Условия сурового климата, которыми отличается большая часть территории России, требуют, чтобы стены дома имели строго определенную толщину, чтобы они были не только технически состоятельными, но и способными создавать и поддерживать внутри жилища благоприятные условия для проживания. Поэтому толщина стен зависит не только от особенностей конструкции дома, но и зимней температуры, при расчете которой отталкиваются от средней температуры 5 самых холодных дней в течение всего года. Эти данные представлены в табл. 13.

Таблица 13
Взаимосвязь строительного материала, температуры воздуха и толщины стен дома

Подземная часть дома, сконструированная из гидрофильных материалов, нуждается в гидроизоляции, способ которой зависит от режима, поддерживаемого в помещении (отапливаемое или неотапливаемое, каков уровень влажности и т. д.), характера воздействия воды и трещиноустойчивости здания. Подземную часть жилых домов защищают горизонтальной и вертикальной гидроизоляцией. При высоком уровне залегания подпочвенных вод и риске затопления подвального помещения осуществляют внутреннюю или наружную гидроизоляцию стен подвала, а также проводят гидроизоляцию пола. Высота гидроизоляционного слоя должна быть больше уровня грунтовых вод. Если устройство фундамента, как мы уже упоминали, составляет порядка 25% затрат, то стоимость проведения гидроизоляционных работ – всего лишь 1–3%. Однако ошибки, просчеты и некачественное их выполнение могут обойтись гораздо дороже.
Неоднородность грунта, дождевые и талые воды, сезонные колебания температуры вызывают неравномерные просадки грунта и создают внутреннее напряжение в материале фундамента. Влага, пропитавшая поры бетона, в зимний период замерзает, увеличиваясь в объеме, и разрывает его. В результате образуются микротрещины, через которые в подвальное помещение или подполье начинает поступать вода, что, безусловно, отрицательно сказывается на всей конструкции дома. Все это делает необходимым проведение гидроизоляционных мероприятий. В зависимости от способа нанесения и принципа действия выделяют такие типы гидроизоляции, как обмазочная, оклеечная, проникающая и монтируемая. Кроме того, применяются быстротвердеющие составы для устранения протечек, санирующие штукатурки, специальные водоотталкивающие составы для бетона и кирпича, различные антисолевые, антигрибковые пропитки и т. п.
Оклеечная гидроизоляция предполагает использование рулонных гидроизоляционных материалов, которые наклеиваются на основание и друг на друга с помощью особых водостойких мастик. К ним относятся толь, рубероид и пергамин. Но представленные материалы не отличаются долговечностью. В последние годы их вытесняют изделия нового поколения – изоэласт, изопласт, мостопласт, экофлекс, техноэласт и др. Они основаны на применении синтетических материалов (стеклоткани, полиэстера и стеклохолста). Изменился и состав битума, который модифицируется полимерами СБС и АПП.
СБС (стирол-бутадиен-стирол) – это искусственный каучук, который придает битуму гибкость и эластичность. АПП (атактический полипропилен) обладает высокими прочностными качествами и хорошо зарекомендовал себя в гидроизоляции фундамента.
Строительный рынок предлагает и современные импортные рулонные гидроизоляционные материалы, но их стоимость в несколько раз выше отечественных.
Оклеечная гидроизоляция достаточно надежна, но требует хорошо подготовленной поверхности и не допускает даже незначительных неровностей и шероховатостей (более 2 мм). Основа, на которую будет наноситься гидроизоляционный слой, должна быть сухой и покрытой битумной эмульсией.
