Стенам фундамента зданий принадлежит заметная роль в энергосбережении и обеспечении длительной сохранности зданий. Поэтому необходимо обеспечение ряда мероприятий направленных на устройство теплоизоляции, гидроизоляции, дренажа и механической защиты наружных стен подвальных помещений. Эти мероприятия и способы их осуществления должны быть предусмотрены уже на стадии проектирования.

 

Теплоизоляция

 

При сложившейся в настоящее время практике использования подвальных помещений - в качестве комнат для гостей, залов для приемов, помещений для любительских занятий или мастерских - комфортный микроклимат достигается без потерь энергии только при условии, что все соприкасающиеся с землей элементы здания будут теплоизолированы. Совершенно правомерно один из основных нормативных документов - СНиП II-3-79 <Строительная теплотехника> - требует предусматривать использование утеплителей для помещений, примыкающих к грунту.

При прочих равных условиях наиболее выигрышна сплошная наружная теплоизоляция подвала (теплоизоляция периметра). Если теплоизоляция целиком располагается снаружи гидроизоляции, то и сама гидроизоляция, и элементы сооружения получают дополнительно долговечную защиту от механических и термических воздействий.

Если наряду с теплоизоляцией требуется дренаж грунта вокруг здания, то одним из возможных решений может быть применение нетканых геотекстилей группы Typar(r) производства фирмы DuPont (США) на основе бесконечного полипропиленового волокна.

Применение теплоизоляции (при необходимости - с дополнительным дренажом) необходимо не только при возведении коттеджей, но и при строительстве многоквартирных домов, административных и промышленных зданий с отапливаемыми подвальными помещениями, даже если доля теплопотерь через подвал в общем балансе сравнительно невелика. Наружная теплоизоляция стен подвалов экономически целесообразна и в случае, если эксплуатация помещения не планируется непосредственно после окончания строительства.

Материалы из экструдированного пенополистирола используются для изоляции периметра уже более 20 лет. Сразу оговорим, что под периметром здания понимаются те его элементы (стены и пол), которые находятся в соприкосновении с грунтом. Многолетние исследования подтверждают эффективность их применения в экстремальных условиях эксплуатации. В настоящее время все больше архитекторов и строителей привлекают достоинства разработанной фирмой системы для периметра, включающей устройство теплоизоляции и механической защиты наружных стен подвальных помещений.

Экструдированный пенополистирол особенно выгодно использовать для зоны периметра, где элементы здания вследствие контакта с грунтом должны отвечать особо жестким требованиям по влагонепроницаемости, теплоизоляции, стойкости к старению, прочности, устойчивости к циклам замораживания - оттаивания.

Благодаря замкнутой структуре ячеек плиты из экструдированного пенополистирола обладают рядом достоинств:
низкой теплопроводностью;
высокой прочностью при сжатии, позволяющей выдерживать значительное давление грунта и использовать материал на большой глубине заложения;
стабильностью размеров;
невосприимчивостью к влаге и практически полным отсутствием водопоглощения;
неподверженностью процессам старения;
легкостью обработки.

Опыт применения показал, что изделия из экструдированного пенополистирола надежны при глубинах заложения более 7 м (в зависимости от марки), а также - при длительном контакте с водой под давлением.

Если наружные стены подвала нуждаются только в теплоизоляции, а дренаж не требуется, либо осуществляется обычным методом (например, через фильтрующий слой гравия), то в этом случае эффективно использовать плиты экструдированного пенополистирола поверх гидроизоляции, что обеспечивает дополнительную механическую защиту.

Цокольную часть здания рекомендуется утеплять экструдированным пенополистиролом с последующим оштукатуриванием по сетке. Тисненая поверхность плит способствует лучшей адгезии штукатурки (рис. 1).

Рис. 1
Нанесение изоляции на кирпичную кладку.
1 - кирпич;
2 - шов;
3 - два слоя пенетрирующего гидроизоляционного материала;
4 - пенетрирующий гидроизоляционный слой - раствор;
5 - слой пенетрирующего гидроизоляционного материала.

