Fundament to najważniejsza, z punktu widzenia bezpieczeństwa i trwałości, część budowli, znajdująca się u jej podstawy. Jego zadaniem jest przenoszenie do ziemi całego ciężaru budynku oraz usztywnienie i stabilizacja jego konstrukcji. Rolą fundamentu jest też zapewnienie równomiernego osiadania budowli w gruncie, co zapobiega uszkodzeniom murów i innych jej elementów. To, jaki rodzaj fundamentów spełni swoją rolę w danym budynku zależy od jego kubatury i obciążenia, a także od właściwości gruntu, na którym będzie posadowiony. Co należy więc wiedzieć rozpoczynając budowę fundamentów?
Rodzaje gruntów
Ogólnie klasyfikuje się cztery podstawowe typy gruntów:
- naturalne, zwane inaczej rodzimymi: drobnoziarniste (iły i pyły), gruboziarniste (piaski i żwiry) oraz bardzo gruboziarniste (kamienie i głazy),
- wulkaniczne: np. głazy wulkaniczne, piasek wulkaniczny, pumeks, skoria, tuf,
- organiczne: zawierające substancje organiczne – zaliczamy do nich np. torf, namuł, piasek, humus, węgle,
- nasypowe (antropogeniczne): wytworzone przez człowieka w sposób kontrolowany lub będące wynikiem naturalnych procesów nasypowych: (odpady komunalne, pyły dymnicowe, odpady poflotacyjne itp.).
Jakie grunty są najlepsze pod budowę domu?
Do gruntów budowlanych, na których możemy postawić budynek, zaliczamy grunty naturalne i nasypowe, czyli przetworzone (np. łamane kamienie) lub wytworzone (np. żużle, popioły lotne) przez człowieka. Pod budowę domu najlepsze są grunty rodzime, wytworzone wskutek naturalnych procesów geologicznych, które dzielimy na grunty spoiste (plastyczne) oraz niespoiste (sypkie). Grunty budowlane spoiste, to np. iły, różnego rodzaju gliny, piaski gliniaste i pyły piaszczyste, z kolei niespoiste, to np. żwir pospółka, piaski grubo-, średnio- i drobnoziarniste oraz piaski pylaste. W przypadku gruntów spoistych najważniejszym kryterium ich przydatności do celów budowlanych jest stopień plastyczności - IP, który wskazuje, ile wody wchłonie grunt przy przejściu ze stanu półzwartego w płynny. Z kolei w przypadku gruntów niespoistych bardzo ważne jest ich uziarnienie, ponieważ im grubsza frakcja, tym większa wytrzymałość, czyli nośność gruntu. Równie ważny jest też ich stopień zagęszczenia - ID, bowiem im jest on wyższy, tym lepsze podłoże pod budowę, ponieważ między ziarnami jest mniej pustej przestrzeni. Ostatnim ważnym parametrem gruntów niespoistych jest ich wilgotność, która im większa, tym lepiej.
Jeżeli chodzi o grunty nasypowe, to są one niejednoznaczne pod względem przydatności pod budowę. Spotyka się wśród nich bowiem tzw. grunty kwalifikowane, czyli takie, które składają się z odpowiednio dobranych piasków i żwirów układanych warstwami oraz zagęszczanych mechanicznie, a także niekwalifikowane, tworzone przez nasypy niekontrolowane, składające się przede wszystkim z gruntów spoistych lub organicznych.
Grunt pod budowę domu bardzo rzadko jest jednorodny, dlatego tak ważne są badania geotechniczne, które określą procentową zawartość odpowiednich frakcji oraz ich średnie uziarnienie. Badania te określą również, na jakiej głębokości znajdują się wody gruntowe, dzięki czemu będziemy wiedzieć, jaki rodzaj hydroizolacji fundamentów wybrać oraz czy jest potrzeba wykonania dodatkowo opaski odwadniającej.
