Фундамент надежного дома – это прочный фундамент, а прочность фундамента во многом определяется достаточным запасом прочности бетона, а также другими его свойствами: морозостойкостью, а при высоком уровне грунтовых вод – водопроницаемостью . Чтобы дом простоял долго и без проблем, нужен правильно рассчитанный качественный бетон для фундамента.
Большинство строительных работ связано с использованием цемента
Состав бетона для фундамента
Бетон – это материал, который состоит из:
- Вязание. Чаще всего это цемент (портландцемент). Существует также безцементный бетон, но для фундаментов он не применяется.
- Заполнители:
- сэнди;
- щебень или гравий.
- Вода.
Характер бетона определяется пропорциями всех этих компонентов, а также условиями твердения (схватывания). Оптимальные условия для набора прочности бетоном создаются при температуре +20°С. В таких условиях процесс идет очень активно в течение первых 7 дней. За это время бетон набирает примерно 50% прочности. При таких параметрах уже можно продолжать строительство дальше. Расчетная прочность, принимаемая при проектировании за 100%, в таких условиях достигается за 28-30 суток. В действительности процесс продолжается, но очень медленными темпами. Сила, достигнутая через 30 дней, нигде не учитывается – она уходит «про запас».
С какой прочностью можно продолжать строительство, зависит от качества бетона
При понижении температуры время отверждения значительно увеличивается (при +15°С для достижения 50% прочности требуется около 14 дней). При температуре +5°С процесс практически прекращается, и в таких условиях необходим зимний бетон — с соответствующими добавками и/или мерами по повышению температуры (укутыванием, нагревом в миксере, с использованием нагрева через опалубку или непосредственно нагревом) крепления греющих кабелей к опалубке изнутри).
Цемент
Для изготовления бетона используются различные виды портландцемента. Наиболее распространенными являются:
- Портландцемент начинает твердеть не ранее, чем через 3/4 часа и не позднее, чем через 3 часа после замешивания. Окончание схватывания – через 4-10 часов.
- Шлакопортландцемент – после затворения в зависимости от температуры и параметров раствора начинает твердеть через 1-6 часов, а заканчивается через 10-12 часов.
- Пуццолан-портландцемент – твердение начинается через 1-4 часа, заканчивается через 6-12 часов.
- Алюминиевый цемент – начинает затвердевать через 1 час, заканчивает через 8 (но не позже).
- Марка цемента, необходимая для фундамента, обычно М400 или М500
Для приготовления бетона можно использовать любой из этих типов вяжущих веществ. Только нужно учитывать время застывания раствора – укладывать его и провибрировать нужно до того, как начнется застывание.
Рекомендуемые марки цемента для бетона
Заполнители
На качество бетона также влияют заполнители. Необходимо соблюдать не только рекомендуемые пропорции, но и качественные показатели – влажность и размер зерна.
Песок
В зависимости от размера зерна различают следующие виды песка:
- крупный песок размером 3,5-2,4 мм,
- средний – 2,5-1,9 мм,
- мелкий 2,0-1,5 мм;
- очень мелкий 1,6-1,1 мм);
- тонкие (менее 1,2 мм).
- Одним из компонентов бетона является песок
Для начинки в основном используют крупные и средние, реже мелкие. Песок должен быть чистым – не содержать посторонних включений – корней, камней, остатков растений, кусочков глины. Даже содержание пыли и илистых веществ стандартизировано – они не должны превышать 5%. Если вы решили «добывать» песок самостоятельно, проверьте количество загрязнений.
Для проверки в полулитровую емкость (банку, бутылку), наполненную водой, насыпают 200 куб.см песка. Через полторы минуты воду сливают, заливают снова и встряхивают песок. Процедуру повторяют до тех пор, пока вода не станет прозрачной. Если песка осталось 185-190 см, его можно использовать – запыленность не превышает 5%.
Также необходимо обратить внимание на влажность песка. Все пропорции основаны на сухих ингредиентах. Даже сухой и рыхлый песок имеет влажность не менее 1%, обычный песок – 5%, мокрый – 10%. Это необходимо учитывать при дозировании воды.
Щебень и гравий
Щебень получают путем дробления камня. В зависимости от размера фрагментов различают следующие фракции:
- очень маленький 3-10 мм;
- маленький 10-12 мм;
- средний 20-40 мм;
- большие 40-70 мм.
- Щебень следует использовать в нескольких фракциях
Для приготовления бетона используют несколько фракций – так распределение щебня по объему получается более равномерным, а прочность увеличивается. Размер самых крупных фрагментов стандартизируется: он не должен превышать 1/3 наименьшего размера конструкции. Применительно к фундаментам учитывалось расстояние между арматурой. СНиП также определяет количество мелкого щебня: он должен составлять не менее 1/3 от общего объема.
