Рекомендации по снижению глубины промерзания грунта
Главная / Утепление дома / Глубина промерзания грунта
Для повышения температуры пола первого этажа желательно повышать теплозащитные свойства наружных стен. Необходимо также, чтобы цоколь имел достаточные теплозащитные характеристики. Это имеет особенно большое значение при полах, расположенных непосредственно на грунте или бетонной подготовке. Таким путем можно исправить ошибки теплоизоляции фундамента или ее отсутствие в пучинистых грунтах, когда деревянные дома деформируются, а на кирпичных стенах образуются трещины.
Этот довольно недорогой метод позволяет сделать пучинистые грунты непромерзаемыми или малопромерзаемыми, не выкапывая их на всю глубину фундамента.
Чтобы защитить Фундамент, на дно траншеи глубиной 40— 50 см отрытой по периметру дома, насыпают слой крупного песка толщиной 20 см. Если дом построен на торфяных, болотистых почвах или в месте с высоким уровнем грунтовых вод, на дно вначале укладывают слой геотекстиля для предотвращения заиливания, затем дренажный слой толщиной не менее 10 см (щебень фракции 5—20 мм), а уже сверху него — песок. По периметру траншеи в этом случае полезно устроить дренажную канаву. Геоткань должна выходить на поверхность по краю отмостки или дренажа.
В любом случае верхний слой насыпают с небольшим уклоном от стены фундамента (1:20), утрамбовывают и на него укладывают плиты ЭППС. При глубине промерзания грунта 1,5 м рекомендуемая ширина теплоизоляции 1,2— 1,4 м, толщина — 100 мм.
Уровень потерь тепла через наружные углы значительно превышает теплопотери через прямолинейные участки, поэтому в углах толщина слоя утеплителя должна быть примерно в полтора раза больше, чем вдоль стен. Сверху утеплитель засыпают слоем песка толщиной не менее 30 см и устраивают отмостку (рис. 1). Таким способом удается полностью устранить промерзание грунта вблизи фундамента дома и обеспечить его неплохую теплоизоляцию.
Вместо укладки пенополистирольных плит можно устроить по периметру здания теплую отсыпку, например шлаком, керамзитом, пенопластовой крошкой и т. п. Для исключения намокания утеплители могут использоваться в целлофановых мешках в виде матов. Также с целью уменьшения глубины промерзания грунта следует предусматривать задернение участка и посадку кустарниковых насаждений, которые аккумулируют отложения снега.
Рис 1. Теплоизоляция грунта вокруг здания 1 — гидроизоляция фундамента; 2 — геотекстиль, 3 — утеплитель; 4 — песок; 5 — щебень; 6 — отмостка; 7 — дренажная труба
Приклеивание плит из пенополистирола следует начинать снизу, укладывая плиты горизонтально в один ряд. Работа должна проводиться в сухую, погоду при температуре воздуха не ниже 5 °С. Для приклеивания плит применяют цементно-песчаный раствор, холодный битум на водной основе, битумную мастику МБК-Г-75, клей для пенопласта «Церезит СТ-85» и другие клеящие составы на полиуретановой, цементной или акриловой основе, не содержащие органических растворителей. Мастики и клеи, содержащие растворители, использовать для крепления пенопластов нельзя.
Следующий ряд плит устанавливается встык к уже приклеенному нижнему ряду. Не допускается повторный монтаж приклеенных плит, а также изменение положения плиты по прошествии нескольких минут после приклеивания.
В случае низкой несущей способности стены (старая штукатурка шелушится или отваливается при слабых ударах молотка) плиты дополнительно крепятся при помощи дюбелей. Диаметр головки дюбеля для крепления пенополистирола должен составлять не менее 60 мм. Длина части дюбеля, которая находится в углублении стены, равна: для стен под штукатурку — 6 см, для стен из пустотелого керамического кирпича и легкого бетона — 9 см. Количество связующих элементов составляет 4—6 шт/м2, на угловых участках — 8 шт./м2.
Армирующая сетка накладывается через 3 дня после приклеивания пенополистирола (на это время следует обеспечить защиту пенополистирола от прямого воздействия солнечных лучей). Клей наносится слоем толщиной 3 мм от угла здания. Сетка прикладывается к свежему слою клея, при этом следует оставить за углом 15 см сетки, которые потом нужно загнуть и утопить на другой стороне угла. Нахлест соседних листов сетки должен составлять 10 см.
