Как правильно возводить фундаменты и подвалы

На стадии планирования строительства будущие домовладельцы редко задумываются об устройстве фундаментов и подвалов. Многие считают это вопросом «техническим». Его решение нередко откладывают «на потом», на материалах экономят, а работы поручают случайным людям. Цена такой ошибки может оказаться высока, потому что фундамент – единственная часть дома, которую нельзя перестроить, а ремонтировать очень сложно и дорого. Поэтому, ка считают специалисты немецкого концерна BASF, крупнейшего мирового производителя строительной химии, начинать планировать будущую стройку нужно именно с подземной части, которая является ее краеугольным камнем в основании дома, в прямом и переносном смыслах.

Разновидности фундаментов и подвалов

По сути подвал является одной из разновидностей заглубленного фундамента. А значит, эти две части здания следует рассматривать как единое целое, и когда мы говорим о фундаментных работах, то имеем в виду также и подвал.

Начинается возведение подземной части здания с гидрогеологического исследования участка: механических свойств грунта, его пучинистости, уровня и характера грунтовой влаги. Без понимания этих особенностей невозможно ни грамотное проектирование, ни качественное строительство. И поскольку цена ошибки может оказаться очень высока, исследование грунтов следует поручать специалистам с лицензией и необходимым оборудованием: на глазок такие замеры не делаются. Использовать данные, полученные кем-то по соседству, тоже не стоит, поскольку характер залегания грунтов может быть неоднородным.

Первый вопрос, на который дадут ответ замеры – какой тип фундамента выбрать. Например, на сухих и прочных грунтах можно использовать ленточный фундамент, а на слабых, водонасыщенных и пучинистых лучше обратиться к фундаментной плите.

Выбор зависит не только от свойств грунта. Ленточный фундамент рассчитан на относительно небольшую нагрузку, он подойдёт для дома высотой не более двух этажей. В основу капитального коттеджа обычно выбирают фундаментную плиту.

При выборе ленточного фундамента пол подвала не несёт нагрузку от здания, часто подвальную плиту перекрытия не соединяют с лентой. Используют как сборные плиты, уложенные встык, так и монолитную армированную плиту толщиной не более 15 см.

Устройство монолитного фундамента

«Как показывает наша практика, в настоящее время при строительстве капитальных частных или малоэтажных домов с подвалом в более чем половине случаев в качестве фундамента используется монолитная железобетонная плита», – делится опытом Дмитрий Лупанов, продакт-менеджер направления «Гидроизоляция и защита бетона» компании BASF Строительные системы, ведущего мирового производителя строительной химии.

Перед началом возведения фундамента специалист советует выполнить в котловане временный дренаж, чтобы избежать его заполнения дождевой или грунтовой водой. В первом случае вода может заполнить котлован по причине длительного периода строительства, во втором – при наличии высокого уровня грунтовых вод. Во влажных грунтах после уплотнения почвы на дне котлована устраивается отсыпка из песка и щебня толщиной в среднем 30 см, необходимая для выравнивания и защиты фундамента от капиллярной влаги. Если её не выполнить, то бетон будет активно впитывать влагу из грунта. Одновременно с отсечкой капиллярной воды отсыпка выполняет функцию выравнивающего уровень слоя, а её саму выравнивают стяжкой из низкопрочного бетона средней толщиной около 15 см, на которую впоследствии укладывается гидроизоляция.

«Варианты могут быть разные. Например, это может быть рулонная битумная или полимерная гидроизоляция, уложенная в несколько слоев. Можно использовать и мастичную гидроизоляцию, но рулонные материалы всё же удобнее и надёжнее в качестве горизонтального барьера, потому что мастики более требовательны к качеству и прочности основания, на которое они наносятся. При укладке рулонных материалов следует очень внимательно следить за качеством выполнения швов и обязательно оставлять по периметру фундамента запас, чтобы гидроизоляционный ковёр впоследствии выступал из-под плиты на 15-30 см. Это нужно для того, чтобы завернуть его на торец для соединения с вертикальной частью гидроизоляции», – объясняет Дмитрий Лупанов.

Поверх гидроизоляционного слоя устраивается защитная цементно-песчаная стяжка толщиной в несколько сантиметров (как вариант – полиэтиленовая пленка толщиной более 200 мкм или геотекстиль из нетканого материала плотностью более 300 г/м2), на которой затем монтируется арматурный каркас будущей фундаментной плиты. Для его формирования эксперт рекомендует использовать арматурные стержни диаметром 12-15 мм. Арматурный каркас, особенно на слабых основаниях, рекомендуется выполнять двойным, поскольку плита в этом случае может воспринимать изгибающие усилия как в нижнем, так и в верхнем рабочем поясе.