При устройстве теплоизоляции фундаментной плиты экструдированный пенополистирол укладывают непосредственно на чистый выравнивающий слой и укрывают полиэтиленовой пленкой с перехлестом по краям, а затем замоноличивают. Если к прочности утеплителя при сжатии предъявляются особенно высокие требования, то мы рекомендуем выбирать соответствующие марки теплоизолирующих плит. Используя гидротехнический бетон, плиты утеплителя можно закладывать непосредственно в опалубку.

Плиты экструдированного пенополистирола нередко применяют в условиях длительного контакта с водой под давлением и под фундаментными плитами. Накопленный положительный опыт позволяет считать это решение экономически наиболее оправданным.

Достоинствами системы теплоизоляции периметра с использованием плит из экструдированного пенополистирола являются:
защита гидроизоляции от механических повреждений на стадии строительства;
защита элементов здания в период его эксплуатации, и тем самым обеспечение его длительной сохранности;
предотвращение попадания воды на наружные стены;
простота монтажа; его можно производить независимо от погодных условий;
незначительное водопоглощение и высокие теплоизоляционные свойства;
устойчивость по отношению к кислотным соединениям в грунте;
высокая прочность при сжатии, в том числе при длительной нагрузке;
неподверженность процессам старения.

Технология работы с плитами из экструдированного пенополистирола: перед засыпкой котлована теплоизоляционные плиты прикрепляют к наружной поверхности стен подвала точечным креплением с помощью клеящего состава, не содержащего растворителей. Приклеивание плит можно рассматривать как чисто монтажную вспомогательную операцию, поскольку в рабочем состоянии плиты плотно прижимаются к стенкам подвала благодаря подпору грунта.

 

Гидроизоляция

 

Причинами нарушения целостности гидроизоляции являются усадка здания, неравномерное давление почвы, корни деревьев, воздействие сульфидов и хлоридов, находящихся в почвенных водах, и т.д. Результат влияния этих факторов один - протечка. Для гидроизоляции стен подвалов и для борьбы с протечками применяются различные материалы и технологии.

У современного строителя есть довольно широкий выбор гидроизоляционных материалов, которые по принципу действия можно разделить на три основные группы:
материалы на основе расширяющихся цементов;
материалы проникающего действия;
материалы, работающие по принципу гидроизоляционных мембран.
Рассмотрим первые две группы материалов.

Одним из расширяющихся цементов является напрягающий цемент (НЦ), который появился в России более 25 лет назад. Уровень технических характеристик бетонов, приготовленных на его основе, чрезвычайно высок. Особенно эффективно применение таких бетонов в конструкциях и сооружениях, к которым предъявляются высокие требования по трещиностойкости, водонепроницаемости и долговечности.

Актуальность использования водонепроницаемого бетона для возведения подземных и гидротехнических сооружений определяется его способностью сопротивляться проникновению воды, в том числе под давлением (не фильтрует воду при давлении 20 атмосфер). У этих материалов высокое сцепление со старым бетоном (в 1,5-2 раза больше, чем у обычного), что особенно важно при выполнении ремонтно-восстановительных работ.

Данные виды цемента (в отличие от традиционных) в процессе твердения увеличиваются в объеме, что позволяет в значительной мере нейтрализовать влияние усадки, негативно влияющей на свойства бетона.

Рассмотрим более подробно материалы проникающего действия. Особый интерес вызывает сравнительно новая группа материалов, образующих так называемый кристаллизационный барьер в материале стены и резко повышающих его водонепроницаемость. Такие материалы представляют собой смесь специального цемента, мелкого кварцевого песка и комплекса добавок. Смешанный с водой, состав приобретает вид жидкого теста, которое наносится на влажные стены и гидратирует на их поверхности, образуя тонкую затвердевшую пленку. При этом содержащиеся в составе материала водорастворимые добавки образуют на влажной поверхности обрабатываемой стены перенасыщенный раствор. Его молекулы перемещаются по капиллярам материала стены, образуя водонерастворимые кристаллы, которые уменьшают сечение капилляров, и тем самым предотвращают возможность фильтрации воды через толщу конструкции.

