Płyty fundamentowe na powierzchni gruntu - Ławy betonowe i żelbetowe

Płyty fundamentowe na powierzchni gruntu

Ponieważ w Polsce w przeciwieństwie do Skandynawii, żwiru jest mało i jest on drogi, ten sposób fudamentowania domów jest u nas mało popularny.

 

Ten sposób fundamentowania, w którym dom (niepodpiwniczony) posadowiony jest na leżącej praktycznie na powierzchni gruntu płycie żelbetowej, jest bardzo rozpowszechniony w krajach skandynawskich. Najczęściej na takich płytach posadawia się domy drewniane, ale po pogrubieniu płyt w miejscach oparcia ścian można na nich budować domy murowane. Zdecydowanym plusem takiego rozwiązania jest ograniczenie robót ziemnych (nie ma wykopów - zdejmuje się tylko ziemią roślinną), jednak aby uchronić dom przed skutkami wysadzin mrozowych, trzeba wymienić w miejscu jego posadowienia dość grubą warstwę rodzimego gruntu i zastąpić go warstwami dokładnie zagęszczonego tłucznia lub żwiru o różnej granulacji. Ponieważ w Polsce w przeciwieństwie do Skandynawii, żwiru jest mało i jest on drogi, ten sposób fudamentowania domów jest u nas mało popularny.

Domy z piwnicami można również posadowić na żelbetowej płycie fundamentowej. Jednak taki typ fundamentów stosuje się przede wszystkim, gdy grunt jest wyjątkowo słaby. Żelbetową płytę wykonuje się na warstwie chudego betonu

Ławy betonowe i żelbetowe

Ławy betonowe lub żelbetowe to najpopularniejszy sposób fundamentowania domów jednorodzinnych, zarówno niepodpiwniczonych, jak i tych z piwnicami. 

Mają zwykle wysokość 30-40 cm i szerokość dostosowaną do wielkości obciążenia i nośności gruntu - przeważnie od 60 do 80 cm dla budynków bez piwnic i minimum 80 cm dla budynków podpiwniczonych (szerokość ławy zależy od grubości ścian piwnic, które będą na niej murowane).

Zbrojenie podłużne i poprzeczne
Grunt obciążony budynkiem może osiadać nierównomiernie - na przykład z powodu wysadzin mrozowych lub podmycia fundamentów - powodując zginanie ław wzdłuż ich osi. Aby zwiększyć wytrzymałość na zginanie, zbroi się je podłużnie górą i dołem, dwoma prętami średnicy 12-16 mm. Koszt takiego zbrojenia nie jest duży, a bez niego nawet nieduże ruchy gruntu mogą powodować pękanie ław, a za nimi - ścian domu. Jeśli obciążenia z budynku są duże, a grunt słaby to trzeba wykonać ławę jako żelbetową, czyli zastosować dołem zbrojenie poprzeczne.

Jaki beton
Ławy, powinno się wykonywać z dobrego betonu klasy minimum B15, można także zastosować beton lepszy. Fundamenty są bowiem narażone na szkodliwe działanie wilgoci, kwasów organicznych i mrozu.

Dwa sposoby wykonania
Najwłaściwiej jest zrobić wykopy fundamentowe szersze niż wymiary ław i wyłożyć ich dno 5- do 10-centymetrową warstwą chudego betonu. Następnie na stwardniałym chudym betonie ustawia się deskowanie, montuje zbrojenie podłużne (w ławach żelbetowych wcześniej - zbrojenie poprzeczne) i układa beton. Jeśli nie zrobi się chudego betonu, to na styku z podłożem gruntowym świeża mieszanka betonowa miesza się z gruntem i w tym ważnym dla trwałości fundamentów miejscu beton będzie porowaty, o bardzo małej wytrzymałości i odporności na zamarzanie.

Bardzo popularnym, choć z pewnością nie najlepszym, sposobem wykonywania ław fundamentowych jest ich betonowanie bezpośrednio w gruncie. Wykopy pod takie ławy wykonuje się zwykle nieco większe niż w projekcie, układa w nich zbrojenie podłużne i betonuje fundament. Ławy udają się znacznie lepiej w gruntach gliniastych niż piaszczystych, ale i w tych pierwszych bardzo często podczas betonowania obrywają się fragmenty wykopów i grunt miesza się z betonem. W sumie więc powstaje konstrukcja nie najlepszej jakości (beton trudniej jest tutaj poprawnie ułożyć i zagęścić niż w deskowaniu) i niewiele tańsza (zużycie mieszanki betonowej jest większe ze względu na niedokładności w wykonaniu wykopów).
W domach podpiwniczonych, na ławach fundamentowych zawsze wykonuje się poziomą izolację przeciwwilgociową (najlepiej na całej ich szerokości), którą później łączy się na zakład z poziomą izolacją podłogi i pionową izolacją ścian piwnic.