Гравий имеет примерно те же фракции и размеры, но при его использовании водоцементное соотношение (вода/цемент или в/ц) увеличивается на 0,05 (воды нужно наливать на 5% больше).
Вода
Питьевую воду используют для приготовления и полива бетона. В том числе и тот, который можно пить после приготовления. Морскую воду можно использовать с портландцементом и глиноземистым цементом. Любая другая техническая вода не подходит.
Марка бетона и ее выбор по прочности
В зависимости от свойств бетона его разделяют на классы сжатия и соответствующие марки. Это соответствие показано в таблице.
| Класс бетона по прочности на сжатие | Прочность бетона на сжатие кг/см2 | Ближайшая марка бетона по прочности |
|---|---|---|
| В 5 | 65,5 | М 75 |
| Б 7,5 | 98,2 | М 100 |
| Б 10 | 131,0 | М 150 |
| Вт 12,5 | 163,7 | М 150 |
| Б 15 | 196,5 | М 200 |
| Б 20 | 261,9 | М 250 |
| Вт 22,5 | 294,4 | М 300 |
| Б 25 | 327,4 | М 350 |
| Б 30 | 392,9 | М 400 |
| Б 35 | 458,4 | М 450 |
| Б 40 | 523,5 | М500 |
Прочность бетона на сжатие определяют опытным путем. Этот параметр отражает нагрузку, которую данный бетон может выдержать без признаков ухудшения при длительном воздействии. Исходя из этого свойства, бетон подбирают в зависимости от нагрузки, которую будет создавать дом (она зависит, прежде всего, от веса стен и крыши, но учитываются и многие факторы, в том числе снеговая нагрузка).
При проектировании фундамента и определении его размеров рассчитывают нагрузку от здания. Эта цифра является одним из параметров выбора бренда. Найдите в среднем столбце таблицы значение, близкое к расчетной нагрузке, и определите отметку.
Марка бетона для фундамента в зависимости от материалов стен и грунтов
Проекты и расчеты не всегда выполняются. При строительстве дачи или бани застройщики предпочитают не тратить деньги и разрабатывать конструкции самостоятельно. И хотя качеств бетона много, в частном домостроении для фундамента используют преимущественно древесину:
- М 200. Этот бетон применяется при заливке фундамента легких домов – из бревна или бруса, панельного типа, легких строительных блоков (пеноблоков, газосиликата, керамзитобетона).
- М 250. Данное качество бетона предназначено для заливки фундаментов одноэтажных зданий из кирпича и других материалов той же плотности, с бетонными плитными перекрытиями.
- Качественный бетон М 300 для фундамента кирпичного дома, но в 2 или 3 этажа.
- Какая марка цемента нужна для заливки фундамента, зависит от типа строительного материала и грунта
Также необходимо внести коррективы, учитывающие тип грунта под фундаментом и уровень грунтовых вод. Если почва песчаная или каменистая, а вода ниже нуля, все рекомендации остаются в силе. Если уровень грунтовых вод высокий, а почва пучинистая, качество бетона берут на ступень выше: условия сложнее и требуется больший запас прочности.
Выбор с учетом типа фундамента
Качество бетона для ленточного фундамента при глубокой воде (ниже 2 метров) и средней степени армирования выбирается согласно предыдущим рекомендациям:
- для легких построек – М200;
- для одноэтажных кирпичных зданий – М250;
- для двух и трехэтажных кирпичных зданий – М300.
При устройстве плитного или ленточного фундамента, но при высоком уровне грунтовых вод раствор принимают не ниже М350. Кроме того, наполнителем должен быть только гравий (не щебень), а не мелкий. Для заливки буронабивных свай применяют М200 или М250.
Из всего сказанного выше следует: какая марка бетона используется для фундамента, зависит от:
- материал, из которого построен дом;
- из грунта под фундаментом;
- от глубины залегания грунтовых вод;
- в зависимости от типа фундамента.
- Марка бетона для ленточного фундамента частного дома зависит от почвы и типа строительного материала
Все это кажется сложным, но по сути так оно и есть, но ведь в расчетах в 90% случаев при строительстве небольших домов, коттеджей, бань, гаражей используется бетон класса М200 или М250. А сил обычно более чем достаточно. Главное, соблюдать правильные пропорции при смешивании, все хорошо перемешивать – только однородный раствор может обеспечить необходимую прочность. Также важно при укладке хорошо обработать раствор бетонными вибраторами. Одна только эта обработка повышает качество бетона на одну ступень (он становится более прочным, повышается морозоустойчивость и меньше впитывает воду).
Другие характеристики
Помимо основной характеристики – прочности, бетон имеет ряд других показателей, которые могут повлиять на выбор марки при особых условиях строительства или эксплуатации.