Угловые участки теплоизоляционных плит у оконных проемов усиливаются кусками сетки размером 20×35 см. Углы перед наложением сетки должны предохраняться от повреждений алюминиевыми уголками. Выравнивающий штукатурный слой должен наноситься не ранее чем через 3 дня после наложения сетки. Работы должны проводиться в ясную и безветренную погоду при температуре 5—25 °С. Следующий слой штукатурки наносится методом «мокрым на мокрое», т. е укладывается, когда нижний слой еще не схватился.
Воздействие морозного пучения грунтов на фундаменты сооружений: что это такое и как избежать
Содержание:
- Что такое пучение
- Основные методы защиты
- Методы, реализуемые в процессе эксплуатации
Что такое пучение
При замерзании в морозные зимы вода превращается в лёд, объём которого превышает занимаемый ей в жидком состоянии. В результате возникают разнонаправленные нагрузки на грунт, имеющие максимальные значения в направлениях, минимально противодействующих им сил (вверх и в стороны).
Результатом воздействия морозного пучения грунтов на фундаменты сооружений является возникновение сил выталкивания, касательных и перпендикулярных нагрузок, действующих на подземные части строений, и приводящих к их деформации (разрушению).
Если не учесть эти процессы ещё на стадии проектирования, последствия могут быть плачевными.
Наивысших значений они достигают в грунтах, максимально удерживающих влагу и обладающих минимальной пористостью по всей глубине пласта.
Основные методы защиты
Используемые в процессе строительства методы защиты объекта от сил морозного пучения учитывают физику процесса и направлены на возможную минимизацию либо полное устранение причин, его вызывающих.
Существующие варианты защиты можно условно разделить на три группы:
- Предварительные;
- Технически реализуемые;
- Используемые в процессе эксплуатации объекта.
Методы защиты от морозного пучения, относящиеся к первой группе, включают обязательное предварительное проведение инженерно-геологических изысканий на требуемую глубину, благодаря которому проектировщики получают необходимую информацию:
- Тип грунта в месте предстоящего строительства и его склонность к пучению;
- Глубина промерзания;
- Уровень залегания подпочвенных вод;
- Среднемесячные температуры;
- Толщина снежного покрова;
- Оптимальная ориентация объекта по сторонам света.
Всё это позволяет ответить на вопрос о принципиальной возможности строительства проектируемого объекта на данном участке, выбрать нужный тип фундамента и оптимальные технологии защиты строения от негативного влияния сил, создаваемых морозным пучением.
Технические варианты защиты сваи от морозного пучения
При выполнении работ на грунтах с высокой вероятностью морозного пучения строящийся объект может защищаться с использованием одного или несколько вариантов, рассмотренных ниже.
1. Полная или частичная замена имеющегося грунта на непучинистый в месте выполнения строительных работ.
Полная замена на грунт, не поддающийся пучению, является весьма дорогостоящей процедурой и используется крайне редко (только если глубина заменяемого слоя не превышает 2 м). Гораздо чаще выполняется подушка под фундамент из непучинистых грунтов и обратная засыпка траншеи, отрытой под фундамент, после завершения монтажа последнего и удаления опалубки. Это также позволяет минимизировать негативное влияние сил пучения.
На начальном этапе фундаментных работ после отрывки траншеи на всю расчётную глубину, на её дне выполняется подушка, состоящая из смеси щебня и гравия с чистым промытым песком. Оптимальной (для частного дома) считается толщина ~ 30 см. Ширина отсыпанного слоя должна быть на 20-30 см больше упомянутого размера фундамента.
Это позволяет:
- равномерно распределить на грунт общую массу строения;
- минимизировать отрицательное воздействие на его подошву вертикальных выталкивающих сил, возникающих в результате морозного пучения.
При этом следует понимать, что подушка снижает их величину не потому, что выполнена из непучинистых грунтов. Она просто уменьшает слой последнего.
