю от промерзания


Как утеплять грунт и предотвратить морозное пучение почвы

Морозное пучение грунтов представляет серьезную опасность всем строениям, опирающимся на грунт. Особенно страдают от вспучиваниия малоэтажные дома, легкие конструкции, дороги. Пучение возникает вследствие замерзания воды. Расширяясь, грунт выдавливает из себя конструкции, деформирует их, уровень почвы при этом поднимается.

Какие силы действуют на строения

На строения заглубленные в почву воздействуют несколько разнонаправленных усилий:

Величина усилий воздействия зависит от степени увлажненности грунтов, их состава, может весьма различаться, по длине даже одного фундамента. Это только увеличивает опасность, так как происходит неравномерное выдавливание или изгибание конструкции, что приводит к ее разлому.

Какие грунты пучат


На территории России до 80% площадей составляют пучащие грунты. Поэтому проблема борьбы с морозным пучением актуальна для ранее построенных зданий без надлежащего утепления земли прилегающей к фундаменту.

К пучению склонны все грунты содержащие в себе глину – глины, сугленки, супеси, пески с пылевато-глинистыми частицами. Именно глина содержит в себе связную воду. К непучащим относятся только крупные и средние пески.

Характерные повреждения – трещины в фундаментах и стенах, перекос дверных и оконных проемов, вспучивание дорожек с невозможностью открыть дверь, перекос легких конструкций возле дома. В худшем случае – разрушение стен.

Утепление грунта – основной метод борьбы с пучением


Основной метод борьбы с морозным пучением почвы заключается в утеплении грунта. Листы теплоизолятора создают повышенное сопротивление тепловому потоку, в результате холод, идущий с поверхности не сможет заморозить слои под утеплителем, так как туда будет постоянно поступать тепло с земли, из здания через фундамент.

Ранее применяемые мероприятия по засыпке конструкций песчаной подушкой толщиной до 0,5 метра, с ограждением ее холстом против заиливания, с отводом воды дренажами, можно считать полезными и в дополнение к современному утеплению грунта.

Оптимальным утеплительным материалом, способным находиться в грунте в незащищенном состоянии является экструдированный пенополистирол. Он достаточно крепкий и не впитывает воду. Применяются марки с плотностью 35 кг/м куб. Для утепления под дорогами, по которым движется автомобиль, – 50 кг/м куб.

Размеры утеплителя

Какая толщина утеплителя необходима для эффективного утепления грунта? Согласно рекомендациям специалистов, проводивших тепловые расчеты и основываясь на опыте эксплуатации утепленных отмосток возле домов, минимальная толщина утеплителя экструдированный пенополистирол равна 50 мм. Но вокруг углов здания (на протяжении 2 м от угла), где суммируется холод, нужно двойная толщина.

Рекомендуется, чтобы ширина утепления положенному по уровню поверхности почвы была не меньше чем глубина промерзания . Это обеспечит достаточную ширину полосы с положительной температурой. Но типовыми конструкциями мелкозаглубленных утепленных фундаментов предусматривается закладка горизонтальной теплоизоляции на уровне подошвы фундамента — 0,4 — 0,5 метра заглубления, при этом ширина полосы утепления значительно уже и определяется расчетом. Широкий же котлован поверху засыпается обратно не пучащим мелким материалом.

Конструкция теплоизоляции

Листы утеплителя экструдированый пенополистирол должны соединяться между собой в паз, их необходимо укладывать вплотную к утеплению фундамента.

Полоса укладывается с наклоном в 2 – 3% от фундамента, что бы обеспечивался сток воды от дома. Часто по краю утепления в грунте укладывается и дренаж, который отводит воду от фундамента.

Делается траншея глубиной 0,5 – 0,6 метра. Дно траншеи засыпается песком 10 – 20 см толщиной, которым формируется и уклон в сторону от дома.

На песок укладываются листы экструдированного пенополистирола, накрываются гидроизолятором. Утеплитель засыпается песчаной подушкой толщиной минимум 20см. Поверху на подушку укладываются штучный материал для дорожек, которым оформляется отмостка вокруг дома. Бетонировать отмостку не рекомендуется, ввиду ненадежности такой отделки.

Утепление грунта под легкими пристройками и дорогами

Очень часто необходимо утеплять грунт под всякого рода пристройками к дому – верандой, террасой, лестницей с крыльцом, подъездной дорожкой к гаражу и т.п. Эти все строения нуждаются в защите от морозного пучения. Утепление грунта производится по аналогии, как и возле фундамента. Но в данном случае строения не отапливаются, замораживаются зимой, поэтому грунт нужно утеплять под всей их площадью.

Делается котлован на глубину до 0,6 метров от подошвы конструкции и шириной большей на глубину промерзания в каждую сторону (расчетное уширение).

На дно котлована укладывается песчаная подсыпка, которой и формируется сток воды в нужную сторону (обычно от центра конструкции). Листы утеплителя укладываются на подсыпку, накрываются гидроизоляционным материалом, сверху делается песчано-гравийная подсыпка толщиной от 300 мм, которой формируется подушка для перераспределения точечных давлений. Иногда с этой целью закладываются готовые ж/б блоки, или делается заливка легкого фундамента.

Термоизоляция трубопроводов


Обычно трубопроводы утепляют скорлупой из пенополистирола экструдированного. Но этот метод плох тем, что если в трубопровод перестанет поступать теплая вода (энергия), то он все равно замерзнет в замороженном грунте, какой бы толщины скорлупа не была.

Трубопровод заложенный не глубоко (ниже половины глубины промерзания) можно обогреть энергией земли, если утеплить целый участок грунта по аналогии с приведенными выше примерами.
Полоса утеплителя закладывается на половине глубины от расположения трубопровода, а ширина листов должна быть расчетной. Но целесообразность таких действий по сравнению с глубоким расположением трубопровода должна определяться расчетом, впрочем, надежней всегда располагать трубопровод ниже глубины промерзания грунтов. Ширину траншеи можно немного уменьшить, если сделать из утеплителя полукороб – с боковыми гранями небольшой высоты.

Утепление грунтов в последнее время получило самое широкое распространение, и являются основным способом предотвращения воздействия морозного пучения на строения.

ЗАЩИТА ОСНОВАНИЙ ОТ ПРОМЕРЗАНИЯ | Стройка

 

 

Рис. 1.
Фундамент в виде поверхностной
железобетонной плиты:

1 – плита;
2 – песчаная подушка;
3 – набетонка;
4 – отмостка

 

 

 

Рис. 2.
Пример устройства фундамента:

1 – фундаментная монолитная
железобетонная балка;
2 – цокольный бетонный блок;
3 – отмостка;
4 – засыпка и подсыпка
из непучинистого грунта;
5 – дренажная труба;
6 – теплоизоляция
из плитного пенопласта;
7 – прикрытие от поверхностных вод (полиэтиленовая пленка)

Методы предупреждения промораживания

Наряду с традиционными методами предупреждения нарушений, возникающих при промораживании основания, в последнее время появились новые приемы противостояния этому отрицательному явлению природы. В большинстве случаев появление таких технических решений диктуется экономической целесообразностью, стремлением снизить трудоемкость и сроки возведения фундаментов.

При угрозе возникновения процессов морозного пучения проводят термохимические, инженерно-мелиоративные, строительно-конструктивные, технологические, теплоизоляционные, отопительные (обогревающие) и другие мероприятия. При выборе технических решений учитывают значимость сооружения или здания, а также технологические процессы и условия их эксплуатации. Предпочтение отдается таким мероприятиям, которые в данных условиях окажутся наиболее экономичными и эффективными. Так, например, при наличии достаточно дешевых инертных материалов (песка, гравия, щебня или другого балласта) возможна замена грунта в основании фундамента на 2/3 глубины промерзания подушкой и засыпка пазух с наружной стороны непучинистыми материалами.

При проектировании, строительстве и эксплуатации зданий и сооружений на пучинистых грунтах следует предусматривать отвод поверхностных, атмосферных и производственных вод путем организации вертикальной планировки, ливнестоков, водоотводных канав или лотков. При высоком уровне грунтовых вод полезно устройство дренажа. Нельзя допускать застаивания воды в строительных котлованах, т. е. необходимо организовать систематическое ее удаление. Снижения неравномерного увлажнения грунтов в основании можно добиться устройством водонепроницаемой отмостки (рекомендуемый уклон от здания – 3%). На пучинистых грунтах недопустимо создание вблизи фундаментов прудов, водоемов или других гидротехнических сооружений. Расстояние до водопроводных колонок, моек и т. п. должно быть не менее 20 м.

