Правильный пирог и устройство пола по грунту в частном доме
Пол по грунту в частном доме будет не хуже других лишь при правильном устройстве его «пирога». По сути, он как железобетонная плита перекрытия, изготовленная непосредственно на строительной площадке. Но чтобы пол служил долго, необходимо выполнить ряд условий, о которых мы поговорим в данном материале.
Защита от влаги
Большинство специалистов в качестве главного условия для устройства пола по грунту указывают на необходимость залегания грунтовых вод глубже двух метров от уровня нижнего слоя его пирога. Конечно, на такой глубине нет водоносных слоёв, а речь идёт о верховодке, или осадочных водах, которые из-за особенностей грунта не успели просочиться через фильтрующий слой до водоупорных пластов. Бороться с воздействием осадочных вод и верховодки можно (и нужно), используя комплекс таких мероприятий:
Гидроизоляция ленты фундамента. Простейший вид — обмазочная изоляция, более надёжный способ — оклеечная изоляция. А если ещё добавить глиняный замок, то это уменьшит нагрузку на гидроизоляционные материалы и увеличит срок их службы.
Дренаж. Чтобы помочь избыточной влаге «уйти» из верхних, примыкающих к фундаменту, слоёв грунта, надо сделать несколько «проколов» (скважин) на глубину до 4–5 м. Ещё более эффективный вариант, когда эти колодцы объединены траншеями с глубиной ниже пятки фундамента и уложенными на дне дренажными трубами.
Отмостка. Если вид гидроизоляции и необходимость дренажа обусловлены типом грунта и климатическими условиями, то отмостка относится к обязательным водозащитным мероприятиям. От типа грунта зависит ширина отмостки, а от количества осадков — вид ливневой канализации.
Но не только «внешние» осадочные воды могут воздействовать на пол по грунту. Благодаря капиллярному подъёму, есть ещё воздействие влаги «снизу». Частично этот подъём упреждается трамбовкой верхнего слоя дна корыта для «пирога». Особенно эффективно уплотнение для глинистых грунтов — в какой-то мере это сродни созданию глиняного замка.
Полностью защитит от проникновения почвенной влаги к основанию пола глиняный замок, то есть засыпка слоя глины и её трамбовка до состояния водоупорного пласта, однако и отсыпка щебеночно-песчаной подушки на дне корыта прервёт капиллярный подъём воды.
Подготовка основания
В разрезе пол по грунту представляет собой многослойный «пирог» с финишным покрытием в качестве верхнего слоя. Чтобы определить уровень основания, за точку отсчёта берут порог входной двери. И уже от него вычитают толщину каждого слоя.
Схема расчёта нуля выглядит так:
высота порога входной двери (не более 2.5 см);
толщина чистового напольного покрытия;
толщина звукоизолирующих или шумопоглощающих подложек (если они предусмотрены проектом);
стяжка;
утеплитель;
бетонная подготовка;
подушка из песка;
щебёночное основание;
глиняный замок.
Суммарная толщина разделительного слоя (плёнки геомембраны между песком и бетонной подготовкой) и рулонной гидроизоляции под стяжкой незначительна и не влияет на уровень основания для пола по грунту.
После того, как грунт выбран до рассчитанного «нуля», дно трамбуют и проверяют уровень. Просвет под двухметровой рейкой должен быть не более 1,5 см.
Для улучшения гидроизоляции основания на дне корыта можно сделать глиняный замок. Если для глинобитных полов рекомендуют толщину 8–12 см, то здесь ограничиваются слоем утрамбованной глины в 5–6 см.
Для грунтов с невысоким расчётным сопротивлением (например, просадочные и насыпные грунты, пылеватые супеси и лёгкие суглинки) необходима засыпка щебёночного основания толщиной 10–15 см. Его выполняют последовательной насыпкой и уплотнением двух слоёв щебня разных фракций: вначале средней (40–70 мм), а затем в качестве расклинки — мелкой (5–10 мм).
Можно заменить гравий насыпной теплоизоляцией совместив одновременно два слоя
Следующий слой, толщиной не менее 10 см, обязателен для любого типа грунта. Это подушка из песка, который трамбуют в увлажнённом виде. Поверхность песка должна быть выравнена так, чтобы просвет до приложенной трёхметровой рейки был не больше 10 мм.
Поверх песка укладывают слой полиэтиленовой плёнки толщиной от 200 мкм. Полосы пленки должны лежать внахлёст между собой по 10–15 см и с заходом на стены, притом выше уровня чистового пола. Основное назначение плёнки — обеспечить условия для правильной гидратации бетона (не дать воде из раствора уйти в песок), потому к её прочности и качеству не предъявляется много требований кроме целостности.
