Roboty fundamentowe. Kiedy stosować zbrojenie kompozytowe?

Print image
Copy link image
time image Artykuł na: 17-22 minuty
Roboty fundamentowe. Kiedy stosować zbrojenie kompozytowe?

W każdym projekcie określa się sposób posadowienia budynku, choć często konieczne jest dostosowanie jego konstrukcji do istniejących warunków wodno-gruntowych. Zależy to też od tego, czy dom będzie podpiwniczony - w całości lub częściowo - a wielkość działki i ukształtowanie terenu pozwalają na zmechanizowanie robót ziemnych i fundamentowych. Najczęściej wykonywane są fundamenty na ławach, zarówno w domach z piwnicą, jak i niepodpiwniczonych, a niekiedy optymalnym rozwiązaniem może być fundament płytowy.

Kiedy ława, a kiedy płyta?

Ława fundamentowa to betonowe poszerzenie ścian fundamentowych lub piwnicznych, które pozwala na rozłożenie ciężaru budynku na większą powierzchnię oparcia na gruncie. Ławy są wykonywane pod wszystkimi ścianami nośnymi - zewnętrznymi i wewnętrznymi - oraz pod obciążeniami punktowymi, np. od komina czy filaru. Z obliczeń statyki domu, uwzględniającej nośność gruntu na poziomie posadowienia, wynika wymagany przekrój ławy, przy czym stosunek tzw. odsadzki (odległość krawędzi ławy do ściany fundamentowej) do jej wysokości nie może być większy niż 5:6. Ławy są najczęściej wzmacniane zbrojeniem wzdłużnym z 4 prętów fi 12 mm, co stabilizuje posadowienie przy nierównomiernym obciążeniu i niejednorodnym gruncie.

Ławy fundamentowe
Stosunek tzw. odsadzki (odległość krawędzi ławy do ściany fundamentowej) do jej wysokości nie może być większy niż 5:6, fot. zozololek / forum.budujemydom.pl.

Niekiedy wykonywane są jako żelbetowe ze zbrojeniem poprzecznym pozwalającym na poszerzenie oparcia na gruncie. W domach jednorodzinnych, gdy zaistnieje taka konieczność (duże naciski, niska nośność gruntu) - ze względu na niewielką odległość między ścianami nośnymi - zastępowane są przez płytę fundamentową. Posadowienie na płycie wykonywane jest również jako fundament izolowany przy budowie domu niepodpiwniczonego.

Roboty ziemne

Budowę fundamentów poprzedzają prace ziemne polegające na usunięciu warstwy roślinnej z obszaru zabudowy i wykonaniu niezbędnych wykopów, połączonych niekiedy z wywózką nadmiaru gruntu. Najczęściej prace te wykonuje się przy wykorzystaniu, np. spycharko-ładowarki na powierzchni wyznaczonej wstępnie przez geodetę, a precyzyjną lokalizację fundamentów pokazują utworzone tzw. ławy sznurowe.

W przypadku posadowienia budynku na ławach fundamentowych wykop najczęściej wykonuje się ręcznie bądź ustawia systemowe deskowanie na pełną wysokość.

Wykop pod fundament
Wykop pod fundament na ławach, fot. P. Ciupa.

Niekiedy, zależnie od lokalnych warunków wodno-gruntowych, prace fundamentowe pod dom niepodpiwniczony mogą wymagać trafienia w okres samoistnego obniżenia poziomu wody gruntowej o suchej porze roku lub sztucznego odwodniania poprzez odpompowanie. Odwodnienie na czas prowadzenia fundamentowania przeprowadza się przy użyciu igłofiltrów połączonych z kolektorem ssącym i pompą. Oczywiście pompowaną wodę trzeba gdzieś odprowadzić (poza obszar prowadzonych robót ziemnych), co na małych działkach może być kłopotliwe ze względów techniczno-formalnych. Niekiedy, przy niewielkiej nasiąkliwości gruntu, jego czasowe osuszenie można uzyskać, wykonując liniowy wykop odwadniający, z którego odpompuje się wodę, wytwarzając tzw. lej depresyjny.

Elementy fundamentów

Część budynku, znajdująca się poniżej poziomu gruntu, jest traktowana jako fundament składający się z konstrukcji nośnej, izolacji przeciwwilgociowej lub przeciwwodnej i ocieplenia z użyciem odpowiednio dobranych materiałów.

Podstawowe elementy konstrukcyjne to fundament betonowy lub żelbetowy, tworzony z mieszanki betonowej i odpowiednio dobranego zbrojenia oraz ściany fundamentowe lub piwniczne. Klasa użytego betonu nie powinna być niższa niż C12/15 (dawniej B15), ale głównie ze względu na mrozoodporność wykorzystuje się beton klasy C16/20 (dawniej B20).

