Základy pro rodinný dům: Vyztužení podkladního betonu (5.)

27.10.2023

Před tím, než si řekneme, kde a jak podkladní beton vyztužit, je nutné si uvědomit několik souvislostí, a především způsob namáhání této nenosné konstrukce. Nejedná se o základovou desku, která se navrhuje v podstatně větších tloušťkách, je vyztužena nosnou výztuží dle statického návrhu a lze ji zatěžovat nosnými konstrukcemi kdekoliv. Tyto skutečnosti si dovolit u podkladního betonu nemůžeme, jelikož je příliš subtilní, bez nosné výztuže a nenazývá se a nechová se jako základová deska.

Dříve se taky nevyztužovalo...

Častým argumentem stavebníků radilů, sousedů, zedníků a rovněž diskutérů na internetových fórech je, že podkladní desky nevyztužujeme, jelikož v době minulé se toto nedělávalo. Ano nedělávalo se to, jelikož většinou kari sítě nebyly k dostání a zejména se tyto podkladní betony prováděly až po dokončení hrubé stavby. Podkladním betonem se vylévaly jednotlivé místnosti, byly tedy minimálně po místnostech dilatované, byly prováděny v malých tloušťkách 6 cm až 10 cm a beton nedosahoval takových kvalit. Tyto aspekty mají samozřejmě významný vliv na snížení vlivu smršťování betonu a jeho ošetřování, které bylo nepochybně jednodušší. Rovněž nároky na hydroizolace a protiradonové izolace byly často opomíjeny a nekladla se na ně taková důležitost jako v nynější době. Konec konců zejména hydroizolace někdy nebyla na stavbě vůbec a vše bylo vyřešeno důkladným odvedením vody od objektů – naši předci uměli a chtěli odvádět vodu pryč od svých obydlí, proto je někdy nepochopitelné, že si ji lidé drenáží vědomě přivádějí ke svým objektům. V dnešní době, kdy provádíme podkladní betony o ploše i přes 200 m2, tloušťky okolo 150 mm, pří zrání namáhaných slunečními paprsky a s nároky na dokonalé izolace, je jejich nevyztužování vzhledem k poměru ceny výztuže k ceně celé stavby, naprosto zbytečným rizikem.

Tři způsoby, jak provést podkladní beton. Jaký se kdy používá?

V zásadě jsou tři možnosti, jak podkladní beton provést, což také okrajově zmiňuje ČSN 730601 Ochrana staveb proti radonu z podloží. V článku 6.1.8 – napojení podkladních betonů na základové pasy se provede:

podkladní beton se ukončí u základového pasu. Na styku desky se základovým pasem se v desce provede drážka, která se vyplní trvale pružným tmelem;
podkladní beton se umístí nad základové pasy. V místě styku se doporučuje podkladní beton vyztužit i při spodním povrchu;
podkladní beton se konstrukčně spojí s pasem v jeden celek, tj. stavba se založí na tenkých železobetonových deskách ztužených žebry pod nosnými stěnami.

Postup dle bodu a) vyžaduje perfektní zhutnění podsypu a nejlépe zajištění podkladního betonu proti svislému posunu – např. vložení výztužných trnů. Obecně se tento postup u novostaveb nedoporučuje a ani nepoužívá. Využívá se pouze u rekonstrukcí.

Postup dle bodu c) vyžaduje statický návrh nosné výztuže. Železobetonové desky jsou tak nosnými konstrukcemi ve formě stropu, který se opírá o žebra vyztužené základové pasy. S tímto postupem se setkáváme např. v místech se zvýšeným seizmickým zatížením, případně v poddolovaném území a pro běžné jednoduché stavby se opět nevyužívá.

Bod b) navazuje na další článek 6.1.7 výše zmíněné normy, kde je zmiňováno, že podkladní betony se doporučuje provádět v nejmenší tloušťce 100 mm a s celoplošným vyztužením sítí 150 mm krát 150 mm při horním povrhu. Alternativně lze podkladní betony vyztužit rozptýlenou výztuží. Je nutné si uvědomit, že jsou tyto požadavky na tloušťku a vyztužení podkladního betonu uváděny s ohledem na požadavky pronikání radonu z podloží do obytných a pobytových místností. Vyztužování desky při horním povrchu je tedy z pohledu této normy prováděno z důvodů, aby se nevyskytovaly případné trhliny a praskliny, které by mohly poškodit protiradonovou izolaci. Při návrhu podkladní desky je nutné tento požadavek akceptovat. Provedení příslušné protiradonové izolace a odvětrání je samozřejmostí a je řešeno opět projektantem stavby.