Пример. Глубина промерзания на строительном участке 1,5 м. Фундамент заглублен на 1,0 м. Оставшийся слой пучинистого грунта составляет 50 см, что может привести к его увеличению до 5 см (~ 10%). Выполнив подушку толщиной в 30 см, мы сокращаем слой до 20 см и, автоматически, его возможное увеличение, до 2 см.
Весной и осенью уровень грунтовых вод (глубина) повышается. Это может привести к тому, что подушка, частично или полностью, окажется под их воздействием и может быть загрязнена (заилена) мелкими частицами, содержащимися в воде. Они мигрируют вместе с подпочвенными водами, засоряют выполненную подсыпку, доводят её до состояния пучинистого грунта. Поэтому через несколько лет она не сможет достаточно эффектно противостоять разрушающим силам, возникающим вследствие пучения.
Чтобы этого не произошло, как можно дольше применяется специальный материал, геотекстиль, прекрасно фильтрующий воду и задерживающий все твёрдые взвеси.
В целях минимизации воздействия перпендикулярных и касательных сил на возводимый фундамент (как вариант, на стены подвала), возникающих в результате морозного пучения, выполняют обратную засыпку с использованием непучинистых грунтов, которые также предварительно защищаются геотекстилём.
Подобное заполнение не будет примерзать к стенкам фундамента, что также снижает силу касательных нагрузок.
В качестве дополнительного технического решения, направленного на снижение негативного влияния перпендикулярных и касательных нагрузок (ПКН) на боковые стенки фундамента, может быть увеличение их гладкости.
Бетон, из которого чаще всего возводится фундамент, весьма пористый материал, что существенно повышает вероятность его смерзания в морозное время года с прилежащими слоями грунта. Для исключения или минимизации подобного явления внешнюю стену фундамента накрывают слоем гидроизоляционного материала (рубероид, толстая ПЭ плёнка и т.п.). Простейший вариант — грунтование поверхности с использованием отработанного масла.
2. Изготовление монолитного фундамента, имеющего уширение в нижней части конструкции.
Другим технологическим решением, защищающим фундамент от вероятного деформирования силами, возникающими из-за морозного пучения, является использование полноценного арматурного каркаса по всей его глубине (высоте) и длине. Это обеспечивает жёсткость и монолитность конструкции на всех участках.
Для предотвращения выдавливания силами пучения, действующими на основание фундамента, последнее выполняется в форме трапеции (с нижним уширением). То есть здесь формируется площадка – анкер, исключающая возникновение подобной ситуации.
Этот вариант гарантирует требуемую стабильность функционирования фундаментов. Однако использовать его можно только при обустройстве фундаментов из бетона.
Если конструкция изготавливается с использованием блоков, кирпича или натурального камня (что исключает её внутреннее армирование), то класть боковые стены фундамента изначально требуется под углом (конструкция сужается вверх).
3. Заглубление подошвы фундамента ниже уровня промерзания.
Подобное решение, чаще всего, принимается при возведении свайных и свайно-винтовых фундаментов и позволяет полностью исключить влияние выталкивающих сил морозного пучения, но существенно увеличивает поверхность, на которую влияют ПКН.
Способы устранения негативного влияния последних рассмотрены выше.
В случае промерзания грунта на всю глубину заложения фундамента, рассматриваемом в данном разделе, весьма высока вероятность того, что опоры, изменив за зиму своё положение, не примут исходного в тёплое время года. Чтобы избежать данной проблемы выполняется ростверковое соединение всех опор (свай).
В тех случаях, когда речь идёт об установке столбов для заборов, выполняется двойная жёсткая обвязка последних по верхнему и нижнему уровню. Это необходимо в силу существенных нагрузок вероятного пучения (морозного), величина которых может составлять ≤ 10 тонн.
Оптимальным считается решение смонтировать все столбы на едином ленточном монолитном фундаменте, с тщательным армированием последнего.
4. Выполнение дренажных работ.
Чем сильнее увлажнены пучинистые грунты, тем большее увеличение объёма наблюдается при их промерзании (плотность воды примерно на 10% выше плотности льда).
Это автоматически увеличивает вероятность возникновения деформаций и, соответственно, требует существенного повышения требований к выполнению работ, обеспечивающих безопасность возводимого объекта.
Удаление влаги будет способствовать снижению показателя пучинистости и, соответственно, величины сил, негативно влияющих на фундамент. Данную процедуру следует разделить на составляющие.