Zalana betonem ława fundamentowa
Do betonowania fundamentu wykorzystuje się beton klasy C16/20, fot. P. Ciupa.

Na gruntach o wysokim poziomie wód i zawierających, np. kwasy humusowe, wskazane jest użycie do mieszanki betonowej cementu hutniczego, np. CEM III/A 32,5 R. Beton z jego udziałem charakteryzuje się mniejszym skurczem i ciepłem hydratacji, co chroni przed powstawaniem rys i pęknięć w masywnych przekrojach ław czy ścian fundamentowych. Nie wymaga zazwyczaj starannej pielęgnacji podczas twardnienia i wykazuje wysoką odporność na związki chemiczne zawarte w wodach gruntowych, a przy tym jest tańszy. Betonu z cementem hutniczym nie można jednak stosować w temperaturze poniżej +5°C, a jego zastosowanie uzależnione jest od możliwości lokalnej wytwórni betonu towarowego. Gotowa mieszanka betonowa dostarczana jest na plac budowy betonowozem i w razie potrzeby wylewna przy użyciu pompy.

Typowe zbrojenie konstrukcyjne montuje się na budowie z prętów ze stali żebrowanej metodą wiązania złączy drutem zgodnie z dokumentacją projektową - rysunkami i zestawieniem wymiarowym zbrojenia. Przy większych powierzchniach zbrojenia, np. fundamentu płytowego, wykorzystuje się gotowe panele w formie krat z prętów zgrzewnych łączonych na zakładkę lub zaczepy hakowe w planowany układ jedno- lub dwupoziomowy.

Zmontowane elementy umieszczone są w deskowaniu, przy czym musi być zachowany odpowiedni dystans w strefie przyziemia - minimum 4 cm z każdej strony. Można to uzyskać, np. poprzez podwieszenie zbrojenia w formie belki lub zastosować podkładki dystansowe przy zbrojeniu kratowym.

Czym jest zbrojenie kompozytowe?

W przypadku zbrojenia płyty fundamentowej niekiedy wykorzystuje się zbrojenie mieszane - główne pod ścianami nośnymi z klasycznych prętów stalowych, a w przestrzeni podpodłogowej z użyciem zbrojenia kompozytowego. Kompozytowe pręty przeznaczone są do zbrojenia biernego konstrukcji betonowych, np. ścian oporowych, podkładów drogowych i podłogowych, a także - ze względu na odporność korozyjną - w zbiornikach wodnych i ściekowych. Pręty kompozytowe tworzone są najczęściej z włókna szklanego lub bazaltowego, spojonego żywicą. Ich wytrzymałość na rozciągania jest niemal dwukrotnie większa niż prętów stalowych, ale jednocześnie mają czterokrotnie niższy moduł sprężystości i nie odkształcają się plastycznie, a kruche zniszczenie następuje po przekroczeniu wytrzymałości. Nie powinny być stosowane zamiennie do zbrojenia stalowego bez opinii projektanta - konstruktora i nie można bezkrytycznie sugerować się informacjami o możliwości zmniejszenia przekroju przy zamianie stali na kompozyt.

Zbrojenie kompozytowe dostępne jest w formie prętów lub kręgów, które po rozpakowaniu samoczynnie ulegają rozprostowaniu. Kompozytu nie można również wyginać, a utworzenie kształtek możliwe jest jedynie w procesie produkcji. Są też izolatorem elektrycznym i nie zakłócają pola elektromagnetycznego, nie można więc wykorzystać ich do utworzenia, np. uziemienia fundamentowego. Połączenia prętów kompozytowych możliwe są na zakładkę z wiązaniem drutem, taśmą klejącą lub opaskami zaciskowymi z PVC.

Ściany fundamentowe i piwniczne

Wykonywane są jako monolityczne wylewane w deskowaniu - najwygodniej z użyciem szalunków wielokrotnego użycia (systemowych) - lub murowane. W domach podpiwniczonych może być konieczne ich wzmocnienie w postaci żelbetowych słupów lub zbrojenia układanego w spoinach poziomych. Zabezpiecza ono przed odkształceniem ściany w wyniku bocznego naporu gruntu od zewnątrz.

Koniecznie trzeba zwrócić uwagę na symetryczne obciążenie ław fundamentowych przez ściany - jej środek powinien pokrywać się z wzdłużną osią ław. Jeśli ściana stawiana jest jako warstwowa, to osiowe ustawienie dotyczy warstwy nośnej muru. Grubość konstrukcyjną uzależniamy od grubości ścian nadziemia - jeśli będą dwuwarstwowe z ociepleniem i tynkiem to wystarczy 25 cm. Przy ścianach jednowarstwowych o grubości 36 cm - 50 cm dopuszcza się nadwieszenie ich nad ścianą fundamentową na szerokość nie większą niż 1/3 grubości ściany zewnętrznej. Może to wymagać poszerzenia ścian fundamentowych do 38 cm.

