Jak wykonać fundament domu krok po kroku?

Fundament jest podstawą każdego domu i jego najbardziej obciążoną częścią. Aby skutecznie pełnił swoją rolę, musi być dopasowany do przewidywanych obciążeń. Obliczając jego parametry, pod uwagę bierze się wielkość budynku, szczególnie liczbę kondygnacji, technologię budowy i rodzaj użytych materiałów. Ale to nie wszystko. Bardzo wiele zależy też od gruntu na działce. Sposób fundamentowania różni się bowiem w zależności od tego, jak stabilne i nośne jest podłoże. Znacznie łatwiej budować na zwartych skałach, żwirach i piaskach, niż na podłożach niestabilnych, o bardzo słabej nośności. Przykładowo grunty nasypowe czy torf albo w ogóle nie nadają się pod budowę, albo wymagają specjalnych sposobów posadowienia. Dlatego w razie wątpliwości co do nośności gruntu, należy zlecić jego przebadanie.

W związku z powyższym fundamenty zawsze projektuje się indywidualnie. Nawet wybierając projekt z katalogu, mamy obowiązek dostosować go do warunków gruntowych. Ponadto dokumentacja projektowa musi obecnie zawierać opinię geotechniczną, określającą warunki posadowienia budynku.

(fot. Legalett)

Na jakiej głębokości?

Przy wyznaczaniu głębokości posadowienia fundamentów pod uwagę bierze się tzw. strefę przemarzania. Jej głębokość jest w Polsce zróżnicowana - w zachodniej części kraju wynosi ok. 0,8 m, w centralnej, w większej części wschodniej i w górach - 1-1,2 m, a w polskim "biegunie zimna", w okolicach Suwałk, nawet 1,4 m (patrz mapa). Taki sposób budowy wynika z tego, że zamarzający grunt zwiększa swoją objętość, co może skutkować pękaniem fundamentów i ścian. Dotyczy to jednak tylko tzw. gruntów wysadzinowych, zawierających duże ilości drobnych cząstek. To głównie grunty gliniaste oraz z domieszkami organicznymi (np. torf). W przypadku gruntów niewysadzinowych, np. grubego piasku czy żwiru, budynek można bez obaw posadowić płycej - 50-60 cm poniżej poziomu terenu.

Strefy przemarzania gruntu w Polsce

Choć w naszym kraju dominują grunty niepowodujące wysadzin mrozowych, płytkie posadowienie nie jest zbyt popularne. Jednym z powodów takiego stanu rzeczy jest konieczność wykonania na potrzeby płytkich fundamentów wielu próbnych wykopów. Grunt może być bowiem inny nawet w odległości kilku metrów, pomiędzy krańcami budowli. Tymczasem płytsze fundamentowanie to nie tylko oszczędności (tym większe, im większy jest budynek), ale i mniejsze ryzyko podmywania w miejscach, w których poziom wód gruntowych okresowo się podnosi.

Czy wykonywać piwnicę?

Do niedawna piwnica była ważnym elementem w większości domów. W pomieszczeniu tym przechowywano przetwory, urządzano kotłownię, skład opału czy warsztat majsterkowicza. Obecnie większość domów katalogowych projektowana jest bez piwnic, a wymienione pomieszczenia lokalizowane są na parterze domu, w garażu bądź w oddzielnym budynku gospodarczym. Z czego to wynika? Oczywiście - chodzi o pieniądze i trudności techniczne.

Co prawda, dzięki podwyższeniu ściany fundamentowej, można zyskać dodatkową kondygnację, ale wykonanie izolacji piwnicy jest bardzo kosztowne, a ochrona nie zawsze jest skuteczna. Dotyczy to szczególnie piwnic narażonych na zalanie przez wody gruntowe. Budowę domu podpiwniczonego warto więc brać pod uwagę wtedy, gdy na działce utrzymuje się niski poziom wód gruntowych, ewentualnie gdy dysponujemy niewielką działką, na której nie ma miejsca na garaż lub budynek gospodarczy. Odradza się za to budowę częściowego podpiwniczenia. Przy takim rozwiązaniu, wydatki będą bowiem podobne, jak w przypadku wykonania piwnicy pod całą powierzchnią domu, a dodatkowo można spodziewać się trudności podczas wznoszenia ławy fundamentowej, izolacji przeciwwilgociowej i ocieplenia ścian piwnicy.