Устойчивость кирпичных зданий высотой в два и более этажей при воздействии нормальных и касательных сил пучения для района Северо-Запада России может быть обеспечена в том случае, когда глубина заложения подошвы фундамента для наружных стен находится ниже границы промерзания, а внутренних – в половину меньше. Это подтверждает многолетний опыт строительства и эксплуатации таких зданий.

Для подобных зданий опасность сохраняется, когда фундаменты остаются на зимний период не полностью загруженными (например, здание еще не достроено и не утеплено). В таком случае должны быть предусмотрены специальные мероприятия по защите недостроенного здания или сооружения (устройство временного или постоянного утепления из опилок, шлака, снега и т. п.). В необходимых случаях можно организовать электропрогрев или внутреннее отопление недостроенного здания.

В практике строительства известны случаи возведения временных укрытий в виде тепляков с организацией отопления (калориферами, электронагревателями, металлическими печами и т. п.). Для разумного расходования энергоносителей организуется наблюдение за степенью промерзания грунта у фундаментов. Особое внимание следует обратить на утепление подвальных помещений.

 

Рис. 3.
Столбчатый фундамент
с использованием труб
для щитового деревянного дома:

1 – труба;
2 – бетонная подушка;
3 – анкер из полосовой стали;
4 – брус нижней обвязки;
5 – забирка;
6 – болты для подвески забирки и крепления анкеров

Уменьшение воздействия сил морозного пучения

Для малоэтажных зданий с малонагруженными фундаментами необходимо принимать меры, направленные на снижение сил морозного пучения. В целях уменьшения воздействия касательных сил пучения, возникающих при смерзании грунтов засыпки с поверхностью фундаментов, следует:

  • Возводить фундаменты простейших форм с минимальной площадью поперечного сечения;
  • Предпочтение отдавать столбчатым или свайным фундаментам с фундаментными балками;
  • Уменьшать площадь смерзания грунта с фундаментами;
  • Обеспечивать заанкеривание фундаментов в слое грунта ниже отметки сезонного промерзания;
  • Снижать глубину промерзания грунта около фундаментов теплоизоляционными материалами;
  • Применять обмазки и обертки;
  • Проводить соответствующие мероприятия по увеличению нагрузок для компенсации касательных сил пучения;
  • Производить полную или частичную замену пучинистого грунта непучинистым.

При строительстве малоэтажных зданий энергетического и сельскохозяйственного назначения (см. фундамент загородного дома) на пучинистых грунтах применяют железобетонные фундаменты в виде плит или лежней без заглубления. Этот способ значительно удешевляет строительство и, как показала экспериментальная проверка, обеспечивает эксплуатационную пригодность зданий и технологического оборудования. При этом полностью исключается воздействие касательных сил морозного пучения.

В качестве лежней можно использовать железобетонные балки, панели перекрытий, дорожные и аэродромные плиты, сваи и т. п. Лежни и плиты укладывают на выровненную песчаную подготовку толщиной 150-200 мм.

При монолитном исполнении подобных фундаментов рекомендуется перед бетонированием уложить на песчаную подготовку водонепроницаемую пленку для устранения утечки из бетона цементного молока. Обычно для армирования плит толщиной 150-200 мм, под жилой одноэтажный кирпичный дом требуется двойная арматура диаметром 10-12 мм с шагом 200-250 мм плюс армированный пояс в уровне низа перекрытия над первым этажом из 3-4 стержней диаметром 10 мм. (см. рис. 1).

Интересны решения по устройству конструкций «нулевого» цикла по финской технологии (например, фирмы PAROC) с теплоизоляцией основания из плитного пенопласта. Примером устройства таких фундаментов может служить один из коттеджей в г. Зеленогорске (Ленинградская обл.). Грунты основания здесь представлены пылеватыми песками (плывунами), уровень подземных вод примерно на 1 м ниже нулевой отметки. Нормативная глубина промерзания 1,4 м. Здание одноэтажное, с мансардным этажом. Стены из пенобетона толщиной 300 мм, перекрытия по деревянным балкам. В зимний период здание может находиться некоторое время без отопления. Здесь, с целью демонстрации различных приемов, условно изображено гораздо больше противопучинных мероприятий, чем в реальном проекте (см. рис. 2).

Заслуживает внимания решение для легких зданий (щитовых домиков), когда необходимо прорезать значительную толщу слабых водонасыщенных грунтов (см. рис. 3). Такие фундаменты имеют гладкую поверхность, что позволяет успешнее справляться с возникающими касательными силами пучения, и глубину заложения ниже отметки промерзания, что исключает влияние нормальных сил пучения. Снижение касательных сил пучения может быть достигнуто обмазками или заменой верхнего слоя на другой, менее активный при пучении грунт, т. е. возможны варианты.

Все вышеизложенное не претендует на абсолютную полноту информации по данной проблеме. Автор стремился вкратце напомнить о существовании методов и приемов, которые выработаны практикой проектирования, строительства и эксплуатации зданий и сооружений.

Меры борьбы с морозным пучением — SGround.ru

Описание основных мер защиты от пучения

Оглавление

  1. Актуальность проблемы
  2. Основные направления по предотвращению воздействия пучения на фундаменты
  3. Методы устранения пучинистых свойств грунта
  4. Методы уменьшения влажности грунта в зоне промерзания
  5. Методы уменьшения глубины промерзания грунта
  6. Применение покрытий боковой поверхности фундаментов
  7. Применение фундаментов с уширением в нижней части и удлиненных свай
  8. Применение обратного уклона боковых граней в зоне промерзания, особой формы свай и конструкций типа «труба в трубе»
  9. Заключение
  10. Связанные статьи

1. Актуальность проблемы

Морозное пучение один из наиболее опасных и непредсказуемых факторов воздействия на фундамент. Действие морозного пучения грунтов и выпучивание фундаментов ухудшает условия эксплуатации и укорачивает сроки службы зданий и сооружений, вызывает их повреждения и деформации. Это приводит к большим затратам на ремонт повреждений и неудобствам в эксплуатации (перекошенные и заклинивающие двери и ворота, лопнувшие стекла в окнах, трещины в стенах и фундаментах, разрушение крылец и др.).

Если грунты в основании сооружения пучинистые, а мероприятия по предотвращению воздействия морозного пучения на фундамент не были предусмотрены или были выбраны неверно, то сооружение обречено на постепенное снижение своих эксплуатационных характеристик, вплоть до разрушения. Бороться с морозным пучением, которое уже воздействует на фундаменты очень сложно.

Сваи под опору ЛЭП, изначально погруженные до одинаковых отметок с годами оказались неравномерно выпучены

О проблемах морозного пучения смотрите так же статьи Что такое пучинистые грунты и Физика процесса пучения.

В этой статье будут рассмотрены основные меры по предотвращению воздействия на фундамент морозного пучения, без погружения в расчеты.

О расчетах фундаментов на воздействие пучения будет написана отдельная статья.

2. Основные направления по предотвращению воздействия пучения на фундаменты

Явление морозного пучения имеет место при единовременном наличии нескольких условий – грунт должен быть пучинистым, должна быть отрицательная температура и определенная влажность грунта. Если одно из этих условий отсутствует, то пучения не будет. Исходя из этого основные методы воздействия на грунт основания делятся на:

  1. Методы, связанные с устранением свойств пучинистости грунта. Сюда относят замену грунта на непучинистый, введение в грунт противопучинистых добавок, введение веществ, снижающих температуру замерзания грунта, уплотнение и изменение структуры грунта.
  2. Методы, направленные на снижение влажности грунта. К таким методам относятся например выполнение дренажа, искусственное снижение уровня грунтовых вод, подъем участка строительства за счет отсыпки грунтом (вертикальная планировка), обеспечение естественного стока атмосферных вод и др.
  3. Методы, направленные на недопущение замерзания грунта или уменьшения глубины промерзания. К таким относятся, например, утепление грунта вблизи фундаментов отапливаемых сооружений, искусственный подогрев грунта коммуникациями, выделяющими тепло, или греющим кабелем.