В первом случае, речь будет идти о защите грунта от попадания в него «верховодки» (атмосферные осадки, снеготаяние).
Решению данной задачи служит выполнение отмостков по всему периметру возводимого здания (бетон, асфальт). Их ширина должна минимум на 200-300 мм перекрывать зону обратной засыпки, чтобы исключить просачивание влаги к фундаменту.
Во втором для борьбы с обводнённостью грунтов, проводится дренаж фундамента. Это обеспечивает снижение уровня подпочвенных вод.
Классическое решение предусматривает укладку системы дренажных (перфорированных) труб в предварительно промытый и уложенный гравийный слой. Этот материал частично задерживает частицы грунта. Монтаж труб ведётся с незначительными уклонами на расчётной глубине, что позволяет собирать воду со значительной площади участка и самотёком направлять её в специальные колодцы, либо в канализационный коллектор.
Выбирая подобное решение, следует понимать, что чисто гравийный фильтр прослужит недолго и не гарантирует защиту дренажных отверстий, имеющихся в трубах, от засорения мелкими частичками грунта.
Их прочистка — весьма трудоёмкий и довольно сложный процесс, под который заблаговременно обустраиваются на участке специальные колодцы на нужную глубину.
Чтобы увеличить сроки между плановыми чистками, используют геотекстиль, которым обёртываются трубы. Наличие подобного фильтра позволяет отказаться от обустройства фильтра гравийного.
5. Обустройство плитного фундамента
Плитные фундаменты часто именуют «плавающими». При подвижках грунтов перемещается вся плита. Поэтому на строение, возведённое на подобном основании, разрушающие и деформационные нагрузки от морозного пучения влияния не оказывают.
Обычно это ж/б монолитная армированная плита, мелкозаглубленная либо уложенная поверх грунта (глубина погружения равна нулю).
6. Утяжеление возводимой постройки.
Одним из решений, позволяющих минимизировать или полностью обнулить негативное влияние пучения грунтов, является увеличение массы постройки до значений, которые нагружают фундамент с силой, превышающей выдавливающую, которую создают пучинистые грунты при замерзании.
Поэтому тяжёлые здания на подобных грунтах строить гораздо выгоднее.
7. Утепление свайного фундамента снаружи на пучинистых грунтах
В регионах с положительными среднегодовыми температурами допустимо использование такого варианта, как утепление грунта. Использование утеплителя, уложенного в грунт, существенно снижает уровень промерзания. А в отдельных случаях полностью его исключает.
Суть метода. По всему периметру строящегося здания проводится выемка грунта на расстоянии, равном глубине промерзания в месте ведения строительства. Глубина выбирается с таким расчётом, чтобы уложенный утеплитель можно было засыпать сверху слоем непучинистого грунта толщиной ≥ 200 мм. И выполнить под него песчаную подушку не менее 100 мм.
Толщина материала выбирается с учётом климатических особенностей и его теплоизоляционных характеристик. Чаще всего для решения задачи используются пенопласт, керамзит или шлак.
Оптимальным утеплителем является экструдированный пенополистирол. При плотности выбранной марки в 35 кг/м³, его коэффициент теплопроводности равен 0,32 Вт/м°С. При 50 кг/м³, соответственно 0,36 Вт/м°С.
Этот материал отличается повышенной прочностью к сжимающим нагрузкам (рекомендован для использования в дорожном строительстве).
Использование утеплителя позволяет строить здания на мелкозаглубленных (до 500 мм) фундаментах.
Как правило, поверх утеплителя обустраивается отмостка ≥ 100 мм.
Методы, реализуемые в процессе эксплуатации
Круглогодичное отопление объекта
Средние температуры грунта под отапливаемым зданием ~ на 20% выше фиксируемых под неотапливаемым объектом, что способствует значительному снижению показателя пучинистости.
В качестве дополнительного способа может применяться рыхление грунта на глубину свыше 350 мм, с его последующим боронованием на 150 мм. Теплоизоляционные свойства такого грунта повышаются. В качестве дополнительного слоя утепления можно учитывать снеговой покров.
Сохранение основания в постоянно промёрзшем состоянии
При строительстве в зоне вечной мерзлоты принимаются меры для сохранения грунта в замороженном состоянии на протяжении всего периода эксплуатации. Для этого строительство ведётся на свайных фундаментах.