Рассматриваемый гидроизоляционный материал может проникать в толщу конструкции на глубину до 15 см. При этом следует заметить, что капилляры остаются проницаемыми для воздуха, позволяя конструкции <дышать>, т.е. при использовании данной технологии стены остаются паропроницаемыми.

Учитывая характер работы подобных материалов, их часто называют пенетрирующими (проникающими).

Глубина проникновения зависит от пористости и влажности основания, а также от количества применяемого материала (определенного проектом). Таким образом, строительное основание делается водонепроницаемым на длительный срок. Протечка воды может произойти лишь при появлении трещин непосредственно на строительной конструкции. Разработаны материалы, позволяющие устранить протечку за несколько минут, даже если вода льет сквозь стены под напором.

Пенетрирующие материалы можно применять везде, где необходимо прекратить появление воды и влаги. Система предназначена как для подземных сооружений, так и для гидро-инженерных объектов. Этот материал можно использовать не только при реконструкции, но и при новом строительстве - в том случае, если площадь стройплощадки ограничена существующей застройкой и единственным способом гидроизоляции является <гидроизоляция изнутри>.

Применение данных материалов позволяет проводить работы по гидроизоляции стен из бетона, камня и кирпича без обнажения наружных стен (рис. 2 и 3). Данная гидроизоляция не требует механической защиты, в то время как при устройстве традиционной гидроизоляции обычно необходима защита цементной стяжкой.

Рис. 2
Устройство изоляции в бетонном подвале.
1 - бетонная стена;
2 - три слоя пенетрирующего гидроизоляционного материала;
3 - Ж/Б плита;
4 - щебень.
Рис. 3
Нанесение изоляции на породный массив (бутовая кладка).
1 - два слоя пенетрирующего гидроизоляционного материала;
2 - пенетрирующий гидроизоляционный слой - раствор;
3 - слой пенетрирующего гидроизоляционного материала.

В состав системы пенетрирующих материалов могут входитьразличные материалы, например: концентрат; эмульсия для улучшения адгезии; антифриз (для ведения работ при температуре до -10оС); материал для ускорения схватывания; раствор для санации трещин и швов. Выбор того или иного материала обусловлен типом основания и температурой, при которой выполняются работы.

Способ применения системы пенетрирующих материалов достаточно прост. Смешанный с водой материал несколькими слоями наносится на внутреннюю поверхность стен (из бетона, камня или кирпича) с противоположной по отношению к обводненной поверхности стороны. Перед нанесением гидроизоляции основание должно быть очищено и промыто.

Необходимо отметить, что речь идет именно о СИСТЕМЕ, в которой используется несколько компонентов, которые с точки зрения химического механизма реакции между собой согласованы и применяются на базе определенной технологии. Поэтому только специалисты могут определить технологию применения пенетрирующего материала для каждого конкретного объекта, а также осуществить надзор за выполнением работ.

Пенетрирующие материалы, или материалы, создающие кристаллический барьер, успешно применяются как за рубежом, так и в России. Отечественный опыт применения подобных систем насчитывает более 7 лет. Они были успешно применены на нескольких сотнях объектов нового строительства, при ремонте эксплуатируемых сооружений в различных регионах.

Применение пенетрирующих материалов дает следующие преимущества:
в отличие от традиционных методов гидроизоляции, как правило, требующих сухого основания, данные материалы наносятся в т.ч. на влажную поверхность;
возможность проведения работ по гидроизоляции стен из бетона, камня и кирпича с противоположной стороны по отношению к обводненной поверхности; это позволяет вести работы без обнажения наружных стен (без их откопки), а также обеспечивать гидроизоляцию конструкций, выполняемых по методу <стена в грунте>;
сохранение паропроницаемости гидроизолируемых стен;
возможность выполнения гидроизоляции по окончании всех <грубых> строительных работ;
отсутствие необходимости в механической защите гидроизоляции;
возможность применения изоляции как при строительстве новых объектов, так и при реконструкции.