 

Это направление применяется, когда гарантированно устранить пучинистость грунта не представляется возможным или слишком дорого. Тогда специальными мерами добиваются такого состояния: грунт возле фундамента при промерзании вспучивается, но это не оказывает влияния на фундаменты. К таким мерам относят:

  1. Правильный выбор глубины заложения фундаментов для исключения воздействия лобовых сил морозного пучения, т.к. эти силы имеют огромные величины и бороться с ними очень тяжело (по крайней мере в малоэтажном строительстве). Для этого необходимо чтобы подошва фундамента находилась ниже глубины промерзания. Эта мера обязательна всегда кроме случая с малозаглубленными фундаментами, которые изначально предполагают воздействие на них лобовых сил пучения.
Схема воздействия лобовых сил морозного пучения. Слева с изгибом мерзлого грунта, справа с изломом (быстрое замораживание)
  1. Конструктивные меры – уменьшение сечения фундамента в пределах промерзающего слоя, применение обратного уклона боковых граней фундамента, увеличения расстояния между фундаментами для увеличения нагрузки на них и др;
  2. Применение покрытий боковой поверхности свай и столбчатых фундаментов (окраска, обмазка, оболочки), снижающих силы смерзания с грунтом в пределах промерзающего слоя; Поднимающиеся от пучения грунты просто будут проскальзывать вдоль сваи, не воздействуя на нее;
  3. Применение винтовых свай и свай с уширением в нижней части (сваи РИТ, буронабивные сваи с камуфлетной пятой и др.), грибовидных фундаментов и фундаментов с развитой подошвой для создания большого сопротивления выдергиванию; Поднимающиеся от пучения грунты тянут фундамент вверх, но удерживающая сила больше выпучивающей, поэтому перемещения фундамента не происходит;
  4. Увеличение длины сваи или глубины фундамента из расчета на морозное пучение (так чтобы сила, удерживающая сваю от выпучивания, была больше силы морозного пучения) без создания уширения в нижней части.

Иногда в малоэтажном строительстве имеет смысл делать незаглубленные или малозаглубленные фундаменты, заранее полагая что они будут подвержены пучению, и рассчитывать их на восприятие соответствующих усилий. Этот подход неоднозначный и применим далеко не всегда. Отдельно читайте о малозаглубленных фундаментах в статье.

При применении любых конструктивных методов следует учитывать что если всё сделано верно то подъем поверхности грнута за счет пучения все равно будет как и раньше, просто фундаменты при этом не будут смещены. Поэтому необходимо оставлять зазоры до ростверков, стен и др. чтобы при подъеме поверхности грунта она не достигала их и не оказывала негативного воздействия.

Касательно выбора глубины заложения фундаментов для исключения воздействия лобовых сил морозного пучения читайте эту статью.

Далее рассмотрим более подробно отдельные методы борьбы с пучением:

3. Методы устранения пучинистых свойств грунта

  1. Самый простой и надежный метод исключения свойства пучинистости это замена пучинистого грунта на гарантированно непучинистый – песок средний, крупный или гравелистый (или щебень/гравий). При этом в песчаных и щебенистых грунтах не должно быть примесей глинистых частиц более 15% и желательно обеспечить защиту от заиливания глинистым грунтом разделив слои геотекстильными материалами.
Засыпка пазух с заменой грунта на непучинистый

При этом следует учитывать, что ширина пазухи котлована, заполняемой непучинистым грунтов должна быть не менее: 0,2 м при глубине промерзания df равной 1,0…1,5м; не менее 0,3 м при глубине промерзания df равной 1,5…2,0м; пазухи должны быть шириной не менее 0,5 м при глубине промерзания до 2,5 м. Желательно обеспечить отвод воды из непучинистого дренирующего грунта и перекрыть поверхность засыпки водонепроницаемой отмосткой.

Для свай пазуха образуется выполнением лидерной скважины большого диаметра на глубину сезонного промерзания грунта. Стойки в грунте устанавливаются в сверленые котлованы большого диаметра с последующей засыпкой пазух песком или песчано-гравийной смесью (ПГС).

  1. Введение в грунт противопучинистых добавок:

— Засаливание грунта. Временная мера, например на период строительтсва. Выполняется технической поваренной солью или хлористым калием. Расход около 30 кг на 1 м3 грунта. Вводится перемешиванием с грунтом обратной засыпки слоями около 10 см. Засоляется грунт с глубины 0,5 м до глубины 1,0 м. Засаливание может негативно сказаться на долговечности материала фундамента.(п. 5.1 Руководства)

— Обработка грунта нефтяным раствором. Выполняется для слоя грунта толщиной 5-10 см. на контакте с фундаментом. Состав раствора – диз. топливо 54%, высокоокисленный битум – 20%, окись кальция 20%, НЧК (алкиларилсульфонат) – 4% и вода 2% по массе. (п. 5.2 Руководства)

Обработка грунта выполняется перемешиванием его с нефтяным раствором в количестве 5-10% раствора от веса сухого грунта. Контактный слой устраивается при обратной засыпке пазух котлована. (необходимо соблюдать экологические нормы).

Исследованы так же варианты введения криотропных полимерных добавок в грунт – полимерные гели с верхней критической температурой растворения (описано в научной статье). Результаты получили замечательные, правда о сути материала и способе его введения информации почти нет.

4. Методы уменьшения влажности грунта в зоне промерзания

Основная причина пучения грунта – наличие в нем воды, переходящей в лед при промерзании, поэтому осушение грунтов с удалением из них воды являются наиболее эффективными.

Сюда входят следующие меры:

Фото: фрагмент системы дренажа

Инженерно-мелиоративные меры (дренаж и водопонижение, отвод поверхностных вод) являются коренными если они обеспечивают осушение грунтов в зоне сезонного промерзания и на глубину 2-3 метра ниже нее. Однако очень часто обеспечить такое снижение уровня грунтовых вод не представляется возможным или слишком дорого, тогда эти меры применяются в сочетании с другими для уменьшения деформации грунта при промерзании.

5. Методы уменьшения глубины промерзания грунта

Сюда следует отнести следующие теплоизоляционные мероприятия:

— Временное утепление поверхности грунта природными материалами (торф, снег, опилки, солома) на период строительства, или постоянное утепление материалами типа пенополистирол, керамзит, шлак и др направлено на уменьшение глубины промерзания грунта или его исключение. Наиболее эффективно при утеплении грунта вблизи фундаментов отапливаемых зданий с подвалом или полами по грунту – утеплитель укладывается под отмостку и смещает зону промерзания грунта наружу от фундаментов, обеспечивая их защиту.

Схема распределения температур в грунте. Справа градиент температур при наличии утеплителя под отмосткой, слева — без утеплителя

Предпочтение следует отдавать материалам, не теряющих своих свойств при воздействии влаги, т.к. в осенний период перед замерзанием зачастую происходит водонасыщение утепляющего слоя. Наиболее эффективным является экструдированный пенополистирол. Возможно так же применение для отмостки керамзитобетона, полистиролбетона и др. с защитой поверхности от разрушения.

Глубина промерзания грунта, мРазмеры отмостки из керамзитобетона 800-1000 кг/м3, м
толщинаширина
До 1,00,150,7
1,50,21,0
2 и более0,31,5

Источник — Руководство по проектированию оснований и фундаментов на пучинистых грунтах НИИОСП им. Н.М. Герсеванова 1979 г.

Фото: отмостка с утепелнием

 

6. Применение покрытий боковой поверхности фундаментов

Эти методы применяются, когда гарантированно устранить пучинистость грунта не представляется возможным или слишком дорого.

Боковая поверхность сваи или фундамента в зоне промерзания для уменьшения касательных сил пучения должна быть гладкой настолько, насколько это возможно. Наличие выступов и шероховатостей резко увеличат касательные силы морозного пучения.

Для дальнейшего уменьшения сил смерзания грунта с фундаментом применяют лакокрасочные, обмазочные, или ленточно-листовые покрытия.

По имеющимся экспериментальным данным большинство лакокрасочных покрытий на бетонной или стальной поверхности значительно снижает силы смерзания с грунтом, какие-то сильнее, какие-то меньше. Есть шероховатые ЛКП которые увеличивают силы смерзания грунта с поверхностью конструкции (например «Цинотан» и «Ферротан» дают сильно шероховатые поверхности). Однако большинство покрытий не обладает достаточной долговечностью при применении именно для снижения касательных сил морозного пучения. Происходит это не только из-за воздействия атмосферных осадков и агрессивности грунта и грунтовых вод, но и из-за механического повреждения поверхности при смещении промерзающего грунта относительно фундамента. К этому в последствии добавляется расклинивающее действие кристаллов льда, проникающих в дефекты покрытия и ускоряющих его разрушение.

