Бетон для фундамента: пропорции, марка и другие нюансы

Какие марки бетона лучше использовать для строительства одноэтажного и двухэтажного частного дома, расскажем в статье.

Понятие и классификация строительного материала

Бетон – это высокопрочный стройматериал, который применяется в жидком состоянии, а потом затвердевает и приобретает характеристики искусственного камня. Бетонная смесь изготавливается путем смешивания вяжущего вещества, наполнителей, различных добавок и воды.

Понятие и классификация строительного материала

Классический бетон состоит из:

  • песка,
  • цемента,
  • щебня,
  • воды.
Понятие и классификация строительного материала

Усовершенствованные его варианты могут иметь расширенный набор компонентов.

Понятие и классификация строительного материала

Бетон активно применяется в строительстве и создании ландшафтных объектов. В зависимости от назначения и эксплуатационных условий выбирают различные варианты этого материала.

Он классифицируется по:

Понятие и классификация строительного материала
  • назначению – конструктивный и специализированный с улучшающими добавками;
  • плотности – легкий и тяжелый;
  • структуре – полнотелый, поризованый, ячеистый, крупнопористый;
  • типу наполнителя – плотный, пористый, специальный;
  • скорости набора прочности;
  • истираемости.

Кроме этого бетон разделяют на классы по степени водонепроницаемости, морозостойкости, удобоукладываемости.

Понятие и классификация строительного материала

Состав фундаментного бетона

Бетон – это смесь связующего вещества и заполнителя, которые разводятся определенным количеством воды. Для улучшения его качества в него можно добавлять дополнительные ингредиенты.

Цемент

Это главная составляющая часть, от количества которой зависит консистенция. Известно несколько видов цемента. Среди наиболее часто используемых можно назвать такие:

  1. Портландцемент. Время застывания цемента начинается не ранее, чем через 45-50 минут после его замешивания. Окончательно раствор застывает через 5-10 часов.
  2. Шлакопортландцемент. После приготовления раствора он начинает застывать через 1-6 часов, в зависимости от температуры воздуха или параметров цемента.
  3. Пуццолановый. Время затвердения наступает через 1-4 часа, а окончательно цемент застывает по истечении 6-13 часов.
  4. Глиноземистый. Затвердевает через 60 минут, а окончательно застывает не позже, чем через 8 часов.
Состав фундаментного бетона

Вид цемента зависит от компонентов, входящих в него.

Заполнители

Они определяют главный объем раствора. Независимо от марки бетона для фундамента, в него входят такие заполнители:

  1. Песок. Предпочтительно использовать песок после очищения. Величина его фракций колеблется от 1 до 4 мм. Рекомендуется использовать морской, карьерный или речной песок, который предварительно прошел очистку (отделение больших фракций).
  2. Гравий и щебень. От их количества зависит прочность раствора. В процессе приготовления смеси рекомендуется использовать сырье размером фракций от 7 до 40 мм. Показатель сцепления увеличивается в результате шероховатости составляющих.
  3. Вода. Это обязательная составляющая, от которой зависит густота. Использование воды из открытых источников, в которую входят разные примеси, может отрицательно сказаться на прочности смеси.

Каждый из этих компонентов в процессе приготовления бетона должен использоваться в определенном количестве.

Дополнительные компоненты

Их использование не является обязательным, но наличие модификаторов позволяет придать определенные свойства, отражающиеся на качестве бетона во время эксплуатации строения. Среди дополнительных компонентов, которые применяются чаще других, можно назвать такие:

Состав фундаментного бетона
  1. Компоненты, обладающие свойством ускорять либо замедлять процесс затвердения раствора.
  2. Пластификаторы.
  3. Суперпластификаторы.
  4. Компоненты, придающие свойство выдерживать низкие температуры.

Используя модификаторы, важно строго придерживаться рецептуры, в которой указаны пропорции. Это связано с тем, что чрезмерное количество дополнительных ингредиентов может отрицательно сказаться на бетонной монолитности.