Zaizolowanie piwnicy jest trudne i kosztowne, dlatego obecnie pomieszczenie to wykonuje się coraz rzadziej. (fot. Archiwum BD)

Ława fundamentowa

Najpopularniejszym sposobem fundamentowania jest wzniesienie ławy fundamentowej. Ma ona postać poziomej belki, która wykonana jest przeważnie z betonu wzmocnionego zbrojeniem. Dzięki temu jest odporna zarówno na ściskanie, jak i na rozciąganie. To ważne, ponieważ grunt pod budynkiem jest zazwyczaj niejednolity - w jednym miejscu ustępuje pod naciskiem nieco mniej, w innym więcej. Również nacisk wywierany przez nadziemną część budowli nie jest jednakowy. Dzięki zbrojeniu, fundament radzi sobie z tymi siłami i nie pęka.

Szerokość ław fundamentowych w obrębie jednego budynku może być różna. Z reguły ławy pod wewnętrzne ściany nośne są szersze, ponieważ przenoszą obciążenie opartych na nich stropów, a także dachów. W przypadku domów częściowo podpiwniczonych lub przylegających do innego budynku, wykonuje się ławy schodkowe. Elementy te, o długości co najmniej 1 m, są zbrojone wzdłużnie na całej długości, a wysokość ich stopni nie powinna być większa niż 30 cm.

Schemat wykonania typowego fundamentu.

Ściany fundamentowe

Na ławach fundamentowych spoczywają ściany fundamentowe, które są oparciem dla ścian nadziemia. Sposób budowy tych pierwszych różni się, w zależności od tego, czy budynek jest bez piwnicy, czy też jest podpiwniczony. W przypadku domów z piwnicą, ściany fundamentowe są wyższe przynajmniej o 1 m i zwykle wymagają wzmocnienia w postaci zbrojenia. Inaczej w domach niepodpiwniczonych - ściany fundamentowe są obustronnie obsypane ziemią, dlatego napór gruntu się równoważy i zbrojenie nie jest wymagane (choć bywają zbrojone w narożnikach).

Do wykonania ścian fundamentowych wykorzystuje się następujące materiały:

• bloczki betonowe z betonu dobrej jakości - charakteryzują się bardzo dużą wytrzymałością na ściskanie oraz niską nasiąkliwością, nie zapewniają jednak izolacyjności termicznej;
• bloczki keramzybetonowe - lepiej izolują cieplnie, ale są mniej wytrzymałe i bardziej wrażliwe na działanie wody, dlatego nie zaleca się stosować ich na fundamenty budynków, wokół których wody gruntowe mogą sięgać okresowo powyżej ław;
• beton - wzniesione z niego ściany są bardzo wytrzymałe i najlepiej zabezpieczają przed przenikaniem wody, dlatego warto go stosować w przypadku budynków podpiwniczonych (dodatkowo można zastosować specjalne dodatki uszczelniające); wadą tego materiału jest konieczność wykonania deskowania, co jest pracochłonne;
• pustaki zasypowe - po ustawieniu wypełnia się mieszanką betonową, dla której są tzw. szalunkiem traconym (czyli takim, którego się nie rozbiera);
• kształtki styropianowe - ustawia się je podobnie jak pustaki zasypowe, a następnie wypełnia mieszanką betonową; po jej związaniu, uzyskuje się ścianę betonową obustronnie izolowaną styropianem, który - analogicznie jak pustaki zasypowe - jest szalunkiem traconym.

Trzy sposoby wykonania ścian fundamentowych: wylewana z betonu w deskowaniu (a), z pełnych bloczków betonowych (b), z pustaków zasypowych (c).

Płyta fundamentowa

Drugim sposobem na wykonanie oparcia dla domu jest wylanie płyty fundamentowej ze zbrojonego betonu. To rozwiązanie polecane jest przede wszystkim tam, gdzie grunty mają słabszą nośność. Dzięki płycie, obciążenia z budynku rozkładają się bowiem równomiernie na grunt, a nie liniowo, jak ma to miejsce w tradycyjnych fundamentach.