Гидроизоляция проникающего (пенетрирующего) действия возникла на основе обмазочной гидроизоляции. Материалы с проникающим характером действия выполняются из цемента, обогащенного химически активными веществами, и особым образом измельченного песка. Главное назначение пенетрирующих материалов – уменьшение капиллярной проводимости бетона. Механизм действия их таков: химические добавки одновременно с капиллярной влагой проникают в поры бетона и вступают во взаимодействие с его составляющими. В результате образуются нитеобразные кристаллы, поры заметно сужаются, а водопроницаемость снижается. Положительным моментом является то, что способность бетона «дышать» сохраняется неизменной.
Слой, которым наносятся данные материалы, не превышает 1–3 мм. Кроме того, их использование возможно как снаружи, так и внутри помещения.
Подобные составы отличаются высокой технологичностью и просты в применении. Для его получения сухую смесь затворяют водой (18–25% относительно количества смеси) и перемешивают в смесителе либо вручную примерно 5–6 мин, после чего она готова к применению. Состав наносят на поверхность бетона при температуре воздуха не ниже 5° C. Время схватывания составляет от 40 мин до 2 ч. Смеси проникающего действия больше подходят для свежего бетонного фундамента. В случае ремонта старого бетона его необходимо очистить с применением водо– или дробеструйного устройства, а затем обезжирить.
Обмазочная гидроизоляция основана на применении битума и битумосодержащих материалов. Срок службы их невелик (примерно 4–6 лет), а эластичность ухудшается с понижением температуры окружающей среды, кроме того, работа с расплавленным битумом (температура – 120° С) достаточно опасна.
Современные технологии сделали шаг вперед в создании материалов для обмазочной гидроизоляции на основе синтетических смол. Разработаны битумно-ре-зиновые и битумно-полимерные мастики с применением органический растворителей. Немаловажным моментом является возможность их использования в холодном состоянии. В качестве примера можно привести битумно-латексную эмульсионную мастику БЛЭМ-20. А стоимость импортных аналогов в 3–4 раза больше.
Неплохо зарекомендовали себя и цементно-полимерные мастики, в состав которых входит смесь цемента и минерального наполнителя, которая затворяется водой, водной дисперсией полимеров (например, акриловой, виниловой и др.) или специальной эмульсией. Цементная составляющая обеспечивает максимальную адгезию (прилипание), пластификаторы – возможность действия не только на жестких, но и на гибких, деформирующихся поверхностях, а водозащитные связующие составляющие герметизируют поры. Обмазочная гидроизоляция используется внутри дома (при проникновении капиллярной влаги) и снаружи (защита от грунтовых вод).
Монтируемая гидроизоляция предполагает создание защитных экранов. С незапамятных времен с этой целью применяли глину, слой которой (45–50 см) тщательно утрамбовывали. Современные технологии предлагают бентонитовую гидроизоляцию, созданную на основе бентонитовой глины, которая даже при слое толщиной 1–2 см способна выполнять роль экрана. Она помещается между слоями картона (бентонитовые панели) или геотекстиля (бентонитовые маты). Принцип работы такого способа изоляции заключается в том, что в грунте картонная оболочка разлагается, а подземная поверхность изолируется слоем глины.
Инновационная разработка – геомембраны. Они состоят из полотна, покрытого округлыми шипами (диаметром 8 мм) – каналами, по которым отфильтрованная вода сбрасывается в дренажную систему, и фильтрующего текстиля, который предупреждает заиливание экрана. Таким образом, дренажные экраны функционируют только в комплексе с дренажной системой и становятся неэффективными при подъеме подпочвенных вод выше уровня, на котором смонтирована дренажная система. Геомембраны защищают фундамент от капиллярной влаги. Таким образом, современная промышленность предлагает широкий выбор гидроизоляционных материалов и пропагандирует комплексный подход к решению данной проблемы, так как единственного универсального средства не существует. Только комплексная система гидроизоляции способна гарантирует успех.