По покрытию поверхностей фундамента битумными мастиками см. рекомендации в п. 5.3 Руководства

Сейчас некоторые производители ЛКП заказывают испытания на снижение касательных сил пучения и указывают полученные данные в паспортах – можно попробовать поискать информацию.

«Рекомендации по снижению касательных сил морозного выпучивания фундаментов с применением пластических смазок и кремнийорганических эмалей» НИИОСП имени Н.М. Герсеванова 1980 г рекомендуют применение покрытий боковой поверхности фундамента пластичной смазкой или кремнийорганической эмалью, или и тем и тем вместе.

Смазки уменьшают удельные касательные силы выпучивания на 50-60%, эмали — на 25-40%. Смазки предлагают применять типа БАМ-3 или БАМ-4, защищаемые полимерными пленками, и кремнийогранические  эмали КО-11112 или КО-174.

Фото: свая с покрытием кремнийогранической эмалью в верхней части (в зоне промерзания)

Подробное описание методов, технологий, выбор материалов, описание эффективности методов смотрите в самих рекомендациях.

Из своего опыта могу сказать, что метод со смазками хоть и дает хорошие результаты, и это подтверждено экспериментально, но на практике практически не применяется из-за сложно технологии, требующей аккуратности и ответственности, которой у застройщика как правило нет. А вот эмали КО применяю часто, они очень удобны в работе и достаточно эффективны.

Разработаны так же термоусаживаемые оболочки из сшитого полиэтилена. Оболочка прошла всестороннее испытания на морозное пучение, сваи с такой оболочкой даже испытывали в полевых условиях. Рекомендованы к применению при строительстве объектов ПАО «Газпром». Согласно данным испытаний снижают касательные силы морозного пучения на 58% (коэффициент кτfh по СП 25.13330.2012 равен 0,42).

Фото: сваи с покрытием термоусаживаемой оболочкой из полимерного материала

В целом можно уверенно говорить, что даже покрытие боковых поверхностей фундаментов битумной мастикой снижает силы смерзания с грунтом, однако нет данных о том насколько именно снижает и насколько долговечна такая мера.

7. Применение фундаментов с уширением в нижней части и удлиненных свай

Очень эффективная мера по предотвращению выпучивания фундаментов – это устройство уширения фундамента в нижней части.

К фундаментам с уширением относятся: грибовидные фундаменты, винтовые сваи, сваи с камуфлетной пятой и сваи РИТ (разрядно-импульсная технология), фундаменты ТИСЭ, столбчатые фундаменты с развитой подошвой и др.

Фундаменты по технологии ТИСЭ с уширением в нижней части

Верхняя поверхность уширения должна находиться ниже максимальной расчетной глубины промерзания, тогда несущая способность фундамента при расчете на морозное пучение резко увеличивается. Кроме того, необходимо стремиться к уменьшения поперечного сечения (если быть точнее – площади поверхности) фундамента в верхней части – в пределах глубины промерзания.

Схема: к расчету анкерного фундамента на морозное пучение

Как видно из расчетной схемы при наличии уширения в нижней части фундамента оно работает как анкерная плита, не давая выдернуть фундамент из земли, а в самом фундаменте возникают большие растягивающие усилия. Чтобы снизить негативные эффекты полезно дополнять решения обработкой боковых поверхностей фундамента в зоне промерзания покрытиями, снижающими силы смерзания с грунтом.

Так же для свайных фундаментов возможен вариант удлинения из расчета на морозное пучение – длину увеличивают только для восприятия касательных сил морозного выпучивания, несмотря на то что для восприятия нагрузок от самого сооружения достаточно и меньшей длины сваи. Этот метод как правило экономически не обоснован и может применяться только как часть комплекса мер.

8. Применение обратного уклона боковых граней в зоне промерзания, особой формы свай и конструкций типа «труба в трубе»

Уклон граней:

Фото: фундаменты с обратным уклоном боковых граней

Согласно экспериментальным данным обратный уклон боковых граней фундамента под углом в 1,5° к вертикали в пределах глубины промерзания грунта снижает касательные силы морозного пучения почти в 2 раза. Обусловлено это тем что поверхность смерзания начинает работать не только на сдвиг, а в значительной степени и на отрыв, а на отрыв прочность смерзания меньше, при этом снижается так же механическое трение. Теоретическое расчетное обоснование такого мероприятия в борьбе с пучением приведено в статье – тут речь идет о двуконусных сваях, кстати очень интересный вариант решения для свай, работающих только на сжатие.

Особые формы фундаментов: двуконусные сваи упоминались чуть выше по тексту, применяют так жесваи открытого сечения, такие как крестовые и двутвровые сечения, однако применение их не совсем стандартное – крестовые сваи применяют в районах распространения вечной мерзлоты т.к. из-за их малого поперечного сечения они могут быть погружены в мерзлый грунт забивкой без лидерной скважины. При этом погружают их так чтобы верх сваи оказался ниже глубины промерзания (лидер большого сечения на глубину оттаивания) так чтобы морозное пучение на них вообще не действовало. И используют в основном как анкерные сваи для усиления фундаментов, которые уже оказались аварийными из-за выпучивания– цепляют к ним при помощи мощных тяжей усиливаемые сваи чтобы увеличить удерживающую силу. Мера эта правда не всегда работает из-за больших усилий выпучивания – отрываются довольно мощные крепежные детали и элементы.

Схема анкеровки сваи при помощи анкерных свай открытого сечения

Есть разработки многогранных свай с уклоном граней в верхней части и прямолинейные в нижней части. Практического применения пока не встречал, но теоретически конструкция хорошая.

СХЕМА СВАЯ С УКЛОНОМ ГРАНЕЙ

Встречаются так же противопучинные оболочки типа «труба в трубе» — на глубину промерзания устанавливается труба большого сечения и из нее извлекается грунт. Далее на проектную глубину погружается основная свая, а зазор между ней и внешней сваей заполняется непучинистым материалом. Таким образом пучение воздействует только на внешнюю трубу.

9. Заключение

Из мер по снижению касательных сил выпучивания основными (наиболее надежными) являются воздействие на грунт и его характеристики для предотвращения проявления его пучинистых свойств или их полного исключения (замена грунта на непучинистый, снижение влажности грунта, введение противопучинных добавок, недопущение замерзания грунта и др.). Часто полностью гарантированно исключить пучинистые свойства грунта невозможно поэтому такие мероприятия являются частью комплекса мер.

Далее следуют меры по приспособлению фундаментов к воздействию морозного пучения за счет снижения сил смерзания боковых поверхностей фундамента с грунтом (применение покрытий боковых граней фундамента, обратный уклон граней фундамента, уменьшение сечения фундамента в пределах глубины промерзания) или увеличения удерживающих фундамент сил (фундаменты с уширением в нижней части, удлиненные сваи из расчета на пучение).

Любое покрытие боковых поверхностей фундаментов, даже покрытие битумной мастикой снижает силы смерзания с грунтом.

Для достижения наилучшего результата в деле защиты фундаментов от выпучивания следует использовать комплекс мер на основе технико-экономического сравнения вариантов.

10. Связанные статьи

Промерзание Грунта По Регионам России: Таблица Областей » Подробная Инструкция По Защите От Промерзания + Видео

Уровни промерзания грунтов в разных регионах

Уровни промерзания грунтов (УПГ), которые вы видите в приведённой таблице — это усреднённые данные, полученные в результате длительных наблюдений. Именно они берутся за основу при проектировании фундаментов и выполнении теплотехнических расчётов.

В этой статье мы расскажем, как меняются физические свойства грунтов при замерзании, что происходит с ними при оттаивании. Вы узнаете о явлении морозного пучения, и о том, как оно влияет на заглублённые конструкции. Тем, кто решил самостоятельно заняться строительством, данная информация, вкупе с нашими рекомендациями, поможет избежать многих ошибок.

Особенности сезонного промерзания

Грунт, в котором полностью или частично замёрзла вода, и который при этом имеет нулевую или отрицательную температуру, считается мёрзлым. Верхние слои, замерзающие каждый год, а затем оттаивающие, называются сезонно-мёрзлыми, или деятельными. Замёрзшие грунты, которые залегают глубже этих слоев, и не оттаивают никогда, являются вечномёрзлыми.

Как меняются свойства грунтов при замерзании и оттаивании

Деятельные (промерзающие) слои грунта, систематически пребывают в четырёх разных фазах. Сначала это минеральные частицы, затем лёд, потом вода — и последняя стадия: газ.