Классификация материала

Какой щебень нужен для фундамента, нужно решать в зависимости от того насколько прочным должно быть будущее основание строения, какие требуются материальные затраты и в соответствии с классификацией по основным характерным признакам — происхождению (составу), прочности, морозостойкости, лещадности (поверхности). К примеру, такой строительный материал как песок, имеет гораздо меньше учитываемых характеристик.

Устройство основания строительных сооружений предполагает использование таких видов щебня под фундамент:

  • гранитный;
  • гравийный;
  • известняковый;
  • вторичный;
  • шлаковый.

Первые три получают методом дробления и разделения на фракции соответствующих горных пород. Вторичный — это результат дробления бетонных и кирпичных элементов старых строений после их сноса. Шлаковый — отходы металлургических производств, которые были подвергнуты дроблению.

Подсыпка из щебня перед заливкой фундамента

Классификация материала

При определении какой щебень нужно использовать для фундамента, следует помнить, что самое прочное устройство основания можно получить при добавлении в бетон дробленого гранита, но он и самый дорогой из всех видов.

Оптимальным вариантом, когда проводится устройство основания, по соотношению цена-качество может быть гравийный щебень, а в случае постройки фундаментов для небольших сооружений и когда требуется подсыпка или отмостки, можно использовать известняковый, вторичный или шлаковый — они значительно дешевле первых двух, особенно когда в качестве разбавителя используется песок.

Когда проводится подготовка траншей под заливку бетоном — делается подсыпка, формируется подушка под фундамент из щебня и песка, выравнивается поверхность и создается устройство основания под монолитную плиту или отдельный блок, можно использовать любой разные фракции щебня, так как в этом случае прочностные характеристики не столь важны и используется песок.

При постройке небольших сооружений, которые дают не очень большую нагрузку на щебеночное основание под фундаментом, или когда делается подушка, отмостки или объемный блок, есть смысл, в целях экономии, использовать известняковый, а в некоторых случаях и вторичный, и даже шлаковый щебень в которые добавляется песок.

Примером такой постройки может быть гараж для легкового автомобиля, устройство основания которого представляет собой бетонную плиту на гравийной подушке, когда выполнена подсыпка с добавлением песка. Это актуально и когда делается подушка под небольшие нагрузки, создаются отмостки или отдельный массивный блок.

Читайте также:  Винтовой фундамент с обвязкой швеллерами

Подсыпка из щебня для ленточного фундамента

Но это не означает, что подготовка к возведению фундамента (когда создается подушка, отмостки, блок) не требует особого внимания к качеству используемых материалов.

к оглавлению ↑

Характеристики и марки

Классификация материала

К основным характеристикам относятся:

  • лещадность (плоскость) — определяется по норме присутствия в каждой фракции пластинчатых и игловатых зерен, и делятся на четыре группы по их содержанию:
  • кубовидную — до 15%;
  • улучшенную — от 15 до 25%;
  • обычную — от 25 до 35%;
  • обычную — от 35 до 50%.
  • фракции — это результат отсева при производстве по размерам — 0-5 мм, 5-10 мм, 10-20 мм, 20-40 мм, 40-70 мм и самая крупная (бут) 70-300мм;
  • прочность (марка) — обозначается буквой М и указывает на стойкость щебня к воздействию на него давлением. Чем выше цифра после этой буквы, тем прочнее щебень. Низкопрочный имеет маркировку М200-400, средней прочности — М400-1000, высокопрочный — М1000—1400;
  • морозостойкость — обозначают латинской буквой F с последующими цифрами (15, 25, 50, 100, 150, 200, 300, 400), чем они выше, тем лучше, так как указывают на количество циклов замораживания, с последующим оттаиванием, пройдя которые материал начинает терять свои эксплуатационные характеристики;
  • радиоактивность — ее величина должна быть определена СЭС и подтверждена соответствующим сертификатом. Имеет два класса — 1-й до 340 Бк/кг (для строительства) и 2-й более 340 Бк/кг (для дорог).

к оглавлению ↑

Критерии выбора щебня под фундамент

Рассмотрим некоторые моменты, касающиеся специфики индивидуального строительства, на которые следует обратить особое внимание.