Rodzaje fundamentów
W budownictwie wyróżniamy fundamenty bezpośrednie, do których zaliczamy ławy, płyty, stopy, skrzynie i ruszty fundamentowe oraz pośrednie, wśród których możemy wymienić słupy, pale czy studnie. Fundamenty bezpośrednie posadowione są zazwyczaj płytko - maksymalnie do 4 m w głąb ziemi. Wykonywane są one bezpośrednio na nośnej warstwie gruntu i nie wymagają stosowania różnego rodzaju wzmocnień lub obniżania poziomu wód gruntowych. Jeżeli chodzi o fundamenty pośrednie, to zwykle znajdują się one głębiej, przez co też obciążenie przenoszone jest na niżej usytuowane warstwy nośne. O tym, które fundamenty spełnią swoją rolę w przypadku danego domu decyduje nośność gruntu, na którym ma on zostać wybudowany.
Jakie są najpopularniejsze rozwiązania fundamentów pod dom jednorodzinny?
W budownictwie jednorodzinnym, gdzie występują stosunkowo niewielkie obciążenia na grunt, najczęściej wykonuje się ławy fundamentowe, czyli betonowe poszerzenie ścian nośnych lub płyty fundamentowe, które umieszczone są pod powierzchnią całego budynku.
Ława fundamentowa to element betonowy, zbrojony często prętami stalowymi, umiejscowiony pod ścianami nośnymi budynku w wykopach ziemnych. Kopanie pod ławę fundamentową odbywa się w dwóch etapach. W pierwszym wybiera się warstwę ziemi biologicznie czynnej, czyli tzw. humusu, który albo się wywozi, albo składa z dala od wykopów, ponieważ nie nadaję się on do zasypywania fundamentów, natomiast jest cennym surowcem przydającym się do aranżacji ogrodu po zakończeniu budowy domu. W drugim etapie usuwa się pozostałą ziemię, aż do poziomu warstw nośnych i poniżej poziomu przemarzania gruntu. Następnie na dno wykopu wylewa się chudy beton (o niskiej wytrzymałości na ściskanie, nie przekraczającej 10 MPa) lub wysypuje je piaskiem albo żwirem i jeżeli nie szalujemy wykopu, to zabezpiecza się go folią polietylenową. Kolejnym krokiem jest ułożenie zbrojenia i wylanie betonu, a na samym końcu wykonanie hydroizolacji fundamentów.
Co jeszcze warto wiedzieć o ławach fundamentowych? Poniżej kilka istotnych informacji:
- Szalowanie wykonujemy wtedy, gdy ziemia jest luźna i osypująca, mamy do czynienia z wysokim poziomem wody gruntowej lub prace wykonywane są podczas deszczu.
- Beton, którym wylewa się ławy fundamentowe jest dostarczany z betoniarni (tzw. beton towarowy) na specjalnych samochodach wyposażonych w wąż i pompę do tłoczenia gotowej masy na większą odległość. Zwykłe do zalewania ław fundamentowych używa się betonu C12/15 (dawniej B15).
- Zbrojenie ławy fundamentowej to konstrukcja przestrzenna, złożona zwykle z 4 prętów ze stali AIII i AIIIN o średnicy 12 mm ułożonych równolegle i połączonych strzemionami z prętów ze stali AI o średnicy 6 mm za pomocą tzw. drutu wiązałkowego. Zbrojenie musi być ciągłe, co oznacza, że poszczególne fragmenty należy zestawić ze sobą na odpowiednią zakładkę - na długości prętów zakład ten powinien wynosić min. 50 cm dla stali gładkiej oraz 40 cm dla stali żebrowanej. Jeżeli chodzi o łączenie prętów w narożach, to możemy wykonać to na dwa sposoby. Pierwszy polega na tym, że proste pręty główne (gładkie i zakończone hakami) łączymy za pomocą dodatkowych prętów wygiętych w literę L tak, by każde ramię miało 1 m długości. Drugim sposobem jest zagięcie pod kątem prostym 20-centymetrowych zakończeń wszystkich prętów głównych. Panele zbrojenia umieszczamy na dnie wykopu z użyciem podkładek dystansowych lub podwieszamy na poprzeczkach umieszczonych na bokach szalunku lub wykopu. Dzięki temu pręty będą miały zapewnioną otulinę betonową o grubości 50 mm, co zapobiegnie ich zawilgoceniu i korozji, a także nie pozwoli na obniżenie wytrzymałości fundamentów.
