Fundamenty domu - co musisz wiedzieć o podstawie trwałej konstrukcji

Czym jest fundament?

Fundament to element konstrukcyjny, który przenosi obciążenia z budynku na podłoże gruntowe, zapewniając stabilność i trwałość całej konstrukcji. Stanowi podstawę każdego budynku, zarówno domu jednorodzinnego, budynku gospodarczego czy usługowego. 

Głównym zadaniem fundamentów domu jest równomierne rozłożenie ciężaru budynku oraz przeciwdziałanie osiadaniu czy przemieszczaniu się konstrukcji, co mogłoby prowadzić do pęknięć ścian, uszkodzeń lub nawet zawalenia się budynku. Odpowiednio zaprojektowane fundamenty chronią także nieruchomość przed wilgocią i zmianami atmosferycznymi.

Rodzaje fundamentów – bezpośrednie, pośrednie 

Jedno z pierwszych pytań, jakie zadają sobie inwestorzy, brzmi, jak wybrać fundamenty, aby zapewnić nowej nieruchomości solidną konstrukcję. Szukając odpowiedzi na to pytanie, warto na początek poznać rodzaje fundamentów. Te można podzielić ze względu na konstrukcje, materiały użyte do budowy oraz warunki gruntowe. 

Fundament bezpośredni

Fundament bezpośredni nazywany jest też płytkim. Przekazuje on obciążenie bezpośrednio z budowli na grunt, znajdujący są tuż pod nim. Ten rodzaj fundamentu jest powszechnie stosowany w budownictwie. Warunkiem jego zastosowania są odpowiednie warunki gruntowe pozwalające na równomierne rozłożenie obciążeń na stosunkowo płytkiej głębokości, a także płytki poziom wód gruntowych oraz niskie obciążenia. Typy fundamentów bezpośrednich to:

• Ławy fundamentowe, czyli ciągłe pasy zbrojonego betonu, biegnące pod ścianami nośnymi budynku; stosowane są głównie w budynkach i małych nieruchomościach komercyjnych, gdzie obciążenia są umiarkowane, a grunt jest stabilny i ma dobrą nośność;
• Stopy fundamentowe, czyli pojedyncze zbrojone bloki betonu, umieszczane bezpośrednio pod punktowymi obciążeniami, takimi jak kolumny lub słupy; stóp fundamentowych używa się w konstrukcjach, w których obciążenia są przekazywane na kilka punktów, takich jak hale przemysłowe czy budynki wielopiętrowe z dużymi rozstawami słupów;
• Płyty fundamentowe, czyli grube zbrojone płyty betonowe, które pokrywają całą powierzchnię budynku; stosuje się je do budowy budynków o dużej powierzchni np. magazyny, centra handlowe oraz w miejscach, gdzie grunt jest mniej nośny i wymaga równomiernego rozłożenia obciążeń.

Fundament pośredni

Fundament pośredni (głęboki) przenosi obciążenia budynku na głębsze warstwy gruntu. Ten rodzaj fundamentów stosowany jest wtedy, gdy warunki gruntowe nie pozwalają na efektywne użycie bezpośrednich. Dzieje się tak np. w przypadku słabych gruntów powierzchniowych lub gdy budynek ma bardzo duże obciążenia. Warto zaznaczyć, że ich wykonanie wiąże się z niemałymi wydatkami, dlatego w budownictwie jednorodzinnym nie są spotykane zbyt często. Ważnym aspektem jest zapewnieniu ciągłości zbrojenia ław, co gwarantuje odpowiednią wytrzymałość i stabilność konstrukcji, szczególnie na połączeniach i narożnikach.

