Процесс получения щебня включает его дробление из горных пород, тогда как гравий представляет собой результат естественной эрозии горных материалов. В результате этого, при сравнении, поверхности и формы частиц щебня зачастую имеют более острые и грубые грани, тогда как гравий, как правило, отличается гладкостью и округлыми контурами.
Какую марку бетона выбрать для фундамента?
При планировании строительства любого здания или сооружения разрабатывается проект, который включает детальный инженерный расчёт несущих конструкций. Фундамент, как ключевой элемент любой постройки, несёт основную нагрузку и требует особого внимания. Конструкция фундамента определяется множеством факторов, таких как тип грунта, глубина промерзания, а также уровень грунтовых вод. Выбор типа фундамента также зависит от назначения объекта. Например, для гаража или бани допустимо использовать винтовые фундаменты, тогда как капитальные здания требуют установки ленточных или плитных фундаментов, которые должны быть выполнены из бетона с высокой прочностью.
Типы бетона, используемые в конструкционном строительстве
Каждое строительное сооружение включает как несущие, так и ограждающие конструкции. Несущие части, такие как сваи, балки, плиты перекрытия и фермы, способствуют прочности общего каркасного строения. Эти элементы могут быть как изготовлены из тяжелого бетона на заводе, так и залиты непосредственно на строительной площадке. В качестве навесных конструкций целесообразно применять плиты, выполненные из легких и ячеистых бетонов. В малоэтажном строительстве для возведения несущих стен используются легкие формованные блоки. Тяжелые конструкционные бетоны являются основными компонентами любого сооружения, обеспечивая необходимую прочность и надежность. Искусственный бетонный камень создается путем смешивания цементного теста с инертными наполнителями, такими как песок и щебень. Формы для бетона могут быть изготовлены в заводских условиях или залиты на месте в подготовленных опалубках. На начальном этапе, когда происходит набор прочности, конструкции требуют заботы и регулярного ухода. Изготовленные в условиях железобетонных изделий соответствуют строгим требованиям прочности и стандартам качества, установленным ГОСТом.
После застывания и затвердевания все строительные растворы на основе цемента приобретают уровень прочности, который определяется показателями, стойкими к разрушению под воздействием сжатия. Образцы помещают в формы размерами 10х10 см, хранят при температуре 20°C на протяжении 28 дней, после чего подвергаются раздавливанию под прессом для определения усилия, при котором происходит их начальное разрушение. Средняя прочность выражается в килограммах на квадратный сантиметр и обозначается символом М. В то же время образцы, разрушенные при испытаниях с применением машин и давления в мегапаскалях, маркируются как класс по прочности и обозначаются индексом В. Один мегапаскаль (МПа) эквивалентен 9,81 килограмма на квадратный сантиметр. Эта интернациональная система измерений используется проектными организациями для обеспечения стандартов. Класс считается более точной характеристикой, поскольку обозначение М представляет собой среднее значение, в то время как В учитывает 95% всех измерений. Таблица классов и марок жесткого бетона и их применение
| Класс В | Марка М | Место применения |
| 12,5 | 150 | Фундаменты под легкие конструкции, архитектурные формы |
| 15 | 200 | Создание подпорных конструкций, лестничных пролетов на железобетонных элементах, фундаменты малонагруженных зданий |
| 20 | 250 | Плиты перекрытий для объектов с небольшой нагрузкой, фундаменты под кирпичные дома с использованием железобетонных перекрытий. |
| 22,5 | 300 | Фундаменты всех типов для малоэтажного, промышленного и гражданского строительства. |
| 25 | 350 | Многопустотные плиты, перекрытия, балки и заливка фундаментов для многоэтажных построек. |
| 30 | 400 | Аэродромные полосы, банковские хранилища и гидротехнические сооружения. |
- Вяжущее вещество: цемент.
- Мелкий заполнитель: песок, очищенный от глины, породы и других примесей.
- Щебень: одна или две фракции по размеру частиц.
- Вода: технического назначения, теплая и мягкая.
- Добавки: пластификаторы, морозостойкие реагенты.
Качество каждого из компонентов напрямую влияет на прочностные характеристики конечного бетона.
Правильный выбор цемента
В промышленности можно найти различные виды цементов, предназначенных для разных целей. Важно помнить, что цемент со временем может слежаться, менять цвет и постепенно терять свои свойства. Ориентироваться стоит на продукцию, которая остаётся сыпучей и была произведена максимум два месяца назад. Через полгода с момента производства такой материал может потерять до 30% своей прочности, а за год — до 40%. Это обстоятельство потребует увеличения пропорций в смеси.
Бетон для различных типов фундаментов
При решении, какой бетон выбрать для фундамента частного дома, необходимо учитывать его конструктивные особенности:
- Ленточный — представляет собой контур из железобетона, обозначающий периметр несущих стен. Для одноэтажных каркасных и бревенчатых зданий опорные пояса формируются с использованием бетона марки М250 и выше; для двухэтажных коттеджей используется бетон марки M300/M350.