Заливка бетонной подготовки
Сам подбетонок не учитывают при расчёте несущих нагрузок пола, поэтому его не армируют и делают из тощего бетона, в котором процентное содержание цемента меньше обычного за счёт двукратного увеличения доли одного из наполнителей (обычно щебня). Толщина подбетонка лежит в пределах 7–8 см, а его главные достоинства — удобоукладываемость и возможность создания ровного и прочного основания для утеплителя.
После того, как черновая стяжка будет залита и выровнена, ей дают время для набора 70% проектной прочности (как для обычного бетона). Чтобы поверхность не пересыхала, её укрывают мешковиной, которую периодически смачивают.
Без использования ускорителей твердения на это уходит неделя, с использованием — три дня.
Затем приступают к обустройству верхнего слоя — стяжки.
Бетонный пол по грунту можно рассматривать как стяжку на непрочном основании. Поэтому его армирование обязательно для предотвращения разрушения в результате подвижки или просадки грунта, а также в случае использования сыпучих или листовых утеплителей.
С другой стороны — это не плитный фундамент, который подвержен высоким нагрузкам. А значит для пола по грунту не нужны толщина бетона в 20–25 см и двойной армопояс с диаметром арматуры от 10 мм.
Сравнение с плитой перекрытия так же не очень корректно. Например, самый распространённый проект «хрущевки» (серия 464) использует плиту длиной 4,33 м, толщиной 10 см с одним слоем арматуры диаметром 12 мм. И она опирается краями, а бетонный пол частного дома лежит на подготовленном основании и испытывает гораздо меньшие нагрузки на излом. Поэтому эти размеры можно считать предельными для служебных помещений, где стоит тяжёлое оборудование, например, джакузи или печь.
Для жилых помещений нагрузки меньше и для армирования пола по грунту достаточно дорожной сетки с ячейкой 100х100 мм и диаметром прутка не более 5–6 мм, а для таких «тяжёлых предметов», как камин или большой аквариум, можно сделать отдельный фундамент.
Итак, в разрезе сам пол по грунту представляет собой сэндвич, нижняя часть которого — это бетонная подготовка (подбетонок или черновая стяжка), в средине слой гидроизоляции и утеплитель, а поверх армированная стяжка.
Устройство стяжки
Для пола по грунту в частном доме его гидроизоляция обязательна. Выполняют её с помощью рулонных материалов с битумной пропиткой. Последовательность работ стандартная: на очищенную поверхность наносят битумный праймер, стелют два слоя полотнищ изоляции с горячей сваркой швов и выходом на стены выше толщины стяжки.
Утепление лучше проводить пенополистиролом или его экструзионной модификацией. Второй вариант предпочтительнее, так как ЭППС имеет высокие показатели прочности и очень низкое водопоглощение.
Чтобы получить максимальный эффект, утеплитель надо укладывать поверх гидроизоляции в два слоя, сместив их по отношению друг к другу, чтобы швы не совпадали ни в продольном, ни в поперечном направлении. Это предотвратит появления мостиков холода. В каждом ряду листы должны быть плотно подогнаны по торцам, а стыки обработаны клеем.
Утеплить необходимо и цоколь на всю толщину стяжки. Кроме того, утеплитель по периметру стяжки будет выполнять функцию демпфера. Поверх утеплителя монтируют дорожную сетку. Она должна находиться приблизительно посредине стяжки, поэтому её кладут на специальные подставки.
Полосы или карты сетки должны лежать внахлёст на две ячейки, а связывают их между собой при помощи проволоки. Цементно-песчаную смесь заливают на всей площади пола в один приём или без длительных перерывов между порциями. Минимальная толщина стяжки в жилых помещениях — 50 мм.
Если не предусмотрено выравнивание поверхности фанерой или наливными полами (самовыравнивающейся смесью), то надо обеспечить максимально возможное соблюдение уровня.
После того, как стяжка наберёт проектную прочность, приступают к остальным отделочным работам. А финишное напольное покрытие укладывают в последнюю очередь, когда собственная относительная влажность стяжки будет соответствовать требованиям конкретного материала (например, для ламината она должна быть менее 2,5%).
Технология создания полов по грунту не нова. Есть как ее упрощенный вариант, применяемый, в частности, в подвалах, гаражах и других хозяйственных помещениях, так и тот, что позволяет устроить надежные теплые полы в жилом доме. При каких условиях оправданно такое решение и что нужно учитывать при строительстве?
