Выбор бетона для фундамента

Компоненты раствора

Цемент – это порошкообразное вяжущее вещество, способное твердеть в воде и на открытом воздухе.  В совокупности с крупным и мелким заполнителем обеспечивает прочность и надежность возводимой конструкции.

Получают цемент в результате измельчения смеси клинкера, гипса и специальных добавок в заданных пропорциях.  В свою очередь, клинкер – это продукт от обжига известняка с глиной и другими составляющими, от которых зависят свойства и наименование цемента. Зависимо от исходного сырья различают следующие виды гидравлического вяжущего:

• портландцемент:
• шлакопортландцемент;
• пуццолановый;
• известковый;
• тампонажный;
• сульфатостойкий и другие.

При формировании цементно-песчаной смеси (ЦПС) с целью получения бетона заданной прочности нужно учитывать марку портландцемента по прочности. В следующей таблице приведены прочностные показатели материала по старой и новой системе:

Кроме того, при выборе материала для приготовления бетона с нужными характеристиками учитываются и другие свойства цемента:

• Тонкость помола напрямую влияет на прочностные показатели бетонной смеси, особенно в начале затвердевания.
• Плотность отражается на величине водоцементного отношения, а значит на расход воды. Чтобы его снизить, при этом получить хорошую удобоукладываемость смеси, используют пластифицирующие добавки.
• Морозостойкость особенно важна при строительстве зимой или в районах с круглогодичными низкими температурами наружного воздуха.
• Трещиностойкость. На этот показатель влияет такое понятие, как равномерность расширения объема при твердении.

В зависимости от того, из каких компонентов изготовлен цемент, вышеперечисленные качества варьируются в довольно широких пределах.

Бетонная смесь, в которую, кроме цемента, входит песок, а также щебень или гравий, формируется в зависимости от предназначения состава. Какие пропорции цемента, песка и щебня должны содержаться в нем определяют в соответствии рекомендациями ГОСТ 27006 — 86 (1989) «Бетоны. Правила подбора составов» и ГОСТ 7473 — 94 «Смеси бетонные. Технические условия».

Для бетонной смеси используется песок с размером зерна 1,2-3,5 мм

При выборе этого компонента обращают внимание на чистоту материала. Чтобы приготовленная цементно-песчаная смесь была высокого качества, присутствие в песке ила и глиняных частиц не должно превышать 5 %

Проверить соответствие песка для использования можно с помощью воды. Для этого в емкость нужно насыпать небольшое количество исследуемого компонента, добавить воды и взболтать состав. Если жидкость мутная и содержит взвешенные частицы глины, то песок не пригоден для приготовления бетона.

В состав бетонной смеси, используемой при заливке фундамента, входит щебень или гравий средней фракции. Использование зерен крупного размера приведет к потере прочности основания для строительства здания.

Изготовление бетона высокого качества возможно при использовании теплой и чистой воды, без второстепенных примесей (масел, красок).

При приготовлении цементно-песчаной смеси нужно учитывать, что не бывает абсолютно чистых компонентов. На практике бывает сложно точно провести расчет пропорции песка, цемента для фундамента, особенно при заливке основы для индивидуального строительства.

Дополнительно нужно учесть тот фактор, что со временем цемент для фундамента теряет часть своих свойств. За полгода хранения материал понижает на треть связующие качества. Соответственно, понижается марка, характеризующая предел прочности на сжатие.

Состав бетона для фундамента

Для приготовления бетона нужно использовать песок с частицами от 1,2 мм до 3,5 мм. Более мелкий песок непригоден. В идеале песок должен быть чистым, то есть не должен содержать частиц глины или ила. Допускается содержание илистых и глинистых частиц до 5%, большее количество значительно сказывается на прочности бетона. Проверить наличие загрязнений в песке можно так: насыпать песок в бутылку, налить туда воды и взболтать. Если вода остается прозрачной или чуть-чуть мутной, значит песок чистый. Если вода становится сильно мутной, окрашивается в цвет глины, а когда отстоится, сверху песка оседает глиняный осадок, значит песок содержит слишком много глины и его нельзя использовать для приготовления бетонной смеси для фундамента.

Гравий также должен быть чистым, по крайней мере, не должен содержать большого количества глины. Размеры частиц гравия могут быть от 1 до 8 см. Так же вместо гравия может использоваться щебень тех же размеров.

Существует несколько видов цемента: портландцемент, шлакопортландцемент, пуццолановый портландцемент и их быстротвердеющие варианты. Все они имеют одну природу, но имеют некоторые особенности. Портландцемент – это наиболее распространенный цемент, который может использоваться для строительства любых сооружений, в том числе и для заложения монолитного фундамента. Шлакоподрландцемент в отличие от него имеет большую влагостойкость и меньшую морозостойкость; медленнее набирает прочность. Пуццолановый портландцемент предназначен для использования в условиях большой влажности, то есть для строительства подводных и подземных конструкций; на воздухе дает большую усадку и частично теряет прочность. Использование быстротвердеющие цементов позволяет сократить срок созревания бетона до двух недель, но размешивать и заливать быстротвердеющую бетонную смесь так же надо быстрее, что не очень удобно при самостоятельном строительстве. При строительстве монолитного фундамента своими руками наиболее подходящим будет обычный портландцемент.

Каждый вид цемента имеет различные марки: 200, 300, 400 и т.д. Марка цемента означает, какой предел прочности на сжатие в кг/см2 у бетонного кубика с ребром 20 см после созревания в течение 28 дней. Марка бетона принимается в 1,5-2 раза меньше марки цемента.