И вот какими критериями характеризуется данная система:

При проведении исследований, эти величины определяют опытным путём.

Использование этих данных позволяет вычислить и другие свойства грунта, а так же выяснить содержание в нём отдельных компонентов:

Вспучивание грунта иногда видно даже на поверхности

Обратите внимание! Из-за этого, грунт дифференцируется на прослойки, в нём происходит образование трещин, перемещение влаги, и как следствие, увеличение объёма. Именно этот процесс и носит название «морозное пучение».

Деформация фундамента вследствие морозного пучения

Раз грунт пучит, а затем он даёт осадку, то расположенные в нём конструкции  подвергаются воздействию определённых сил, и могут деформироваться. Именно поэтому, при устройстве фундаментов так важно ориентироваться на УПГ, и закладывать их подошву ниже границы промерзающего слоя.

Об этом мы ещё поговорим более подробно, а пока рассмотрим, как осуществляется разработка грунта в зимнее время.

Способы защиты грунта от промерзания

Очень важно при строительстве в зимний период, защищать деятельный слой от замерзания. Не нуждаются в этом только гравелистые, крупнообломочные и скальные грунты. Все прочие варианты, при низких температурах требуют утепления, которое производится путём задержания снега, рыхления грунта, его обваловки, утепляющей засыпки, либо устройства электрообогрева.

И это далеко не полный перечень способов защиты грунтов от промерзания, используемых в строительстве. Данные мероприятия должны осуществляться осенью, до того, как наступят первые заморозки. Если же речь идёт не поверхности земли, а о днищах котлованов или траншей, то меры по их предохранению должны быть приняты сразу после того, как вынут грунт. О некоторых из применяемых сегодня способов, мы вкратце расскажем далее.

Рыхление и утепление

Изменение структуры грунта путём его разрыхления, которое может быть произведено на глубину до полутора метров, является одним из наиболее эффективных способов защиты грунта. При этом на поверхности почвы образуются гребни, которые задерживают снег. Он, кстати, не хуже покрывала укрывает землю, и не даёт ей промерзать.

Навесное оборудование на экскаватор, предназначенное для рыхления грунта

Опилки – отличная защита грунта от промерзания

Нужно помнить, что строительство, осуществляемое в зимнее время без соответствующей подготовки грунта, чревато последствиями. Именно поэтому, частные дома возводят, как правило, летом, и стараются до холодов подвести здание под крышу.

Особенности устройства фундаментов

Чтобы избежать воздействия сил пучения на фундамент, крайне важно правильно определить глубину его заложения. При проектировании зданий и сооружений учитывается всё: тип и структура грунта, его несущая способность, особенности климата местности. А ещё, отметку промерзания грунта обязательно сопоставляют с уровнем залегания грунтовых вод (см. Как узнать уровень грунтовых вод на участке: инструкция), так как тот участок, где они пересекаются, является наиболее опасным в плане морозного пучения.

От чего зависит отметка заглубления

Единственный вид грунтов, который, не требует заглубления фундаментов – это скальный. Он практически не промерзает, так как не содержит воды. Во всех остальных случаях фундамент должен заглубляться, а на какую именно отметку – это уже зависит от конкретных гидрогеологических условий местности.

Глубина заложения фундамента относительно УПГ

В каждом конкретном случае, требуется всесторонняя оценка ситуации, и это в том числе касается и частного строительства. Грунты условно делят на слабые, и с нормальной несущей способностью. Соответственно, первые не могут служить надёжным основанием для зданий и сооружений, а вторые могут. Хотя конечно, эти определения относительны.

Что нужно учитывать при заложении фундамента

В природе практически не бывает однородного грунта, так как породы в нём залегают слоями. Чаще всего, не считая, конечно, скального грунта, только верхние слои отличаются малой несущей способностью. Именно они и меняют свой объём и прочностные характеристики под воздействием климатических факторов.

Скальный грунт – лучшее основание для фундамента

Схематичное устройство фундаментной ленты мелкого заглубления

Обратите внимание! Нередко в песках присутствуют примеси глинистых частиц, которые оказывают большое влияние на поведение грунта. Глина имеет свойство размокать, и поэтому насыщенные ею грунты становятся подвижными, теряют свою несущую способность.

Дом из бетонных блоков на металлическом фундаменте

Кстати, промерзание грунта, находящегося под основанием дома, и примыкающего к фундаменту, зависит ещё и от того, насколько тёплым будет подвал или подпольная часть строения. Если там нет сквозняков, подвал отапливается, а на первом этаже предусмотрены тёплые полы, то грунт под зданием точно не будет промерзать.




Пучение грунта что это, виды пучения, 🔨 как уменьшить влияние пучения грунта на фундамент

Из данного материала вы узнаете, что такое морозное пучение грунта и какую опасность оно представляет для фундамента. Мы рассмотрим классификацию пучинистости грунтов согласно строительным нормативам и разберемся, какие меры необходимо принимать, чтобы уменьшить негативное воздействие пучения почвы на основание дома.

Виктор, 29 лет, г.Москва
"Здравствуйте! Нуждаюсь в совете квалифицированных специалистов - недавно мне удалось приобрести небольшой земельный участок в Подмосковье, на котором я планирую возвести одноэтажную дачу из сруба. Опыт в практических строительных работах у меня имеется, однако осуществляя проектирование фундамента я зашел в тупик. Новые соседи говорят, что в нашей местности очень сильно проявляется морозное пучение грунта - большинство из них потратило на укрепление фундаментов баснословные деньги, а некоторые дома стоят перекошенные с трещинами. Подскажите пожалуйста, чем грозит морозное пучение легкому дому из сруба и существуют ли какие-либо способы уменьшения воздействия сил пучения на фундамент здания?"

Мы решили ответить Виктору полноценной статьей, посвященной проблеме морозного пучения и способами борьбы с ней.

Что такое пучение грунта

Перекошенные дверные коробы, трещины на стенах и щели в оконных коробах - следствие деформационных влияний, оказываемых грунтом на основание дома.

Деформационные нагрузки почвы на основание происходят в результате сезонного промерзания грунта - так называемого морозного пучения.


Рис 1.1: Трещины в цоколе - характерный признак воздействия сил пучения на фундамент дома


Пучение - это изменение объема почвы, происходящее в следствии замерзания грунтовых вод, которыми она пропитана.

Совет эксперта! Расширение объема почвы обуславливается тем, что номинальная плотность воды в жидком состоянии составляет 1000 килограмм на кубометр, тогда как плотность льда - 917 кг/м3.

При наступлении сезонных морозов происходит следующее: согласно законам физики масса жидкости после замерзания остается неизменной, однако ее объем расширяется почти на 9%, в результате это расширения влага оказывает давление на почву - поскольку движение почвы вниз невозможно, из-за высокой плотности нижерасположенных слоев грунта, грунт движется вверх и поднимает фундамент здания.


Рис. 1.2: Почва, увеличившаяся в объеме в результате морозного пучения

Выделяют два характера воздействий морозного пучения на основание дома:

Какие виды почвы подвергаются пучению

Пучение характерно для большинства видов почвы, особенно данной проблеме подвергаются следующие типы грунта:

Вышеуказанные виды почвы обладают одной общей чертой - в их составе содержатся мельчайшие пыльные частицы. Та же песчаная почва, не содержащая пылеватых частиц (гравелистая либо песок крупных фракций) практически не подвергается воздействиям сезонного пучения.

Совет эксперта! Наличие пылеватых частиц в грунте способствует тому, что почва приобретает свойство связывать и удерживать контактирующую с ней воду (это могут быть как впитавшиеся в землю атмосферные осадки, так и грунтовая влага).

Пропитанный водой пласт почвы, в процессе замерзания расширяется в объемах (до 9-12% от первоначального объема) и давит на основания зданий и построек, оказывая на них выталкивающую нагрузку.

Рис 1.3: Воздействие пучения грунта на плитный фундамент

Силы пучения почвы могут быть увеличены разнообразными сопутствующими факторами, основной из них - постоянные атмосферные осадки. Если осенью регулярно будут идти дожди, то пропитавшаяся осадками почва будет оказывать более сильную деформационную нагрузку на фундамент. Также к усиливающим пучение факторам можно отнести повышение уровня залегания грунтовых вод и их капиллярное поднятие.

Совет эксперта! Свыше 82% всех видов грунтов В Москве и области классифицируются как пучинистые.