Ściana fundamentowa monolityczna wylewana z betonu
Ściana fundamentowa monolityczna wylewana z betonu, fot. J. Werner.
Murowanie ścian fundamentowych z bloczków betonowych
Murowanie ścian fundamentowych z bloczków betonowych, fot. J. Werner.

Najbardziej kłopotliwe i kosztowne będzie zapewnienie oparcia dla elewacji w murze trójwarstwowym. Najprostszy sposób to odpowiednie dostosowane grubości ściany fundamentowej. Ze względu na koszty będzie to opłacalne przy niewielkiej głębokości posadowienia ław. Przy większym zagłębieniu warto rozważyć utworzenie na poziomie gruntu żelbetowej konsoli wsporczej, na której oprze się warstwa elewacyjna. W domach podpiwniczonych problem ten można rozwiązać przez postawienie warstwowych ścian piwnicy. Ze względu na boczne naciski gruntu warto stawiać je mijankowo z rozmieszczonym ociepleniem, co zapewnia wysoką sztywność.

Po zakończeniu robót fundamentowych można przystąpić do zasypania wykopu, przy czym w domach podpiwniczonych należy to zrobić po ułożeniu stropu nad piwnicą - usztywni on konstrukcję i zapobiegnie ewentualnej deformacji ścian. W domach bez piwnicy wewnątrz wykonywane są podkłady podłogowe na warstwie piasku czy pospółki. Ze względu na konieczność zagęszczenia podłoża równocześnie powinno nastąpić zasypanie wykopu od zewnątrz, gdyż użycie zagęszczarki może naruszyć spoistość ścian fundamentowych. Do obsypywania na zewnątrz wykorzystuje się grunt rodzimy i tylko wierzchnią warstwę 20-30 cm można utworzyć z ziemi urodzajnej. Do osypania na gruntach spoistych nie można użyć, np. piasku. Stanie się on magazynem wody opadowej, gdy wokół domu przepuszczalność gruntu jest znacznie mniejsza.

Autor: Cezary Jankowski

Opracowanie: Martyna Nowak-Ciupa

fot. otwierająca: P. Ciupa

Dodaj komentarz

time image
time image
Zobacz inne artykuły
Rozwiązujemy problem wody w piwnicy
Rozwiązujemy problem wody w piwnicy
Zadaj pytanie ekspertowi Masz wątpliwości lub dodatkowe pytania? Napisz do nas!
expert image
Akceptowane formaty plików: 'jpg', 'jpeg', 'gif', 'bmp', 'png'. Dodawanie wielu plików - wciśnij CTRL.
Administrator danych osobowych: AVT-Korporacja sp. z o.o. z siedzibą: ul. Leszczynowa 11, 03-197 Warszawa. Cel przetwarzania danych: udzielenie odpowiedzi na zadane pytanie. Administrator danych osobowych: AVT-Korporacja sp. z o.o. z siedzibą: ul. Leszczynowa 11, 03-197 Warszawa. Cel przetwarzania danych: udzielenie odpowiedzi na zadane pytanie. Okres przetwarzania danych: Twoje dane przetwarzane będą do czasu istnienia podstawy do ich przetwarzania – czyli w tym konkretnym przypadku, do czasu udzielenia odpowiedzi. Masz prawo do: dostępu do Twoich danych, ich sprostowania, usunięcia, ograniczenia przetwarzania, wniesienia sprzeciwu wobec przetwarzania Twoich danych lub ich przenoszenia. Możesz: odwołać zgodę na przetwarzanie Twoich danych osobowych, zażądać, by Twoje wszystkie dane zostały usunięte. Podstawy prawne: art. 5, 6, 12, 13 Ogólnego rozporządzenia o ochronie danych osobowych (RODO). Czytaj więcej
Dodano plik do wysłania
Poradnik
Cenisz nasze porady? Możesz otrzymywać najnowsze w każdy czwartek!
Dom Energooszczędny Vademecum 2022

Dom Energooszczędny Vademecum

ABC Budowania 2021

ABC Budowania

Jak budować bez błędów

Wnętrza 2022

Wnętrza

Nowoczesne, stylowe, piękne wnętrza - zasady, porady, inspiracje

Czas na Wnętrze czerwiec 2022

Czas na Wnętrze

Magazyn wnętrzarski pełen inspiracji

Twój Dom Twój Styl 2021

Twój Dom Twój Styl

Poradnik shoppingowy

Budujemy Dom czerwiec 2022

Budujemy Dom

Czasopismo budowlane dla budujących dom i wykonawców

Dom Polski 2022

Dom Polski

Jak zbudować dom tańszy niż mieszkanie

Nowoczesne Instalacje 2022

Nowoczesne Instalacje