Инновация! Перечисляя виды фундамента, мы говорили о ленточном и столбчатом вариантах. Но в современных технологических разработках представлены ленточно-столбчатые фундаменты. Поиск новых технологий объясняется необходимостью снизить стоимость частного домостроения. Одной из таких новаторских идей стала ТИСЭ (технология индивидуального строительства и экология), появившаяся в начале 1990-х гг. и разработанная авторским коллективов, возглавляемым Р. Н. Яковлевым. Применение данной технологии, помимо сооружения дома, отличающегося комфортабельностью, дает возможность обеспечить энергосбережение и экологическую безопасность, а также существенно снизить стоимость строительства.
В основе технологии лежит использование особого бура, а конструкция формовочного модуля позволяет при выполнении нулевого цикла поднять стены дома из местных стройматериалов, не прибегая к организации доставки, хранению исходного сырья и использованию сложного оборудования. Основная идея разработки заключается в закладке мелкозаглубленного ленточного фундамента, усиленного буронабивными сваями, которые расставляются через определенные промежутки (рис. 19).

Рис. 19. Фундамент по ТИСЭ: а – бур; б – бурение скважины; в – армирование и заливка бетона; 1 – рукоятка бура; 2 – шнур; 3 – серьга; 4 – штанга; 5 – плуг; 6 – тяга; 7 – ось; 8 – накопитель; 9 – стопор; 10 – арматура; 11 – рубероид; 12 – опорная тяга; 13 – арматура опорной тяги

Как видно на рис. 19, бур имеет необычную конструкцию, которая по форме похожа на перевернутый гвоздь. Данное решение увеличивает опорную площадь сваи на грунт без увеличения стройматериалов. Сооружение подобной сваи стало возможным благодаря буру особой конструкции, которая в конце скважины предполагает ее расширение и образования пяты, увеличивающей несущую способность сваи. Арматурный каркас сваи и армированный монолитный ленточный фундамент представляют собой жесткую конструкцию, способную выдержать не только вес всего дома, но и подземные толчки. Ленточный фундамент выполняет двоякую функцию: является не только опорой на грунт, но и железобетонным ростверком, принимающим нагрузку от конструкции дома и передающим ее на сваи.

Таблица 12
Примерный состав бетонов и растворов на портландцементе для подземной части дома и цоколей (по объему)

ОТМОСТКА
Чтобы защитить дом от поверхностных и дождевых вод, по периметру наружных стен с небольшим уклоном, направленным в сторону от дома, укладывают отмостку. Ее ширина должна быть, как минимум, на 20 см шире, чем выступ карниза крыши. Чтобы уложить отмостку, последовательно осуществляют следующие работы:
1) на глубину до 15 см и в ширину 75–100 см снимают верхний слой грунта;
2) по внешней стороне выемки устанавливают бордюрный камень;
3) образовавшееся пространство заполняют гравием (можно использовать щебень, кирпичный бой и др.) и заливают бетоном слоем 15 см, после чего выравнивают и оставляют до полного затвердевания. Во избежание трещинообразования отмостку время от времени следует поливать водой. Вместо бетона можно также положить асфальт слоем 3 см.
Бетон и асфальт можно заменить железобетонными плитами (под ними нужно оставить воздушное пространство, что уменьшает вспучиваемость грунта), булыжником или клинкерным кирпичом. Используя для отмостки бетон, необходимо предусмотреть температурные швы, которые нужно закладывать через каждые 2–2,5 м. для этого можно использовать обработанные антисептиком доски толщиной 15–20 мм или виниловую ленту шириной 10–15 мм. Вдоль отмостки для стока воды рекомендуют проложить канаву. Для этого подойдут пластмассовые или капроновые трубы, распиленные вдоль пополам, либо керамические изделия.

Цоколь – это стена, главным предназначением которой является ограждение подпольного пространства снаружи, поэтому он должен особенно прочным и устойчивым к атмосферным осадкам и действию грунтовых вод. Он представляет собой продолжение фундамента от поверхности земли до уровня 1-го этажа, поэтому конструктивно практически не отличается от него. Но по внешнему виду он должен органично вписаться в общую архитектуру дома.
Цоколь бывает западающим, выступающим (такое устройство цоколя предусмотрено для дома с тонкими стенами) или находящимся в одной плоскости с наружной стеной (рис. 18).

