Для чего нужен геотекстиль в фундаменте и как он укладывается?

Строительные технологии постоянно совершенствуются благодаря появлению новых видов стройматериалов. Чаще всего процесс смены затягивается на многие годы. Причины разные: сомнения в эффективности новинки, консерватизм, неумение работать в новых условиях.

Есть и исключения, когда новая технология быстро и незаметно сменяет старую. В этой ситуации индивидуальные застройщики довольно часто не имеют полного представления о произошедших изменениях. Яркий пример этому – геотекстиль для фундамента. Есть понимание, что он нужен, но как выбрать и уложить, знаний не хватает.

Наш постоянный эксперт восполняет пробел и подробно рассказывает, для чего нужен геотекстиль в фундаменте, как выбрать полотно в каждом конкретном случае и уложить.

Что это

Геотекстиль — это прочное техническое полотно с односторонней проницаемостью для влаги, полученное иглопробиванием, методом термоскрепления или способом переплетения нитей (тканое) из полипропилена, полиэфира, полиамида или полиэтилена низкого давления, редко из стекловолокна. Используется для армирования грунта, разделения слоев отсыпки, фильтрации и отвода воды.

Различается полотно между собой по методу производства, виду сырья и плотности.

Производство

По способу изготовления полотно разделяется на:

• нетканое;
• тканое;
• вязаное.

В свою очередь у нетканого способа есть разновидности:

• иглопробивное;
• термофиксированное или термоскрепленное.

Тканый геотекстиль получают традиционным способом переплетения утка и основы. Возможность регулировать размер ячеек позволяет изменять плотность материала. Область применения обширная. При возведении фундамента полотно может быть использовано для дренажа и фильтрации.

Нетканый материал производят иглопробивным методом или нагревом полиэфирных и полипропиленовых волокон.

Иглопробивное полотно получают с помощью пресса с иглами из непрерывных или коротких нитей. Прокалывая волокна, пресс перемещает часть верхнего слоя в нижний, образуя материал, похожий на войлок, который обладает прекрасной способностью пропускать воду в поперечном и продольном направлении. Используется в дренажных системах.

Термоскрепленный текстиль состоит из сплавленных в процессе нагрева полипропиленовых нитей. Это сильно увеличивает у материала прочность на разрыв. Фильтрация возможна только в поперечном направлении.

Сырье

Геотекстиль производят из разного сырья:

• полиэфирное волокно – получают из вторичного сырья, в том числе и из пластиковых бутылок. Состоит из коротких нитей, в связи с чем прочность на разрыв малая;
• полипропилен – дает непрерывную нить из первичного сырья, за счет чего имеет повышенную прочность.

Плотность

По плотности геополотно делится на:

• легкое (100-200 г/м²) – используется для устройства дренажа и отведения влаги;
• среднее (250-400 г/м²) – применяют для разделения грунта и насыпных слоев;
• тяжелое (свыше 450 г/м²) –равномерно распределяет нагрузки на нестабильную почву и защищает фундамент от пучения грунта.

Функции

Если рассматривать решаемые геотекстилем задачи под микроскопом, то можно выделить следующие функции:

• фильтрация;
• дренаж;
• армирование;
• гидроизоляция;
• сепарация;
• фиксация или удерживание песчаной подушки под основанием фундамента (часто встречается как защита).

Все вышеперечисленное можно свести к трем основным функциям: армирование, дренаж и разделение.

Армирование

Усилить несущие способности слабого грунта и снизить нагрузки на фундамент позволяет армирование дна траншеи или котлована перед устройством песчаной подушки. В результате получается упругий слой из ткани, равномерно распределяющий давление от пучения грунта по всей поверхности основания фундамента. Для этих целей нужен геотекстиль плотностью 350-600 г/м². При этом площадь настилаемого материала должна быть больше размеров здания или сооружения минимум на 1 м во все стороны. Если это требование проигнорировать, результата не будет.

Дренаж

Защитить песчаную подушку и тело фундамента от дождевой воды и грунтовых вод позволяет правильно уложенный слой текстиля. Он обладает способность пропускать влагу в одном направлении. Поэтому влага сверху спокойно уходит вниз, а грунтовые воды встречают на своем пути непреодолимый барьер. Для этой цели используется полотно плотностью 200 г/м².

Не следует рассчитывать, что гидроизоляция фундамента геотекстилем сразу решает все вопросы с влагой. Нужна отдельная обработка бетона рулонными или жидкими гидроизоляционными материалами. Ведь у каждого способа защиты задачи разные: один защищает бетон от влаги, второй – песчаную подушку.

Разделение

В зависимости от места укладки слой геополотна решает следующие задачи:

• предотвращает процессы заиливания песка в засыпке (полотно уложено на грунт);
• не дает перемешиваться песку с гравием в подушке при уплотнении засыпки вибромашиной.