Как предотвратить замерзание почвы зимой? – Теплицы Planta
youtube.com/embed/inxuBf2ZTf8″ title=»YouTube video player» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»»>
Поддержание температуры почвы в морозные зимние месяцы может стать серьезной проблемой для многих заядлых садоводов, даже для тех, кто выращивает в теплице. К сожалению, в мерзлой почве ваши растения могут бороться за выживание до сбора урожая. Но с небольшой сезонной подготовкой и несколькими творческими приемами, , вы можете поддерживать оптимальную температуру почвы и гарантировать, что Ваша оранжерея будет цвести всю зиму.
Растения в приподнятых садовых грядках и горшках
Одним из лучших решений для сохранения температуры почвы является ее изоляция от промерзшей земли на зиму. Используя приподнятые грядки и горшки, ваша почва будет легче дренироваться и нагреваться намного быстрее, чем при посадке прямо в землю.
В качестве дополнительного бонуса приподнятые грядки и горшки помогут сохранить прохладу почвы даже в жаркие летние месяцы.
Предварительный прогрев почвы
Простой способ правильно начать зимний сезон — предварительно прогреть почву. Используя темное покрытие, такое как черный пластиковый брезент, вы можете удерживать тепло от солнца и сохранять почву красивой и теплой. Эта умная тактика не только помогает поглощать тепло и влагу, но и сохраняет почву достаточно теплой для легкой пересадки и более высокой скорости прорастания.
Поскольку ночи становятся холоднее, вы можете продолжать использовать это в качестве быстрого решения, чтобы разогреть свои грядки и стимулировать рост значительно после окончания обычного посевного сезона.
Добавьте слой мульчи на грядки
Немного мульчи поможет защитить почву от мороза. Добавление слоя органического вещества поверх ваших грядок помогает сохранить влагу, обеспечивает изоляцию и, что наиболее важно, может предотвратить образование льда. Легкая мульча, которая не уплотняет почву, а действует как естественное покрывало на земле, дает наилучшие результаты.
Мы рекомендуем укладывать толстый слой мульчи на грядки сразу после первых сильных заморозков.
Некоторые из лучших натуральных материалов, которые можно использовать для изоляции почвы, включают:
- Солома
- Сосновые иглы
- Древесная щепа
- Опавшие листья
- Кора
- Компост
Акцент на зимний полив
Ваши привычки полива в зимние месяцы могут сильно повлиять на состояние почвы и, как следствие, на здоровье вашего сада. Влажная почва может удерживать значительно больше тепла, чем сухая. Тем не менее очень важно поливать свой сад в подходящее время. Для достижения наилучших результатов рекомендуется сделать следующее:
- Тщательно полейте свой тепличный сад до первых заморозков: Увлажняя почву при температуре выше нуля, она сможет удерживать тепло до того, как наступят зимние холода.
- Поливайте свой сад в теплице в течение дня : В преддверии зимы вы должны планировать поливать свой сад, когда светит солнце. Таким образом, ваша почва сможет удерживать больше тепла и выделять влагу и тепло в течение всего вечера.
Используйте почву, богатую питательными веществами
Ни для кого не секрет, что богатая питательными веществами почва необходима для процветания тепличного сада. Но знаете ли вы также, что здоровая почва может предотвратить замерзание ваших грядок? Использование высококачественной почвы, богатой органическими веществами и питательными веществами , помогает поддерживать необходимое количество влаги в почве и снижает скорость испарения.
Если вы не уверены в здоровье вашей почвы и уровне питательных веществ, мы рекомендуем провести быстрый тест почвы, прежде чем добавлять какие-либо дополнительные добавки.
Сохраняйте тепло почвы с помощью теплицы
Если вы объедините эти рекомендации с качественной зимней теплицей, ваша почва без проблем будет впитывать солнце и обеспечивать достаточное количество тепла для ваших растений, чтобы они процветали в самые холодные зимние месяцы.
Что вы делаете зимой, чтобы земля не замерзала? Будем рады услышать ваши рекомендации! Дайте нам знать ваши мысли в разделе комментариев ниже.
Почему теплицы Planta?