Технологические свойства бетонной смеси и физико-механические параметры затвердевшего бетона следует контролировать особо тщательно, ведь от них напрямую зависит долговечность будущего строения.

Бетонирование плиты рекомендуется производить качественным бетоном с прочностью на сжатие не менее 30-35 МПа, высокой маркой по водонепроницаемости – W6-W8 и выше. При бетонировании густоармированной плиты смесь должна быть высокоподвижной, если же использовать малоподвижные, жёсткие смеси, то возможность некачественного заполнения межарматурного пространства значительно повышается, вследствие чего в плите могут образоваться зоны непроформованного бетона – пустоты. Толщина несущей плиты назначается проектом, но, как правило, от 20 см и больше – в зависимости от нагрузки, которую здание будет оказывать на фундамент.

Итого, если сложить толщину всех слоёв фундаментного «пирога», то получится от полуметра и больше. Этот показатель необходимо учитывать при определении глубины котлована.

Возведение внешних стен

Стены будущего подвала опираются непосредственно на бетонное основание фундамента. Толщина подвальных стен определяется исходя из вида строительного материала, из которого она будет возведена, характеристиками грунта – пучинистостью и плотностью, глубиной заложения фундамента, длиной стен и типом перекрытий. Торцы плиты могут выступать по периметру стен или образовывать с ними общую плоскость. Выбор схемы опирания стен зависит от прочности нижележащих грунтов и уровня грунтовой воды. При наличии слабых и обводнённых грунтов за конструктивную схему рекомендуется выбирать фундаментную плиту, выступающую за пределы стены. В этом случае фундаментная плита воспринимает меньший изгибающий момент от гидростатического давления грунтовых вод, расположенных под ней, и её в значительно меньшей степени прогибает наверх, чем плиту, не выступающую за внешние поверхности стен.

В настоящее время наиболее распространены две технологии возведения стен подвала: монолитная и с применением фундаментных блоков. Выбор, в том числе, зависит от уровня грунтовых вод, который был определён в ходе гидрогеологического исследования участка. Если он выше основания фундамента, то предпочтительным способом является монолитная технология. Причём при бетонировании рекомендуется дополнительно усилить гидроизоляцию швов в месте сопряжения стен с основанием и т.н. «холодных швов» (швов прерывания бетонирования), которые очень часто имеют зоны с высокой пористостью, снижающие общую герметичность конструкции. Эта проблема присуща не только стенам из монолитного бетона, но и крупным фундаментным плитам и перекрытиям.

Для этой цели используются внутренние или боковые гидрошпонки – эластичные профилированные ленты из ПВХ или резины толщиной от 2 мм. Перед укладкой бетонной смеси внутреннюю шпонку устанавливают по центру арматурного каркаса перпендикулярно плоскости будущего шва по всей его длине. Боковую шпонку, как правило, временно фиксируют к внутренней поверхности опалубочных щитов, при этом продольная ось шпонки должна совпадать с будущим холодным швом. Места соединения шпонки легко свариваются на участке для формирования непрерывного профиля. Впоследствии, в случае появления грунтовой влаги в области шва, гидрошпонка создаст для воды дополнительный барьер и остановит её либо в центре конструкции (в случае использования внутренней шпонки), либо на внешней поверхности (в случае установки боковой).

Альтернативой гидрошпонкам на сегодняшний день можно с уверенностью назвать гидрофильные профили на акрилатной или полиуретановой основе. Они имеют значительно меньшие габариты, в поперечном сечении, как правило, не превышая нескольких квадратных сантиметров. Принцип их защиты от протечек основан на способности увеличиваться в объёме при контакте с просачивающейся в шве водой. Постепенное нарастание давления от расширения при контакте с водой позволяет материалу распространиться в шве навстречу воде и качественно заполнить прилегающие к нему пустоты и полости, тем самым обеспечив полноценную герметизацию узла. Такой материал имеет одно очень важное преимущество перед гидрошпонками – простота и скорость монтажа. Его необходимо лишь крепко приклеить к бетону перед укладкой следующего объёма бетонной смеси.

Если уровень грунтовых вод ниже основания фундамента и стенам подвала не угрожает ничего, кроме дождевых или талых вод, для возведения стен подвала можно использовать готовые бетонные фундаментные блоки (ФБС). Однако к выбору их поставщика следует подходить внимательно: лучше приобрести блоки на ближайшем комбинате ЖБИ и остерегаться продукции «гаражного» производства, которая может быть изготовлена с нарушениями технологии или из бетона низкого качества.

Для монтажа блоков используется качественная кладочная смесь с показателями прочности на сжатие не менее 30 МПа, водонепроницаемостью не менее W6-W8, адгезией к основанию не менее 1,5 МПа. Только в этом случае можно гарантировать герметичность межблочных швов.