Если дом ставится на малозаглубленный ленточный фундамент и в нем не планируется подпольное пространство, вместо классического перекрытия могут быть сделаны черновые полы, опирающиеся прямо на грунт. Возможные варианты — стяжка (бетонная или сухая) либо деревянный настил по лагам.
Чтобы конструкция получилась надежной и долговечной, предварительно (а точнее, еще до заложения фундамента) нужно провести гидрогеологическое исследование и узнать структуру и свойства грунта на участке, глубину залегания подземных вод. Понятно, что полы будут представлять собой «пирог» со стабилизирующим, тепло- и гидроизолирующим слоями, однако воздействие на них воды и сил морозного пучения должно быть сведено к минимуму. С точки зрения трудозатрат и экономической выгоды сооружение полов по грунту будет целесообразным в случае непучинистых или слабопучинистых грунтов, при невысоком УГВ и отсутствии риска подтопления паводковыми водами. Кроме кольцевого дренажа и защиты фундаментной ленты с помощью утепленной отмостки, для отсечения от конструкции верховодки (несплошной пласт воды, скапливающейся в складках первого водоупорного слоя, выше уровня грунтовых вод) может быть произведено дренирование всего пятна застройки.
Несмотря на независимость от фундамента и ограждающих стен, полы по грунту – это важный конструктивный элемент здания, и сооружать их следует не на глазок, а в строгом соответствии с проектом. Инженерный расчет необходим, главным образом, для определения параметров теплоизоляционного контура, а также толщины и прочностных характеристик стяжки, которые должны отвечать предполагаемым нагрузкам на нее. В целом это несложная в исполнении конструкция, к тому же возводить ее можно уже после готовности коробки дома, что, в частности, позволяет разнести строительные процессы по времени и тем самым сделать их финансово менее обременительными.
Бетонная стяжка
Для обеспечения жесткости и устойчивости конструкции необходимо создать для нее стабильное основание. Склонный к просадке плодородный грунт удаляют, при этом глубина выемки должна составлять не более 60 см. Дно котлована тщательно утрамбовывают; для дополнительной гидроизоляции площадку иногда замазывают разведенной в воде глиной. Следующим этапом является установка гильз и ввод в дом коммуникаций (в выше лежащих слоях для них предусматривают закладные). Далее идет формирование «пирога» чернового пола, внизу которого находится подушка из раздельных слоев песка и гравия (щебня) или песчано-гравийной смеси общей толщиной от 15 до 40 см — в зависимости от того, на какой уровень нужно вывести полы. Укладку полушки ведут с послойной трамбовкой. От того, насколько качественно будет уплотнена отсыпка, зависит правильность геометрии основания, величина и равномерность его возможной усадки, а значит, и восприятие нагрузки конструкцией пола.
Довольно часто полы по грунту в подвале представляют собой бетонную плиту, отлитую прямо поверх слоя глины или по гидроизолированной насыпной подушке
Полы по грунту на песчаной подушке
Полы по грунту с керамзитовой подушкой
Поверх засыпки отливают так называемую подбетонку — плиту 4–7 см из тощего бетона (В7,5—10), служащую основой для обмазочной или наплавляемой гидроизоляции, дополнительным выравнивающим, а также упрочняющим слоем «пирога», устраиваемого на рыхлых грунтах. Чтобы молочко не вытекало из раствора, на подушку подсыпают песок и выстилают поверхность пленкой. Впрочем, с появлением современных изоляционных материалов надобность в бетонной подготовке в большинстве случаев отпала. Сегодня значительно упростить процесс позволяет применение рулонных профилированных мембран. Это прочные, толщиной 0,5–0,9 мм эластичные полотна из полиэтилена высокой плотности, которые устойчивы к растяжению и продавливающим нагрузкам, не боятся низких температур, не повреждаются растворенными в подземных водах солями, не стареют, не гниют. За счет быстроты монтажа и меньшей стоимости самого материала и работ, такое решение обойдется на 30–40% дешевле, чем традиционная подбетонка.
Конструкция пола по грунту с использованием профилированной мембраны
Мембрану настилают поверх 5-сантиметрового утрамбованного слоя песка с перехлестом 15–20 см, герметизируя стыки клейкой лентой. Полотна заводят на ограждающие стенки на высоту 20 см и фиксируют пластиковым тарельчатым крепежом. Важно: изоляционный контур в «пироге» пола должен быть герметично соединен с горизонтальной гидроизоляцией фундамента. Сверху укладывают определенный теплотехническим расчетом слой утеплителя — например, минеральные плиты или экструдированный пенополистирол (ЭППС) толщиной не менее 100 мм, — накрывают его пароизоляционной пленкой и по стальной армирующей сетке отливают стяжку под чистовой пол. Диаметр арматурного прутка — 3–4 мм, размер ячеек — 10 × 10 мм, класс бетона — В12,5—15. Если напольное покрытие требует идеального качества поверхности, в завершение на стяжку наносят еще самовыравнивающуюся смесь.
