Głębokość przemarzania gruntu

Skutki nieprawidłowego posadowienia fundamentów

Najpoważniejsze zagrożenia wynikające z wyboru niewłaściwej głębokości posadowienia fundamentów to:

• Wysadziny mrozowe – podnoszenie fundamentów przez zamarzający grunt, prowadzące do pęknięć i deformacji elementów konstrukcji.
• Nierównomierne osiadanie budynku – lokalne przemieszczenia wywołujące naprężenia w ścianach, stropach i połączeniach konstrukcyjnych.
• Uszkodzenia instalacji wodno-kanalizacyjnych – deformacja lub pękanie rur oraz uszkodzenia zbiorników szamb i przydomowych oczyszczalni.
• Problemy z izolacją fundamentów – utrata szczelności, przesiąkanie wody, zawilgocenie i przyspieszona degradacja materiałów stosowanych w hydroizolacji.

Strefy przemarzania gruntu w Polsce

Zgodnie z normą PN-81/B-03020 (obecnie Eurokod 7) w Polsce wyróżnia się cztery strefy przemarzania gruntu:

• Strefa I (0,8 m) – obejmuje zachodnią i północno-zachodnią część kraju,
• Strefa II (1,0 m) – ciągnie się od południowego zachodu, poprzez centralną Polskę, na wschód i do środkowej części Pomorza,
• Strefa III (1,2 m) – występuje w Polsce południowej i południowo-wschodniej, a także częściowo na północnym Mazowszu i Podlasiu.
• Strefa IV (1,4 m) – dotyczy wyłącznie Suwalszczyzny.

Warto pamiętać, że zgodnie z zasadą projektowania fundamentów, ich dolna krawędź powinna znajdować się przynajmniej 20 cm poniżej lokalnej głębokości przemarzania gruntu.

Rodzaje gruntów i ryzyko wysadzin mrozowych

Grunt może reagować na mróz w różny sposób. Najbezpieczniej zachowują się grunty niewysadzinowe, takie jak żwiry, pospółki i piaski gruboziarniste. Mają one dużą przepuszczalność i niewielką zdolność do zatrzymywania wody, więc ryzyko tworzenia się lodu i podnoszenia gruntu jest minimalne.

Nieco mniej przewidywalne są grunty wątpliwe, do których zalicza się piaski pylaste i drobne. Te frakcje zatrzymują więcej wody niż piaski grube, dlatego wymagają dokładnej analizy lokalnych warunków wodno-gruntowych. W wielu przypadkach nie stanowią dużego zagrożenia, ale w rejonach o wysokim poziomie wód gruntowych mogą sprzyjać powstawaniu wysadzin.

Największe ryzyko niosą ze sobą grunty wysadzinowe, czyli gliny, iły oraz torfy. Charakteryzują się one dużą spoistością i zdolnością do gromadzenia wody, która zimą zamarza i zwiększa swoją objętość. Prowadzi to do intensywnego podnoszenia i przesuwania podłoża. W takich warunkach lokalnych konieczne bywa głębsze posadowienie lub zastosowanie izolacji termicznej fundamentów.

Jak prawidłowo wykonać fundamenty w strefach przemarzania gruntu?

Poznaj elementy, które mają kluczowe znaczenie przy wykonywaniu fundamentów w strefach narażonych na przemarzanie gruntu: Poznaj elementy, które mają kluczowe znaczenie przy wykonywaniu fundamentów w strefach narażonych na przemarzanie gruntu:

Posadowienie tradycyjne i płyta fundamentowa

Ławy fundamentowe umieszcza się zawsze przynajmniej 20 cm poniżej głębokości przemarzania gruntu. Oznacza to:

• 1 m w strefie I,
• 1,2 m w strefie II,
• 1,4 m w strefie III,
• ok. 1,5 m w strefie IV.

Parametry fundamentu należy dostosować do typu podłoża. Grunty niewysadzinowe zwykle umożliwiają płytsze osadzenie, lecz grunty wysadzinowe wymagają większej głębokości. Czasami konieczna jest także wymiana podłoża lub wykonanie izolacji przeciwwysadzinowej. Alternatywą może okazać się płyta fundamentowa posadowiona na głębokości 50 – 60 cm, która wymaga jednak skutecznego ocieplenia brzegowego z XPS lub styropianu fundamentowego oraz wykonania opaski przeciwwysadzinowej. Taka konstrukcja równomiernie przenosi obciążenia i ogranicza powstawanie mostków termicznych.

Hydroizolacje fundamentów

Skuteczna hydroizolacja zabezpiecza ściany fundamentowe i podłogę na gruncie przed wilgocią, a dodatkowo ogranicza wpływ przemarzania i powstawania wysadzin. W tym celu można stosować m.in.:

• Folie fundamentowe z PE, PP lub PVC o grubości 0,2 – 0,5 mm: zapewniają wysoką odporność na przebicie (powyżej 250 N) i działanie niskich temperatur, nawet do -20°C.
• Membrany bitumiczne (samoprzylepne lub zgrzewalne): tworzą szczelną barierę o grubości 3 – 5 mm, zachowując elastyczność przy mrozach do -15°C i klasę wodoodporności W1 – W2.
• Masy wodoszczelne i mineralne: wzmacniają naroża i szczeliny, osiągając wodoodporność na poziomie W4 – W12, przyczepność min. 0,5 MPa i elastyczność powyżej 2 mm.