При возведении построек на пучинистых грунтах нужно предпринимать дополнительные меры защиты фундамента от выталкивающих воздействий почвы, о которых более детально мы поговорим в соответствующем разделе статьи.

С классификацией пучинистости разных видов грунтов согласно ГОСТ № 25100 вы можете ознакомится в таблице 1.1.

Класс пучинистости, % Виды грунта
Грунты, не подвергающиеся морозному пучению;
Расширения объема менее 1%
  • Твердая глинистая почва;
  • Гравелистые грунты не насыщенные водой;
  • Пески крупных и средние;
  • Грунты с большим содержанием горных пород.
Грунты, слабо подвергающиеся морозному пучению;
Расширение объема от 1 до 3.5%
  • Глинистая почва средней плотности;
  • Мелко-песчаные грунты;
  • Пылеватая глинистая почва с вкраплением горных пород в пределах 10-30% от массы глины.
Грунты со средней склонностью к пучению; Расширение объема от 3.5 до 7%
  • Пластичная глинистая почва;
  • Глинистая почва, суглинок и супесь с вкраплением горных пород свыше 30% от массы.

Грунты с высокой склонностью к пучению;

Расширение объема от 7%

  • Мягкопластичная глининистая почва;
  • Мелкие и пылеватые песчаные грунты с высоким уровнем грунтовых вод.

Таблица 1.1: Классификация пучинистости грунтов

Узнай почему свайный фундамент помогает избежать проблем с морозным пучением: узнать

Чем пучение почвы опасно для фундамента

Для оснований любого вида - ленточных, плитных и свайных, опасным является не только сам процесс вспучивания почвы, но и последствия ее оттаивания.

При наступлении зимы, когда температура понижается ниже нуля и грунт промерзает на глубину одного-двух метров, почва расширяет и начинает выталкивать фундамент здания. Происходит вертикальная деформация основания. При наступлении оттепели, замершие грунтовые воды оттаивают, почва теряет свою плотность и под давлением массы здания уменьшается до объемов, на несколько процентов меньших ее первоначальных размеров - в результате этого происходит дополнительная усадка фундамента.

Совет эксперта! Наиболее опасным для фундаментов является неравномерное пучение грунта, которое может наблюдаться при разной толщине снежного покрова - чем он толще, тем выше поднимается граница промерзания почвы и тем больший ее пласт подвергается пучению.


Рис. 1.4: Результат морозного пучения грунта


Строительная практика показывает, что конкретный земельный участок может иметь крайне сложную схему промерзания и пучинистого поднятия почвы.

К примеру: грунт вокруг здания, расположенного на среднепучинистой почве, по внешнему периметру постройки может иметь глубину промерзания до полутора метров и при сезонном пучении подниматься до 10 см. вверх, тогда как грунт, расположенный под домом всегда будет более теплым и сухим, и пучению может не подвергаться вообще.

Только так можно решить проблему и не допустить разрушения здания в результате пучения: посмотреть

Неравномерное пучение также может стать следствием оттаиванием снежного покрова на южной стороне здания - почва, пропитанная влагой из оттаявшего снега, при наступлении следующих заморозков будет подвергаться увеличенным силам пучения, в сравнении с силами на северной стороне здания.

Совет эксперта! В результате неравномерного пучения почвы фундамент здания перекашивается, это же происходит и со стенами постройки - в результате перекоса по ним идут трещины, конструкция деформируется, теряет прочность и приходит в аварийное состояние.

Рис. 1.5: Недостроенное здание, пришедшее в аварийное состояние из-за пучения грунта


Самую высокую опасность сезонное пучение представляет для легких домов, возведенных из пенобетона, дерева либо каркасных панелей. Обуславливается это неспособностью компенсации давлением массы здания оказываемых на фундамент выталкивающих нагрузок.

Строение обладающее достаточно большой массой (к примеру, дом из кирпича), будет давить на фундамент, и если давление от тяжести конструкции превысит выталкивающее давление грунта, почва из-за невозможности расширения будет уплотняться и воздействия пучения ослабятся к минимуму.

Способы уменьшения влияния пучения грунта на фундамент

Строительство ленточных и плитных фундаментов на пучинистых грунтах должно обязательно сопровождаться обустройством уплотняющей подсыпки.

Такая подсыпка состоит двух слоев - крупного песка и гравия либо щебня. Толщина слоев подсыпки должна быть одинаковой, при этом общая толщина уплотнения начинается с 20 сантиметров для слабопучинистых грунтов, и увеличивается до 35-40 сантиметров для сильнопучинистой почвы.

Рис. 1.6: Схема уплотняющей подсыпки под ленточный фундамент

Совет эксперта! Подсыпка для уменьшения вертикальных выталкивающих воздействий выполняется под основанием фундаментной ленты, на дне выкопанной под фундамент траншеи. Для уменьшения касательных сил пучения подсыпка делается по внешнему периметру стенок уже возведенного фундамента.

Однако данная мера является недолговечной ввиду того, что подсыпка, в период повышения уровня грунтовых вод, которое происходит осенью и во время оттаивания снежного покрова, полностью окружается водой. При пропитывании влагой в песок и гравий из грунта проникают пылеватые частицы. В результате этого со временем непучинистые материалы подсыпки приобретают склонность к пучению и теряют свою защитную функцию.

Уменьшить данный негативный фактор позволяет использование специальных противозаиливающих рулонных материалов, которыми покрываются стенки подсыпки. Такие материалы (оптимальный вариант - Стеклохолст) пропускают воду, однако фильтруют все находящиеся в ней мельчайшие частицы ила и пыли.

Рис. 1.7: Комплексная защита фундамента от пучения грунта

Также высокую эффективность демонстрирует практика обустройства дренажа. Такая система представлена дренажными трубами, расположенными по периметру фундамента в подсыпанном слое гравия, выполняющего функцию фильтра. Трубы располагаются под уклоном, что позволяет скопившимся в них грунтовым водам самотеком стекать в специально отведенный накопительный резервуар.

Наши услуги

Мы предоставляем следующие услуги: забивка свай и лидерное бурение. У нас есть собственный автопарк бурильно-сваебойной техники и мы готовы поставлять сваи на объект с дальнейшим их погружением на строительной площадке. Цены на забивку свай представлены на странице: цены на забивку свай. Для заказа работ по забивке железобетонных свай, оставьте заявочку.

ТТК. Защита от промерзания подошвы фундаментов,

ЗАЩИТА ОТ ПРОМЕРЗАНИЯ ПОДОШВЫ ФУНДАМЕНТОВ

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

ПЕНОПЛАСТ В КАЧЕСТВЕ ЗАЩИТЫ ОТ ПРОМЕРЗАНИЯ


Пенопласт стал распространенным материалом, используемым для защиты от промерзания. Причиной этого являются? кроме хорошей теплоизолирующей способности? его хорошая устойчивость к внешним воздействиям, в особенности устойчивость к влаге, присутствующей в почве, и удобство его укладки в различных ситуациях. Пенопласт, используемый для защиты от промерзания, изготовляется в виде плит размером примерно в один квадратный метр, обычная толщина 50-100 мм.

Организация защиты от промерзания определяется в каждом отдельном случае по-разному и представляется как часть основного проекта, которую разрабатывает, как правило, строитель-проектировщик. Фундамент защищается так, чтобы здание не повредилось из-за промерзания грунта, находящегося под фундаментом. При проведении исследования наиболее важным является количество морозных дней, метод закладки фундамента, внутренняя температура в здании и промерзание основы.

МОРОЗОЗАЩИЩЕННЫЕ ФУНДАМЕНТЫ МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ


Активно развивающийся рынок загородного домостроения требует снижения материальных затрат и экономии трудовых ресурсов. Добиться значительной экономии ресурсов, снизить трудоемкость и сроки строительства помогает применение новых строительных технологий и материалов, которые используются при строительстве различных частей сооружений.

Одним из таких направлений стало использование теплоизоляционных плит в устройстве фундаментов мелкого заложения. Ведь известно, что затраты на устройство фундамента составляют значительную долю от общей стоимости здания.

Практически вся территория России расположена в поясах резко континентального климата, отличительной особенностью которого являются длинные, холодные зимы и относительно теплое и короткое лето. Поэтому при возведении малоэтажных зданий строителям постоянно приходится сталкиваться с решением вопросов, обусловленных наличием пучинистых грунтов в основании фундамента. Утепление фундамента мелкого заложения в этом случае является неотъемлемой частью загородного строительства.