Если на участке низкий УГВ, а в качестве утеплителя используются жесткие плиты ЭППС с практически нулевым водопоглощением, их допустимо укладывать непосредственно на песчано-гравийную подушку, без подстилающей пленки. Гидроизоляционный контур в этом случае формируют поверх слоя теплоизоляции
Устройство пола на грунте с заделкой компенсационного зазора теплоизоляционной лентой
Между верхними слоями «пирога» и несущими конструкциями оставляют компенсационный зазор величиной 20–30 мм, который исключает возникновение здесь напряжений при подвижках дома, а также предотвращает деформацию стяжки при высыхании. Чтобы избежать утечек тепла, вместо прокладки демпферной лентой его рекомендуется заполнить полосами, нарезанными из теплоизоляционных плит. Однако полностью перекрыть возможные мостики холода эта мера позволит только в сочетании с качественным наружным утеплением цоколя.
Даже если слой теплоизоляции в «пироге» рассчитан правильно, разница между температурой воздуха у поверхности пола и вверху помещения может доставлять дискомфорт. Решение проблемы — проложить в стяжке систему водяного или электрического обогрева. Правда, предусмотреть это следует заранее, так как в данном случае понадобится та самая черновая бетонная подготовка. А при изготовлении стяжки нужно будет сначала уложить трубы (их фиксируют к плитам утеплителя) или кабели, над ними — арматурную сетку и уже затем заливать раствор.
Бетонные полы по грунту не следует путать с монолитной плитой по грунту. Первые, в отличие от нее, не имеют связки с фундаментом и не оказывают на него нагрузки. Что же касается плиты, опирающейся и на фундамент, и на насыпной грунт, то эксперты вообще считают такую конструкцию излишне материалоемкой, трудозатратной (большой объем бетона, опалубка, земляные работы) и, как следствие, неоправданно дорогой для частного застройщика. Тем более что на повышение несущей способности перекрытия это никак не влияет. Очевидно, что пространство под массивной плитой со всех точек зрения было бы логично сделать эксплуатируемым.
Своего рода усовершенствованной версией полов по грунту является утепленный финский фундамент (УФФ). В частности, данная технология предусматривает сборную ленту из керамзитобетонных блоков, а также единый контур утепления внутренних стенок фундамента и стяжки, что позволяет добиться высокой теплоэффективности основания.
Отметим, что описанный вариант «пирога» полов по грунту не является единственным на все случаи. В зависимости от конкретных условий он может отличаться по своей структуре, толщине слоев, используемым материалам. Так, в качестве дополнительного контура утепления применяют 10-сантиметровую подсыпку из керамзита; делают подушку целиком керамзитовой, сцепляя ее бетонным раствором; усиливают подбетонку армирующей сеткой или, наоборот, обходятся и вовсе без нее, нанося обмазочную гидроизоляцию прямо по верхнему, гравийному слою подушки; укладывают вместо бетонной подготовки стеклоткань и т. п. В любом случае при соблюдении основных принципов формирования «пирога» бетонные полы по грунту получаются прочными, долговечными, надежно защищенными от влаги и промерзания.
Процесс устройства пола по грунту
Создание песчаной подушки
Для вывода канализационных труб в полу установлена гильза
Черновой пол готов под дальнейшее утепление и отделку
Большой плюс полов по грунту — экономичность, а основной минус заключается в недоступности проложенных в «пироге» инженерных сетей. Однако технологические разрывы в стяжке между помещениями позволяют при необходимости обойтись локальным демонтажем пола в пределах одной комнаты, что не скажется на прочности всех полов в доме
Сухая стяжка
Устройство полов по грунту по технологии сухой стяжки
Полы по грунту могут быть выполнены также по технологии сухой стяжки. В качестве основы для них по гидроизолированной подушке отливают черновую бетонную подготовку, накрывают ее еще одним слоем пленки и выполняют выравнивающую засыпку из мелкого (фракции 0,1–5 мм) керамзита толщиной обычно от 20 до 50 мм. Такая засыпка служит эффективным теплоизолятором, обладает хорошей прочностью на сжатие, но «вынослива» только к распределенному давлению (высокие точечные нагрузки на нее способны привести к деформации основания). Поверх керамзита укладывают два слоя водостойких гипсоволокнистых листов (ГВЛВ). Если того требует теплотехнический расчет, в «пирог» пола может быть включена дополнительная утепляющая прослойка. В этом случае на засыпку сначала кладут подстилающий лист из гипсоволокна, далее идут плиты ЭППС, а затем уже два слоя ГВЛВ. Как и при «мокрой» стяжке, по периметру сборного основания оставляют компенсационный зазор, помещая туда демпферную ленту или полоски теплоизоляции.
