Izolacja ścian fundamentowych gdy grunt jest nieprzepuszczalny

Jeśli projekt był robiony na indywidualne zamówienie, autor na pewno dostosował go do konkretnych warunków gruntowo-wodnych. Wtedy wystarczy go ściśle realizować, aby uniknąć kłopotów związanych z wodą opadową. Jeżeli jednak dom będzie budowany według typowego projektu, to aby poprawnie wykonać i zabezpieczyć jego fundamenty, musimy zamówić projekt adaptujący posadowienie budynku do istniejących warunków gruntowych.

Rozwiązania tego problemu nie znajdzie się w żadnym projekcie katalogowym. Architekci zawsze bowiem zakładają najbardziej korzystne warunki gruntowo-wodne, czyli posadowienie budynku nagruntach przepuszczalnych (piaszczystych) ze zwierciadłem wody gruntowej przynajmniej 1 m poniżej poziomu fundamentów. Pytanie o pozostałe przypadki kwitują stwierdzeniem: Fundamenty należy każdorazowo adap-tować do lokalnych warunków gruntowych w ramach projektu zagospodarowania działki budowlanej. W przypadku projektów katalogowych jest to właściwie rozwiązanie słuszne, ponieważ trudno byłoby w tym jednym opracowaniu uwzględnić wszystkie możliwe warunki gruntowo-wodne. A każdorazowe projektowanie i realizacja (wymagana wtedy przez nadzór budowlany) ciężkiej izolacji fundamentów, która zabezpieczyłaby dom nawet przed wodą naporową, wielu inwestorów naraziłyby na niepotrzebny wzrost kosztów budowy. Dlatego gdy nadziałce występują grunty nieprzepuszczalne (najczęściej gliniaste), zawsze należy zamówić projekt adaptacji posadowienia domu u geotechnika lub doświadczonego projektanta.

Co radzimy

Przedstawione przez nas sposoby i szczegóły wykonania izolacji fundamentów mają głównie za zadanie uświadomić inwestorom powagę problemu, a tylko niektórym z nich pomóc w samodzielnej realizacji tego zadania. Nie zwalniają jednak nikogo od obowiązku zamówienia odpowiedniego projektu, w którym przede wszystkim będzie określone, jak należy zagospodarować (gdzie odprowadzić) zbierającą się wokół fundamentów wodę opadową – to zawsze jest zależne od warunków lokalnych.
Zakładamy, że dom bez piwnic posadowiony jest na gruntach nieprzepuszczalnych, powyżej poziomu wody gruntowej. W takiej sytuacji prawie zawsze podstawą sukcesu jest wykonanie drenażu opaskowego. Jednak w pewnych warunkach można z niego zrezygnować i bardzo łatwo zrobić tanie ściany fundamentowe, na dodatek skutecznie zabezpieczone przed destrukcyjnym oddziaływaniem wody oraz mrozu.

Drenaż czasami jest niezbędny

Najczęściej wtedy, gdy budynek wymaga szerokich ław fundamentowych z powodu występowania dużych obciążeń, i zawsze, gdy usytuowany jest na zboczu wzgórza czy w pobliżu krawędzi skarpy. Jednak trzeba pamiętać o tym, żeułożenie drenażu ma sens tylko wtedy, gdy można z niego odprowadzić wodę, na przykład do kanalizacji deszczowej, rzeki, rowu melioracyjnego czy też studni chłonnej (gdy pozwala na to układ warstw w gruncie).
Zaletą drenażu jest to, że prawie nie trzeba zmieniać projektu. Wszystkie warstwy ścian fundamentowych mogą pozostać bez zmian. Trzeba jedynie ułożyć wzdłuż ścian warstwę filtracyjną, na przykład ze żwiru czy też płyt drenujących. Jednak obecnie najczęściej stosuje się folię kubełkową wraz z warstwą geowłókniny od strony gruntu. Trzeba jednak pamiętać, że instalację drenażową wykonuje się na podstawie odrębnego projektu zamawianego u inżyniera budownictwa wodnego, specjalisty od melioracji lub geotechnika. W opracowaniu tym będą określone:
- rodzaj, średnica i spadek rur drenarskich,
- liczba, wielkość i głębokość studzienek kontrolnych,
- rodzaj materiału, z którego należy wykonać obsypkę filtracyjną,
- rodzaj materiału drenującego (oddzielającego grunt wypełniający wykop),
- rodzaj warstwy filtracyjnej (układanej wzdłuż ścian),
- sposób odprowadzenia i zagospodarowania wody z drenażu.