Ława fundamentowa schodkowa, znana również jako fundament schodkowy, to modyfikacja ławy prostej. Stosuje się ją w domach z częściowym podpiwniczeniem. Ponieważ ława fundamentowa musi zachować ciągłość, element ławy łączącej jej odcinki znajdujące na różnym poziomie ma kształt schodkowy, który pozwala na zachowanie tej samej wytrzymałości konstrukcyjnej na całej jej długości.
Płyta fundamentowa to płyta betonowa zbrojona prętami stalowymi, umieszczona pod całą powierzchnią domu, stanowiąca jednocześnie podłogę pierwszej kondygnacji. Przeznaczona jest do projektów o skomplikowanych rzutach i stawianych na gruncie o słabszej nośności, ponieważ zapewnia równomiernie osiadanie domu na terenach tego typu. Pod płytą można umieścić grubą izolację termiczną, które doskonale izoluje posadzkę od gruntu, przez co często używana jest przy budowie domów energooszczędnych i pasywnych. Wykonanie płyty fundamentowej zajmuje znacznie mniej czasu niż budowa tradycyjnych fundamentów, a minimalna głębokość jej osadzenia w gruncie, zgodnie z prawem budowlanym, wynosi 50 cm i nie trzeba tu brać pod uwagę punktu przemarzania gruntu.
Płyta fundamentowa najczęściej składa się z następujących warstw:
- podbudowa z mechanicznie zagęszczonego kruszywa (żwiru),
- pospółka albo piasek (15-30 cm grubości),
- folia izolacyjna,
- izolacja termiczna (styropian EPS 250 lub styrodur),
- żelbetowa płyta nośna o grubości 12–20cm (wykonana zgodnie z wytycznymi zawartymi w projekcie).
Płyta fundamentowa grzewcza powstaje poprzez umieszczenie w wylewce betonowej odpowiednich przewodów do ogrzewania podłogowego. Polega to na zabetonowaniu w płycie zasadniczej ocynkowanych rur stalowych i agregatu z grzałkami elektrycznymi, bądź nagrzewnicy wodnej. Gotowa płyta z kanałami grzewczymi powinna mieć grubość około 25–30cm. Niewątpliwą zaletą tego rozwiązania jest fakt, iż ogrzewana płyta fundamentowa posiada właściwości akumulacyjne, dzięki czemu ciepło oddawana jest do pomieszczeń jeszcze długo po ustaniu ogrzewania.
Rozwiązania konstrukcyjne ścian fundamentowych
Czym jest ściana fundamentowa?
Ściana fundamentowa to element łączący ściany nośne z ławami fundamentowymi, który przenosi na nie obciążenie całego budynku - dlatego powinna być zbudowana z materiałów odpornych na wysokie obciążenia. Ściany fundamentowe wykonuje się zarówno w budynkach podpiwniczonych, jak i tych bez piwnicy, najczęściej do wysokość 30-50 cm ponad poziom terenu.
Rodzaje ścian fundamentowych
Wyróżniamy następujące rodzaje ścian fundamentowych:
- Ściana fundamentowa monolityczna - podobnie jak ławę fundamentową, stanowi ją beton wylewany do szalunku. Do budowy ścian monolitycznych powinno stosować się betony klasy: C12/12, C16/20, C20/25.
- Ściana fundamentowa murowana - powstaje najczęściej z bloczków betonowych łączonych na zaprawę murarską. Do budowy ścian fundamentowych używa się także cegły wapienno-piaskowej, bloczków keramzytowych oraz bloczków wykonanych z betonu komórkowego o bardzo wysokiej gęstości. Wszystkie elementy murowe łączone na spoinę poziomą i pionową przy pomocy zaprawy o dużej wytrzymałości na ściskanie.
