Sposób posadowienia oraz solidność wykonania prac fundamentowych mają wpływ na trwałość budynku. Choć ten etap budowy nie jest skomplikowany, to wykonawcy, niestety, nierzadko popełniają błędy. Oto z czym najczęściej mają problem.
Fundamenty mają mieć odpowiednią nośność i być trwałe. Narażone są na oddziaływanie niekorzystnych czynników takich jak wilgoć z wód gruntowych i opadowych, niska temperatura oraz niestabilność podłoża - jeśli warunki gruntowe są trudne.
Ponieważ roboty fundamentowe ulegają zakryciu, powinny być wykonywane pod nadzorem kierownika budowy, który wszystkie kluczowe etapy skontroluje i odbierze. W większości obecnie stawianych domów jednorodzinnych podstawę budynku stanowią ławy fundamentowe. Choć ich wykonanie nie jest skomplikowane, to często nie jest pozbawione błędów. Oto najpowszechniejsze z nich.
Posadowienie fundamentów jest wykonane właściwie, jeśli bezpiecznie przenoszą one wszystkie obciążenia działające na budynek (śnieg, wiatr, obciążenia użytkowe oraz ciężar samego budynku). Żeby tak było, fundament musi być zaprojektowany dla konkretnego budynku oraz lokalnych warunków gruntowych. Wspomniane obciążenia możemy z dużym prawdopodobieństwem określić na podstawie norm.
Największą niewiadomą jest to, na jakim podłożu będzie on posadowiony. Aby się tego dowiedzieć, konieczne są badania geotechniczne, określające rodzaj gruntu oraz wysokość wód gruntowych. Polegają one na zrobieniu kilku lub kilkunastu odwiertów - w zależności od wielkości i kształtu budynku. Liczba odwiertów jest bardzo ważna. Jeśli wykonano ich za mało, może okazać się, że w jakimś miejscu pod budynkiem znajduje się niestabilne podłoże, np. na skutek zasypania wykopu czy soczewki wodnej. Wówczas zaplanowany wcześniej fundament może okazać się nieodpowiedni.
Polska jest podzielona na strefy o różnej głębokości przemarzania. Przyjęło się, że fundamenty bezpośrednie (ławy fundamentowe) powinny być osadzone w taki sposób, by ich podstawa była usytuowana poniżej tej głębokości, w przeciwnym razie przemarzający grunt będzie miał negatywny wpływ na trwałość fundamentów. Szczególnie niekorzystne jest tzw. przejście przez zero, kiedy to na elementy konstrukcyjne, takie jak elementy żelbetowe i mury oddziałuje naprzemiennie temperatura dodatnia i ujemna.
Jest to wyjątkowo istotne na gruntach wysadzinowych, bowiem zamarzająca w nich woda zwiększa objętość i powoduje wypychanie fundamentu do góry. Posadowienie fundamentów na takim terenie na głębokości mniejszej niż głębokość przemarzania jest więc poważnym błędem. Płycej wykonuje się płyty fundamentowe, ale zabezpiecza się je odpowiednią termoizolacją. Na gruntach niewysadzionych praktykowane są płytkie ławy fundamentowe.
Dopuszcza je też norma PN-81/B-03020. Jednak zwykle wykonuje się je poniżej umownej granicy przemarzania, ze względu na niewielką różnicę w kosztach. Płytki fundament może być uzasadniony szczególnie wtedy, gdy poziom wód gruntowych jest wysoki (fundament stale powyżej poziomu wody). Często wykonuje się takie posadowienie również pod lekkie budynki, np. szkieletowe.
Do fundamentów w postaci ław fundamentowych wykorzystuje się tzw. szalunki ziemne, czyli pasmowe wykopy, które zabezpiecza się przed osypywaniem folią i zalewa betonem. Zrobienie takich szalunków jest możliwe jednak tylko wtedy, gdy grunt jest spoisty i się nie obsypuje. W innym przypadku, osypująca się ziemia zasypie wykop, a w podczas betonowanie nie będzie już szansy na jej wybranie, bo zmiesza się z betonem.
Spoistość gruntu, w którym prowadzone są roboty fundamentowe, ma decydujący wpływ na dobór zastosowanego szalunku i możliwość przygotowania tańszej wersji ziemnej, zamiast tradycyjnej z desek. Jeśli warunki gruntowe wymuszają wzmocnienie wykopów, można też skorzystać z gotowych szalunków metalowych, które się wypożycza.
Przed wykonaniem ław zwykle układa się warstwę tzw. chudego betonu, co wzmacnia podłoże i wyrównuje nacisk na grunt.
Fundamenty współczesnych budynków wykonuje się jako elementy żelbetowe. Fundamenty bezpośrednie, czyli ławy, stopy i płyty fundamentowe muszą być właściwie zazbrojone. Umieszczona w nich prawidłowa liczba prętów ma mieć właściwą średnicę i być wykonana z odpowiedniego rodzaju stali. Rozmieszczenie oraz sposób połączenia zbrojenia musi wynikać z projektu.
Ponieważ elementy żelbetowe po zalaniu mieszanką betonową to tak zwane prace ulegające zakryciu, więc jeśli na tym etapie powstaną błędy, nie będzie można potem ich wykryć ani naprawić. Poza tym fundamenty na kolejnych etapach zostaną zakryte hydroizolacją i zasypane, dlatego tak istotne jest sprawdzenie poprawności ułożenia zbrojenia przed zabetonowaniem. Błędem jest więc sam brak kontroli tego etapu prac przez osobę uprawnioną do tego.