Standard: Podkladní beton umístěný na pasy

V další části článku se budeme zabývat podkladním betonem umístěným nad základové pasy, což je běžný standard u dnešních staveb. Kromě požadavků dle normy ohledně ochrany staveb proti radonu působí na podkladní desku další vlivy (vlastní zatížení podlahy a užitné zatížení podlahy). Stanovením těchto vlivů určíme, kde a jak podkladní desku vyztužit. Standardní variantou je přetažení betonu přes základový pas, respektive přes již zabetonované tvarovky ztraceného bednění.

Nejkritičtějším místem podkladní desky je styk se základovým pasem. Základový pas bude zatížen zdivem a velikost zatížení bude vyšší než zatížení na podkladní desku. Základový pas po obvodu stavby tak bude sedat více než podkladní beton, ve kterém mohou vznikat při horním povrchu tahová napětí. Naopak při poklesu pasu pod vnitřním nosným zdivem vzniká namáhání tahem u spodního okraje, a to vlivem spojitosti podkladní desky. Toto namáhání zachycuje výztuž u spodního okraje, kterou navrhujeme vždy a v celé ploše. Výztuž u horního okraje pod vnitřním nosným zdivem zachycuje v místě styku tahové napětí při případném lokálním poklesu hutněného podloží mezi pasy.

Proto podkladní desku v místě styku se základovými pasy vyztužíme takto:

při horním povrchu ve pruhu 1,0 – 1,25 m od vnějšího líce obvodového základového pasu;
při horním povrchu u vnitřního pasu (v místě vnitřní nosné zdi) pak v pruhu 1,0 m na každou stranu.

Reálné sednutí pasů je s ohledem na 1.GK velice nízké, většinou do jednoho milimetru, případně jednotek milimetrů. Proto provádíme toto vyztužení pouze v místě styku pasu a desky. Výztuž po celé ploše při horním povrchu nemá pro podkladní desku opodstatnění (vyjma dle doporučení normy ochrana staveb proti radonu z podloží). Pokud by základ poklesl výrazně, například z důvodů špatného založení, rozmočení základové spáry nebo nedodržením výše popsaných zásad, pak ohybový moment, který by tímto poklesem v poli desky vznikl je tak veliký, že žádná kari síť takovéto tahové síly neunese a stejně by deska praskla.

Vyztužení betonu při dolním okraji

Nyní se dostáváme k vyztužení při spodním povrchu podkladní betonové desky. Toto vyztužení je nezbytné a jeho absence nebo vyztužování jen při horním povrchu je vždy chybným návrhem. Velmi často na těchto jednoduchých stavbách dochází k nerovnoměrnému zhutnění podloží pod budoucí podkladní deskou. Jednak nelze dostatečně hutnit plochu v místech, kde je uložena kanalizace a jednak se míra zhutnění nijak neměří. Proto mnohem častěji, než že by výrazně poklesl základový pas, má tendenci lokálně poklesnout zhutňovaná zemina pod deskou. V těchto lokálních poklesnutích se deska ocitá ve vzduchu a je tedy namáhána tahovými silami při spodním povrchu. Je nutné tento spodní povrch vyztužit, jelikož tato skutečnost může nastat. Dalším a dle mého názoru výrazným aspektem je, že pokud provádíme standardní podkladní desku tloušťky min 150 mm, ukládají se na její povrch příčky, které vyvozují zatížení a opět to může být v dutých místech, které samozřejmě nevidíme (zesílení základů pod příčkami je uvedeno v kapitole 1). Zde už reálně hrozí praskliny při dolním okraji desky. Podkladní deska tak může vykazovat lokální průhyby, které mohou mít za následek také praskání zděných příček. Z těchto důvodů vyztužujeme desku v celé ploše při spodním povrchu. Vyztužení viz obrázky 6a a 6b.

Cílem je tedy mít správně založené nosné základové pasy a podkladní desku vyztužit dle doporučení v tabulce č.1. s ohledem na výše popsaná rizika. Každý projektant provádí návrh vyztužení dle konkrétních podmínek stavby a na svou zodpovědnost.

Poznámky:

Při vzdálenosti pasů nad 8,0 m doporučeno vytvoření žebra pod podkladním betonem.
U větších ploch podkladní desky je nutné umístit z důvodů smršťování kari síť k hornímu povrchu po celé ploše.
Při riziku nedostatečného ošetřování betonu a u vysokého radonového indexu stavby je vyztužení podkladního betonu u horního povrchu doporučeno vždy kari sítí min ø4/150x150 mm.
Vyztužení horního povrchu podkladního betonu provedeme shodnými kari sítěmi dle tabulky, a to v místech základových pasů ve vzdálenostech 1,0 – 1,25 m od vnějšího líce základového pasu, u vnitřního pasu pak 1,0 m na každou stranu.