1. Соотношение характеристик и стоимости

Если финансовые возможности ограничены, то по этому показателю предпочтение – на стороне гравийного щебня.

2. Методика приготовления раствора

Если работа будет производиться вручную, то применение щебня крупных фракций значительно ее осложнит, да и качество «замеса» вряд ли будет соответствовать норме.

Критерии выбора щебня под фундамент

3. Массивность сооружения

Любой проект предполагает производство расчетов предполагаемой нагрузки на фундамент. Если она будет чрезмерной, то целесообразно остановить выбор на щебне гранитном. При малоэтажном строительстве, для оптимизации расходов – гравийный, однозначно. А вот если возводится строение небольшого размера или облегченного типа (гараж, сарай, ограждение и тому подобное), то достаточно будет и известкового щебня.

4. Тип основания и размеры опалубки

Здесь уже встает вопрос, какой фракции щебень лучше использовать для фундамента. Как правило, рекомендуется продукция с размерами «зерен» в пределах 5 – 20 мм. Но многое зависит и от местных условий, поэтому нужно принять во внимание такие моменты:

  • удобно ли будет «растаскивать» по опалубке залитую массу? Ведь чем больше гранулы, тем тяжелее это сделать. В данном случае имеет значение и их лещадность («плоскость»);
  • размеры ячеек армирующего каркаса. Если они небольшие, то крупный щебень брать не стоит;
  • методика уплотнения бетонного раствора в опалубке (вручную или с применением технических средств)?

Если монтируется фундамент свайный, то в частном секторе используются изделия, как правило, с сечением 87 или 108 мм. Залить в них бетон так, чтобы он заполнил весь объем, без образования воздушных пустот, удастся только при условии, что фракции щебня достаточно мелкие (от 5 до 10 мм).

Сравнительные характеристики и стоимость

Учитывая нестабильность курса рубля и постоянный рост цен, можно привести лишь ориентировочные данные (московский регион). На формирование стоимости продукции влияют в основном размеры фракций и объем закупки. В таблице указаны цены при условии самовывоза (с учетом погрузки щебня на транспорт покупателя).

Если доставка производится силами продавца, то стоимость 1 м3 увеличивается примерно на 390 – 510 рублей (зависит от удаленности места выгрузки).

Критерии выбора щебня под фундамент
Сырье

Характеристики

Цена, руб/м3
Прочность Лещадность Морозо-стойкость Плотность насыпная (т/м3) Размер гранул
Гранит М1200-1400 2-3 F300-400 1,32-1,39 5-10; 5-20; 20-40; 40-70 от 1 285
Гравий М800-1200 F200-300 1,32-1,45 3-10; 5-20; 20-40; 40-70 от 1 210
Известняк М400-800 F50-150 1,6-1,32 5-20; 20-40; 40-70 от 890

Что учесть

  • Непрофессионалу, при недостатке опыта, довольно трудно определить, какой щебень нужен для фундамента. По мнению специалистов, самый качественный бетон получается, если в роли наполнителя используется продукция не «однотипная», а различных фракций (их смесь).
  • Существуют рекомендации по процентному (долевому) соотношению компонентов при приготовлении бетонных растворов различных марок. Но все они ориентированы на то, что используемые материалы хорошо просушены.
  • Перед покупкой щебня стоит обратить внимание на его гранулы. Если «зерна» имеют такие дефекты, как трещины, отслоения, то от приобретения данной продукции лучше отказаться.

Гранитный щебень – безусловно, наиболее оптимальный вариант для заливки фундаментов

  • Гранитный щебень, как уже понятно из названия, производится из твердой горной породы — гранита. Этот минерал состоит из полевого шпата, слюды и кварца, которые за многие сотни лет сформовались в твердые каменные глыбы. Благодаря наличию в граните вкраплений полевого шпата, камень приобретает различные оттенки. Это может быть зеленый, серо-голубой, красный, розовый, серый, охристый и другие. По этим оттенкам и характерной зернистой структуре можно сразу определить, что это — именно гранитный щебень.
Читайте также:  Виды водоотливов для окон: правила их выбора и установки

Щебень различных фракций получается из гранита в результате его дробления. Чтобы произвести его разделение по фракциям, дробленый материал просеивается через решетки, имеющие ячейки разных размеров.