Typy fundamentów pośrednich to:

• Fundamenty palowe – jak mówi sama ich nazwa, składają się z pali, które są wbijane, wiercone lub wprowadzane w grunt, a wykonywane z żelbetu, stali lub drewna; fundamenty palowe znajdują zastosowanie w miejscach, gdzie grunt powierzchniowy jest zbyt słaby, aby utrzymać budynek oraz w przypadku wieżowców, mostów i innych ciężkich konstrukcji;
• Mikropale – są to mniejsze pale, które są wprowadzane do gruntu za pomocą wiercenia; stosowane są w ciasnych miejscach, gdzie tradycyjne pale nie mogą być użyte np. przy projektach renowacyjnych czy wzmocnieniach już istniejących fundamentów;
• Studnie fundamentowe, czyli komory w kształcie studni, które są wykopywane i wypełniane betonem lub innymi materiałami konstrukcyjnymi; wykorzystuje się je w budownictwie hydrotechnicznym oraz tam, gdzie potrzebne są bardzo głębokie fundamenty, np. przy budowie mostów i wież ciśnień;
• Kesony, czyli duże komory, które są opuszczane na dno wody lub głęboko w grunt, a następnie wypełniane betonem; ten rodzaj fundamentów wykorzystuje się w budownictwie morskim i rzecznym – przy portach/dokach.

Z czego buduje się fundamenty domu?

Budowa domu wymaga użycia odpowiednich materiałów – nie inaczej jest w przypadku fundamentów. Muszą one zapewniać trwałość, solidność i odporność na warunki gruntowe. Fundamenty domu buduje się głównie z betonu, czyli mieszanki cementu, piasku, żwiru i wody. Cechują się one wysoką wytrzymałością na ściskanie, trwałością, odpornością na czynniki atmosferyczne i wilgoć. Z betonu powstają m.in. ławy, stopy i płyty fundamentowe oraz pale betonowe. Fundamenty bez zbrojenia stosuje się w przypadku bardzo lekkich konstrukcji i gdy warunki gruntowe na to pozwalają. Pręty zbrojeniowe są kluczowe w przygotowaniu zbrojenia dla elementów fundamentowych, takich jak płytkie wykopy i ściany, zapewniając odpowiednie wzmocnienie i ciągłość zbrojenia na złączach i narożnikach.

Innym powszechnie wykorzystywanym materiałem do budowy fundamentów domu jest żelbeton, czyli beton zbrojony – wzmocniony prętami stalowymi. Zbrojenie zwiększa wytrzymałość na rozciąganie i zginanie, a także gwarantuje wysoką nośność, odporność na obciążenia dynamiczne, ponadstandardową jakość. Żelbetonowe fundamenty znajdują zastosowanie przede wszystkim przy budowaniu większych domów jednorodzinnych czy budynków przemysłowych.

W budownictwie stosuje się również stal, z której tworzy się pale, wykorzystywane przy trudnych warunkach gruntowych. Rzadziej spotkać można fundamenty drewniane, z cegły i kamienia czy bloczków betonowych. Te pierwsze stosowane są głównie w budownictwie tymczasowym, te drugie znajdują zastosowanie przy mniejszych konstrukcjach i w renowacji budynków, natomiast bloczki betonowe wykorzystywane są do tworzenia ścian fundamentowych w budynkach jednorodzinnych i mniejszych wielorodzinnych. Murowanie ścian fundamentowych rozpoczyna się zaraz po osiągnięciu przez beton odpowiedniej wytrzymałości, co pozwala na szybkie kontynuowanie budowy i dostosowanie fundamentów do warunków gruntowych.

Jak wybrać fundamenty domu?

Trwałość fundamentów, a tym samym całej budowli gwarantuje ich odpowiednie dobranie. Typ i rodzaj materiału wykonania należy wybrać na jednym z pierwszych etapów budowy domu. W podjęciu właściwej decyzji pomoże Ci przeanalizowanie poniższych czynników. Ważne jest, aby kierownik budowy nadzorował przygotowanie zbrojenia do prac fundamentowych z betonu.

Ruszty fundamentowe to przecinające się belki, które zwiększają sztywność konstrukcji i minimalizują ryzyko nierównomiernego osiadania budynku. Są one najczęściej stosowane w budynkach o konstrukcji słupowej.

Analiza warunków gruntowych

Analiza warunków gruntowych to pierwszy krok do wyboru rodzaju fundamentów. Do ich oceny niezbędne jest badanie geotechniczne, które wskaże właściwości gruntu takie jak nośność, wilgotność, poziom wód gruntowych, rodzaj i głębokość warstw gruntowych. Płyta fundamentowa jest odpowiednia do budowy na gruntach niejednorodnych, ponieważ rozkłada obciążenia na większą powierzchnię, co zmniejsza osiadanie i eliminuje pękanie ścian.

