Чем теплоизолируют фундамент, материалы и их особенности

В действующих строительных нормах и правилах никаких требований к фундаментной теплоизоляции не предъявляется, так как базы всех крупных зданий и сооружений закладываются ниже границ промерзания грунта, и им это попросту не нужно. Фундаменты ФМЗ (мелкого заложения) применяют только в малоэтажном строительстве, а так как в этом случае подошва находится в зоне промерзания, для защиты от морозного пучения и рекомендуется утепление. Разберёмся, чем теплоизолируют фундамент, и какими качествами должны обладать материалы, применяющиеся как утеплитель для фундамента.

Чем обусловлена необходимость утепления фундамента

Наиболее эффективным утепление ограждающих конструкций становится тогда, когда утеплитель установлен с наружной стороны (наиболее холодной). В противном случае монолитная плита или кладка всё равно промерзает, и если теплобарьер установлен внутри, прямо под ним начинается конденсация влаги.

• Так что, одной из основных задач утеплителя на фундаменте является его прямая обязанность – сохранение тепла в помещениях первого этажа, что особо актуально при устройстве подвала. Вторая функция тёплого контура заключается в том, чтобы уменьшить вероятность морозного пучения, потому что традиционные 20-30 см противопучинистой песчаной подушки могут и не справиться с этой задачей.
• Всё зависит от конкретных условий строительства: глубины промерзания почвы, степени её подверженности пучению и гидрогеологического режима. Близкое расположение грунтовых вод, обильные паводки по весне ухудшают ситуацию, поэтому толстый слой утеплителя под подошвой фундамента в регионах с суровыми зимами более предпочтителен и эффективен, чем объёмные дорогостоящие отсыпки.
• Местоположение утеплителя зависит от строения фундамента. Плиты утепляют под подошвой, ведь они выполняют функцию пола первого этажа, который нуждается в утеплении. Ленты могут изолироваться только по вертикальным поверхностям, с заделкой горизонтального слоя под отмостку. Благодаря уложенной поверх обратной засыпки юбке утеплителя, фундамент практически перестаёт зависеть от уровня заложения.

Примечание: Вопрос: на какую глубину утеплять фундамент, актуален в основном для домов с эксплуатируемым цоколем. Чтобы сохранить тепло в отапливаемых подвальных помещениях, утеплять их стены приходится по всей высоте, а не только до отметки промерзания грунта.

Утеплитель для фундамента — что это

Что такое теплоизоляция фундамента мы объяснили — теперь разберёмся, какие материалы могут выполнять подобные задачи. Утеплителей, как таковых, существует немало разновидностей. Подходящий вариант для строительных конструкций подбирается не только из способности материала снизить количество теплопотерь.

Во многих случаях, а при устройстве с фундамента особо, имеет значение жёсткость материала, его способность сопротивляться сжимающим нагрузкам, удобство закладки — и, конечно же, цена.

Наибольшей прочностью обладает экструзионный пенополистирол, поэтому для закладки под подошву фундамента, где воздействуют огромные нагрузки, может применяться только он. Что касается вертикальных поверхностей, то здесь применимы и другие варианты: беспрессовый пенополистирол, кашированная минвата, полиуретан в форме плит или пены.

Есть ещё вермикулитные и пеностеклянные плиты, но в виду более высокой стоимости их при строительстве частных домов практически не используют. Один из таких редких случаев представлен на фотопримере снизу, где из пеностеклянных плит собрали несъёмную опалубку для фундаментной плиты. Чаще для этой цели используют всё же плиты ЭППС – тем более, что производители предлагают для этого готовые элементы L-образной формы.

Обратите внимание: Минвата тоже обладает неплохими теплоизолирующими свойствами, но она может быть применима только для поверхностной части фундамента. Под отмостку, и тем более под подошву, она не закладывается из-за невысокой прочности, да и способность активно впитывать влагу снижает срок её службы.

Есть ещё утеплители на вспененном полиэтилене. Они наиболее эффективны по теплопроводности и устойчивы к влаге, но из-за низкой жёсткости годятся только для закладки под облицовку внутри помещений.

Так что большинство существующих утеплителей отпадают, так как для фундаментов их применить нельзя. Остаются только определённые виды пенопластов, к числу которых относятся и пенополистиролы, и пенополиуретаны.