Российские Территориальные Строительные Нормы ТСН МФ-97 "Проектирование и устройство малозаглубленных фундаментов малоэтажных жилых зданий в Московской области"* содержат рекомендацию по применению утеплителей при устройстве фундаментов на пучинистых грунтах с целью уменьшения глубины промерзания грунта.
________________
*ТСН МФ-97 МО признаны утратившим силу на основании постановления Правительства Московской области от 04.08.2008 N 621/29.

Вследствие того, что теплоизоляционный материал используется ниже отметки земли, в качестве теплоизоляции рекомендовано применять экструзионный пенополистирол, так как он обладает рядом характеристик, которые удовлетворяют необходимым техническим требованиям.

В России опыт применения морозозащищенных фундаментов мелкого заложения сдерживался до 1999 года из-за отсутствия качественного отечественного материала на рынке и отсутствия нормативной базы. С появлением теплоизоляции технология устройства морозозащищенных фундаментов мелкого заложения начала активно осваиваться российскими строителями.

Применение данной технологии позволяет сэкономить 40% стоимости фундамента, а также:

- на 15-20% уменьшить теплопотери здания, что сократит расходы на отопление;

- в 2-3 раза продлить срок службы гидроизоляции фундамента;

- увеличить срок службы фундамента;

- защитить здание от деформаций, вызванных силами морозного пучения грунта.

Морозозащищенные фундаменты мелкого заложения (рис.2) похожи на обычные фундаменты (рис.1), их отличает только расположение теплоизоляционных плит и глубина заложения. Подошва фундамента расположена на глубине около 30-40 см ниже уровня земли. Фундаменты имеют вертикальную изоляцию, расположенную с внешней стороны от подошвы до отметки выше уровня земли.


Рис.1. Обычный фундамент


Рис.2. Фундамент мелкого заложения

При устройстве фундаментов в более холодных климатических условиях "крылья" теплоизоляции должны располагаться горизонтально на уровне подошвы фундамента. Чем холоднее климат, тем шире простирается теплоизоляция и тем толще будет ее слой (рис.3, 4, 5).


Рис.3. Морозозащищенный фундамент мелкого заложения для отапливаемых зданий

.

Рис.4. Морозозащищенный фундамент мелкого заложения для неотапливаемых зданий


Рис.5. Параметры теплоизоляционного слоя

Защита растений от мороза: как предотвратить повреждение от мороза

Мороз повреждает многие растения. Когда в сводке погоды говорится о морозе в течение ночи, не спотыкайтесь в темноте, прикрывая чувствительные к холоду растения. Ознакомьтесь с нашими советами по , как защитить свой сад от заморозков , а также спроектируйте свой сад так, чтобы уменьшить его повреждение, плюс удобная таблица, в которой перечислены низкотемпературные допуски для овощей.

Неважно, ждете ли вы посадки весной или в те поздние осенние дни становятся морозными, важно убедиться, что морозы не помешают вашим усилиям! Во-первых, вы должны узнать, когда в вашем районе обычно бывает мороз.См. Наш Калькулятор дат заморозков, чтобы узнать средние местные даты заморозков весной и осенью.

Следите за прогнозом погоды! Если похоже, что температура упадет, приготовьтесь защитить нежные растения. Влага также определяет, будет ли мороз задевать ваши растения. Конденсат нагревается, а испарение охлаждается. Когда влага в воздухе конденсируется на растениях и почве, выделяется тепло, иногда повышающее температуру достаточно, чтобы спасти растения. С другой стороны, если воздух сухой, влага из почвы испарится, отводя немного тепла.

Джек Фрост кусает ваши растения?

Когда защищать растения

Как показано в таблице ниже, растения классифицируются в соответствии с минимальными температурами, которые они обычно переносят. Некоторые растения («выносливые») переносят некоторое количество кратковременного замораживания, в то время как другие растения («нежные») погибают или повреждаются отрицательными температурами.

Если прогнозируются температуры ниже 32 ° F (0 ° C) , следует ожидать «мороза». Если прогнозируются температуры от 25 до 28 ° F (от -4 до -2 ° C), следует ожидать сильного «замораживания», которое наносит серьезный ущерб большей части растительности.

Защита от замерзания особенно важна для нежных растений, таких как тропические комнатные растения, суккуленты, бегонии, импатиенс, перец и помидоры.

Какие температуры вызывают повреждения от мороза?

Температура, показанная на рисунке ниже, вызовет повреждение овощей от заморозков от умеренного до умеренного.


Как защитить растения от мороза

Мороз может случиться весной или осенью в большинстве регионов.

Укрывайте растения: Как правило, укрытие растений, чтобы создать временный карман для более теплого воздуха, является лучшим способом их защиты.

Низкие посадки с мульчей

На короткий холодный период низкие посадки можно засыпать мульчей, например, соломой или листовой плесенью. Удалите, как только исчезнет опасность замерзания.

Самодельная защита растений : Вы также можете сделать холодные рамы или колпаки для защиты небольших растений или отдельных растений. Чтобы сделать колош, разрежьте 2-литровую прозрачную пластиковую бутылку из-под газировки пополам. Вот как сделать холодные рамки. Или сделайте мини-домик из обруча, закрепив пластик на самодельных обручах из водопроводной трубы из ПВХ, надетых на отрезки арматуры, забитые в землю. Соедините обручи вверху с центральным выступом канта. Это эффективный способ защитить зимостойкие салаты и овощи от суровой погоды.

Защитите корнеплоды : В более мягких регионах корнеплоды, такие как морковь и свекла, можно оставлять в земле до тех пор, пока они не понадобятся. Некоторые, например пастернак, действительно становятся слаще после морозов. Мульчируйте корнеплоды толстым слоем компоста, соломы, сушеных листьев или листовой плесени, но если земля может замерзнуть в течение длительного времени, выкопайте их и храните в прохладном, сухом и незамерзающем месте.

Protect Containers : Зимой самый большой враг урожая в горшках - это постоянно влажная почва для горшков.Убедитесь, что есть достаточный дренаж, поместив емкости на ножки горшков (или импровизируйте с небольшими камнями). Некоторые емкости могут треснуть в очень холодных условиях. Чтобы этого не произошло, оберните горшки пузырчатой ​​пленкой или мешковиной. Если возможно, переместите горшки в более защищенное место, например, у стены дома, выходящей на юг, или в теплицу.

Защитите почву зимой : Не забывайте о почве! Держите почву закрытой, чтобы защитить почву от червей, насекомых и грибов.Пока не стало слишком холодно, добавьте на поверхность толстый слой органических веществ, чтобы поддерживать жизнь в почве и защищать ее от эрозии.

ВИДЕО: Как защитить растения

Узнайте, как защитить свой сад с помощью некоторых из этих методов.

Насадки Spring Frost

Вот несколько дополнительных советов по предотвращению повреждений от морозов весной. Потерять молодые растения из-за поздних весенних заморозков может быть настоящим обломом.

Наконечники Fall Frost

Если вы садовод, то больше всего беспокоят первые осенние заморозки, так как они могут привести к потере большого количества урожая. Вот еще несколько советов по предотвращению повреждений от заморозков:

Осенью очень важна защита нежных растений и уборки урожая от заморозков. До заморозков:

Для растений, которые могут пережить легкий мороз , добавьте толстый слой мульчи, чтобы земля вокруг них не замерзла.Вы все еще можете собирать урожай поздно осенью, если земля не промерзла. Эти овощи включают: свеклу, брокколи, капусту, сельдерей, салат, пастернак, рукколу, мангольд и другую листовую зелень.

Подождите, чтобы собрать урожай растений, которые могут пережить сильные морозы последний, например: морковь, чеснок, хрен, капусту, брюкву, лук-порей, пастернак, редис, шпинат и репу.

Дизайн вашего сада для уменьшения урона от мороза

Сад, спроектированный с учетом морозов, может помочь уменьшить степень повреждения растений холодом.Вот несколько различных способов уменьшить количество охлаждения в саду и вокруг него:

Рассмотреть возможность размещения в саду

Использовать соседние конструкции в качестве теплоотводов и естественных покрытий

Прочие аспекты проектирования

Спроектируйте свой сад с помощью Almanac Garden Planner , который использует усредненные данные о морозах с почти 5000 метеостанций в США и Канаде. Попробуйте бесплатно здесь!

Узнайте, как предсказать мороз

Когда небо кажется полным звезд, ждите морозов. –Знания о погоде

Если это был славный день, с ясным небом и низкой влажностью, велика вероятность того, что ночью температура упадет настолько, что вызовет заморозки.Подробнее о том, как предсказать мороз!

