URSA FOAM - залог надежности и долговечности фундамента

Кузнецова Е. URSA FOAM - залог надежности и долговечности фундамента // Технологии строительства. 2004 . №2. C. 36-37

В последнее время публикуется много информации о необходимости теплоизоляции кровли, стен зданий и сооружений, но мало кто затрагивает вопрос о теплоизоляции фундамента. А ведь фундамент ? это основа дома, он должен сохранять свои характеристики и показатели работоспособности долгие годы, то есть быть надежным и долговечным. Теплоизоляция фундамента ? один из возможных способов решения данных задач. Как известно, тепло-потери через фундамент составляют около 15%, и до недавнего времени вопрос теплоизоляции решался в нашей стране при помощи использования различных засыпок керамзитового гравия, шлаков, утеплителей из ячеистых бетонов. Сегодня компания URSA предлагает по-новому взглянуть на решение этой проблемы.



С 2004 года компания URSA представляет на российском рынке теплоизоляционных материалов экструдированный пенополистирол URSA FOAM, имеющий все необходимые сертификаты и техническое свидетельство Госстроя России № ТС-07-0896-04. Материал обладает низкими коэффициентами теплопроводности и водопоглощения, высокими прочностными характеристиками.

Показатели теплопроводности URSA FOAM не снижаются даже в условиях эксплуатации во влажной среде, создавая нормальный температурно-влажностный режим. Закрытая пористость URSA FOAM и свойства поверхности гранул пенополистирола исключают капиллярные явления и обеспечивают минимальное водопоглощение даже в условиях гидростатического давления. URSA FOAM может эксплуатироваться при непосредственном контакте с грунтом и грунтовыми водами. Устойчивость плит URSA FOAM к циклическому перепаду температур обеспечивает высокую, до 500 циклов, морозостойкость. Материал может использоваться в конструкциях, подверженных частой смене температурных режимов при сохранении механических и теплоизоляционных свойств.

Несмотря на органическую природу сырья, материалы URSA FOAM обладают абсолютной устойчивостью к воздействию органических кислот, выделяющихся микроорганизмами. Поэтому материал может использоваться в конструкциях при непосредствен ном соприкосновении с грунтом и растительностью. Высокие деформационно-прочностные характеристики плит URSA FOAM позволяют воспринимать кратковременную распределенную нагрузку 500 кПа.

Материал сохраняет стабильные физико-механические свойства, форму и размеры не менее 50 лет.

Удачное сочетание физико-механических свойств плит препятствует промерзанию тела фундамента и грунта основания на пучинистых грунтах. В России доля пучинистых грунтов составляет около 80%, поэтому довольно остро стоит вопрос по предотвращению промерзания тела фундамента и грунта основания.

Что же происходит с фундаментом в зимний период? Как ментом в зимний период? Как распределяется температурное поле в грунте основания и фундаменте? При глубоком промерзании фундамента на него будет действовать не только касательная, но и нормальные силы морозного пучения грунта, что приводит к снижению долговечности и уровня надежности здания.

В Военном инженерно-техническом университете Санкт-Петербурга была разработана методика обоснования применения теплоизоляционных материалов с точки зрения эффективности, надежности и долговечности, а также создана экспериментальная установка. Теплопроводящая область представлена в виде конструкции железобетонного фундамента мелкого заложения, фрагмента наружной стены из кирпича, плиты из железобетона по грунту и участка прилегающей к зданию территории. В качестве утеплителя был использован жесткий и высокопрочный экструдированный пенополистирол URSA FOAM.

На данной установке была смоделирована температура окружающей среды (СНиП 2.01.01 -82 ?Строительная климатология и геофизика?), в случае С.-Петербурга Тн=-26?С ? температура наиболее холодной пятидневки, и температура в помещении Тв= +18 ?С (СНиП 2.08.01 -89 ?Жилые здания?). А также моделируется температура грунта основания ниже уровня промерзания, т.е. Тг=+ГС (ТСН 50-302-96). По СНиП 2.01.01-82 и ТСН 50-302-96 была определена нормативная глубина промерзания.

Так как модель представляет собой здание на фундаментах мелкого заложения, то глубину заложения принимаем равной 0,32 м.

Следующим шагом моделирования сопоставлялось количество слоев электропроводной бумаги с теплотехническими свойствами материалов, грунтов и конструкций (табл. 1).

Табл. 1

Соотношение количества слоев электропроводной бумаги с теплотехническими свойствами материалов,

грунтов и конструкций

Наименование

Коэффициент теплопроводности

Вт/м2С

Количество слоев электропроводной бумаги

Экспедированный .пенополистирол URSA FOAM

0,03

1

Кирпичная кладка

0,56

19

Бетонная плита

1,51

50

Песок пылеватый

1,35

45

Выполняя вышеуказанные условия моделирования, на электропроводной бумаге строятся изотермы, в пределах от -26?С до + 1 8?С, с шагом 4,4?С .

На рис. 1 представлено распределение температурного поля в грунте основания и в фундаменте.




Из рисунка видно, что отрицательная температура распространяется глубоко под фундамент, а так как песок пылеватый относится к пучинистым грунтам, то на фундамент будут действовать не только касательные, но и нормальные силы морозного пучения. Очевидна необходимость принятия мер для защиты основания от промерзания.

На рис. 2 показана схема размещения экструдированного пенополистирола URSA FOAM, который располагается возле фундамента под отмосткой и имеет размеры: ширина - 0,77 м, толщина ? 0,16 м.

Эффект от использования теплоизолирующей прослойки очевиден при сравнении (рис. 1 и 2) ? изотерма отрицательной температуры значительно переместилась от фундамента. Увеличение ширины теплоизолирующей прослойки до 1,00 м (либо толщины до 0,20 м) позволит полностью исключить промерзание грунтов основания фундаментов мелкого заложения .

Теплоизоляция пола снижает теплопотери здания, но не оказывает влияния на поток тепла от основания к поверхности, и на поток холода через тело фундамента. Кроме того, сравнивая изотермы на рисунках 2 и 3, очевидно, что теплоизоляция пола исключает влияние положительного температурного режима здания на глубину сезонного промерзания основания. Перечисленные процессы свидетельствуют о необходимости установки внешней горизонтальной теплоизоляции, а для предотвращения промерзания тела фундамента ? устройства вертикальной теплоизоляции по схеме, представленной на рис. 3.

Анализируя температурное поле, можно сделать вывод (рис. 3), что поставленные задачи сокращения теплопотерь здания и предотвращения промерзания тела фундамента и грунта основания решены при помощи плит URSA FOAM.



Распределение температурного поля в грунте основания и в фундаменте при комплексной теплоизоляции конструкций. Масштаб: в 1 ед. - 8,1 см