Płyta fundamentowa jest niezastąpiona wszędzie tam, gdzie są niekorzystne warunki gruntowe. (fot. Legalett)

Tego typu posadowienie ma wiele zalet. Przede wszystkim, prace ziemne prowadzi się w ograniczonym zakresie, ponieważ fundament płytowy wykonuje się bardzo płytko. Poza tym, odpowiednio ocieplona płyta jest równocześnie gotową podłogą na gruncie. Płytę fundamentową można wykorzystać również do wykonania ogrzewania podłogowego - żelbetowy element o dużej masie, oddzielony od gruntu grubą warstwą izolacji, jest świetnym akumulatorem ciepła. Koszt budowy płyty fundamentowej jest jednak wyższy, w porównaniu z kosztem typowego fundamentowania na ławach.

Budowa płyty fundamentowej

Ciepły fundament

Coraz częściej wykonywane w naszym kraju są tzw. fundamenty grzewcze. Dzięki takiemu elementowi można zapewnić nie tylko oparcie dla budynku, ale także ogrzewanie domu.

Konstrukcja fundamentu grzewczego nie jest zbyt skomplikowana. W zbrojonej betonowej płycie fundamentowej zatopiony jest system kanałów powietrznych, który zasilany jest z jednostki grzewczej. Cyrkulację powietrza w obiegu zamkniętym zapewnia wentylator. Fundament wylewa się na żwirowej podsypce. Ucieczce ciepła do gruntu zapobiega warstwa ocieplenia w postaci twardych płyt styropianowych lub z polistyrenu ekstrudowanego, którą układa się bezpośrednio na podłożu.

Rozwiązanie takie nie jest tanie, ale jego dużą zaletą jest szybkość montażu (w ciągu kilku dni powstają fundamenty, a jednocześnie system grzewczy dla parteru) i wygoda. Fundament grzewczy zapewnia równomierne ogrzanie pomieszczeń (nawet tych o dużej wysokości), bez potrzeby instalowania grzejników. Wysoka akumulacyjność cieplna betonu pozwala oszczędzać energię dzięki wykorzystaniu tańszej nocnej taryfy - o ile z niej w ogóle korzystamy. Równocześnie trzeba przestrzec, że duża bezwładność cieplna dużej masy takiego fundamentu utrudnia czasowe obniżanie temperatury w pomieszczeniach, z których nie korzystamy przez kilka godzin. Fundament grzewczy można bez obawy wykonać nawet na gruncie o słabej nośności. Wokół płytowego fundamentu grzewczego zawsze należy ułożyć drenaż opaskowy.

Konstrukcja płytowego fundamentu grzewczego jest dość prosta. W zbrojonej betonowej płycie fundamentowej zatopiony jest system kanałów powietrznych, który zasilany jest z jednostki grzewczej. Cyrkulację powietrza w obiegu zamkniętym zapewnia wentylator. (fot. Legalett)

Ochrona przed wilgocią

Niezbędnym elementem fundamentu jest izolacja przeciwwilgociowa. Sposób jej wykonania zależy od tego, czy dom jest podpiwniczony, czy też nie. W budynkach niepodpiwniczonych najważniejsze zadanie pełni przeciwwilgociowa izolacja pozioma, która oddziela ścianę nadziemia od mającej kontakt z gruntem ściany fundamentowej. Ułożone na jej górnej powierzchni dwie warstwy papy na lepiku lub folii fundamentowej skutecznie chronią przed podciąganiem wilgoci z gruntu. Z kolei przed przenikaniem wilgoci przez ścianę fundamentową zabezpiecza izolacja pionowa. W domu niepodpiwniczonym, o ile użyto izolacji cieplnej o znikomej nasiąkliwości, np. polistyrenu ekstrudowanego (XPS), wystarczy pokryć ścianę fundamentową dwiema warstwami preparatu bitumicznego. W ten sposób zmniejsza się jej nasiąkliwość.

Inaczej jest w budynkach z piwnicą. Te wymagają szczelnej izolacji ścian. W zależności od poziomu wód gruntowych, wykonuje się różnej grubości izolację z papy bitumicznej, specjalnych mas uszczelniających, układa drenaż opaskowy itd.