Пенополистирол как утеплитель для фундамента

Целью поиска новых технологий производства строительных материалов является не только снижение их стоимости, но и улучшение набора характеристик. Касается это и пенополистирола, который может быть изготовлен разным технологиям: беспрессовой, термической (прессовой) и экструзионной.

Отличия пенополистирольных плит, изготовленных по разным технологиям

Отечественный беспрессовый пенопласт изготавливают по ГОСТ 15588*2014, и маркируют как ПСБ (пенополистирол суспензионный беспрессовый). Процесс его изготовления отличается двухстадийным вспениванием, и состоит из таких этапов:

1. предварительное (первичное) вспенивание гранул;
2. их высушивание и выдержка;
3. вторичное вспенивание в процессе спекания;
4. формовка больших блоков и охлаждение;
5. раскрой монолита на плиты заданного размера.

Никакого механического давления на блоки и плиты в процессе производства не оказывается, поэтому данный способ и называется беспрессовым.

Есть и прессовый способ производства пенополистирола, маркируемого ППС, и изготавливаемого по ГОСТ 56148*2014 (аналогичный ему импортный пенополистирол называют экспандированным, и маркируют ЕРS). Этот вид плит изготавливают литьевым способом с последующей прессовкой, что даёт немного больше прочности. Правда, её всё равно недостаточно, чтобы заложить плиты материал под подошву фундаментной плиты.

Самыми жёсткими и устойчивыми к изгибу получаются плиты пенополистирола, формуемые экструзионным способом (ЭППС или XPS), и производят их по ГОСТ 32310*2020. Гранулы смешивают с присадками, действуя при повышенной температуре и давлении, насыщают газом и продавливают сквозь экструзионную установку.

В результате в смеси образуется множество мелких закрытых пор, благодаря которым материал приобретает низкую теплопроводность, практически нулевую паро- и водопроницаемость и более высокую плотность. После того, как большой монолит отформован, его для спекания отправляют в автоклав, после выемки трое суток выдерживают и только потом режут на плиты — это и является главным отличием данного способа производства.

Пенопласты типа ПСБ и ППС можно отличить от ЭППС даже визуально, так как они имеют выраженную зернистость и блестящую поверхность. Не сказывается технология изготовления только на способности к теплопередаче: при одинаковой плотности пенопластов разного типа, коэффициент теплопроводности будет идентичным.

Механические характеристики у экструзионных плит на 20-30% лучше, в том числе выше прочность при линейной деформации (190 кПа против 160 кПа) и изгибе (350 кПа против 250 кПа).

Благодаря столь высоким преимуществам в характеристиках, для подошвенного утепления можно использовать только пенополистирол типа ЭППС-Ф. Он специально предназначен для фундаментов, тогда как плиты ПСБ и ППС можно применять только для утепления вертикальных поверхностей.

Исключение составляют ребристые фундаментные плиты, для утепления которых могут использоваться оба вида полистирольных плит: под отмосткой и рёбрами, которые и воспринимают основные нагрузки, укладывается ЭППС, а образуемое ими пространство заполняется более дешёвым экспандированным пенополистиролом, как показано на чертеже.

Пенополиуретан и его формы

Полиуретан является одним из пяти полимеров, путём вспенивания которых изготавливаются пластические массы. Именно поэтому изготовленные из него плиты тоже можно отнести к пенопластам, хотя физические и механические свойства у них разные. ППУ, например, не обладает такой жёсткостью, как экструдированный пенополистирол, поэтому для горизонтального утепления его не используют вообще.

• Зато коэффициент теплопроводности у него ниже на 20-30%, и для утепления стен подвала можно использовать более тонкий слой утеплителя. Это может быть важным при облицовке цоколя, если она выполняется из навесных материалов.
• Пенополиуретан, как утеплитель для фундамента, может использоваться в двух формах: в плитах и в виде пены. Плиты в самостоятельной работе намного удобнее, так как отпадает необходимость использования напыляющего оборудования. Однако пена имеет свои преимущества – её можно использовать там, где с плитами возникают сложности.
• Например, на поверхностях сложной конфигурации (сферических, многогранных, с множеством внешних и внутренних углов). Покрытие из полимеризованной пены получается бесшовное, поэтому ни мостиков холода, ни путей для попадания влаги в изоляционном контуре нет.