Izolacja pozioma i pionowa

Izolacja fundamentów zabezpiecza konstrukcję przed wilgocią gruntową, podciąganiem kapilarnym wody i zjawiskiem wysadzin mrozowych. Wykonuje się ją w warstwie poziomej i pionowej.

Izolacja pozioma, montowana pod ścianami fundamentowymi, ogranicza zawilgocenie ich dolnej części i zmniejsza ryzyko wysadzin. Wykorzystuje się do niej papy bitumiczne (samoprzylepne lub termozgrzewalne), maty syntetyczne oraz taśmy uszczelniające odporne na przebicie ≥ 250 N, działanie wody (W1 – W4 wg PN-EN 1928) i temperatury od -20°C do +80°C.

Izolacja pionowa chroni ściany od strony gruntu, tworząc ciągłą barierę hydroizolacyjną w strefach przemarzania. Stosuje się w niej papy bitumiczne, membrany PVC, folie wodoszczelne i maty drenarskie o grubości 3 – 5 mm: elastyczne do -15°C i odporne chemicznie.

Ocieplenie fundamentów

Fundamenty powinny zostać ocieplone:

• styropianem fundamentowym (EPS 100/200) o przewodności cieplnej λ = 0,032 – 0,038 W/mK,
• wełną mineralną skalną lub szklaną o dużej odporności na wilgoć i wysoką temperaturę oraz λ = 0,036 – 0,040 W/mK,
• płytami PIR lub PUR o najwyższej izolacyjności (λ = 0,022 – 0,026 W/mK), grubości 5 – 10 cm i odporności na nacisk ≥ 150 kPa.

Odpowiednio dobrana izolacja współpracuje z hydroizolacją i systemem drenażowym, zapewniając trwałość i stabilność konstrukcji fundamentowej.

Kleje i zaprawy

Kleje do bloczków fundamentowych tworzą trwałe spoiny między elementami betonowymi lub keramzytobetonowymi, odporne na cykle zamarzania i rozmrażania. Odznaczają się wytrzymałością na ściskanie ≥ 5 MPa, przyczepnością ≥ 0,5 MPa i czasem otwartym 15 – 30 minut.

Zaprawy mrozoodporne, które stosuje się w spoinach pionowych i poziomych, równie dobrze radzą sobie w wilgotnym środowisku i przy ujemnych temperaturach. Masy wyrównawcze niwelują z kolei uszkodzenia podłoża i umożliwiają równomierne osadzanie bloczków lub płyt fundamentowych, gwarantując wysoką przyczepność do betonu, elastyczność ≥ 2 mm oraz odporność na wodę i mróz.

Materiały budowlane do konstrukcji

Do budowy fundamentów stosuje się różne materiały dostosowane do lokalnych warunków wodno-gruntowych. Należą do nich:

• Bloczki fundamentowe – lekkie lub pełne, ceramiczne lub silikatowe, o mrozoodporności F15 – F50, nasiąkliwości ≤ 12% i wytrzymałości na ściskanie ≥ 10 MPa. Nadają się do tradycyjnych ław fundamentowych i ścian podpiwniczeń.
• Cegły fundamentowe – pełne lub perforowane, wykazują podobną odporność na wilgoć i wysadziny mrozowe, z parametrami F15 – F50 i nasiąkliwością ≤ 12%.
• Elementy betonowe – prefabrykowane lub wylewane na miejscu, zapewniają wysoką wytrzymałość (C20/25 – C30/37), mrozoodporność F50 i wodoszczelność W8 – W12. Stosuje się je w ławach, ścianach fundamentowych i monolitycznych płytach fundamentowych.

Instalacje podziemne

Zarówno w przypadku domów jednorodzinnych, jak i obiektów użyteczności publicznej rury wodociągowe i kanalizacyjne należy układać poniżej głębokości przemarzania gruntu. Unikniesz w ten sposób uszkodzeń powstających wskutek wysadzin mrozowych. Jeśli konieczne jest płytkie posadowienie, można zastosować dodatkowe zabezpieczenia, takie jak izolacja termiczna, ogrzewanie kablowe lub odpowiednie odwodnienie terenu.

Alternatywne rozwiązania

Aby dodatkowo zwiększyć bezpieczeństwo fundamentów w strefach przemarzania gruntu, możesz:

• Ocieplić grunt wokół fundamentów – może to zmniejszyć głębokość przemarzania nawet o 30 – 40%
• Położyć płytę fundamentową z izolacją brzegową – równomiernie rozkłada ona obciążenia konstrukcji i eliminuje mostki termiczne.

Podsumowanie

Prawidłowe posadowienie budynku poniżej głębokości przemarzania gruntu, w połączeniu z hydro- i termoizolacją oraz wyborem odpowiednich materiałów budowlanych, skutecznie minimalizuje ryzyko wysadzin mrozowych i uszkodzeń konstrukcji. Dzięki temu fundamenty pozostają trwałe, a cały budynek stabilny i mniej podatny na działanie mrozu.

Sprawdź ofertę AB Bechcicki – znajdziesz tu wszystko, co potrzebne do zabezpieczenia fundamentów: od hydroizolacji i izolacji, przez ocieplenie fundamentów, po kleje, zaprawy i materiały budowlane do konstrukcji.