Характеристики

Геотекстиль производится из различного сырья по разным технологиям. Естественно, что у материала разные свойства и область применения, что усложняет выбор. В этом случае необходимо обращать внимание на технико- эксплуатационные показатели:

• упругость. Показывает, в какой мере ткань может выполнять армирующие функции;
• устойчивость к износу и гниению – дает представление об эксплуатационном ресурсе материала;
• водопропускная способность – важная характеристика при выборе геотекстиля для дренажа;
• поверхностная плотность. От этого показателя зависят прочность на разрыв, эластичность и водопропускная способность. У более плотных материалов коэффициент фильтрации падает, а прочностные характеристики растут;
• прочность на разрыв по длине и ширине. Показывает, какую механическую нагрузку может выдержать полотно при растяжении;
• предельное удлинение вдоль и поперек при растяжении силой. Характеризует армирующие способности материала;
• толщина под давлением в 2 кПа (по ГОСТ). Характеристика нужна при проектировании защитного слоя и теплоизоляции;
• устойчивость к перепадам температуры. Комментарии излишни;
• водопроницаемость при давлении показывает способность геотекстиля защищать фундамент от грунтовых вод.

Размер:

• ширина – 3-6 м;
• длина – 50, 100 и 150 м.

Свойства

Используемый при возведении фундамента геотекстиль имеет следующие свойства:

• влагостойкость;
• устойчивость к щелочам и кислотам, находящимся в грунте и воде;
• не служит кормовой базой для грызунов;
• не покрывается плесенью, на нем не растет грибок;
• обладает повышенной прочностью к механическому воздействию: проколам и растягиванию на разрыв, в результате чего корни деревьев и кустарников его не пробивают;
• не впитывает влагу.

Преимущества

Востребованность геотекстиля в строительстве объясняется его достоинствами:

• доступной ценой. Достигается за счет недорогого сырья и простой технологии изготовления. Так, тонкий материал (плотность 100 г/м²) можно купить за 40-65 руб./м², а довольно плотный (600 г/м²) – за 147-172 руб./м². Разбежка в стоимости объясняется разной технологией производства и видом сырья;
• экологической чистотой. Полиэфирная и полипропиленовая ткань не выделяет вредных веществ в процессе эксплуатации. Производство также безопасно для человека;
• долговечность. Синтетический материал устойчив к капризам погоды и агрессивным химическим веществам, содержащимся в почве и воде. К тому же волокна из пластических масс не подвержены гниению. Высококачественный геотекстиль прослужит не менее 30 лет;
• прочность. Материал выдерживает довольно большие нагрузки при поперечном и продольном растяжении. Это свойство позволяет использовать полотно в фундаментах для усиления подошвы при пучении грунта;
• универсальность. Используется во многих областях промышленного производства, строительства и сельского хозяйства;
• простой монтаж. Укладка ткани не требует специальных знаний и опыта. Легко режется, без особых усилий раскатывается.

Как правильно выбрать

Во время выбора полотна необходимо учитывать некоторые нюансы:

• у нетканых материалов лучшие гидроизоляционные свойства, да и стоимость ниже;
• геоткань пластичнее, с большим уровнем прочности;
• полотно с плотностью 150-200 г/м² используют для дренажа и отвода воды;
• плотностью 250-300 г/м² для разделения грунта с одновременным усилением прочности песчаной подушки;
• более 350 г/м² – для защиты от пучения грунта;
• оптимальный вариант для укладки под фундамент – это текстиль толщиной 1,6-2,4 мм.

Для подстилающего слоя

На нестабильных грунтах можно с помощью геотекстиля уменьшить локальное воздействие пучинистого грунта на фундаментную ленту, Для этого полотно застилается под подушку из песка и щебня. Плотность материала должна быть 300 г/м² и выше.

Для дренажной системы

Уложенные вокруг фундамента дренажные трубы со временем заиливаются. Продлить их срок службы можно с помощью геотекстиля. Для этого дрены «укутываются» щебнем, который в свою очередь оборачивается геополотном плотностью не менее 300 г/м². Схема хорошо видна на фото ниже.

Для защитного слоя

Для защиты фундамента от намокания и промерзания его гидроизолируют и утепляют. После чего уже утеплитель нуждается в защите от механических повреждений при засыпке пазух у траншеи и влаги, которая находится в почве. Выбор полотна для защитного слоя плотностью 100-150 г/м² является оптимальным, как по качеству, так и по цене.

Как правильно укладывать

Немногие застройщики знают, как правильно укладывать геотекстиль под фундамент. Приводим технологию пошагово.

Шаг 1. Со дна траншеи убираются камни, корни растений и другие посторонние элементы. Дно выравнивается и трамбуется. Оставшиеся бугры сокращают срок службы защитного барьера.

Шаг 2. Рулон раскатывается вручную по специально подготовленной поверхности. При этом запрещается перемещение больших фрагментов текстиля по земле волоком, как и езда по ним любой техники.

Шаг 3. Полотно укладывается в поперечном или продольном положении внахлест около 30 см. Проще в продольном, но в этом случае сложно получить одинаковую прочность по всей ширине насыпи. Поперечная укладка требует подкладки следующих полотен, под предыдущие. В противном случае может произойти сдвиг материала.