Морозостойкость, водостойкость и удобоукладываемость бетонных изделий
- Морозостойкость – обозначается буквой F. Показывает, сколько циклов замораживания-оттаивания может выдержать данный раствор без потери прочности. Понятно, что чем выше этот показатель, тем лучше (см таблицу). Степень морозостойкости бетона фундамента учитывают при строительстве неотапливаемых помещений (санузлы, периодические дачи). При строительстве постоянного жилья этот показатель можно игнорировать, особенно если фундамент утеплен и по периметру дома сделана утепленная отмостка.
- Водонепроницаемый. Обозначается буквой W. Этот показатель определяет, сколько влаги впитает бетон. После буквы Ш идут цифры от 2 до 10 (на самом деле существуют еще марки W20, но в частном строительстве они не используются). W2 и W4 – высокая и нормальная мощность всасывания. Марки бетона с такой водостойкостью можно использовать только на хорошо дренированных почвах (песок и супеси) с глубокими грунтовыми водами. У W6 уже снижается влагопоглощение, и раствор с такими свойствами можно использовать для фундаментов на плохо отводящих воду грунтах. В водонепроницаемом состоянии W8 впитывает только 4,2% воды от своего общего веса, а W10 — еще меньше.
- Одним из параметров является текучесть
- Комфорт. Обозначается буквой P, за которой следуют цифры от 1 до 5.
- П1 — конус осадочный 1-4 см, раствор полужесткий или малопластичный (почти не соскальзывает с наклонной лопаты);
- Р2 – крышка-конус 5-9 см, средний пластик – соскальзывает с наклонной лопатки;
- Р3 — осадок 10-15 см, полунакипный — когда стекает с плоской лопаты;
- П4 – вытяжка 16-20 см – литая – практически плавающая.
- Р5 – конус оседает более 21 см, раствор вытекает.
Что касается удобства использования, то оно влияет на то, насколько комфортно вам будет работать с решением. Для фундаментов чаще всего используют бетон с характеристикой Р2 (при частом армировании применяют Р3). Допускается использовать П1 при необходимости обработки бетона вибратором – он хорошо схватывает раствор, делая его более однородным.
Учитывая все эти свойства, можно рекомендовать следующие качества бетона для фундаментов одноэтажных домов.
| Тип одноэтажного дома | Немного пучинистая почва | Пучинистая почва |
|---|---|---|
| Панельный, каркасный корпус | М-200 (П3 Ф100 W4) | М-250 (П3 Ф150 W4) |
| Дом из бруса и палок | М-250 (П3 Ф150 W4) | М-300 (П3 Ф150 W6) |
| Дома из газобетона, пенобетона, керамзитобетона | М-300 (П3 Ф150 W6) | М-350 (П3 Ф200 W8) |
| Кирпичный, монолитный дом | М-350 (П3 Ф200 W8) | М-400 (П3 Ф200 W8) |
Помните, что при строительстве двухэтажного дома марка бетона увеличивается на одну ступень от приведенных в таблице.
Пропорции компонентов для бетона
В рецептах составы бетона указываются по весу или объему. Также цемент всегда принимается за 1, а все остальные компоненты принимаются относительно него. Доли распространенных брендов представлены в таблице.
Пропорции для марок бетона. Для фундаментов чаще всего используют М200, М250, М300
Как видите, один и тот же бетон можно получить, используя разные марки цемента. Спите как обычно, только придерживайтесь рекомендованных массовых (или объемных) порций. Портландцемент М400 и М500 чаще всего используют при заливке фундаментов. При составлении смеси помните, что если вместо щебня используется гравий, воды добавляют на 0,05 больше.
Как расшифровать табличную инструкцию? Например, возьмем бетон марки М250, он будет изготовлен из портландцемента М400. Мы сосредоточимся на массовости. Затем выберите соответствующую строку в третьем столбце: 1/2,1/3,9. Это значит, что на один килограмм цемента М400 мы берем 2,1 кг щебня и 3,9 кг песка. Количество воды можно взять из таблицы ниже – на щебеночную засыпку это 0,65 кг.
Водно-цементное соотношение для разных марок бетона
Если мы составим тот же бетон по объему, например, 10-литрового ведра, то пропорции берем из четвертого столбца: 19.10.34. Это значит, что на 1 ведро цемента добавляем 1,9 ведра песка, 3,4 ведра щебня. Соотношение вода/цемент остается прежним: 0,65 ведра.
Иногда нужно посчитать, сколько компонентов потребуется на куб бетона.
Пропорции бетона на кубический метр. Масса комплектующих указана в килограммах, детали указаны в скобках.
В другой таблице сведены данные о расходе цемента М400 и М500 на кубометр наиболее популярных марок бетона при строительстве фундамента.
Расход цемента на кубометр бетона различного качества
Правильное качество бетона для фундамента – залог его прочности. Но качественная связь стоит очень дорого. Если по всем приведенным рекомендациям вам предстоит использовать М300 и выше, лучше заказать расчет фундамента, который подтвердит или опровергнет ваши предположения.