Określenie obciążeń budynku

Kolejny krok w wyborze rodzaju fundamentów to określenie, jakim obciążeniom będzie poddawany budynek. W tym celu niezbędne jest przeanalizowanie i wskazanie wszystkich obniżeń przenoszonych na fundamenty. Ważne będą zarówno te pionowe, czyli np. ciężar własny, jak i poziome np. wiatr. Pamiętaj też, że jeśli budynek będzie narażony na dynamiczne obciążenia (np. ruch maszyn, wibracje), należy uwzględnić je przy wyborze fundamentów.

Warunki klimatyczne i hydrologiczne

Na wybór fundamentów wpływ powinny mieć czynniki klimatyczne takie jak mrozy, opady deszczu oraz ekstremalne temperatury, a także poziom wód gruntowych. W przypadku, gdy poziom tych ostatnich jest wysoki konieczne może okazać się zastosowanie specjalnych rozwiązań np. izolacji przeciwwodnej lub fundamentów głębokich. Fundamenty powinny być umieszczone poniżej głębokości przemarzania, aby zapobiec problemom takim jak pękanie ścian i wpływ na koszty budowy.

Koszt i budżet

Zadając sobie pytanie jak wybrać fundamenty domu w odpowiedzi trzeba uwzględnić też koszt ich budowy. W tym celu konieczna jest analiza cen materiałów oraz robocizny. Fundamenty głębokie są zazwyczaj droższe niż fundamenty bezpośrednie. Pamiętaj, aby nie szukać oszczędności w przypadku wyboru fundamentów - jeśli zostaną wykonane niewłaściwe, grozi to dużymi problemami w przyszłości oraz kosztownymi naprawami.

Normy i przepisy budowlane

Budowa domu obwarowana jest wieloma przepisami prawnymi. Niektóre z nich dotyczą również fundamentów domu. Lokalne normy mogą m.in. narzucać ich rodzaj i typ.

Fundamenty domu energooszczędnego 3E

Biorąc pod uwagę wszystkie te aspekty w DOM 3E stawiamy na nowoczesne rozwiązania, które gwarantują komfort i bezpieczeństwo. Nasze budynki stawiamy na płytach fundamentowych. Charakteryzują się one dużą powierzchnią kontaktu z gruntem, co pozwala na równomierne rozłożenie obciążeń całego budynku. Dzięki temu zmniejsza się ryzyko osiadania nieruchomości, a zwiększa stabilność konstrukcji. Płyta fundamentowa jest idealnym rozwiązaniem dla domów energooszczędnych oraz budowy na gruntach niejednorodnych.

Płyty fundamentowe są też bardziej odporne na wahania gruntowe spowodowane zmianami wilgotności, przemarzaniem czy ruchem gruntu, a przez to mniej podatne na uszkodzenia. Ich niewątpliwą zaletą jest też szybkość i prostota wykonania, co przekłada się na niższe koszty budowy domu.

Budowa fundamentów – krok po kroku

Wykonanie fundamentów to kluczowy etap w procesie budowy domu. Zwykle zajmuje od ok. 2 tygodni, a po jego zakończeniu można wznosić konstrukcje budynku. Jakie są poszczególne etapy budowy fundamentów?