- Ветроустойчивость до 100 км/ч (узнайте больше о том, как наши теплицы выдерживают воздействие высокогорного климата).
- Выдерживает снеговую нагрузку от до 98 фунтов на квадратный фут (480 кг/кв.м).
- Изготовлен из прочной оцинкованной стальной рамы.
- Панели из поликарбоната обеспечивают 100% защиту от ультрафиолетовых лучей.
- Теплица Sungrow имеет форму колокола — позволяет ветру, снегу и граду соскальзывать с боков.
- Расширяемый (модели Sungrow, Sigma и Farmer могут быть увеличены более чем на 100 футов)
- Сделано в Европе и исключительно импортируется
- Необслуживаемый
Назад к обучению
Задавайте вдумчивые вопросы, делитесь полезными советами или высказывайте слова поддержки другим владельцам теплиц.
Включите JavaScript для просмотра комментариев с помощью Disqus.
Предотвращение морозного пучения или как остановить морозное пучение
Фундаменты с защитой от замерзания – необходимы в холодном климате
Защита домов и зданий в холодном климате от структурных повреждений, вызванных морозным пучением, имеет важное значение для долговечности. В большинстве районов Канады и на севере США земля промерзает в зимние месяцы на глубину в несколько футов. Такое промерзание грунта может привести к вздыманию зданий, расположенных над ним или рядом с ним, и даже может вызвать горизонтальное, а не только вертикальное перемещение.
При строительстве нового дома правильная изоляция подвалов и инженерных плит на ровном фундаменте дома не только предотвращает растрескивание фундамента, но также снижает потребление энергии и глобальные выбросы CO². Отрицательные экологические аспекты использования бетона можно смягчить за счет хорошей инженерии, позволяющей использовать конечные количества, основанные на конструктивных потребностях, и за счет активного использования его для тепловой массы.
Вряд ли есть предел силе, которую может оказывать вода при замерзании; даже вес высотных зданий не может выдержать повреждений, которые могут быть нанесены, когда под ними образуется лед. сила 19тонн на квадратный фут был измерен для одного семиэтажного здания с железобетонным каркасом на плотном фундаменте, которое поднялось более чем на 2 дюйма. Но предотвратить морозное пучение на самом деле несложно, если вы правильно спроектируете, и здесь мы расскажем вам, как это сделать.
Что вызывает морозное пучение и где?`
Морозное пучение грунта, в самом простом случае, происходит, когда грунтовые воды в холодном климате из жидкого превращаются в твердое . Вода расширяется на 9 % при замерзании, поэтому любое сооружение, расположенное выше линии промерзания, будь то настил, навес, плита на уровне земли или цокольный фундамент, когда расширяющиеся грунты вынуждают его подняться вверх, могут немного покататься. если он не был должным образом спроектирован или защищен от элементов. Это приводит к растрескиванию фундамента, смещению палуб и повреждению подвалов и перекрытий в одноэтажных домах.
Хотя решения по предотвращению морозного пучения одинаковы, «фактическая» причина морозного пучения понимается неправильно. В основном считается, что расширение существующей влаги в почве вверх вызывает морозное пучение, но это немного сложнее. Итак, для ботаников-строителей, которые хотят быть в курсе того, что происходит, это примерно так:
В летние месяцы в земле есть скрытое тепло, поэтому, когда наступает зима, замерзание земли — это прогрессирующий эффект, который происходит по мере того, как температура падает в течение многих месяцев. Мороз начинает двигаться вниз, поскольку температура воздуха начинает постоянно оставаться ниже нуля, но внизу всегда есть мягкая и более теплая почва.
Образование льда происходит главным образом потому, что вода в незамерзшей почве подтягивается в зону промерзания и прикрепляется к существующим кристаллам льда, образуя постоянно утолщающиеся слои льда. Ключевая фраза для этого явления — « сегрегация льда» . Это то, что вызывает расширение, которое раздвигает частицы почвы, и это то, что заставляет землю вздыматься вверх. Но действительно ли вам нужно было это знать? Ага. И вы можете поблагодарить меня в разделе комментариев после того, как достанете этот маленький самородок на званом ужине и произведете впечатление на своих друзей.
Карта морозного пучения для Северной Америки и Канады
Какие проблемы может вызвать морозное пучение?
