Cum să construiești o casă – detalii despre fundația unei case

Fundația casei este elementul structural cu care se începe efectiv construcția. Acest element are un rol principal de a transmite toate încărcările, adică ziduri, acoperiș, planșee, etc. în solul pe care este amplastă construcția. În acest articol vom vorbi despre fundații din beton armat. Orice alt material de construcții, utilizat la executarea fundațiilor ar reprezenta o risipă de bani și de timp. Betonul armat este, de aproape un secol, materialul caștigător când se face alegerea de material pentru execuția fundațiilor. Betonul este un material dur, rezistent la schimbări de temperatură, rezistent la umiditatea din sol, se poate arma pentru o bună performanță și prezintă o foarte bună rezistență la compresiunea exercitată, din lateral, de sol.

Tipul de fundații pretabile pentru locuințe în general

Sunt multe tipuri de fundații, însă sunt trei tipuri care se folosesc cel mai des. Eu am să vă prezint cele trei tipuri. Aceste noțiuni se pot amesteca, adică o fundație hibridă.

Cel mai folosit tip de fundație, este fundația sub ziduri. Practic este o “grindă/centură” de beton sau beton armat, turnată sub locul unde urmează să fie construite zidurile. De regulă, nu există un cofraj/formă pentru turnare, ci se sapă un șanţ în pământ, în care se introduce armătura și apoi se toarnă betonul. Eu vă sfătuiesc prietenos împotriva acestor practici și vă recomand să turnați betonul în cofraje pentru fundații. Genul acesta de fundații este recomandat când aveți case din cărămidă eficientă, BCA sau cărămidă plină fără cadre de beton armat. La casele fără demisol, acest tip de fundație este cel mai avantajos.

Al doilea tip de fundație, după frecvența utilizării, este fundația izolată sub stâlpi.

Fundație continuă sub ziduri. Materialul ales este betonul armat. În interiorul perimetrului construit sunt țevi de PVC alb care urmează să fie blocat sub placa ce se va turna peste fundație. În acest caz, placa nu face parte din fundație.

Fundația izolată sub stâlpi este ca un fel de bucată de beton pe care se așează stâlpul. Bucățile de beton nu sunt ancorate între ele, iar adâncimea de fundare este mai mare decât în situația fundatiilor sub ziduri. Principiul de funcționare este următorul. Greutatea acoperișului, a planșeului și a pereților sunt transmise în centuri și grinzi, centurile și grinzile transmit încărcarea în stâlpi, iar stâlpii transmit încărcările în bucata de beton numită fundație. Acest tip de fundație este mai ieftină folosindu-se deseori prefabricate de beton. Necesită însă o structură a clădirii din beton armat sau din oțel sau chiar din lemn masiv. Dacă între bucățile de beton izolate ar exista o grindă care să le conecteze, atunci ea ar deveni o fundație sub ziduri, exact ca cea despre care am vorbit mai devreme.

Al treilea tip de fundație este cea a radierului general sub toată clădirea, însă vom vorbi despre acest tip în articolul următor al seriei, Cum să construiești o casă – fundațiile cu demisol, pentru că are unele caracteristici un pic mai speciale.

Tipul de betoane folosite la fundații

Spuneam mai devreme că fundația preia toata încărcarea din ziduri și le transmite în sol. Bănuiesc că vă imaginați că betonul utilizat la fundații trebuie să fie unul foarte tare. Uneori constructorii sau beneficiarii sunt foarte insistenți în privința obținerii celui mai tare beton. Este contraintuitiv, însă nu, betonul folosit la fundații trebuie să fie un beton moale, uneori cele mai slabe betoane din punct de vedere al rezistenței la compresiune. Imaginați-vă că fundația are rolul de a prelua o forță concentrată din ziduri și stâlpi și să o descompună în mod egal pe suprafața solului pe care stă toată casa, inclusiv fundația. Betonul nu are nevoie să fie foarte tare pentru că pământul nu este foarte tare. Talpa fundației este o componentă care se construiește atunci când solul de fundare este mult prea moale, iar asta știm din studiul geotehnic.

Aceasta este o fundație hibridă. Are și elemente de fundație continuă, dar și elemente de fundație izolată sub stâlpi. Se pot observa și tuburile de PVC care se vor utiliza la bucla câmpului de drenaj.