W miejscach załamania linii fundamentów, w narożach ław usytuowanych względem siebie prostopadle, należy zawsze zapewnić ciągłość zbrojenia. Zazwyczaj pręty główne ław fundamentowych są proste i kończą się w narożach. Umiejscowienie końcówek prętów głównych na końcach ław w narożnikach nie zapewnia odpowiedniej długości zakotwienia zbrojenia.
Dlatego niezbędne jest dodatkowe zazbrojenie ław w narożach i wszędzie tam, gdzie się ze sobą łączą. Pręty narożne układa się z odpowiednio długim zakładem pomiędzy nimi, najczęściej dodając pręty wygięte w kształt litery L. W ten sam sposób zachowuje się ciągłość zbrojenia, a tym samym właściwe połączenie wzajemnie prostopadłych ław fundamentowych i, na późniejszym etapie, wieńców żelbetowych.
Fundamenty są szczególnie narażone na działanie wilgoci pochodzącej z gruntu, którą uwzględnia się projektując i wykonując otulinę stali zbrojeniowej. Otulenie prętów betonem zapewnia przyczepność stali do betonu oraz zabezpiecza je przed wpływem środowiska, które działa na elementy konstrukcyjne budynku. Dotyczy to w szczególności fundamentów. Grubość otulenia jest odległością mierzoną od zbrojenia głównego do zewnętrznej powierzchni elementu i w przypadku fundamentów wynosi na ogół 50 mm i więcej. Odległość ta uzależniona jest od klasy ekspozycji, na jaką dane elementy są narażone.
Z kolei klasy ekspozycji to innymi słowy kategorie środowiskowe uszeregowane pod względem stopnia agresywności i zawilgocenia. Czynniki te wpływają na trwałość elementów konstrukcyjnych. Otulina nie może być też zbyt gruba, ponieważ zbrojenie przede wszystkim przejmuje siły rozciągające, więc powinno być ulokowane w miejscu precyzyjnie określonym przez projektanta, który uwzględnił otulinę.
Żelbetowe fundamenty wykonuje się z betonu i stali. Do elementów konstrukcyjnych powinno się stosować stal żebrowaną AIII lub AIIIN - jako zbrojenie konstrukcyjne, oraz AI - jako zbrojenie pomocnicze, przewidziane na strzemiona. Natomiast beton ma mieć klasę C16/20 albo wyższą. Stal nie może być skorodowana. Ważne jest również to, aby zbrojenie było odtłuszczone i w miarę możliwości wolne od zanieczyszczeń, mogących pogorszyć przyczepność stali do betonu.
Szalunki fundamentowe należy zalewać mieszanką betonową o właściwej konsystencji. Odpowiednio ją zagęszczać i odpowietrzać. Ponieważ masa betonu jest bardzo duża - ok. 2400 kg na m3 - mieszankę betonową łatwo się układa. Przy prawidłowej konsystencji wypełnia ona wszystkie przestrzenie w szalunkach i pomiędzy zbrojeniem. Jeśli beton będzie za gęsty, pomiędzy prętami zbrojenia mogą utworzyć się puste przestrzenie. Złe zawibrowanie może też być przyczyną niedokładnego wypoziomowania górnej powierzchni fundamentów, dlatego często stosuje się dodatki uplastyczniające. Za to poważnym błędem jest dodanie nadmiernej ilości wody.
Przesączająca się przez grunt woda opadowa, gruntowa, oraz ujemna temperatura to czynniki, przed którymi powinno się zabezpieczyć fundamenty. Do tego celu służą różnego rodzaju systemy hydroizolacyjne i termoizolacyjne. Trzeba mieć świadomość, że nawet zastosowanie betonu W6, czyli betonu wodoszczelnego, nie ochroni skutecznie fundamentu na wiele lat. Dlatego tak ważne jest wykonie właściwej hydroizolacji, zawsze zgodnie z projektem i bardzo starannie.
Fundament wykonuje się na początku budowy. Niekiedy osadza się w nim elementy konstrukcyjne wyższych partii budynku, np. słupy, żelbetowe fragmenty ścian, dlatego w ścianach fundamentowych w tych miejscach należy umieścić tzw. startery, czyli zbrojenie zakotwione w fundamencie.
W trakcie formowania fundamentów trzeba pamiętać o uziomie. Wprawdzie można go wykonać też później, zupełnie niezależnie, ale lepiej i taniej zrobić to już na tym etapie budowy. Bednarkę (uziom) łączy się ze zbrojeniem za pomocą specjalnych zacisków lub spawów. Należy wyprowadzić ją z fundamentów w miejscu, gdzie zaplanowano rozdzielnicę elektryczną.
Każdy element żelbetowy, wylewany na budowie, wymaga odpowiedniej pielęgnacji w początkowej fazie wiązania betonu, czyli w ciągu pierwszych 7 dni. Beton w tym czasie traci szybko wilgoć i się kurczy. Zbyt szybkie wyschnięcie skutkuje powstawaniem rys, które mogłyby tworzyć mikrokanały, ułatwiające wnikanie wody i korozję zbrojenia fundamentów. Właściwa pielęgnacja betonu polega na polewaniu go w tym okresie wodą.
tekst i zdjęcia Tomasz Rybarczyk
52