Шаг 4. Уложенные внахлест полотна могут сместиться от сильного порыва ветра. Поможет скрепление швов скобами и анкерами. Возможно применение сварки низкотемпературной газовой горелкой с большой площадью захвата. В процессе нагрева одного полотна сопло должно быть на расстоянии 20 см от поверхности ткани. Следующий раскатанный рулон плотно прижимается к нагретому предыдущему.

Шаг 5. После того, как траншея будет укрыта геотекстилем, отсыпается подушка. Ее выравнивают и трамбуют. При этом каждый слой в отдельности.

Это общая схема укладки геотекстиля. У каждого вида фундамента есть нюансы.

Для ленточного фундамента

Укладка геотекстиля под фундамент ленточного типа позволяет защитить песчаную подушку от грунтовых вод, а также равномерно распределить возникающие нагрузки при пучении грунта. Технология простая:

1. дно траншеи ровняется и трамбуется;
2. по нему настилается геотекстиль с выходом на поверхность. При этом защитный барьер из полотна должен быть непрерывным и больше толщины бетонного камня на 30-50 см с каждой стороны ленты;
3. отсыпается подушка. Если песок и гравий отсыпаются отдельно, то и их желательно разделить геотканью.

Для нижнего слоя нужно полотно плотностью 300 г/м², Разделяющего подушку – 200-300 г/м².

Для плитного фундамента

Плитный фундамент заливается при нестабильных грунтах. Это означает, что на монолитную плиту действует ряд негативных факторов. Уменьшить их влияние на основание здания помогает геотекстиль. С его укладкой происходит:

• разделение слоев – предотвращается смешивание песка с грунтом;
• установка барьера (дренирование) для грунтовых вод – насыпные слои над гидроизоляционной пленкой останутся сухими;
• армирование песчаной подушки – обладая высоким уровнем упругости, полотно равномерно распределяет нагрузку на почву (давит сооружение) и на песчаную подушку (грунт пучит).

Для работы используют текстиль с поверхностной плотностью 450 г/м² и более. Укладывают внахлест по выровненному дну котлована с запасом в 40-50 см со всех сторон. Появившиеся складки выравниваются. Швы скрепляются, желательно сваркой.

Для свайного фундамента

Забивные и буронабивные сваи в защите специальной тканью не нуждаются. Исключение – наличие цокольного этажа. В этом случае перед монтажом ростверка рекомендуется выровнять грунт между сваями, застелить его гидрозащитным полотном и засыпать сверху песком и гравием. Подобрать геотекстиль для этой цели просто – нужен нетканый материл плотностью 150-200 г/см².

На отмостку

Отмостка – это примыкающее вплотную к стене непрерывающееся покрытие в виде твердой полосы по всему периметру дома или вспомогательного сооружения (баня, сарай, гараж и т.д.) для защиты тела фундамента и цокольного этажа от природных осадков в виде дождя и снега.

Одновременно решается вопрос по уменьшению глубины промерзания грунта в непосредственной близости от конструктивных элементов сооружения, уменьшаются потери тепла через бетонную ленту основания.

Со временем отмостка медленно разрушается, открывая доступ талой и дождевой воде к фундаменту. Учитывая этот факт, строители выполняют дополнительную гидроизоляцию вокруг дома с помощью глиняного замка (что это такое, можно посмотреть здесь) или геотекстиля.

При этом у ткани появилась дополнительная функция – защита отмостки от растительности. Укладка ведется по разной технологии.

Защита от воды. Углубление под отмостку копается большего размера на 30-50 см по всему периметру на глубину примерно 20-27 см с уклоном от здания в 2-3^о. Дно трамбуется, затем тщательно выравнивается. По нему в два слоя с нахлестом в 20-30 см укладывается геотекстиль. При этом нужно соблюдать несколько простых правил:

• не должно быть никаких складок;
• в траншее, в противоположной стороне от здания, не допускается загиб материала вверх;
• по фундаменту геотекстиль заводится выше планируемой отмостки на 50-100 мм и приклеивается к бетону горячим битумом;
• ткань должна быть иглопробивной, плотностью не менее 350 г/см^о.

Затем на гидрозащитный барьер насыпается щебень толщиной 15-20 см (о том, какой щебень выбрать, можно посмотреть тут). На него, при желании защититься от растительности, укладывается геотекстиль плотностью 80-150 г/м². Заливается ЦПР толщиной 5-7 см. Сверху можно уложить тротуарную плитку.

Популярные виды геотекстиля

На российском рынке стройматериалов выбор геотекстиля довольно большой. Здесь конкурируют между собой отечественные и зарубежные производители. Среди импортного полотна следует отметить бренды Terram, Typar и ОАО «Могилевхимволокно».

Среди отечественных марок лучшими считаются:

• «Стабитекс» («Центр Дорожных Технологий»). Полотно из лавсана (100%) отличается высокой устойчивостью к растяжению и самой низкой ценой среди конкурентов. Продукт ориентирован на армирование грунта;
• «Геоспан» (компания «Гекса») имеет отличные характеристики и доступную цену;
• «Авантекс»;
• «Канвалан»;
• «Лавсан» Гео.

Заключение

Мы рассмотрели, какой геотекстиль положить в каждом конкретном случае. Осталось следовать рекомендациям и выполнить технологическую операцию качественно.