Miejsce ułożenia rur drenarskich. Autor: Agnieszka Sternicka , Marek Sternicki

Jak bez zmiany projektu uniknąć drenażu

Dość często zdarzają się sytuacje, w których zmuszeni jesteśmy wykonać szerokie fundamenty. Oznacza to, że i szerokość wykopów również będzie znaczna, bo wtedy dopiero możliwe będzie prawidłowe ułożenie izolacji. Tylko że wykop utworzy rodzaj wanny, w której będzie się zbierała woda opadowa.

Jak robiono to dawniej

Po zrobieniu ław i ścian fundamentowych zasypkę można wykonać z wykopanej ziemi, na przykład gliny, tak jak robili to nasi dziadowie. Ale w praktyce przygotowanie takiego szczelnego „korka” nie jest proste. Trzeba bowiem wiedzieć, że nie każda glina się do tego nadaje. Poza tym powinna mieć odpowiednią konsystencję (wilgotność) i musi być bardzo starannie układana – maksymalnie 20-centymetrowymi warstwami, które trzeba bardzo dokładnie ubijać. Po prostu robota ta wymaga sporego doświadczenia, aby można było uzyskać zadowalający efekt.

Jak można to zrobić obecnie
Łatwiejszym do wykonania, bardziej nowoczesnym, ale i droższym rozwiązaniem może być obłożenie ścian fundamentowych panelami lub membranami bentonitowymi. Metoda tawykorzystuje specyficzną cechę iłuwulkanicznego, czyli bentonitu, który pęcznieje w kontakcie z wodą. Jego objętość może się powiększyć nawet kilkunastokrotnie i w takim stanie (podobnie jak glina) staje sięnieprzepuszczalną barierą dla wody. Panele to po prostu odpowiednio spreparowana tektura falista wypełniona granulatem bentonitowym, natomiast membrany mają nieco bardziej skomplikowaną budowę. Składają się bowiem z trzech warstw: folii polimerowej, bentonitu i cienkiej błony osłonowej, która ulega rozpuszczeniu pod wpływem wody. Praca przy montażu izolacji jest bardzo łatwa, bo po ustawieniu i dopasowaniu membran lub płyt wystarczy je zamocować do ścian fundamentowych za pomocą kołków lub gwoździ do betonu. Dodatkową zaletą tej bardzo trwałej izolacji jest to, że budynków zabezpieczonych w ten sposób nie trzeba otaczać drenażem. W tym przypadku izolację termiczną ścian fundamentowych lepiej wykonać od strony wewnętrznej budynku lub można ją pominąć, gdy zastosuje się izolację podłogi nagruncie.

Jak uniknąć drenażu terenu (i kieszeni), dokonując zmian w projekcie

W gruntach nieprzepuszczalnych problem powstaje wtedy, gdy do gruntu otaczającego fundament (zasypki) napływa woda deszczowa powstała z topniejącego śniegu lub przesączająca się przez warstwy gruntu naruszone w czasie wykonywania wykopu pod fundamenty. Jeśli jednak wykop pod fundamenty zostanie całkowicie wypełniony betonem, to wówczas dla wody nie będzie tam miejsca – czyli problem zniknie. Dlatego proponujemy zmienić nieco tradycyjny sposób wykonania fundamentów. Najczęściej będą one wtedy węższe od tych z projektu i dlatego zawsze będą musiały być jeszcze raz przeliczone przez konstruktora, który uwzględni takie czynniki, jak rzeczywista nośność gruntu, rodzaj i ciężar ścian zewnętrznych, liczba kondygnacji, rozpiętość ewentualnych stropów, ciężar pokrycia dachowego itp.

Zalewanie fundamentów przez wodę opadową, gdy nie ma drenażu, a dom jest posadowiony na gruntach nieprzepuszczalnych. Autor: Agnieszka Sternicka , Marek Sternicki

Sposób I

Polega na wykonaniu fundamentów jako żelbetowej ściany szerokości 20-40 cm bez ław. Jej grubość dobierana jest w zależności od rodzaju zewnętrznych ścian przyziemia. Dla ścian dwuwarstwowych będzie to co najmniej szerokość ściany konstrukcyjnej (zwykle 20-30 cm). Natomiast dla ścian jednowarstwowych fundament niemoże być węższy o więcej niż 7 cm od ściany parteru (najczęściej 30-40 cm). Nie zaleca się budowy tego rodzaju fundamentów dla ścian trójwarstwowych, kłopotliwe będzie bowiem ich właściwe ocieplenie.