- Ściana fundamentowa z pustaków otworowych, zasypowych - to połączenie ściany murowanej z monolityczną, w której szalunek tracony stanowią pustaki z otworami. W otwory, jako zbrojenie poziome i pionowe, wkłada się pręty stalowe, a potem zalewa betonem. Zbrojenie poziome układa się nad pierwszym i ostatnim rzędem pustaków oraz pod otworami oknami, z kolei otwory i narożniki wzmacnia się prętami pionowymi. Jeśli zdarzy się, że ściana z pustaków zasypowych nie jest równa, należy je otynkować, aby zapobiec uszkodzeniu izolacji przeciwwilgociowej.
Hydroizolacja fundamentów
Izolacje przeciwwodne fundamentów dzielimy na poziome i pionowe. Poziome zapobiegają podciąganiu kapilarnemu wilgoci do murów budynku, natomiast pionowe przeciwdziałają wnikaniu wody gruntowej do ścian fundamentów.
- Izolacje poziome wykonuje się na wierzchu ław fundamentowych oraz powyżej poziomu terenu, pod ścianami parteru lub pod stropem piwnic. Izolacja pozioma powinna być połączona na długości na zakłady, a jej szerokość powinna pozwolić na szczelne połączenie z izolacją poziomą posadzki, aby zapewnić ciągłość izolacji w całym budynku. Do izolacji poziomej stosuje się papę termozgrzewalną podkładową lub folię o grubości, co najmniej 1 mm.
- Izolacja pionowa wykonywana jest, w zależności od poziomu wód gruntowych, jako przeciwwilgociowa lub przeciwwodna. Tę pierwszą wykonuje się, jeśli grunt zalegający wokół budynku jest niespoisty i dobrze przepuszcza wodę - jej zadaniem jest zapobiegnięcie piętrzenia się wody opadowej przy fundamentach. Izolację przeciwwodną wykonuje się natomiast wtedy, gdy poziom wody gruntowej jest wysoki lub gdy wskutek dużych opadów atmosferycznych może dojść do jej zalegania przy fundamentach.
Izolacja pionowa fundamentów musi być szczelnie połączona z poziomą, aby zachować jej ciągłość, dlatego podczas zasypywania fundamentów ziemią, trzeba zachować ostrożność, aby jej nie uszkodzić. Do zabezpieczenia izolacji poziomej najlepiej użyć folii z wypustkami, tzw. kubełkowej, która nie tylko uchroni izolację przed uszkodzeniami mechanicznymi, ale także zapobiega gromadzeniu się wilgoci na styku z fundamentem.
Termoizolacja fundamentów
Ściany fundamentów powinno się ocieplać, ponieważ w czasie długotrwałych mrozów grunt zachowuje temperaturę dodatnią tylko poniżej poziomu przemarzania, który, w zależności od regionu naszego kraju, wynosi od 80 do 140 cm. Brak ocieplenia w tej strefie prowadzi do dużych strat ciepła z wnętrza budynku. Do izolacji termicznej fundamentów można wykorzystać płyty XPS (styrodur) lub EPS (styropian), które w karcie technicznej posiadają takie zastosowanie. Należy pamiętać, żeby mocować je jedynie na klej, bez kołkowania, aby nie przerwać ciągłości izolacji, a przed zasypaniem ziemią zabezpieczyć ją folią kubełkową.
Wszystkie opisane powyżej rozwiązania spełnią swoje funkcje, jeżeli zostaną wykonane z wysokiej jakości materiałów i przed doświadczone ekipy budowlane. Zarówno jedno - najlepiej zaopatrzone hurtownie budowlane w Twojej okolicy, jak i drugie - polecani fachowcy, znajdziesz w naszym serwisie budio.pl. Pamiętaj, że postawienie budynku na solidnych fundamentach zapewnia nie tylko jego bezproblemową eksploatację, ale też bezpieczeństwo dla Ciebie i Twojej rodziny na wiele, wiele lat.