Гидроизоляция проходок для коммуникаций

Одними из наиболее уязвимых мест в гидроизоляции подвалов обычно становятся отверстия для коммуникаций (труб, кабелей) во внешних стенах. «Зачастую можно наблюдать, как проходки забивают древесной стружкой вперемешку с цементом, битым кирпичом, тряпками, минеральной ватой, пеной на полиуретановой основе для герметизации оконных рам и дверных коробок. Это абсолютно неприемлемо и легко может свести на нет все усилия по гидроизоляции», – предостерегает Дмитрий Лупанов (BASF Строительные системы).

Как объясняет специалист, для надёжной гидроизоляции проходок можно использовать два различных решения. Первое – это обжимные сальники: металлические трубки с концентрическим резиновым уплотнением внутри. Сальники монтируются в арматурный каркас монолитной конструкции перед бетонированием. Впоследствии, при прокладке коммуникаций, через них выводятся наружу трубы или кабельные каналы. Резиновая муфта затягивается и плотно охватывает трубу, обеспечивая герметичность и исключая попадание влаги в подвал. Как видно из этого описания, обжимные сальники применяются в случае возведения монолитных стен либо для организации проходок в фундаментной плите.

При использовании блоков ФБС отверстия для коммуникаций в стенах приходится прорезать либо оставлять, поэтому гильзы для монолитных стен здесь уже подходят в значительно меньшей степени. В этом случае используются гидрофильные профили. Профиль монтируется на специальный клей, который позволяет крепить как к внутренней поверхности проёма в стене, так и к трубам проходящих через проём коммуникаций. Для заполнения зазора между поверхностью проёма и трубой (на которые наклеены гидрофильные профили) применяется самоуплотняющаяся безусадочная ремонтная смесь наливного типа, создающая очень плотное и герметичное жёсткое заполнение зазора.

Внешняя вертикальная изоляция подвала

Для этой цели можно использовать как битумные или полимерные рулонные материалы, так и другие технологии, которых сегодня существует немало. Например, это могут быть мастики, штукатурные смеси или окрасочные составы. Чем выше адгезия (сцепление) материала к изолируемой поверхности, стойкость к давлению воды и трещиностойкость – тем надёжней защита. Поэтому ещё более надёжным (но и более дорогим) решением будет напыляемая (или наносимая вручную) полимерная гидроизоляция – долговечная, не образующая швов, обладающая высокой эластичностью и сцеплением с основанием.

Чтобы облегчить правильный выбор технологии и материалов, в компании BASF Строительные системы разработали семь правил гидроизоляции, базирующихся на положениях наиболее передового международного стандарта в этой области. Эти простые рекомендации помогут подобрать наиболее оптимальное и вместе с тем надёжное решение для каждого конкретного случая и сочетания материалов. К его выбору эксперты рекомендуют всегда подходить индивидуально, поскольку никаких универсальных решений для гидроизоляции не существует.

Выступающая из-под фундамента рулонная гидроизоляция, запас которой был оставлен по периметру при возведении фундамента, загибается наверх и, после того как её закрепят с помощью клея либо прижимной планки, на неё сверху «заводится» вертикальная гидроизоляция. То же самое относится и к внешней гидроизоляции подвала: её запас вверху должен быть достаточен для перекрытия отмостки и заведения под гидроизоляцию цокольной части дома.

«Есть очень важное правило, которое часто нарушается. Гидроизоляция не должна в стыках образовывать внутренние и внешние прямые и острые углы. Поэтому если фундаментная плита выступает за периметр стен подвала, место их сопряжения должно быть выполнено поверх галтели (плинтуса). А внешние углы по торцу плиты и между перпендикулярными стенами дома следует сгладить. В противном случае через несколько лет на перегибах изоляции появятся трещины, отслоения, через которые вода устремится внутрь сооружения», – добавляет Дмитрий Лупанов.

Обязательным условием надёжности и долговечности вертикальной гидроизоляции стен подвала является её защита от контакта с грунтом, способным повредить изолирующий слой при осадке здания или в процессе обратной засыпки пристенного котлована. Защитную функцию (помимо своей основной) могут выполнять, например, дренажные полотна или пенополистирольные теплоизоляционные плиты. Также в качестве защиты могут быть использованы штукатурные составы, а иногда для этой цели возводится пристенок в полкирпича. В любом случае действует общее правило: гидроизоляция монтируется вплотную к стене, всё остальное – снаружи.

Что касается теплоизоляции, то здесь также есть правило: она всегда делается снаружи подвала (да и дома вообще), а не внутри. Рассчитывать утепление нужно таким образом, чтобы точка росы при любой внешней температуре и влажности была внутри теплоизоляционного слоя, а не под гидроизоляцией, в толще стены и тем более внутри помещения. В противном случае внутри будет сыро и холодно, разовьётся грибок, а конструкции начнут разрушаться.