Obrázek 6a – konstrukční kari sítě v podkladním betonu, zahnutí prutů betonářské výztuže ze ztraceného bednění, vzdálenosti umístění kari sítí při horním povrchu.

Obrázek 6b – jednotlivé etapy betonáže a minimální třída betonu dle ČSN EN 206 a ČSN P 73 2404.

Posledním důvodem a neméně důležitým je smršťování betonu, zejména u deskových konstrukcí. Při zrání betonu dochází k vysychání nevázané vody a smršťování při jeho hydrataci (postupné zrání a zvyšování pevnosti). Beton tedy snižuje při zrání svůj objem a tím zejména na jeho horním povrchu vznikají tahová napětí. Smršťování je tím větší, čím je okolní prostředí sušší a teplejší a čím je nižší zrnitost kameniva. Je naprosto nevhodné přilévat do mixu s betonem vodu – tím sice výrazně omezíme následné smršťování, ale také snižujeme jeho pevnost. Abychom předešli trhlinám je nutné při ostrém slunci započít po cca 1,5-2 hodinách od betonáže s jeho ošetřováním. Nejúčinnější je v počáteční fázi mlžení nebo kropení vodou a ochrana před sluncem. Mlžíme a kropíme vždy vodou o teplotě shodné s teplotou betonu. Je proto vhodné mít na stavbě plastovou nádrž s odstátou vodou. Naprosto nejlepším ošetřováním betonu je jeho zakrytí geotextílií, kterou následně kropíme vodou. Pokud beton, jak již bylo psáno výše také separujeme od zeminy fólií, je toto ošetřování nejlepší variantou. Tímto vhodným ošetřováním, nejlépe po dobu jednoho týdne, přesuneme smršťování do doby, kdy se v betonu vyvine vyšší tahová pevnost a nevzniknou tak trhliny a praskliny. Konečná velikost smrštění je shodná a záleží jen na provádění ošetřování, zdali na konci zrání budou na povrchu trhlinky či nikoliv. Pokud tedy zanedbáme ošetřování betonu, například provádíme kropení jen jednou za den (stavba je daleko a není zakryta geotextílii, která vodu v sobě akumuluje), je vhodné navrhnout konstrukční výztuž také při horním povrhu a zachytit tahová napětí.

Jak vyztužit podkladní beton?

Návrh výztuže doporučuji provádět s ohledem na výše popsané souvislosti. Použitý beton pro podkladní desku min C16/20 - XC2. Svislou výztuž ze ztraceného bednění lze zahnout a provázat s horní výztuží v podkladní desce. Vznikne tak tužší spoj mezi deskou a základovým pasem. V konečném důsledku pak část zatížení ze zdiva přenáší i podkladní deska do zhutněné zeminy.

Při návrhu je nutné zohlednit také nerovnoměrné sedání stavby, druh zeminy mezi základy, smršťování betonu a další proměnné, které mohou návrh ovlivňovat. Tento článek a v něm uvedená doporučení jsou pouze informativního charakteru a nelze jej považovat jako závazný. Každý autorizovaný projektant a statik, který návrh podkladní betonové desky provádí, musí zohlednit veškerá rizika dané stavby.

Kdy je možné zatížit základy domu?

Jako poslední věc k podkladní desce zmíním, za jak dlouhou dobu po betonáži je možné ji zatížit. Velkým rizikem je zatížení podkladního betonu paletami s cihelnými tvarovkami v prvních 7 dnech po betonáži, jak často vidíme u stavebních firem ženoucích se za termínem stavby. Pokud se bude jednat o zděnou stavbu, tak po cca 7 dnech můžeme začít s natavováním pruhů asfaltových pásů a začít postupně zdít. Upozorňuji, že nelze po sedmi dnech natavit asfaltové pásy v celé ploše. V betonu dochází stále k vysychání a pokud by se tato konstrukce v celé ploše uzavřela asfaltovými pásy dojde k tzv. kryptoklimatu (mikroklima uzavřené dutiny) a důsledkem tlaku vodních par k odlupování vrchní vrstvy betonu, která se následně v průběhu stavby rozdrolí a vznikne charakteristické křupání vydroleného betonu pod asfaltovým pásem.

Pokud se bude jednat o dřevostavbu, kde je nutné kotvení základových prahů (celých dřevěných stěn) závitovými tyčemi do podkladního betonu, je nutné mít beton dostatečně vyzrálý a v oblasti kotvení také správně vyztužený. U dřevostaveb je tak doba pro zatížení podkladní desky minimálně 14 dní.

Ing. David Šotkovský