Рис. 18. Устройство цоколя: 1 – грунт; 2 – песок; 3 – бетон; 4 – стена; 5 – стык

Выступающий цоколь является традиционным. Такая форма особенно оправдана, если дом строится из легкого камня – такого, как ракушечник. Кроме того, выступающий цоколь дает возможность выправить положение стен, если при закладке фундамента были допущены ошибки. К его недостаткам относятся:
1) неэкономичность (расход строительного материала увеличивается);
2) устройство защитного слива за пределами наружной стены;
3) неэстетичность.
В современном домостроении отдают предпочтение западающей форме цоколя как более эстетичной. Помимо этого, такая форма предохраняет гидроизоляцию от воздействия атмосферных осадков, что не может не улучшать ее работу. И последнее: в этом случае расходуется меньше материалов.
Поскольку цоколь подвергается атмосферному воздействию, замораживанию и размораживанию, для его возведения необходимо подбирать только высококачественные строительные материалы – такие, как бутобетон, бетон, натуральный и искусственный камень.
В этом случае можно не заботиться о дополнительной отделке цоколя, чего нельзя сказать, например, о плиточной облицовке или штукатурке, которые через несколько лет требуют если не полного восстановления, то, по крайней мере, ремонта.
Цоколь, выполненный из бетона марки 300–400, является самым долговечным. Его сооружают по периметру всего здания, причем лучше, если на нем не будет ни горизонтальных, ни вертикальных швов. Особую прочность цоколю придаст армированная сетка с размером ячеек 15 х 15 см, изготовленная из проволоки сечением 6 см. Неплохо себя зарекомендовали и арматурные пруты диаметром 8–12 см. Чтобы нижняя часть цоколя не контактировала с землей, снизу по бокам его нужно прикрыть досками, покрытыми антисептиком, или асбестоцементными листами. Подобная предосторожность снизит давление вспученного грунта на нижнюю часть цоколя. При возведении цоколя из кирпича применяют ту же технологию, что и для цоколя из железобетона, то есть низ цоколя укрепляют армированной сеткой (диаметр проволоки – 6 см, размер ячеек – 13 х 13 см), а на 25 см внутрь кладки вставляют крюки из проволоки того же диаметра.
Толщина цокольной стенки различается в зависимости от материала (табл. 10).

Таблица 10
Зависимость толщины стенки цоколя от используемого материала

Высота цоколя различна и зависит от рельефа участка, на котором происходит строительство. Но все-таки она не может быть меньше 50 см над уровнем планировки. Дом с низким цоколем выглядит приземистым и утрачивает эстетичность в архитектурном плане.
При возведении деревянного дома на столбчатом фундаменте нижняя обвязка стен будет перемычкой, а цоколь будет устанавливаться до нее в виде забирки между столбами. Забирка представляет собой тонкую стену между столбами фундамента, которая должна утеплять подпольное пространство, а также защищать его влаги, пыли и т. п. Если столбчатый фундамент выполняется из штучного строительного материала (кирпича или камня), забирка выкладывается из него же. При этом она заглубляется на 30–50 см.
Забирка из бутового камня имеет ширину не менее 40 см, а из кирпича – 12–25 см (в 1 или 0,5 кирпича). На глинистых грунтах под ней устраивают подушку из песка толщиной 15–20 см. Для повышения прочностных свойств цоколь и забирку оштукатуривают цементным раствором (1 часть цемента на 2 части песка).
В зависимости от того, из какого материала возводятся стены, цоколь выкладывают сплошными рядами, пуская с его наружной стороны отборный кирпич без единого дефекта (в случае облегченной кладки каменных стен) или облицовывают кирпичом либо бетонными камнями (при возведении грунтоцементных или саманных стен). При строительстве деревянного дома забирку сооружают из дерева.
В случае закладывания ленточного фундамента цоколем является его надземное продолжение.
Чтобы предохранить дом от грунтовой сырости, необходимо предусмотреть прокладку гидроизоляционного слоя на каменном или кирпичном фундаменте. Он должен находиться на высоте примерно 15–20 см от уровня земли и выкладываться на выровненный слой раствора. В качестве гидроизоляции могут выступать 2 слоя рубероида или 1 слой цементного раствора толщиной 2 см. При строительстве дома следует осуществить теплоизоляцию цоколя. В функции теплоизоляции входит также защита внешних стен подвала от гидроизоляционного слоя. Не последнюю роль цоколь играет и в поддержании температурно-влажностного режима подпольного пространства. С учетом всего вышесказанного теплоизолирующий материал должен быть устойчивым к атмосферным и сезонным климатическим изменениям, морозоустойчивым и водоотталкивающим.
С внутренней стороны цокольную поверхность теплоизолируют с помощью отсыпки из керамзита или покрывают слоем минеральной ваты. Сегодня рынок строительных материалов предлагает высококачественные эффективные теплоизоляционные материалы для цокольного перекрытия. Речь идет о перфорированных пластмассовых матрицах-листах, имитирующих цокольный постамент. Прокладка водопровода, канализации и возведение цоколя осуществляются одновременно. В соответствии с характером грунта выбираются и материалы, которые пойдут на возведение цоколя (табл. 11, 12).