Бетонные и сборные полы по грунту делают не только в кирпичных и блочных, но и в деревянных домах. Один из способов отсечь конструкцию пола от стен — «нарастить» ленту цоколем из кирпича и вывести верхнюю плоскость стяжки на его уровень. Цоколь и фундамент отделяют от «пирога» плитами утеплителя
Деревянные полы по лагам
Существует три основные схемы, применяемые для устройства деревянных полов по лагам с опорой на грунт. Первая предполагает наличие основания в виде стяжки, отлитой по засыпной подушке. Поверхность гидроизолируют и устанавливают на нее бруски-лаги — с расчетным шагом и с сечением, соответствующим толщине слоя теплоизоляции. Чтобы выровнять бруски по горизонтали, можно использовать специальные пластиковые клинья. Пространство между лагами заполняют утеплителем, покрывают пароизоляционной пленкой и монтируют черновой настил из шпунтованной доски, фанеры или древесных плит (ОСП, ЦСП и т. п.). Обязательный зазор по периметру пола прокладывают ленточным компенсатором и закрывают плинтусом, в котором должны быть проделаны щелевые отверстия для вентилирования конструкции.
Вторая схема — это наиболее экономичный и самый распространенный вариант полов по грунту в деревянных домах. Основанием для конструкции в данном случае являются кирпичные или бетонные столбики, располагаемые на расстоянии не более 2 м вдоль пролета, либо поперечные лагам промежуточные стенки, сложенные в полкирпича. Высоту засыпной подушки можно уменьшить или вовсе от нее отказаться, сняв грунт только под закладку опор. Последние ставят на слой рубероида, уложенный поверх утрамбованного щебня (5–10 см); верхнюю плоскость выравнивают раствором или с помощью подкладок и также гидроизолируют. Чтобы избежать продувания и потерь тепла через конструкцию пола, снизу ее закрывают ветрозащитной пленкой, закрепляемой по рейкам или стальной оцинкованной сетке, и используют эффективный минераловатный утеплитель толщиной не менее 150–200 мм. Как правило, создают два теплоизоляционных контура: один между лагами и другой — между брусками обрешетки. Чтобы влага из утеплителя могла свободно выходить наружу, ветрозащита обязательно должна быть паропроницаемой.
Конструкция деревянного пола по лагам, уложенным на ряды из кирпичей
Конструкция деревянного пола по лагам, уложенным на бетонные столбики
Если есть риск подъема на поверхность подземных вод, а значит, и промерзания грунта, всю площадку под домом (а не только под опорами) можно покрыть гидроизоляцией, герметично соединив ее с изоляционным контуром стенок фундамента. Для дополнительного утепления пространство между опорами иногда отсыпают керамзитом
Один из вариантов вентиляции подпольного пространства — с помощью специальных дефлекторов
Поскольку подполье необходимо проветривать, в фундаментной ленте устраивают продухи. Важный момент: если в качестве опор решено возвести промежуточные стенки, их делают ажурными, «сотовыми», таким образом создавая в них проемы для свободного движения воздуха (чтобы это не ослабило кладку, в стенках высотой более 40 см через каждые 2 м устраивают «ребра жесткости» — столбики толщиной в один кирпич). Вместо продухов можно использовать системы эффективной вентиляции подпольного пространства, состоящие из приточных клапанов в цоколе здания и выведенного на крышу вытяжного канала.
Еще одна практикуемая схема деревянных полов по грунту выглядит следующим образом. На утрамбованную и гидроизолированную песчаную подушку укладывают плиты ЭППС толщиной 50–100 мм (если цоколь и стены дома не имеют наружного утепления, вдоль них, на ширину не менее 800 мм, слой теплоизоляции пола увеличивают до 150–200 мм). Поперек направлению лаг, на расчетном расстоянии друг от друга, между плитами теплого контура устанавливают ряды кирпичей или блоков, высота которых должна быть такой, чтобы обеспечивать зазор 30–50 мм между слоем утеплителя и лагами. Приток воздуха туда организуют с помощью специального плинтуса, а удаление — через вытяжной канал естественной вентиляции. Обратите внимание: строительные нормы в этом случае предписывают под горючие финишные покрытия (массивные половицы, паркетная доска, паркет и пр.) использовать негорючее черновое основание (ГВЛВ, ГКЛ, ЦСП и т. п.).