O altă problemă cu betoanele tari folosite la fundații, este că ele sunt foarte casante. Se sparg când vrei să le găurești sau când terenul își schimbă poziția, precum o alunecare de teren, un cutremur sau o explozie. Să nu credeți că faceți un compromis când utilizați un beton mai moale la fundații.

Așadar, betoanele folosite la fundațiile caselor sunt C4/5, C6/7,5, C8/10, iar uneori, la structuri mai mari, se poate utiliza și C12/15, deși acest beton este un beton tare. Personal, vă recomand utilizarea acestui beton mai tare dacă turnați un radier general sub toată casa. Radierul servește și ca pardoseală elicopterizată. Poate că nu are sens acum, dar dacă citiți articolul care explică fundațiile cu demisol, vom vedea de ce este nevoie de un beton mai tare în acea situație. Betoanele moi nu sunt armate cu bare prea groase. Din nou, poate aveți impresia ca la fundație este nevoie de o armatură groasă, precum barele de armătură cu diametrul de 25 sau 32 de mm.

Cum interacționează fundația cu restul elementelor structurale

Probabil vă întrebați cum continuăm construcția de la fundatie. De regulă, peste fundație se toarnă o placă de beton, iar peste această placă se începe construcția stâlpilor și a zidurilor. Apoi, putem discuta felul în care fundația stă pe pământ. În articolul Cum să construiești o casă – pregătirea terenului, am explicat că terenul trebuie curațat, nivelat și bătătorit. În plus, se aplică un beton de egalizare pe sol, pentru a putea monta armătura și cofrajul lateral. Cofrajul lateral trebuie să fie etanș. Etanșeitatea părții de jos a formei create, este asigurată de acest beton de egalizare. Fără betonul de egalizare, laptele de ciment al betonului de fundație ar fi pierdut în sol. Talpa fundației nu se termoizoleaza în mod normal, deși la fundații pilonate, este posibil acest lucru.

Fundație continuă continuată cu un planșeu de lemn. În imagine se poate observa și folia de PVC cu crampoane. La această construcție sunt utilizați bolțari de fundație. Bolțarii sunt zidiți, apoi betonul zidurilor de fundație este turnat în golul zidurilor de bolțari.

Talpa fundației se poate hidroizola, iar eu recomand acest lucru dacă este posibil și relevant în funcție de sol. Aceasta se face prin amplasarea unei folii subțiri și dure din PVC, între betonul de egalizare și corpul fundației. O soluție alternativă este hidroizolarea betonului de egalizare cu carton bituminos, apoi amplasarea fundației pe acest carton bituminos, dar nu înainte să amplasăm o membrană cu crampoane din PVC, cu crampoanele în sus. Soluția alternativă este mult mai bună decât folia subțire de PVC, doar că este mai scumpă și mai greu de aplicat. Nu este chiar ușor să hidroizolezi sub fundație, iar deseori se fac greșeli mari care au ca rezultat tasări inegale sau o hidroizolație care nu hidroizolează. Cu alte cuvinte, sunt bani îngropați fără rost.

Fundația, locul de interacțiune cu exteriorul

În mod normal, fațada casei este izolată termic. Orice cablu, șurub, ancoră sau țeava care intră în casă este o punte termică. Asta înseamnă un „defect” în anveloparea care termoizolează casa. Fundația, fiind amplasată sub adâncimea de îngheț, nu are aceeași problemă. Cu alte cuvinte, singurul loc prin care cablurile și țevile acestor utilități pot interacționa corect cu clădirea este prin pământ. Majoritatea acestor utilități chiar originează în pământ, canalizarea, apa, gazul, și de curând cablurile de energie electrică și de telecomunicații. Rețelele utilitare îngropate și executate corect au o durată medie de exploatare de peste 100 de ani, în timp ce utilitățile de la suprafață au o durata medie de exploatare de aproximativ 30-50 de ani.

O interacțiune a casei cu exteriorul este însăși ventilația.

Teavă de canalizare, amplasată sub primul planșeu. Țeava are o pantă mică, dar ajunge sub adâncimea de îngheț a solului și trece prin peretele fundației.