- Плитный — это монолитная железобетонная платформа. Для сооружений из тяжелых строительных материалов с наличии цокольного или подвального этажа для основы требуется бетон М250 и более. Для двухэтажных домов в таких случаях заливают основание бетоном марки М300/M350.
- Свайный — железобетонные опоры (сваи) устанавливаются в наиболее нагруженных частях будущего здания (например, в углах). Для формирования данных опор рекомендуют использовать раствор бетона марки М250. Однако стоит отметить, что свайный фундамент не предназначен для влажных и рыхлых грунтов.
Что важно учитывать при выборе бетона?
При определении, какой бетон марки подходит для фундамента дома или коттеджа, важно оценить ряд факторов. Смесевые растворы подбираются с учётом предполагаемых нагрузок, климатических условий и характеристик грунта.
Местонахождение участка: сезонные изменения уровня подземных вод, состав грунта и глубина промерзания. Анализ характеристик почвы на участке поможет установить, какая марка бетона будет наиболее подходящей для фундамента. Чтобы избежать пучения, усадки и деформации оснований, специалисты рекомендуют применять бетон не менее М350 на сложных грунтах.
Общая нагрузка: включает в себя этажность (включая подвал), вес стен и кровли, а также величину давления, принимая во внимание веса мебели, людей и техники. Чтобы избежать разрушения фундамента, необходимо тщательно подбирать состав и марки бетона. Для фундамента каркасного дома, легких брусовых конструкций и зданий до одного этажа подойдет бетон марки M250; для двухэтажных сооружений из кирпича/газобетона/пеноблоков — M300. Для коттеджей из кирпича с цокольным этажом или подвалом и тяжёлых зданий из цельнолитых бетонных конструкций требуется бетон не менее M350.
Эксплуатационная прочность: после заливки бетона процесс набора прочности продолжается в течение примерно 28 дней. Для предотвращения воздействия деформаций на фундамент в процессе замешивания раствора используются специальные пластифицирующие добавки и противоморозные реагенты.
Что еще влияет на прочность бетона?
На прочность бетона влияют следующие факторы:
- водоцементное соотношение;
- условия твердения.
Водоцементное соотношение
Водоцементное соотношение — это соотношение количества воды к количеству цемента в смеси. Чем меньше это отношение, тем меньше воды включено в смесь, и, соответственно, прочность готового бетона выше.
Важно!
Количество воды в смеси должно быть таким, чтобы цемент мог полностью увлажниться. Для обеспечения полного смыкания достаточно соотношения в/ц = 0,3, однако в этом случае смесь будет очень жесткой и трудно поддающейся укладке. Для качественного заполнения опалубки и избежания пустот потребуется длительная обработка вибрацией.
Увеличение водоцементного соотношения способствует получению более подвижной смеси, которая хорошо распределяется и заполняет форму, но в то же время это приводит к снижению прочности бетона.
Обычно применяются смеси с водоцементным соотношением в диапазоне от 0,45 до 0,55, а для увеличения подвижности и удобства при укладке в состав добавляют пластификаторы.
Пластификаторы — это специальные добавки, которые вводятся в бетонную смесь в очень малых концентрациях, но предоставляют значительные преимущества:
- улучшение подвижности смеси на 1—2 балла;
- повышение удобоукладываемости;
- продление срока жизни смеси, что особенно удобно, если необходимо транспортировать её на большие расстояния;
- снижение расхода цемента до 20%;
- экономия воды;
- увеличение плотности и прочности конечного бетона;
- снижение энерго- и трудозатрат на обработку бетона.
Условия твердения
Для качественного набора прочности бетону необходимо создать оптимальные условия:
- температура окружающего воздуха должна составлять около 18° C;
- влажность воздуха должна быть близка к 100%.
При этих условиях все процессы будут идти оптимально, что обеспечит бетону необходимую прочность в предусмотренные сроки.
Если условия значительно отклоняются от оптимальных, это может негативно отразиться на качестве бетона:
- при низких температурах процессы набора прочности замедляются, а при температуре ниже 5° C они фактически останавливаются;
- при высоких температурах бетон может быстро пересохнуть, что также ухудшает его прочностные характеристики;
- низкая влажность воздуха приводит к пересыханию бетона и заторможению реакций гидратации.
Чтобы обеспечить правильный набор прочности в неблагоприятных условиях, принимаются следующие меры:
- при проведении работ с бетоном в условиях низких температур используют противоморозные добавки, замешивают бетон на прогретых заполнителях и горячей воде, а также применяют укрытие и/или обогрев бетона до достижения критической прочности;
- в условиях низкой влажности и высокой температуры бетону необходимо обеспечить полив водой и соответствующую защиту от пересыхания.
Классы или марки бетона?
Основная классификация бетонов осуществляется по прочности, что подразумевает разделение на классы в зависимости от их предельной нагрузки, которую они могут выдержать без разрушения.
В связи с тем, что до 1986 года в Советском Союзе бетоны классифицировали по маркам, до сих пор сохраняется некоторый уровень путаницы в этом вопросе.