Примечание: Чтобы расширить область применения плит ППУ, многие производители предлагают варианты с покрытием из стеклоткани, фольги либо или крафт-бумаги. Это и увеличивает их срок службы, и повышает прочность – хотя опять же, её недостаточно, чтобы применить плиты для подошвенного утепления. В любом случае, их можно устанавливать только на вертикальные поверхности и под плиту пола по грунту (но не под плиту фундамента).

Особенности использования пены для утепления фундамента

Единственным, но немаловажным для теплоизоляционного материала преимуществом полиуретанового утеплителя перед пенополистирольным, является более низкий коэффициент теплопроводности, позволяющий сделать изоляционный контур более тонким. Это особенно актуально для цокольной части фундамента, при оформлении которой утеплитель нужно внедрить под облицовку.

• Например, можно аккуратно запенить пространство под керамосайдингом, изолировав в том числе и элементы обрешётки. Если они деревянные, то слой полимерной пены предохранит дерево от впитывания влаги и гниения лучше всякого антисептика. Так как слой утеплителя получается тонким, высота сечения элементов каркаса может быть минимальной (никаких контробрешёток тоже не потребуется), а это позволяет получить определённую экономию.

• Так как в наносимом полимерном слое нет ни пустот, ни швов, влага проникать под него никак не может, и покрытие не нуждается в рулонной гидроизоляции, как, например, минвата. Преимуществом пены перед плитами является и то, что её можно нанести на любое основание – как в плане материала изготовления, так и степени его ровности.
• Перед тем, как теплоизолировать фундамент, на надо устранять дефекты поверхности и перепады, тогда как под приклейку плит нужно как минимум выполнить базовое выравнивание. Наиболее актуально применение напыляемой теплоизоляции на фундаментах уже эксплуатируемых зданий, так как именно их поверхности имеют много дефектов и стыков.
• Эффективность метода напыления возрастает с увеличением площадей изолируемых поверхностей, ведь высокая скорость производства работ позволяет сэкономить массу времени. В таких условиях с плитами трудно гарантировать высокую степень герметизации покрытия, а вот правильно нанесённая пена даёт стопроцентную гарантию.
• Смешивание пены осуществляется непосредственно на объекте, куда доставляются два компонента в разной таре: в красных бочках изоционат, в синих – полиол. Смешиваются они в специальном механизме подготовки смеси, состоящем из 2-х насосов и пульта, и подогреваются до определённой температуры. Напыление осуществляется через гибкий трубопровод с дозатором и сменными насадками, нагнетается смесь за счёт работы поддерживающего нужное давление компрессора.

На заметку: Для самостоятельной работы в продаже имеются портативные установки для нанесения ППУ, одну из которых вы видите на фото. Они удобны при малых объёмах работ, жаль только, что баллоны одноразовые и дозаправлять их невозможно. Хотя, есть варианты и для многоразового использования.

Так как теплоизоляционная пена – вариант не универсальный, да и не такой популярный, как утеплители в плитной форме, вдаваться в подробности её нанесения мы не будем. Скажем только, что здесь немало своих сложностей, и для этой работы тоже нужно иметь определённый опыт. Новичку довольно проблематично получить слой заданной толщины, потому что пена при нанесении значительно увеличивается в объёме.

Без должной сноровки придётся то наносить пену вторично, то наоборот, удалять излишки, которые к тому же ведут к перерасходу. Да и вообще, все эти системы, даже одноразовые, стоят весьма недёшево, поэтому в большинстве случаев застройщики и отдают предпочтение утеплителю в плитной форме.

Заключение

Суровый климат, свойственный многим российским регионам, диктует необходимость защищать фундаменты от потери тепла и влаги независимо от того, на какую глубину заложена подошва. Причём утеплять желательно не только подошву или вертикальные поверхности, но и грунт по внешнему контуру фундамента.

Под отмосткой для этой цели можно использовать и ЭППС, и ППУ пену, но можно применить и керамзит. Этот утеплитель для фундамента и монтировать удобно, и расходы небольшие, но из-за более высокого коэффициента теплопроводности толщина такого утеплительного слоя должна быть в 3-4 раза увеличена.