Гранитный щебень однозначно является оптимальным вариантом для обустройства фундамента под дом и для создания иных сильно нагруженных железобетонных конструкций.

Марки бетона

Маркировка бетонных растворов осуществляется литерой M, которая не тождественна своему аналогу, используемому для обозначения прочности щебня. Наибольшее распространение получили марки бетона от M100 до M500. Эта кодировка учитывает совокупные характеристики всех компонентов: песка, цемента и щебенки.

Малопрочными марками бетона остаются M100-M200. Средний класс представляют M300-350. Высокопрочные изделия производятся из смесей M400-M500. Соответствие марок бетона и используемого для их изготовления щебня приводится ниже.

Бетон, марка Щебень, марка
M200 M800
M300 M1000
M400-500 M1200

Применяется для заливки ленточных фундаментов в индивидуальном строительстве или создания бетонной подушки при возведении дорог. Допустимо изготовление бетонированных дорожек, бордюрных камней, тротуарной плитки, колодезных колец.

Используется для создания фундаментов, монолитных стен, плит межэтажных перекрытий. Конструкции обладают высокой несущей способностью, применяются на аэродромах (плиты на взлетно-посадочных полосах). Пригоден для литья несущих колонн высотных зданий и опор малонагруженных мостов.

Бетон данной марки адаптирован для конструкций со специфическими требованиями к прочности. Служит материалом для строительства протяженных мостов с высокой нагрузкой, банковских хранилищ, плотин и оснований ГЭС. Допустимо применение в регионах с высокой сейсмической активностью и значительными перепадами температуры и влажности в течение года.

Сверхпрочный тип раствора. Обладает выдающейся морозостойкостью и низким коэффициентом поглощения влаги. Используется при прокладке туннелей метро, заливке оснований для дамб, плотин, гидротехнических сооружений и перекрытий в сверхвысоких зданиях.

Область применения основных видов щебня

Гранитный щебень характеризуется самыми высокими прочностными показателями среди других видов щебня, повышенной морозостойкостью и низкой лещадностью. Имеет цвет серый, красный или розовый. Уровень радиоактивности гранитного щебня не превышает установленных норм. Все перечисленные характеристики делают этот материал наиболее популярным в строительстве. Гранитный щебень считается лучшим наполнителем для высокопрочного бетона. Он служит основным материалом при строительстве автострад, изготовлении бетона высокого класса прочности, строительстве фундаментов массивных сооружений.

В зависимости от фракции гранитный щебень находит применение в следующих областях:

  • Мелкая фракция щебня — 5-20 (смесь фракций 5-10 и 10-20). Наиболее востребована, широко используется в производстве бетона и строительных конструкций из этого материала, в фундаментных работах, для заливки мостового полотна, аэродромных и дорожных покрытий.
  • Средняя фракция 20-40. Находит применение в производстве бетона и строительстве железобетонных сооружений, при прокладке железных и автодорог, трамвайных линий, закладке фундамента и строительстве производственных зданий.
  • Крупная фракция 20-70, 40-70. Применяется в производстве бетона и крупногабаритных конструкций из него, а также при работах с большими объемами бетона. Может также применяться при строительстве дорог, расположенных в пределах населенных пунктов, при построении производственных сооружений.
  • 70-120, 120-150, 150-300 (БУТ) – строительный камень, используется редко, в основном в декоративных целях – для отделки заборов, бассейнов, водоемов, для строительства подпорных стенок, оград, при возведении фундаментов. Отходы от его заготовки после дробления могут быть применены в качестве заполнителя для бетона.
  • Отсевы и смеси от 0 до 5 (гранитная крошка), от 0 до 20 , от 0 до 40 – применяются для устройства оснований и покрытий автодорог, а также при укладке щебня методом заклинки, прокладка пешеходных дорожек.