Ściany fundamentowe muszą być zabezpieczone przed wodą znajdującą się w gruncie. Z tego względu konieczne jest ułożenie solidnej i szczelnej izolacji. (fot. Winyl-Pol)

Drenaż opaskowy

Izolacja przeciwwilgociowa to nie wszystko. W celu odprowadzenia nadmiaru wody z pasa gruntu otaczającego piwnicę wykonuje się tzw. drenaż opaskowy, czyli wkopany w ziemię system rur drenarskich. Prace prowadzi się na etapie budowy ścian piwnicznych, w poszerzonym o około 50 cm wykopie. Drenaż opaskowy jest rodzajem drenażu odwadniającego, jednak ułożonym tylko wokół budynku. Jego celem jest obniżenie poziomu wody gruntowej i żeby był skuteczny, również wymaga odprowadzenia wody. Bez tego po prostu nie działa. Warto go rozłożyć w gruncie słabo przepuszczalnym. Szczególnie wtedy, gdy działka położona jest w zagłębieniu terenu (poniżej poziomu drogi czy sąsiadujących posesji).

Drenaż opaskowy układa się wokół budynku w celu odprowadzenia nadmiaru wody z pasa gruntu otaczającego piwnicę.

Ocieplenie fundamentu

Również w przypadku zabezpieczenia termicznego fundamentów technologia jest inna w budynkach podpiwniczonych i bez piwnicy. W pierwszym przypadku, należy ocieplić całą ścianę fundamentową. Jeżeli natomiast piwnicy nie ma, wystarczy ocieplenie samej strefy cokołowej - ściany fundamentowej nad ziemią i kilkudziesięciu centymetrów (ok. 0,5 m) poniżej poziomu gruntu. Najważniejsze, aby izolacja cieplna tworzyła ciągłą warstwę na ścianie fundamentowej oraz opartej na niej ścianie zewnętrznej. W związku z tym najlepiej, jeśli ściana fundamentowa jest izolowana po stronie zewnętrznej, a jej izolacja łączy się z izolacją ściany nadziemia. Do ocieplania fundamentów, najlepiej nadaje się wspomniany polistyren ekstrudowany. Charakteryzuje się niską nasiąkliwością i wysoką wytrzymałością na ściskanie. Tańszą alternatywą jest styropian wodoodporny.

Do ocieplania fundamentów wykorzystuje się polistyren ekstrudowany albo wodoodporny styropian. (fot. Termo Organika)

Jak wykonać fundament krok po kroku

KROK 1 Wstępne wyznaczenie zarysu budynku - w jego obrębie należy usunąć humus.

KROK 2 Geodeta musi wytyczyć linie bazowe dla ścian fundamentowych, a także tzw. reper - wysokościowy punkt odniesienia dla poziomu posadowienia budynku.

KROK 3 Wokół wykopu (w odległości ok. 50 cm od jego zewnętrznych krawędzi) należy wbić paliki i przymocować do nich poziome deski. Do takiej konstrukcji mocuje się tzw. ławy drutowe (z mocnego drutu, np. wiązałkowego lub żyłki); ich punkty przecięcia wyznaczają narożniki ścian fundamentowych.

KROK 4 Na podstawie punktów charakterystycznych ław drutowych należy wytyczyć odpowiadające im punkty w wykopie.

KROK 5 Wykonanie wykopów pod ściany fundamentowe i ławy.

KROK 6 Na gruntach lekkich, łatwo osypujących się, warto ułożyć w wykopie folię budowlaną, wywijając ją z obu stron do góry na około 25 cm. Taki zabieg ochroni wylewaną mieszankę betonową przed zanieczyszczeniem ziemią oraz zapobiegnie odpływaniu wody zarobowej do gruntu. Wywinięcie folii pozwoli betonowemu podkładowi dobrze związać, uniemożliwiając zbyt szybkie odparowanie wody. Dla ław zwykle trzeba wykonać szalunek, chyba że grunt jest bardzo spoisty.

KROK 7 Na dnie wykopu należy ułożyć 10-centymetrową warstwę betonu B10 (na lekkim piaszczystym gruncie i przy niskim poziomie wód gruntowych można ten krok pominąć).

KROK 8 Ułożenie zbrojenia zgodnie z projektem. Najczęściej ma postać zbrojenia wzdłużnego z 4 prętów o średnicy 12 mm ze stali gładkiej lub żebrowanej. Trzeba je połączyć w 30-centymetrowych odstępach drutem ø 6 mm. Ważne jest staranne łączenie prętów na całej długości oraz w narożach.