Pe timp de iarnă, când afară este foarte frig, schimbul de aer se poate face printr-o țeava metalică introdusă în sol sub adâncimea de îngheț. Se va face schimbul de aer de la exterior spre interior prin această țeavă. De exemplu, aerul de -24 de grade Celsius va ajunge la temperatura solului de 10 grade Celsius astfel făcându-se economie de căldură. Vara, când temperatura este de peste 35 de grade Celsius, solul își păstrază temperatura de 10 grade Celsius, iar aerul intră prin acea țeava în pământ, se racește și apoi intră în casă fără să mai fie nevoie să îl răcești cu aerul condiționat.

Și iarna și vara se folosește aceeași țeavă, cu cât mai lungă și mai adânc îngropată, cu atât mai bine. Sistemul este simplu și ieftin de executat, format dintr-o țeava cu o transmitență termică foarte mare, precum oțelul, inoxul, aluminiul, cuprul, etc. Acest sistem este pasiv. Alternativ, se poate achiziționa un sistem activ, electic, numindu-se schimbător de căldură.

Câteva detalii adiționale despre fundația casei

Pe viitor, vom discuta despre rețeaua sau rețelele electrice ale casei. Acolo va apărea și noțiunea de împământare electrică sau legarea la pământ. Vom discuta și despre paratrăsnete și cum ne vom proteja de fulger. Acest lucru este mai ales valabil când casa este poziționata în câmp sau într-o zonă de deal, atunci când nu ai blocuri sau construcții mai înalte în jurul clădirii nou construite. Clădirea nu se află în raza de protecție pe care o oferă în general clădirile înalte. Când construim fundația sau turnăm betoane prin curte, avem ocazia să executăm o rețea care poate servi ca împământare electrică.

Pentru a reduce costurile de construcție, este indicat să executăm împământarea înainte de a finaliza construcția. Acest lucru va constribui și la calitatea ei. În mod ideal împământarea se amplasează sub limita de îngheț. Limita de îngheț ne garantează că valoarea împământării rămâne cât mai constantă în timp, iar acest lucru îți poate salva viața.

Fundație cu împământare executată corect. Muncitorii au înglobat platbanda de oțel zincat și au sudat-o electric de armătură. Firele pe care le vedeți în imgine, sunt interconectate și urmează a fi conectate la placa groasă de oțel cu găuri.

Un tip de împământare electrică este cea artificială, iar celălalt tip, naturală. Împământarea executată înainte să torni beton în fundație presupune amplasarea unei platbande de oțel zincat și sudarea ei de armatura de oțel a fundației. Sudarea este groasă și depășește grosimea platbandei. Deseori aceste suduri nu au nevoie să fie arătoase, ci corecte din punct de vedere electric, pe măsurate. Aceasta este împământarea naturală. Atenție, există și platbandă de cupru stanat, adică metalul de cupru este acoperit de un strat de staniu pentru a impiedica oxidarea lui. Această platbandă nu se poate folosi la împământarea naturală pentru ca nu putem suda cuprul de oțelul armăturii din beton. În momentul turnării fundației, având în vedere că se sapă o groapă adâncă sub adâncimea de îngheț, se poate executa și al doilea tip de împământare, cea artificială. Eu vă recomand să o faceți și pe aceasta în acelați timp.

În imaginea de mai sus, avem un set de montaj pentru o placă de conexiune la împământare. Această placă mai poartă denumirea și de bară de împământare. În imagine avem o bară din cupru și se folosește mai mult la interior. Pentru exterior se sudează o placă mare de oțel. Cele din oțel sunt mai puțin arătoase.

Pentru testarea împământării, se face un test PRAM o dată pe an. Dacă valoarea rezisțentei a crescut, atunci se iau măsuri. Vom discuta mai multe aspecte despre legarea la pământ când ajungem la etapa ce tratează execuția rețelelor electrice dintr-o locuință, de la A la Z. Momentan era relevant să nu vă las să treceți peste planificarea/execuția fundației fără să cunoașteți acest aspect al părții electrice. Din fundație, va ieși o placă mare și groasă de oțel, la care urmează să ne legăm cu toate împământările din casă și din garaj. Această placă are multe găuri în ea, de diferite dimensiuni. Găurile sunt prevăzute și cu filet pe interior sau au sudate deasupra lor piulițe din oțel cu filet. Placa de oțel despre care vorbim este conectată de cel puțin două ori la bucla de platbandă de oțel zincat menționată anterior.