• Przygotowanie terenu, czyli usunięcie roślinność, warstwy humusu i wyrównanie terenu pod budowę;
• Wytyczenie obrysu budynku zgodnie z planem budowy; obrys wytycza się za pomocą sznurków i kołków;
• Wykonanie wykopów pod fundamenty na odpowiednią głębokość – ta zależy od rodzaju fundamentów oraz warunków gruntowych; najczęściej wykopy wykonuje się za pomocą koparki, jednak w przypadku mniejszych budynków lub trudno dostępnych miejsc mogą być wykonywane ręcznie;
• Opcjonalnie: wykonanie drenażu, czyli systemu odprowadzenia wody – jest on potrzebny w przypadku, gdy poziom wód gruntowych jest wysoki lub istnieje ryzyko zalania fundamentów; drenaż ma na celu odprowadzenie wody z dala od budynku;
• Wykonanie podsypki i szalunków – tę pierwszą wykonuje się z piasku lub żwiru o grubości ok. 10-20 cm; szalunki (deskowania) nadają natomiast kształt betonowej konstrukcji fundamentów; wykonywane są z desek, sklejki lub specjalnych systemów;
• Przygotowanie szalunków do wylania betonu – obejmuje to wykonanie wykopów, przygotowanie formy do wylania betonu oraz użycie szalunków jako izolacji termicznej dla fundamentów;
• Układanie zbrojenia na szalunkach w taki sposób, aby było otoczone betonem ze wszystkich stron; zbrojenia to najczęściej stalowe pręty wiązane drutem zbrojeniowym, tak aby stworzyły ruszt; ważne jest zapewnienie ciągłości zbrojenia ław, szczególnie w miejscach połączeń i narożnikach;
• Wylanie betonu do szalunków w równomiernych warstwach; podczas wylewania betonu należy go dokładnie zagęścić, aby usunąć pęcherzyki powietrza i zapewnić jednolitą strukturę; powierzchnię świeżo wylanego betonu wyrównuje się za pomocą łaty lub deski;
• Curing, czyli pielęgnacja betonu – betonowe fundamenty muszą być odpowiednio pielęgnowane przez co najmniej kilka dni (zwykle 7-14 dni) po wylaniu, aby uzyskał pełną wytrzymałość; w tym czasie beton powinien być chroniony przed wysychaniem (np. poprzez polewanie wodą) oraz przed ekstremalnymi temperaturami;
• Rozbiórka szalunków - po osiągnięciu przez beton wystarczającej wytrzymałości należy ostrożnie usunąć szalunki;
• Izolacja przeciwwodna i termiczna – na powierzchnię fundamentów nakłada się warstwę izolacji przeciwwodnej, która chroni przed wilgocią z gruntu (może to być folia hydroizolacyjna, papa lub specjalne membrany); w niektórych przypadkach stosuje się również izolację termiczną fundamentów, np. płyty styropianowe, aby zapobiec przemarzaniu gruntu pod budynkiem;
• Zasypywanie wykopów - po zakończeniu wszystkich prac związanych z fundamentami, wykopy są zasypywane warstwami ziemi, którą należy dokładnie zagęścić, aby uniknąć osiadania terenu wokół budynku.

Fundamenty domu – podstawowe problemy i rozwiązania

Omawiając kwestię fundamentów domu, nie sposób nie wspomnieć o problemach z nimi związanymi. Te mogą mieć poważne konsekwencje dla całej konstrukcji budynku. To, dlatego zaraz po ich zauważeniu ważne jest ich szybkie i profesjonalne rozwiązanie. Jakie najczęściej problemy związane są z fundamentami domu?

Jednym z najczęstszych problemów jest nierówne osiadanie fundamentów, które może prowadzić do pękanie ścian.

Osiadanie fundamentów

Osiadanie fundamentów może prowadzić do pęknięć ścian, nierówności w podłogach oraz problemów z drzwiami i oknami. Pękanie ścian może być wynikiem nierównomiernego osiadania. Może być spowodowane przez niewystarczającą nośność gruntu, zmiany wilgotności gruntu lub błędy konstrukcyjne. Aby tym porblemom zapobiec, przed budową należy przeprowadzić dokładne badania geotechniczne, aby ocenić nośność gruntu i dostosować projekt fundamentów.

W przypadku, gdy badanie geotechniczne wykaże, że grunt jest słaby, warto zastosować metody wspomagania takie jak kolumny żwirowe, wibrowymiana czy iniekcje cementowe. W miejscach o słabej nośności powierzchniowej można zastosować fundamenty palowe, które przenoszą obciążenia na głębsze, nośne warstwy gruntu.

Pęknięcia w fundamentach

Pęknięcia w fundamentach mogą być wynikiem osiadania, wahań temperatury, błędów wykonawczych lub działania sił bocznych. Chcąc uniknąć pęknięć, konieczne jest projektowanie i wykonanie fundamentów zgodnie z normami i kontrola klasy wytrzymałości betonu. W przypadku wystąpienia pęknięć należy je monitorować i, jeśli to konieczne, wypełniać specjalnymi żywicami epoksydowymi lub cementowymi zaprawami naprawczymi.