Поскольку ремонт или замена некачественно выполненного фундамента связаны как с финансовыми, так и трудовыми затратами, ошибки при выборе конструкции фундамента недопустимы.
Итак, по типу конструкции они делятся на:
– ленточные (закладываются под стены или ряд отдельных опор);
– столбчатые (подводятся под легкие стены в случае, если глубина залегания подходящего по своим качествам грунта располагается ниже 2 м);
– свайные (устанавливаются при существенных нагрузках и слабом грунте);
– сплошные, или монолитные (сооружаются под всей площадью дома для гидроизоляции подвальных помещений при близком залегании подпочвенных вод и слабых неоднородных грунтах).
Для легких щитовых и каркасных домов подходят следующие фундаменты:
1) столбчатый (не требующий больших затрат);
2) столбчатый с горизонтальной балкой (немного более дорогой, но достаточно надежный);
3) мелкозаглубленный (блочный или монолитный). Для деревянных срубов и при использовании для стен ячеисто-бетонных блоков предпочтительны такие фундаменты, как:
1) мелкозаглубленный блочный;
2) ленточный монолитный (в случае строительства на пучинистых грунтах).
Для стен из кирпича, керамзито– и пенобетона применяется только ленточный монолитный фундамент.
Расход бетона снижается наполовину, а трудоемкость – на 40% при выполнении следующих условий:
– фундамент является мелкозаглубленным;
– подушка шире бетонного ленточного фундамента, выполненного из бетонных блоков, на 40–50 см;
– фундамент служит цоколем.

Чтобы фундамент выполнял возложенную на него функцию, необходимо подготовить соответствующие материалы как для него самого, так и для связующего раствора. Они бывают универсальными (природные и искусственные камни) и специальными (тепло-, гидроизоляционные, антикоррозионные и др.), защищающими конструкцию от вредного воздействия внешних факторов.
При закладке мелкозаглубленного ленточного фундамента решение в пользу того или иного материала определяется степенью морозного пучения (табл. 3).

Таблица 3
Выбор материала для фундамента в зависимости от степени морозного пучения

При всех степенях морозного пучения, кроме слабой, ленточный фундамент выглядит как единая рама, которую образуют жестко связанные между собой пересекающиеся ленты. При недостаточной жесткости стен на уровне перекрытий следует заложить железобетонные пояса. Железобетонный пояс жесткости – это монолитная бетонная балка, которую кладут по верху несущих стен, чтобы обеспечить горизонтальную жесткость здания.
Материалы, используемые для фундаментов, можно разделить на 2 группы:
– требующие обязательной надежной защиты от переувлажнения при выпадении осадков;
– не нуждающиеся в защите от переувлажнения при выпадении осадков.
К 1-й группе относятся:
– кирпичный бой, бетонные блоки, бутобетон и красный кирпич;
– силикатный кирпич, кирпич-сырец, саман, цементогрунт и грунтоблоки (для сухих песчаных и гравелистый грунтов).
2-я группа представлена следующими материалами:
– естественный камень из тяжелых природных пород (марки 200 и более);
– обожженный красный кирпич (марки 100 и выше);
– металл и асбестоцементные трубы (при возведении свайных фундаментов);
– тяжелый бетон (марки 500 и более);
– железобетон;
– обработанная антисептиками древесина (для деревянных построек).
В табл. 4 приведена краткая характеристика материалов и связующих растворов, применяемых при закладке фундаментов, цоколей и стен подвалов.

Таблица 4
Минимальные марки камней и характеристика растворов