Wykonanie fundamentów i ich izolacji według sposobu I, jeśli ściany zewnętrzne są dwuwarstwowe. Autor: Agnieszka Sternicka , Marek Sternicki

W tej metodzie fundamentowania nie wykonuje się powłokowych izolacji przeciwwilgociowych, co powoduje, że należy stosować beton wodoszczelny. Zadaniem folii budowlanej włożonej do wykopu jest jedynie ochrona betonu przed zanieczyszczeniem gruntem w trakcie jego układania. Ściana fundamentowa powinna być również ocieplona. Dlatego do wykopu wkłada się płyty fazowanego styropianu odmiany FS20 lub polistyrenu ekstrudowanego. Grubość izolacji dobiera się tak, aby po nałożenu wszystkich warstw wykończeniowych (tynku, płytek elewacyjnych itp.) na styku ścian przyziemia i ścian fundamentowych powstał 2-4-centymetrowy kapinos. Zwykle grubość ocieplenia wynosi 4-8 cm. Podczas wykonywania fundamentów folię wywija się na powierzchnię gruntu, zakrywając jednocześnie górne krawędzie płyt izolacyjnych. Zapobiega się w ten sposób ich wypływaniu w trakcie betonowania. Ocieplenie cokołu radzimy wykonać dopiero po ukończeniu stanu surowego, aby nie uległo przypadkowemu uszkodzeniu w czasie wykonywania głównych robót konstrukcyjnych.

Wykonanie deskowania i zabezpieczenie izolacji termicznej przed wypłynięciem w przypadku sposobu I. Autor: Agnieszka Sternicka , Marek Sternicki

Sposób II

Właściwie polega on na wykonaniu zaprojektowanych ław fundamentowych tylko w pionie, a nie w poziomie. W rozwiązaniu tym ściany fundamentowe będą skrócone, ale ich konstrukcja nie ulegnie zmianie. Również izolacje przeciwwilgociowe i termiczne pozostaną prawie bez zmian. Czyli można je będzie wykonać tak, jak zostały zaprojektowane. Szerokość ław musi dobrać projektant w zależności od nośności gruntu i rodzaju ścian fundamentowych, starając się jednocześnie, aby była uzasadniona ekonomicznie. Dla ścian trójwarstwowych będzie to zwykle 40-50 cm, bo ściany – nośna i osłonowa – nie powinny być nadwieszone nad krawędzią ławy. Dla ścian dwuwarstwowych szerokość ta najczęściej wynosić będzie 20-30 cm. W tym przypadku wskazane jest, aby ława miała odsadzki, czyli fragmenty wystające poza ścianę fundamentową, i była ustawiona w osi symetrii ściany fundamentowej. Dzięki temu ograniczy się zakres oddziaływania obciążeń działających mimośrodowo, co będzie bardzo korzystne dla tak wąskiego fundamentu. Podobnie należy postąpić w przypadku jednowarstwowych ścian fundamentowych, z tym że szerokość ław prawdopodobnie będzie wynosić 30-40 cm.
Sam sposób wykonania fundamentu jest bardzo prosty. Wykop o szerokości i wysokości obliczonej ławy fundamentowej wykłada się folią budowlaną, następnie montuje się zbrojenie i przystępuje do betonowania (jak pokazano w rys. 4, 5). W tym przypadku beton nie musi być wodoszczelny, bo na wierzchu ławy i tak powinna być wykonana izolacja przeciwwilgociowa taka, jaką przewidziano w projekcie. Ale jeśli folia budowlana nie zostanie uszkodzona, to i ona może być wystarczającą ochroną dla fundamentu.

Przykład wykonania fundamentu według sposobu II, jeśli ściany zewnętrzne są trójwarstwowe. Autor: Agnieszka Sternicka , Marek Sternicki

Przykład wykonania fundamentu według sposobu II, jeśli ściany zewnętrzne są dwuwarstwowe. Autor: Agnieszka Sternicka , Marek Sternicki

Wnioski

Przedstawione sposoby wykonania fundamentów w gruntach nieprzepuszczalnych w istotny sposób redukują zakres niezbędnych robót ziemnych. Dzięki nim unika się problemu z odprowadzeniem wody z drenażu.
Poza tymmetody te wyraźnie wpływają nazmiejszenie ilości materiałów izolacyjnych, robocizny, kosztów i czasu realizacji tego etapu robót. Co prawda wymagają ponownego zaprojektowania fundamentów, ale przy założonych na wstępie warunkach gruntowo-wodnych i tak byłoby to konieczne. Skorzystanie z prezentowanych oszczędnych sposobów fundamentowania najczęściej będzie możliwe w przypadku budynków parterowych.
Ograniczeniem stosowania tych metod może być ukształtowanie (spadek) terenu, grunt o niewielkiej nośności lub duży ciężar budynku zależny od rodzaju wybranej technologii budowy domu, użytych materiałów, liczby kondygnacji, rozpiętości ścian oraz stropów itp.