.

FAQ по замораживанию грунта | Groundfreezing.com

Как следует пересмотреть процедуры строительства с учетом мерзлого грунта?

Открытая мерзлая поверхность стены подвержена разрушению и возможной нестабильности из-за нескольких факторов, включая 1) тепловую нагрузку от солнца, дождя и движущегося окружающего воздуха, 2) осыпание частично насыщенных мерзлых гранулированных грунтов из-за сублимации льда, и 3) неправильные методы строительства, включающие удаление воды и грунта из котлована.Замерзшая земля может быть защищена, если следующие строительные методы будут тщательно продуманы и, возможно, реализованы:
Защита открытой замерзшей земли
Открытая замерзшая стена, если ее оставить неизолированной, будет ежедневно подвергаться небольшому осыпанию, пока не станет нестабильным. Одного слоя усиленной светоотражающей пластмассы или пенопласта часто бывает достаточно, чтобы предотвратить шелушение. Обычно рекомендуется выравнивать валы бетоном с интервалом в 10 футов по мере продолжения земляных работ.
Мерзлую землю можно выкапывать струей воды, взрывать взрывчаткой, резать вращающимися закаленными металлическими битами или ломать с помощью пневматических или гидравлических ударных инструментов. Из этих альтернатив наибольшую опасность для замерзшей земли представляют взрывные работы и водоструйная очистка.
Укладка бетона против мерзлой земли
При необходимости бетон можно укладывать прямо на мерзлую землю, несмотря на то, что низкие температуры снижают скорость отверждения. Опыт показал, что для бетона, помещенного при 15-18 ° C, прилегающий мерзлый грунт оттаивает на глубину, примерно равную 50-100% толщины бетона.Со временем почва снова промерзнет.
Обычно ни замерзание, ни снижение скорости затвердевания не представляют проблемы для обычного бетона, уложенного в секции толщиной более 250 мм. Для более тонких секций необходимо увеличить теплоту гидратации и / или скорость схватывания, используя следующее (в порядке желательности и стоимости): 1) более низкое водоцементное соотношение, 2) более богатый состав смеси, 3) высокий ранний или регулируемый цемент, 4) ускоряющие добавки, 5) глиноземистый цемент или 6) высокие концентрации (9-15%) хлорида кальция.

.

Использование дождевателей для защиты растений от весенних заморозков

Дождеватели для полива можно использовать для защиты растений от замерзания, когда ожидаемые минимальные значения температуры чуть ниже нуля. Орошение приведет к серьезным повреждениям, если минимальная температура будет ниже температуры, от которой вы можете защитить себя.

Многие мичиганские черники и Производители клубники используют дождевальные системы для защиты урожая от весенних заморозков. Система также используется некоторыми производителями яблок и винограда. Спринклеры очень эффективен при определенных обстоятельствах, но может увеличить травму при использовании в неподходящее время.Спринклеры, используемые для орошения, не защищают ниже 23-24 градусов F. Если система выйдет из строя из-за холода или ветра, черника станет намного холоднее. чем в местах, где вы не поливаете.

При использовании спринклеров для предотвращения травма от обморожения, вы используете энергию, выделяемую водой при замерзании, и превращается из жидкости в твердое вещество, чтобы поддерживать температуру льда на должном уровне. при температуре замерзания - 32 градуса F. Пока вы держите лед влажным , температура льда будет оставаться на уровне 32 градуса F.Если лед высохнет и вода начнет испаряться из льда, по мере испарения лед станет холоднее температуры воздуха.

Защита с помощью спринклеров

Если вы понимаете, что вам нужно держите лед влажным, и когда ваша система не сможет сохранить лед влажным, вы понять, как использовать разбрызгиватели, чтобы предотвратить повреждение от обмерзания. Заморозка защита от дождевальных систем ограничивается нормой полива. Наиболее спринклерные системы в Мичигане рассчитаны на обеспечение около 0.От 12 до 0,15 дюйма воды в час. Этот объем защищает растения примерно до 22 градусов по Фаренгейту без каких-либо ветер или от 24 до 25 градусов по Фаренгейту с легким ветром. Для защиты требуется больше воды при более низких температурах и более высоких скоростях ветра (см. Таблицу 1).

Таблица 1. Норма орошения (дюймов / час), необходимая для защита плодовых бутонов при различных ветровых и температурных условиях (Флорида, штат Флорида, внешний округ 287)

Температура ( ° F)

Скорость ветра (миль / ч)

0-1

2-4

5-8

27

0.10

0,10

0,10

26

0,10

0,10

0,14

24

0,10

0,16

0,30

22

0,12

0,24

0.50

20

0,16

0,30

0.60

18

0,20

0,40

0,70

15

0,26

0,50

0,90

Большинство оросительных систем не могут легко заменяется для подачи большего количества воды и защиты от более низких температур.Увеличение рабочее давление не рекомендуется, потому что объем не увеличивается существенно (вам нужно увеличить давление в четыре раза, чтобы удвоить выход). Более высокое давление может привести к разрыву линий и снижению однородности применение. В некоторых системах могут быть установлены форсунки большего размера, но только если мощность системы, магистралей, колодца и насоса может справиться с дополнительным объемом. За Например, для форсунок 9/64 дюйма, обеспечивающих подачу 0,12 дюйма воды в час, требуется 60 галлонов в минуту на акр черники.Переход на форсунки 5/32 дюйма доставляет 0,15 дюйма в час, но требует 68 галлонов в минуту на акр. Системы орошения не предназначены для подачи достаточного объема для защиты от температуры ниже 20 и подростковые.


Часто используются верхние оросители для защиты черники от замерзания во время цветения
. Фото: Brookside Фермы.


Критические температуры

Производители должны использовать только дождеватели. для защиты урожая от замерзания, когда диапазон температур для защиты урожай относительно узкий, от 24 до 32 градусов по Фаренгейту.Этот узкий диапазон температур составляет диапазон, который мы можем защитить. Если температура станет немного ниже, чем предсказано, мы могли бы нанести больший ущерб, чем если бы мы не включали систему. однажды включаем систему, нужно держать ее включенной, пока температуры не будут выше замерзание, иначе вы нанесете большой ущерб, когда температура льда снизится. вниз холоднее, чем за пределами орошаемого участка.

Именно из-за этого узкого предел погрешности, который я рекомендую производителям защищать только тогда, когда диапазон температур, который приведет к повреждению, находится в пределах допустимого диапазона. защитить с помощью системы орошения.

Не используйте разбрызгиватели, если считаете, что они могут работать. Если станет холоднее, чем вы можете защитить, вы вызовете больше повреждение, а не уменьшение ущерба. Я бы не стал Включите систему, если прогнозировалось падение температуры ниже 24 градусов F. Если ветрено прогнозировались условия (более 10 миль / ч), я бы не стал включать систему при все.

Когда включать систему

Как только вы решите, что вы собираетесь включить систему, вам нужно решить, когда ее включить на. В начале цикла полива температура воздуха понизится до поле.Это происходит потому, что вода испаряется (поглощает тепло от воздух) и охлаждение воздуха. Чем суше воздух, тем сильнее падение температуры когда начинаете поливать. Когда вы поворачиваете система включена. Это можно рассчитать по точке росы, которая измеряется с помощью термометр с влажным термометром или строп-психрометр.

Таблица 2. Начальная температура для защита от замерзания верхнего дождевателя на основе точки росы воздуха

Точка росы

Начать полив по адресу:

26 градусов Фаренгейта

34 градуса F

от 25 до 24

35

23 до 22

36

21-20

37

19 к 17

38

16-15

39

После запуска системы она необходимо, чтобы он работал, пока лед не начнет таять сам по себе.Если твой система выходит из строя и лед высыхает, испарение льда будет эффективная система охлаждения, способная значительно снизить урожай. Пока так как со льда капает вода - система работает. Если лед чистый, это указывает на то, что система работает правильно, и вода равномерно замерзает.

Когда можно прекратить полив?

Как правило, полив требуется до восхода солнца. и начинает греть землю. Прекратите полив, когда лед тает и температуры выше нуля и повышаются.Ледокол без веток указывает на то, что подо льдом образуется вода, и, вероятно, прекратить работу. Обычно это происходит, когда температура выше нуля и повышается. Остерегаться внезапное падение температуры вскоре после восхода солнца.

Дополнительная информация

Вы нашли эту статью полезной?