Fundament – czym jest i jak prawidłowo go wykonać?

Fundament (inaczej posadowienie) jest to budowlany element konstrukcyjny, który przekazuje obciążenie budowli lub maszyn na podłoże. Jeśli chodzi o maszyny, to jest to fundament pod nią lub pod inne urządzenia. Może on zostać wykonany z żelbetu, betonu lub murowany z kamieni bądź cegieł. Rzadziej używa się również do tego drewna, ale stosuje się to tylko w przypadku lekkich budowli. Osiadanie budowli powoduje odkształcanie się gruntu, którego zjawisko zachodzi pod wpływem przekazywanych obciążeń.

Dobór odpowiedniego rozwiązania fundamentu jest bardzo ważny, ma on zapewnić między innymi:

• zabezpieczenie budowli przez zawilgoceniem,
• minimalne i równomiernie osiadanie budowli oraz jej stateczność,
• łatwość wykonania,
• właściwą głębokość posadowienia.

 Fundamenty  –  ich podział ze względu na sposób posadowienia

Bezpośrednie, które przekazują obciążenia na grunt:

• płyty fundamentowe,
• stopy fundamentowe  –  znajdują się pod słupami bądź filarami,
• ruszty fundamentowe  –  stosuje się je na gruntach słabonośnych po to, by zwiększyć sztywność,
• ławy fundamentowe  –  znajdują się pod szeregiem słupów lub murami,
• skrzynie fundamentowe  –  stosuje się je głównie na terenach szkód górniczych,
• bloki fundamentowe  –  stosowane najczęściej do przyczółków mostowych,

Głębokie, które przekazują swoje obciążenie pośrednio:

• pale fundamentowe, które ze względu na sposób pracy dzieli się na:
  1. pale normalne  –  przekazują one obciążenie gruntu poprzez opór pod stopą pala oraz przez tarcie na pobocznicy
  2. pale stojące  –  obciążają grunt przez stopę pala, na przykład pale oparte są stopą na skale,
  3. pale zawieszone  –  przekazują one swoje obciążenie na grunt poprzez tarcie na pobocznicy pala,
• słupy,
• studnie fundamentowe,
• kolumny,
• barety, inaczej ściany szczelinowe,
• kesony  –  wykonuje się je poniżej poziomu wody,

Fundament  –  jak prawidłowo go wykonać?

Na początku trzeba wykonać projekt fundamentu

Przy obliczaniu parametrów fundamentów należy wziąć pod uwagę wielkość budynku, w szczególności liczbę kondygnacji, technologię budowy oraz rodzaj użytych materiałów. Ale to nie wszystko.

W dużej mierze zależy to również od gruntu na działce. Sposób posadowienia różni się w zależności od stabilności i nośności fundamentu. Dużo łatwiej jest budować na gęstych skałach, żwirze i piasku niż na niestabilnej glebie o bardzo małej nośności. Na przykład ziemia nasypowa lub torf w ogóle nie nadają się do budowy, lub wymagają specjalnych metod posadowienia. Dlatego, jeśli masz pytania dotyczące nośności gruntu, przetestuj je.

Z powyższych względów fundament zawsze projektuje się osobno. Nawet jeśli wybieramy element z katalogu, jesteśmy zobowiązani dostosować go do warunków gruntowych. Ponadto dokumenty projektowe muszą teraz zawierać opinie geotechniczne oraz określać warunki posadowienia budynku.

 Jak głęboko należy posadowić fundament?

Budynki usadawia się najczęściej poniżej tak zwanej strefy przemarzania, ponieważ zamarzający grunt zwiększa objętość, co niestety może powodować pękaniem fundamentów oraz ścian. Dotyczy to tylko gruntów, które zawierają duże ilości drobnych cząstek. Nazywa się je gruntami wysadzinowymi. Jest to na przykład torf, czyli głównie grunty gliniaste oraz te z domieszkami organicznymi. Jeśli chodzi o grunty niewysadzinowe (jest to na przykład żwir czy gruby piasek) to budynek można bez najmniejszych objaw umieścić płycej, nawet pięćdziesiąt lub sześćdziesiąt centymetrów poniżej poziomu terenu.

Na terenie Polski płytkie posadowienie jest niestety mało popularne, choć dominują tutaj grunty, które nie powodują wysadzin mrozowych. Wynika to z przede wszystkim od inwestorów, ponieważ większość z nich nie zdaje sobie nawet sprawy z takiej możliwości.

Na potrzeby wykonania płytkich fundamentów trzeba zrobić bardzo wiele próbnych wykopów, gdyż grunt może być różny nawet w odległości kilku metrów, dlatego jest to tak ważne przy tym wykonaniu. Jeśli chodzi o płytsze fundamentowanie, to nie chodzi w nim tylko o problem finansowy, ponieważ jak wiadomo im większe fundamenty, tym większy budynek, ale również mniejsze ryzyko podmywania. Mowa tutaj o okresowym podnoszeniu się wód gruntowych, co jest czasem niestety nieuniknione.