KROK 9 Wykonanie tzw. uziomu fundamentowego na potrzeby instalacji elektrycznej i ewentualnie odgromowej. To pręt lub płaskownik ułożony w dolnej części ław, którego końce trzeba wyprowadzić ku górze w miejscu planowanej rozdzielnicy oraz w narożach budynku na potrzeby instalacji odgromowej.

KROK 10 Zbrojenie trzeba umocować w taki sposób, aby jego spód był uniesiony około 5 cm nad podłoże; można użyć w tym celu podkładek dystansujących lub podwiesić zbrojenie do deskowania.

KROK 11 Bezpośrednio przed wylaniem betonu warto obficie polać deskowanie wodą. Można je też pokryć folią.

KROK 12 Wypełnienie deskowania betonem klasy B15 lub B20 (C12/15 lub C16/20). Mieszanka musi szczelnie wypełnić całe deskowanie i powinna zostać zagęszczona poprzez nakłuwanie prętem stalowym i opukiwanie szalunku (mieszanka ciekła lub półciekła) bądź wibratorem (mieszanka gęstoplastyczna). Podczas zagęszczania wibrator nie może dotykać zbrojenia ani deskowania.

KROK 13 Wyrównanie powierzchni ław z jednoczesnym ich zatarciem.

KROK 14 Kilka godzin po ułożeniu mieszanki trzeba rozpocząć pielęgnację betonu, czyli polewanie go wodą co kilka godzin i osłonięcie przed jej zbyt szybkim odparowywaniem (przez 5-10 dni). Beton powinien być stale wilgotny, nawet pokryty warstwą wody. Umożliwia to jego prawidłowe wiązanie i chroni przed powstawaniem rys skurczowych.

KROK 15 Po upływie tego czasu muruje się narożniki ścian fundamentowych, ponownie przyjmując za punkt odniesienia ławy drutowe.

KROK 16 Usunięcie deskowania.

KROK 17 Należy wyznaczyć miejsca przebiegu instalacji podziemnych (przyłącze elektryczne, wodociągowe, odpływ kanalizacji); w miejscach tych umieszcza się tzw. przelotki - krótkie odcinki rur z tworzywa lub kształtki styropianowe.

KROK 18 Wymurowanie ścian fundamentowych zewnętrznych i wewnętrznych oraz podstawy kominów, aż do poziomu podkładu pod podłogę parteru.

KROK 19 Uzupełnienie ubytków w spoinach wymurowanych ścian oraz zagruntowanie całej powierzchni muru emulsją asfaltowo-kauczukową.

KROK 20 Ułożenie odcinków instalacji podpodłogowych: kanalizacyjnej oraz wodociągowej "na gotowo" (ich końce należy zamknąć zaślepkami), elektrycznej (rura z wciągniętym drutem, który ułatwi później przeciągnięcie kabla).

KROK 21 Przestrzeń pomiędzy ścianami wypełnia się piaskiem bądź pospółką i warstwowo zagęszcza.

KROK 22 Wyrównanie zaprawą górnej powierzchni ścian fundamentowych. Kolejną czynnością jest ułożenie na nich poziomej izolacji przeciwwilgociowej (dwie warstwy papy podkładowej na osnowie z poliestru lub włókna szklanego, klejone lepikiem na zimno). Papa musi wystawać ok. 15 cm poza wewnętrzną krawędź ścian fundamentowych, co pozwoli szczelnie połączyć ją z izolacją podłogi na gruncie.

KROK 23 Z chudego betonu wykonuje się podkład pod podłogę parteru (grubość co najmniej 6 cm).

KROK 24 Ocieplone i zabezpieczone izolacją przeciwwilgociową fundamenty zasypuje się od strony zewnętrznej; grunt zasypowy zagęszcza się mechanicznie, warstwami grubości nie większej niż 20 cm.

Grubowarstwowa powłoka bitumiczna ma zastosowanie podczas wykonywania hydroizolacji. (fot. Schomburg)

UWAGA! Betonowanie fundamentów powinno być wykonane bez przerw technologicznych - w ciągu kilku godzin (najwyżej jednego dnia). Dlatego też korzystniejszym rozwiązaniem od przygotowywania betonu na budowie jest jego zakup w betoniarni. Oprócz odpowiedniej ilości jednorodnego materiału zyskuje się również gwarancję jego odpowiedniej klasy.