Классы бетона присваиваются в зависимости от максимальных нагрузок, которые бетон может выдержать в мегапаскалях (МПа). Эта характеристика является более точной, чем марка, которая обозначает средние значения прочности в килограммах на квадратный сантиметр.
Класс бетона обозначается буквой В и сопутствующим числовым показателем.
Важно!
Соответствие марок и классов бетона можно найти в специализированных таблицах. Однако необходимо учитывать, что не все соотношения точны и могут содержать отклонения.
Какой марке бетона отдать предпочтение для фундамента
Для корректного выбора бетона необходимо иметь проектную документацию. Заказать такую можно в проектном бюро, где профессионалы проведут все необходимые расчеты и дадут обоснованные рекомендации. В случае невозможности обратиться к специалистам, можно попытаться самостоятельно определить нужную марку бетона для фундамента частного дома. Рассмотрим факторы, которые следует учитывать при принятии решения.
Факторы выбора бетона
- Масса будущего здания. Обязательно учитываются характеристики, такие как количество этажей, материал для стен, перекрытий и крыши. Чем больше нагрузка, тем выше должна быть марка бетонной смеси. Например, для массивного кирпичного одноэтажного здания подойдет бетон М350, тогда как для легкого каркасного аналога можно использовать смесь М200.
- Тип конструктивного фундамента. Для ленточных систем достаточно менее прочных марок, а для свайного фундамента, наоборот, подбираются более плотные и высококачественные марки.
- Уровень подъема грунтовых вод. В случае высокого уровня требуется использование водостойкого бетона, иначе влага быстро повредит фундамент.
- Характеристики почвенного грунта. Для плотных тяжелых пород, таких как все виды глин, подходят бетоны марок М400 или М350. Для скалистых пород и песчаных грунтов вполне достаточно марки М250.
Чтобы упростить выбор подходящей марки бетона для различных типов фундаментов, мы подготовили таблицу с усредненными значениями. Так, для буронабивных свай нормативно рекомендуются смеси М300 или М350.
| Материалы стен | Ленточный | Плитный | Ростверк свайной конструкции |
|---|---|---|---|
| Кирпич или другой камень, один этаж | М250 | М300 | М300 |
| Кирпич или другой камень, два этажа | М300 | М350 | М300 |
| Легкий пористый бетон, один этаж | М200 | М250 | М250 |
| Легкий пористый бетон, два этажа | М250 | М300 | М250 |
| Древесина, один этаж | М200 | М250 | М200 |
| Древесина, два этажа | М200 | М250 | М200 |
При этом стоит учитывать, что чем ниже марка, тем более доступной будет бетонная смесь в ценовом отношении. Однако не рекомендуется ориентироваться только на стоимость при выборе. Фундаментальная конструкция проектируется с учетом определенной прочности, особенно если предполагается строительство цокольного этажа. Но разумная экономия возможна: например, бетоны М400 или М350 имеют высокую плотность и обеспечивают дополнительную защиту от влаги, однако они значительно увеличивают стоимость фундамента. Если расчёты позволяют, можно рассмотреть заливку фундамента из менее дорогого материала с дальнейшим проведением гидроизоляционных работ.
Рекомендуется заказывать раствор для заливки фундамента в специализированных компаниях. Это гарантирует не только высокое качество, но и строгое соблюдение технологии приготовления. Залить нужное количество смеси самостоятельно может быть довольно сложно, а соблюдение всех технологических аспектов критически важно. Невыполнение рецептуры или технологии негативно повлияет на качество и прочность финального монолита.
Пластичность или подвижность
Пластичность (обозначается буквой П) является еще одним важным параметром, как и все прочие. Этот показатель выражается числовым значением от 1 до 5. Чем выше значение числа, тем более текучим является используемый материал. В большинстве случаев для заливки фундамента применяется материал с пластичностью от П3 до П5.
В частном доме используется несколько типов оснований: свайные, плитные и ленточные. Выбор типа конструкции основан на уровне нагрузок и характеристиках грунта. Поэтому правильный выбор марки бетона имеет критическое значение для успешного строительства.
Ленточный фундамент
При выборе бетона для ленточного фундамента необходимо учитывать уровень грунтовых вод, наличие подвала, а также степень армирования. Для лёгких конструкций высотой не более двух этажей подойдут марки бетона М200—300. Для более массивных конструкций рекомендуется использовать материал не менее марки М300. Для монолитных объектов идеальным вариантом будет применение бетона М350. Если глубина залегания грунтовых вод составляет менее двух метров, оптимальным решением для ленточного фундамента станет использование марки М350 с добавлением гравия. Для строительства подвалов в различных условиях можно использовать бетон средних и высоких марок с дополнительной гидроизоляцией.
Свайная конструкция является альтернативой ленточному фундаменту и особенно рекомендуется для мерзлых и влажных грунтов. Сваи заливаются облегченными или тяжелыми бетонами марки М300 и выше. Для каменистых грунтов целесообразно применять бетон М350. При формировании ростверка требуется использование марок М300 и М350, выбор которых зависит от этажности строящегося объекта.