Jak głęboko fundamenty?

Podstawowe zadanie fundamentów to bezpieczne przeniesienie na grunt wszystkich obciążeń z budynku. Rodzaj i wielkość fundamentów zależą więc przede wszystkim od wielkości domu i warunków gruntowych na działce. 

W wyborze sposobu fundamentowania duże znaczenie ma również to, czy budujemy dom z piwnicami, czy bez piwnic. Od tego zależeć będzie nie tylko sposób, ale przede wszystkim głębokość posadowienia domu.

Poniżej głębokości przemarzania
Domy niepodpiwniczone posadawia się zwykle poniżej głębokości przemarzania gruntu. Na przeważającym obszarze Polski jest to głębokość jednego metra, a w najzimniejszych obszarach - 1,4 m. Posadowienie domu na takiej głębokości chroni budynek przed uszkodzeniami powodowanymi wysadzinami mrozowymi. Wysadziny występują przede wszystkim w gruntach spoistych (glinach, iłach). Jeśli na działce grunty nie są wysadzinowe (do takich 'bezpiecznych' gruntów należą na przykład czyste piaski), to można posadowić dom płycej (co najmniej jednak na głębokości 60 cm). Ale takiej decyzji lepiej nie podejmować bez odpowiednich badań gruntowych.
Wszędzie, gdzie jest to możliwe, warto wokół fundamentów wykonać drenaż. Lepiej, żeby wody opadowe nie zawilgacały długotrwale fundamentów, tylko były możliwie szybko odprowadzone z bezpośredniego sąsiedztwa budynku do naturalnych lub sztucznych zbiorników wodnych albo do kanalizacji burzowej.

Podstawowy problem - duże wykopy
Domy podpiwniczone z oczywistych powodów posadawia się głębiej niż te bez piwnic. Fundamenty zwykle są oparte w podłożu na głębokości 2,5-2,8 m pod poziomem terenu. Jeśli chce się posadawić je płycej - na podobnej głębokości co domy niepodpiwniczone (czyli tuż poniżej strefy przemarzania gruntu) - trzeba wynieźć piwnice ponad poziom terenu, co zwykle niekorzystnie odbija się na architekturze budynku.
Budowa piwnic wymaga wykonania dużych robót ziemnych, kosztownych także z tego powodu, że przeważnie trzeba wywieźć z działki znaczne ilości ziemi z wykopów. Ponadto ze względu na ich głębokość dość często występują problemy z wodą zarówno gruntową, jak i opadową (budowa piwnic trwa dłużej niż znacznie płytszych i mniej 'rozkopanych' fundamentów domu bez piwnic, ryzyko zalania wykopów przez deszcz jest więc dużo większe).

Z czego ściany fundamentowe

Na ścianach fundamentowych opiera się konstrukcja całego domu, dlatego materiały użyte do ich budowy powinny charakteryzować się odpowiednimi właściwościami.  

Co to są ściany fundamentowe? Ściany fundamentowe to element konstrukcyjny niepodpiwniczonego domu, który łączy ławy fundamentowe ze ścianami parteru. Ich zadaniem jest przenoszenie na fundament ciężaru ścian, stropów, dachu oraz wszystkich obciążeń działających na dom, a spowodowanych przez śnieg, wiatr czy obciążenia wynikające z jego użytkowania.

Materiały, które będą użyte do budowy ścian fundamentowych muszą być:

• wytrzymałe, bo na nich opiera się konstrukcja całego domu,
• mrozoodporne - ponieważ są na działanie niskiej temperatury,
• mało nasiąkliwe - gdyż na zagłębioną w gruncie ścianę działa wilgoć.

Ściany fundamentowe mogą być monolityczne Ściany monolityczne mogą być betonowe lub żelbetowe, czyli z betonu zbrojonego stalowymi prętami. Często robi się je w domach jednorodzinnych, ponieważ są solidne i łatwe do wykonania sposobem gospodarczym. Poza tym potrzebne na nie materiały są tanie, więc jeśli się zbuduje ściany samodzielnie, to może się okazać, że jest to najtańsze rozwiązanie. Ściany monolityczne wykonuje się w deskowaniu tradycyjnym lub deskowaniu traconym.

lub murowane
Jest to rozwiązanie sprawdzone, mające wielowiekową tradycję. Nie tak dawno ściany fundamentowe budowano przede wszystkim z cegieł, czasem z kamienia. Teraz do ich wznoszenia stosuje się najczęściej pełne bloczki betonowe. Ściany fundamentowe można też wykonywać z betonu komórkowego lub pustaków ceramicznych czy betonowych, ale tylko takich, których producenci otrzymali na to aprobaty techniczne, i pod warunkiem, że będą one zabezpieczone szczelną izolacją przeciwwilgociową

Ściany fundamentowe i ściany piwnic

Ściany fundamentowe mogą być betonowane w deskowaniach lub - co jest obecnie bardzo popularne - murowane z bloczków betonowych. 