Давление морозного пучения может привести к растрескиванию стен подвала, особенно если они построены из КМУ или кирпича , или под действием подъемной силы морозного пучения, вызванного « замерзанием «, которое возникает, когда грунт примерзает к поверхности фундамента.
Давление пучения, развивающееся в основании зоны промерзания, передается через смерзающую связку на фундамент, создавая подъемные и разделяющие силы, способные разорвать КМУ за счет вертикального смещения горизонтального растворного шва вблизи глубины промерзания. Это очень важно учитывать при утеплении подвала или подполья в старом доме изнутри.
Силы, связанные с морозным пучением, также могут быть очень разрушительными для слабонагруженных конструкций и вызывать серьезные проблемы в крупных конструкциях, поэтому, когда они находятся в пределах одной и той же общей конструкции дома (например, настил, прикрепленный к дому с подвалом), дифференциальное движение может буквально разорвать элементы дома на части.
Еще один аспект морозного пучения, который мы наблюдали, особенно в глинистых почвах, крайне неудобный, если не такой разрушительный, как настил, отделяющийся от дома, — это когда столбы забора перемещаются зимой, а затем никогда полностью не оседают, оставляя забор в плачевное состояние к весне.
Морозное пучение может легко отделить настил от дома
Предотвращение морозного пучения при строительстве дома
Предотвратить морозное пучение несложно; вам просто нужно добавить достаточную изоляцию для вашего климата, чтобы предотвратить попадание инея под основание вашей конструкции. Достаточный дренаж также важен для предотвращения попадания воды в то, что вы строите, это также важно для долговечности подвала, чтобы снизить вероятность ущерба, вызванного наводнением или высоким уровнем влажности.
Во-первых, мы должны развеять все мифы — вам не «нужно» посыпать дом землей, чтобы предотвратить морозное пучение. Плита на уклоне не подвергается большему риску морозного пучения, чем подвал, если он построен правильно — в этом случае правильный термин — защищенный от мороза мелкий фундамент — или FPSF.
Так что, если генеральный подрядчик говорит вам, что у вас «должен» быть подвал, он просто ошибается. Часто это кто-то, кто не знает, как построить плиту FPSF, но все еще хочет ваших денег, поэтому они могут попытаться заполнить вашу голову своими заблуждениями, чтобы получить работу.
В большинстве стран с холодным климатом мы привыкли к подвалам и приняли представление о том, что дом должен стоять в земле, чтобы быть ниже линии промерзания. Это не так. Вам также не нужно насыпать землю на стену дома, чтобы он не опрокинулся. Просто грязь всегда использовалась как изоляция от морозного пучения, поэтому она веками укоренялась в нас как необходимая вещь. Но, благодаря современным методам строительства, вы также можете использовать «изоляцию» в качестве защиты от морозного пучения!
Почва имеет теплоизоляционную ценность около R3 на фут, тогда как пенопластовая изоляция будет между R3 и R5 на дюйм. Вот почему вы можете строить в районе, где глубина промерзания зимой составляет 4 фута, используя 4 дюйма изоляции вместо 4 футов грязи. Небольшое предостережение: существует много типов жесткой изоляции, но не все они подходят для подземных работ; см. здесь, чтобы найти правильную изоляцию из жесткого пенопласта для фундаментов.
Насколько сильно пучит мерзлый грунт?
Рельеф с высоким уровнем грунтовых вод и особенно экспансивными почвами, такими как торф или глина часто страдает от морозного пучения и повреждения зданий. Нередко можно увидеть, как палуба или навес перемещаются на 7 или 8 дюймов, а в некоторых случаях намного больше, даже на два фута. Здания в 3 или 4 этажа можно легко поднять вверх на несколько дюймов. Насколько серьезным может быть смещение, зависит от типа почвы и ее способности удерживать влагу или объемную воду, а также, конечно, от веса здания или части конструкции, которую нужно поднять.
В очень суровые зимы мы видели, как тротуары и проезжие части вздымались на 6 дюймов и более и отделяли асфальтовое покрытие по вертикали от бордюра, который врыт глубже и находится на гравийном основании. И дополнительный дренаж, и более глубокая глубина не давали воде попасть под бордюр, который явно присутствовал и замерзал под пористым асфальтовым покрытием.