Перечислены стандартные способы применения фракций щебня из гранита. Однако для каждой из них возможны и другие варианты применения. Например, гранитная крошка помимо указанной сферы применения может использоваться при изготовлении тротуарной плитки, бетонных полов, в качестве декора при отделке интерьеров и фасадов, для отсыпания детских и спортивных площадок, дорожек, в качестве антигололедного средства, а также в садово-парковом хозяйстве.

Гравийный щебень также характеризуется достаточно высокими показателями прочности и морозоустойчивости. Он может использоваться в различных качествах – заполнитель бетона и ЖБИ, для устройства оснований и покрытий площадок и дорожек, в качестве балластного слоя железнодорожного пути. Гравийный щебень делится по фракциям следующим образом: 5-20 мм, 20-40 мм, 40-70 мм.

Известняковый щебень является самым распространенным. Его главным преимуществом считается низкая стоимость. Этот материал состоит из карбоната кальция. Может быть белого, желтого, красноватого, бурого и других цветов в зависимости от содержащихся примесей. В большинстве случаев применяется в народном хозяйстве, например, при производстве минеральных удобрений, соды, в качестве флюса при изготовлении портландцемента, для очистки свекловичных соков, в целях придания стеклу термостойкости, в полиграфической промышленности. Стандартные фракции известнякового щебня: 5-20мм; 20-40мм; 40-70 мм.

Для строительных работ очень выгодно использовать щебень вторичного производства. Данный материал имеет невысокую стоимость, но при этом не уступает по качеству первичному щебню. Необходимо, чтобы он был средней фракции с достаточно низким показателем лещадности (зерна должны быть подобны кубу). Это обеспечит качественное сцепление с бетонным раствором. Использование вторичного щебня позволит снизить стоимость выполняемых работ в полтора раза и решить вопрос утилизации строительных отходов. В строительстве могут быть применены как отдельные фракции вторичного щебня, так и нефракционный материал с размером отдельных зерен от 0 до 70 мм.

Читайте также:  Как копать фундамент: вручную или при помощи спецтехники

Шлаковый щебень может применяться в качестве заполнителя цементного бетона, для укрепления оснований в дорожном строительстве и при устройстве асфальтобетонных покрытий. Шлаковый щебень бывает следующих фракций: 5-10мм, 10-20мм, 20-40 мм, 40-70мм, 70-120 мм.

Замешивание в бетономешалке

Цель перемешивания – создание равномерного слоя цементного «молочка» вокруг гранул заполнителя. Достигнуть однородности, перекладывая смесь лопатой, невозможно.

Использование бетономешалки дает прирост прочности смеси до 40% (в сравнении с перемешиванием вручную) – при прочих равных условиях.

Если мешалка объемная (больше 300 л или 0,3 м3), емкость смазывают, прокрутив в ней 5 минут разбавленную цементно-песчаную смесь. Затем раствор выливают – его можно использовать для отделочных или кладочных работ.

Замешивание в бетономешалке

Затем можно закладывать компоненты по плану:

  1. Залить до пятой части расчетного объема воды.
  2. Засыпать весь цемент и песок и помешать около минуты.
  3. Порциями ввести весь щебень.
  4. Начать заливать оставшийся объем воды, следя за однородностью и пластичностью. Жестковатая смесь лучше разбавленной.

Для небольшой бетономешалки порядок действий немного другой:

  1. Смешать весь песок с половиной щебня, не добавляя воду.
  2. Добавить весь цемент и тщательно прокрутить.
  3. Влить примерно 4/5 объема воды.
  4. Засыпать остатки щебня.
  5. Если смесь совсем сухая, добавить остаток воды.

Для маленьких гравитационных мешалок используют также такую схему:

  1. Влить часть расчетного объема воды и 1 ч щебня.
  2. Засыпать весь цемент и песок.
  3. Добавить оставшийся щебень.
  4. Долить воды (если нужно).
Замешивание в бетономешалке

В случае с перемешиванием дольше не значит лучше. Оптимально выгружать смесь через 2 (максимум 5) минут. При удлинении цикла вода начнет испаряться – это выльется в снижение пластичности бетона и путаницу с определением объема воды для следующих партий.