 Sposób budowy fundamentów  –  krok po kroku

1. Przed położeniem fundamentu należy usunąć próchnicę, czyli wierzchnią warstwę gleby, która zwykle ma około trzydzieści centymetrów grubości.
2. Następnie wybierz glebę jako podstawę. Można to zrobić mechanicznie lub ręcznie. Pierwsza metoda wykopu jest zdecydowanie tańsza, a projekt jest krótkotrwały. Wystarczy jedna lub dwie godziny, aby usunąć humus, a wykop fundamentu jest zakończony w jeden dzień. Ręczna selekcja gleby wymaga udziału wielu osób, a praca ta trwa co najmniej kilka dni.
3. Kolejno najpierw wylewamy fundament, montujemy szalunek, umieszczamy w nim stalowe pręty i całość wypełniamy mieszanką betonową. Ściany fundamentowe budowane są na fundamencie – są budowane lub zalewane szalunkami wielokrotnego użytku. Tradycyjne fundamenty należy zabezpieczyć materiałami izolującymi odpornymi na wilgoć, aby zapobiec przedostawaniu się wilgoci do domu z gruntu. Najważniejsza z nich to izolacja pozioma, która oddziela dolną ścianę od fundamentu. Z drugiej strony izolacja pionowa nie zawsze jest konieczna. Prowadzona jest tylko w niesprzyjających warunkach glebowo-wodnych. Prawidłowe wykonanie izolacji przeciwwilgociowej poziomej jest ważne, ponieważ jej późniejsza naprawa lub wymiana jest nie tylko trudna technicznie, ale również bardzo kosztowna.
4. Oprócz zawilgocenia i docieplenia warto również zamontować izolację na ścianie fundamentowej – nawet jeśli planujemy odpowiednio ocieplić podłogę na gruncie. Zmniejszy ucieczkę ciepła do gruntu i obniży koszty ogrzewania.

 Ściany fundamentowe – jak je wykonać?

Można wykonać je na wiele różnych sposobów:

1. Monolityczne, wykonane z wylewanego, zbrojonego betonu. Ten rodzaj ściany jest bardzo trwały, może wytrzymać obciążenia wyższe niż standardowe i zapewnia dobrą wodoodporną ochronę przed penetracją. Na terenach o wysokim poziomie wód gruntowych warto zalać je betonem wodoodpornym. Do wykonania ściany monolitycznej niezbędne jest szalowanie (do ukształtowania mieszanki betonowej), co wydłuży czas pracy i podniesie koszty.
2. Murowane, wykonane z bloczków betonowych. Dostępne w każdej hurtowni budowlanej bloczki są wytrzymałe na ściskanie i odporne na nasiąkanie. Muruje się z nich jak z pustaków i cegieł, nie potrzeba więc szalunków. Ściana z bloczków jest mniej odporna na działanie wody niż monolityczna. W ofercie są też fundamentowe bloczki z keramzytobetonu, które mają lepsze parametry termiczne, lecz są bardziej wrażliwe na działanie wody. Nie wolno stosować ich w miejscach, w których wody gruntowe sięgają okresowo powyżej ław.
3. Murowane, wykonane z pustaków zasypowych. Te, po ustawieniu, wypełnia się mieszanką betonową, dla której są szalunkiem traconym.

Fundament – niezbędne izolacje

Fundament to nie jest tylko beton i stal, jego ściany trzeba koniecznie zabezpieczyć przed wilgocią, jak i woda gruntową oraz obłożyć izolacją termiczną. Hydroizolację należy układać poziomo i pionowo. Izolacja pionowa może być wykonana na dwa sposoby.

W jej najłatwiejszym wariancie, ściany fundamentowe maluje się dwukrotnie półpłynną masą bitumiczną (na przykład emulsją, masą asfaltową lub lepikiem), po obu stronach. Jest to izolacja przeciwwilgociowa zaliczana do typu lekkiego, stosuje się ją tylko na gruntach przepuszczalnych, inaczej piaszczystych, kiedy zwierciadło wody gruntowej znajdzie się poniżej poziomu posadowienia.

Trzeba pamiętać, by nie stosować środków, które mogłyby wejść w reakcję ze ścianami fundamentowymi, na których znajduje się ocieplenie. Poziomą warstwę izolacyjną układa się na górze fundamentu i górnej części ściany fundamentowej, która znajduje się około trzydziestu centymetrów nad ziemią. Wykonany jest z jednej lub dwóch warstw papy asfaltowej lub folii wodoodpornej. Warstwa izolacji przeciwwilgociowej na szczycie ściany fundamentowej, która później jest połączona z parterem. Izolacja pozioma chroni dolną ścianę przed podciąganiem wody kapilarnej, a izolacja pionowa chroni ścianę fundamentową przed deszczem i wodą gruntową.

W budynkach podpiwniczonych należy stosować hydroizolację średniej wielkości na nieprzepuszczalnym (gliniastym) gruncie oraz gdy woda regularnie podnosi się ponad fundamenty budynku. Ta może być również wykonana z bloczków bitumicznych, ale jest używana do pięciu razy i możliwe jest (częściej) ułożenie dwóch warstw papy bitumicznej lub folii wodoodpornej.