Ściany fundamentowe
Na ławach wykonuje się ściany fundamentowe, które wystają 30-50 cm powyżej terenu, zwykle do poziomu konstrukcji podłogi parteru. Ich szerokość wynosi od 25 do 45 cm i zależy przede wszystkim od projektowanej grubości ścian nośnych. Ściany fundamentowe mogą być betonowane w deskowaniach lub - co jest obecnie bardzo popularne - murowane z bloczków betonowych. Ściany fundamentowe ociepla się styropianem od zewnątrz lub od wewnątrz. W murowanych ścianach trójwarstwowych styropian oddzielony jest od gruntu 12-centymetrową ścianką z bloczków.
Nawet wtedy, gdy woda gruntowa jest nisko, ściany fundamentowe powinno się zabezpieczyć od zewnątrz izolacją przeciwwilgociową, stosując przynajmniej jednokrotne smarowanie lepikiem asfaltowym.

Pod parterowymi budynkami murowanymi można ściany fundamentowe wykonywać bez ław, jeśli ich grubość jest wystarczająca do bezpiecznego przeniesienia obciążeń z budynku na grunt. Ściany takie betonuje się albo w całości w deskowaniu, albo powyżej terenu - w deskowaniu, a poniżej terenu - bezpośrednio w gruncie. W tym drugim wariancie z oczywistych powodów rezygnujemy z pionowej izolacji przeciwwilgociowej, a gdyby się okazała potrzebna, trzeba przed jej ułożeniem dokonać pracochłonnego czyszczenia i wyrównywania powierzchni ściany.

Ściany piwnic
Ściany piwnic wykonuje się podobnie jak ściany fundamentowe budynków niepodpiwniczonych. Jeśli piwnica nie będzie ogrzewana, można ewentualnie nie wykonywać termicznej izolacji ścian. Nie powinno się natomiast rezygnować z wykonywania izolacji przeciwwilgociowych wtedy, gdy poziom wód gruntowych po największych deszczach jest dużo niżej niż fundamenty domu, a sam grunt jest dobrze przepuszczalny dla wód opadowych. Jak dotkliwe jest nieprzestrzeganie tej zasady, doświadczyli właściciele domów na terenach objętych skutkami ostatnich powodzi.
Izolacja przeciwwilgociowa piwnic, zarówno ścian, jak i podłóg powinna być wykonana solidnie i tworzyć rodzaj wanny, która oddziela budynek od wilgoci gruntowej. Izolację tę należy szczególnie chronić przed uszkodzeniem podczas zasypywania wykopów.

Skorodowany beton

Beton na skutek błędów w wykonaniu lub układaniu z czasem niszczeje i traci swą wytrzymałość. Jakie są objawy korozji betonu i co ją powoduje.

Łuszcząca się powierzchnia betonu zwykle świadczy o złej pielęgnacji wiążącej mieszanki. Dzieje się tak zwłaszcza wtedy, gdy twardniała ona w bardzo słoneczny dzień. Może tak również wyglądać powierzchnia betonu z cementem hutniczym, który wymaga szczególnie starannej pielęgnacji. Łuszczenie się powierzchni mogą też powodować kwaśne deszcze.

Rdzawe pasy lub smugi na powierzchni betonu świadczą o korozji zbrojenia. Dochodzi do niej zwykle wtedy, gdy przez drobne rysy na powierzchni betonu woda wnika do środka i dostaje się do zbrojenia. Często korozja zbrojenia powoduje dalsze spękania, wypadanie ziaren kruszywa, a nawet odpadanie całych fragmentów betonu.

Białe wykwity i naloty na powierzchni powstają wtedy, gdy w beton wnika woda i wymywa na powierzchnię zawarte w nim łatwo rozpuszczalne związki. Wtedy na powietrzu - po odparowaniu wody - tworzą się z nich białe, drobne kryształki. Jeśli takich kryształków jest dużo, osłabiony beton może nawet popękać.

Pęknięcia i rysy pojawiają się zwykle wtedy, gdy beton nie wytrzymuje obciążeń, jakim jest poddany. Rysy mogą być także spowodowane tak zwanym skurczem betonu, który występuje w początkowym okresie jego twardnienia. Przez niewielkie spękania na powierzchni betonu może się przedostawać woda. Jeśli zamarznie i odmarznie wiele razy, może rozsadzić beton.