Защищенный от мороза мелководный фундамент GeoSlab Формы с изображением изолированной юбки
Предотвращает ли гравий морозное пучение?
Да, хорошее дренажное основание поможет предотвратить морозное пучение. Гравий или щебень не удерживают влагу, поэтому из них получается отличное основание. Песок тоже работает; для безопасности требуется слой от 4 до 6 дюймов.
Как упоминалось выше, плита на уклоне не подвергается большему риску морозного пучения, чем подвал, точка. Подробнее читайте здесь – Выбор между плитой по марке и цоколем. Вы можете правильно или неправильно построить подвал, вы можете правильно или неправильно построить плиту. Просто делайте это правильно, и у вас не будет проблем.
А если где-нибудь, пьяным в баре, купили болотную землю в холодном климате, не теряйте надежды; см. здесь информацию о том, как строить защищенные от мороза мелкозаглубленные фундаменты на проблемных почвах, таких как глинистые почвы , которые подвержены морозному пучению. Может быть, вы сделали умную покупку в конце концов. : )
Существуют общие правила для определенных районов относительно глубины линии промерзания, от нескольких дюймов в южных штатах до 6 или 7 футов на крайнем севере. Узнайте, в какой строительной климатической зоне вы находитесь, и обязательно проконсультируйтесь с местными муниципальными строительными инспекторами, чтобы точно знать, насколько глубоко вам может понадобиться пройти, чтобы попасть под линию промерзания.
Это, конечно, здорово, как правило, если вы строите что-то без разрешений или строительных инспекторов, но для чего-то более важного, например, для полного строительства дома, ни в коем случае не рискуйте. Здания должны быть спроектированы с учетом их специфического климата.
Пройдет ли морозное пучение?
Как правило, да, если у вас есть небольшое здание или сооружение, которое испытало морозное пучение, оно часто оседает обратно близко к своему первоначальному положению. Но как бы быстро она не падала весной, зимой она снова поднимется, если с ней не справиться.
Морозное пучение обычно начинается в январе или феврале, когда холод проникает в землю, а весной, когда она оттаивает, она обычно возвращается близко к исходному положению. «Близко» к этому, но не всегда. Это может подойти для небольших построек, таких как дровяные сараи, и они могут не сильно пострадать. Это большие вещи, такие как дома, которые получат необратимые повреждения. Другая проблема заключается в том, что какие-либо услуги, такие как водопроводные трубы, канализация, трубы для природного газа или электрические соединения, проходят под землей.
Фундаменты и стены подвалов могут трескаться из-за морозного пучения в зонах с холодным климатом
Резюме: что необходимо для предотвращения морозного пучения
землю, а в идеале и то, и другое. Вы должны убедиться, что вода стекает от проблемного места, а не к нему. Начните свою криминалистическую экспертизу и поиск решений в первую очередь с ливневых стоков с крыши и направьте их туда, где они не причинят вреда. Это могут быть карнизы или желоба, направляющие воду к болотам, сухим колодцам или бочкам для сбора дождевой воды.
Также есть возможность направить воду на улицу, и это лучше, чем к себе домой. Но в целом направление воды в муниципальные стоки с твердой поверхностью само по себе имеет негативные экологические последствия. Лучше всего научиться управлять ливневыми стоками и на самом деле использовать эти воды в своих интересах; читайте здесь.
После того, как вы ограничили потенциальный ущерб от любой воды, стекающей с вашей крыши, вам необходимо правильно оценить ландшафт, чтобы преднамеренно направлять дождь. Даже 2-процентный уклон от дома, террасы, навеса или чего-то еще — это все, что нужно для перемещения воды в более безопасном направлении. Если это особенно экспансивная почва, такая как глина, выкапывание верхних нескольких дюймов и укладка какой-либо водонепроницаемой мембраны является дополнительной мерой, которая может помочь сохранить почву сухой, но будьте осторожны, так как высыхание экспансивной глины также может вызвать оседание и растрескивание на фундаменты старых домов.
Изоляция юбки также работает, что включает в себя укладку листа жесткой изоляции из пенополистирола (с уклоном от здания) для предотвращения намокания почвы, но, что более важно, это способ перемещения линии промерзания.