Woda i wilgoć w fundamentach

Wilgoć w fundamentach może prowadzić do korozji zbrojenia, rozwoju pleśni, osłabienia struktury betonu i innych problemów konstrukcyjnych. Rozwiązaniem tego problemu jest zastosowanie izolacji wodnej oraz wykonanie systemu drenażowego wokół budynku.

Głębokości przemarzania gruntu

Przemarzanie gruntu pod fundamentami może powodować ich unoszenie, co prowadzi do uszkodzeń strukturalnych, takich jak pęknięcia ścian i podłóg. Chcąc uniknąć tego typu kłopotów, warto zastosować izolację termiczną wokół fundamentów, wykonać system drenażowy oraz postawiać na głębokie posadowienie - poniżej strefy przemarzania gruntu. Fundamenty powinny być umieszczone poniżej głębokości przemarzania, aby zapobiec problemom takim jak pęknięcia ścian i wpływ na koszty budowy.

Korozja zbrojenia

Korozja zbrojenia w fundamentach może osłabić ich strukturę, prowadząc do pęknięć i osłabienia nośności. W zapobieganiu uszkodzeniom pomoże używanie stali zbrojeniowej odpornej na korozję lub pokrywanie prętów zbrojeniowych specjalnymi powłokami antykorozyjnymi, wykonanie izolacji wodnej i kontrola jakości betonu pod względem gęstości.

Błędy wykonawcze

Błędy wykonawcze, takie jak niewłaściwe wymiary wykopów, nieprawidłowe zagęszczenie betonu, czy niewłaściwe ułożenie zbrojenia, mogą prowadzić do wielu problemów strukturalnych. Podczas budowy domu dobrze jest więc korzystać z doświadczonych i kompetentnych wykonawców, a także przeprowadzać regularne kontrole i zapewnić nadzór inżyniera budowlanego lub inspektora nadzoru. Ważną rolę odgrywa tutaj kierownik budowy, który nadzoruje przygotowanie zbrojenia oraz całość prac na placu budowy, aby uniknąć błędów. Błędów wykonawczych pozwoli również unikać ścisłe przestrzeganie dokumentacji technicznej i projektowej.

Dlaczego fundamenty potrzebują konserwacji?

Na trwałość fundamentów wpływa nie tylko odpowiedni proces ich budowy i wybór materiałów, ale także późniejsza dbałość o nie. Nawet najlepiej zaprojektowane i wykonane fundamenty wymagają regularnych działań konserwacyjnych, aby zachować swoją integralność i funkcjonalność. Te będą zapobiegać uszkodzeniom strukturalnym, chronić przed wodą i wilgocią, pomagać w utrzymaniu właściwości termicznych, przedłużać żywotność budynku oraz zapewniać bezpieczeństwo.

Podstawowe działania konserwacyjne fundamentów obejmują regularne inspekcje wizualne i techniczne w celu wykrycia oznak uszkodzeń, pęknięć, osiadania czy wilgoci. Ich zauważenie zawsze powinno skutkować szybką naprawą, co zapobiegnie dalszemu eskalowaniu problemu. Konserwacja powinna również objąć czyszczenie systemów drenażowych, kontrolę hydroizolacji i izolacji termicznej domu.

Podsumowanie

Fundamenty odgrywają kluczową rolę w budownictwie, stanowiąc podstawę stabilności i bezpieczeństwa każdej konstrukcji. Dzięki przenoszeniu obciążeń, stabilizacji budynku, ochronie przed wilgocią i mrozem oraz adaptacji do warunków gruntowych, fundamenty zapewniają długowieczność i trwałość budowli. Dlatego ich prawidłowe zaprojektowanie i wykonanie jest niezbędnym etapem, mającym bezpośredni wpływ na sukces i bezpieczeństwo każdego projektu budowlanego.

Nie wiesz, jak wybrać fundamenty domu? Skontaktuj się z doświadczonymi specjalistami DOM 3E i skorzystaj z pomocy naszych doradców technicznych i projektantów konstrukcji. Podpowiedzą oni, jakie wybrać fundamenty, które będą trwałe, solidne i odpowiednie dla ekologicznego domu z perlitu.