Увеличивать время перемешивания до 6–10 минут имеет смысл при использовании «лежалого» цемента.

Виды щебня по материалу исходного сырья

Популярность щебня в качестве компонента для приготовления бетонной смеси связана с тем, что камни имеют неровную поверхность. За счет шероховатости улучшается их адгезия с цементом, что приводит к повышению степени прочности монолита.

Подушка под фундаментом предназначена, чтобы скрывать неровности грунта и подготовить подходящую по прочности основу под бетонную заливку. Для ее создания выбирают материал средней фракции с размерами отдельных камней от 20 до 40 мм.

Кроме щебня в состав подушки могут входить гравий либо песок. Соответственно получится щебеночно-гравийная или щебеночно-песчаная засыпка, толщина которой может достигать 0,5 м.

Классифицируют щебенку по следующим критериям:

  • по материалу, из которого получают;
  • по степени прочности;
  • по уровню морозостойкости.

По первому критерию материал делится на такие разновидности, расположенные в порядке снижения прочности:

  • гранитный, производимый из природного аналога;
  • гравийный, получаемый переработкой гравия;
  • доломитовый (известняковый), для которого сырьем выступает главным образом известняк;
  • вторичный, являющийся продуктом дробления кирпича, пеноблока, асфальта, бетона и других строительных материалов;
  • шлаковый, получаемый путем переработки побочных продуктов металлургии (шлака и прочих отходов).

Гранитный материал отличают хорошие практические свойства:

  • значительная прочность;
  • устойчивость к воздействию влаги и химически активных веществ искусственного либо органического происхождения.

Гравийная разновидность стоит дешевле гранитной, уступая ей по эксплуатационным характеристикам. Но от нее исходит меньшее по величине радиоактивное излучение.

Известняковый вид, получаемый путем переработки горной породы осадочного происхождения, относительно быстро разрушается водой. Но его также применяют в качестве наполнителя при приготовлении смесей.

Основным достоинством вторичного и шлакового щебня является более низкая цена по сравнению с аналогами. Для добавления в состав бетонной смеси, используемой при строительстве фундамента, эти разновидности не подходят.

Гранитный – вот какой щебень лучше для фундамента с точки зрения прочности. Если учитывать еще и экономическую составляющую вопроса, то оптимальным вариантом является гравийная разновидность. Но применяют также и известняковый дробленый камень.

Вредные компоненты

Щебень должен обладать хорошей стойкостью к химическим реакциям в щелочной среде цемента. Кроме того, камень не может содержать компоненты, провоцирующие коррозию арматурных стержней и закладных деталей. При замесе бетона, в раствор вместе с наполнителем не должны попасть вредные засоряющие включения.

Примеси в щебне, снижающие прочность бетона:

  • глинистые минералы;
  • органические вещества, в том числе уголь, кислоты, горючие сланцы;
  • асбест;
  • минералы, подверженные выветриванию – хлориты, апатиты, фосфориты и т.д.

Качество бетонной поверхности, а также внутреннюю коррозию монолита вызывают:

  • серосодержащие минералы;
  • слюда;
  • слоистые силикаты;
  • гипс;
  • оксиды железа.

Коррозии арматуры в теле бетона может поспособствовать щебень, включающий галогеносодержащие минералы.

Все вышеописанные примеси могут находиться в горной породе, но не более определенных нормативами значений. В зависимости от вредности компонентов, их допустимое содержание варьируется в пределах 0,1-15% по массе или объему.

В дробленом бетоне высокого качества (I группа) должны отсутствовать засоряющие примеси, такие как:

  • стекло;
  • кирпич;
  • керамика;
  • древесина;
  • отделочные и изоляционные материалы.

В трех других группах (II-IV) содержание подобного сора допускается в пределах 1-7% от массы вторичного щебня.