Типы оснований

Ленточный фундамент выбирают в том случае, если стены будут иметь большой вес и основными стройматериалами являются кирпич, камень, бетон или древесина. Исходя из названия видно, что он закладывается с учетом внутренних и внешних стен по всему периметру, копируя очертания здания. Основными материалами для работ выбираются бетон, арматура или железобетон. Обязательно используется опалубка, в нее заливают смесь, а затем ее уплотняют.

Фундамент сборного типа делается в основном из блоков, он рассчитан на малогабаритные здания с цокольным этажом и подвалом. Первоначально укладывается «подушка», затем на нее железобетонные блоки, которые укрепляются цементным раствором. Обязательным условием является нанесение гидроизолирующих средств на наружную сторону. Он подходит только для песчаного грунта, без содержания глины или суглинков.

Столбчатые основания выбираются для деревянных или каркасных домов, т.е. легкие конструкции. По периметру пробуриваются скважины глубиной не менее 2 м, устанавливается арматура и заливается бетон. Между полученными столбами нужно установить связующие перемычки, для обеспечения дополнительной опоры.

Подбор марки

Если строительство осуществляется своими силами, без составления точного проекта, то в любом случае возникнет вопрос, какая марка бетона подойдет под фундамент. А это зависит, прежде всего, от типа и вида строения, и условий дальнейшей эксплуатации. Основные параметры, которые влияют на выбор класса:

1. общий вес и коэффициент нагрузки на основание;
2. характер грунтовых вод, почвы и сейсмическая активность местности;
3. тип цокольной и подземной частей строения: подвал, сваи, лента.

Каждая марка бетона имеет свою сферу применения:

М-100 – М-300 – применяются только для строительства ненесущих и неответственных конструкций, тротуары и пешеходные дорожки;

М-350 – применим для строений, которые способны выдерживать большие нагрузки, автомобильные дороги, лестничные площадки;

М-400, М-450, М-500 – используются для возведения фундаментов многоэтажных строений, в промышленных объектах, административные учреждения.

Таким образом, маркировка бетона, которая предназначена для заливки фундамента, должна быть не ниже М300. Хотя для деревянного дома некоторые берут марку М200 или М250, он значительно дешевле и способен выдерживать нагрузку строения из бруса, газосиликата и пеноблоков.

Для песчаных и скальных устойчивых грунтов подойдет марка М200-М250, но чаще всего встречаются глинистые или суглинистые почвы, которые очень нестабильны. При промерзании они увеличиваются в объеме, поэтому дома на таких почвах могут подниматься. Единственным выходом из ситуации является копать котлован до непромерзаемых грунтов и возводить ленточный тип. Здесь марка для монолитного ленточного фундамента должна быть не менее М250, чтобы основание противостояло подъему почвы после зимы.

Огромную роль играют такие параметры как морозостойкость и водонепроницаемость. Естественно, чем выше эти показатели, чем лучше и дороже материал. Поэтому нецелесообразно использовать для фундамента с подвалом обычный бетон.

Разбираясь в вопросе, какой маркой бетона заливать фундамент, нужно учитывать тот факт, что более дорогие смеси обладают большей прочностью, морозостойкостью и водонепроницаемостью. Лучше переплатить 150 рублей, но быть уверенными в надежности.

Также при строительстве одноэтажных зданий чаще выбирается бетон более низкой марки, чем при возведении многоэтажных зданий. Примерные расчеты на основание для одноэтажного дома в зависимости от геологии его участка отображены в таблице.

Важно! Такой параметр как сульфатостойкость бетона. Если фундамент будет находиться в агрессивной среде, где, например, подземные воды с большим количеством сульфатов, нужно использовать соответствующие материалы, либо используя специальные добавки.

С каких элементов состоит такой фундамент

Схема устройства ленточного прерывистого фундамента.

Фундаментная подушка

Она считается самой важной и ключевой частью основания, ведь именно на нее ложится основная нагрузка от здания. Производится в форме удлиненной трапеции, внутри предусмотрена соединительная несущая арматура, размеры могут существенно отличаться в зависимости от надежности и прочности

В производстве подушек используется только лучший армирующий материал и бетоны класса не менее В-12,5.
Фундаментные блоки. Это параллелепипеды, сделанные с бетона с дополнительным армированием. Тут используется бетон класса В-7,5-В-15. По сторонам блоков есть конструктивные пазы, поэтому блоки соединяются между собой в виде пазлов. Размеры отличаются, как и структура бетона и армирования.

Покупка бетона для фундамента

На сегодняшний день существует достаточно много производителей строительных материалов как зарубежных, так и отечественных. Те фирмы, которые уже давно работают на рыке потребителей и заботятся о своей репутации, не будут рисковать, отпуская в продажу не качественный товар. Все закупки строительных материалов подтверждаются соответствующими сертификатами качества.

К великому сожалению, для того, чтобы убедиться в качестве бетона, необходимо замесить раствор и применить его непосредственно на месте назначения либо сформировать тестовую отливку. Если вы приобретаете бетон в сомнительном месте, то существует высокая доля вероятности купить не качественный товар.

Из всего вышеперечисленного можно сделать выводы, что самый оптимальный вариант, который позволит вам приобрести товар нужного качества и не тратить лишние денежные средства – это покупка бетонного раствора, который изготовлен в промышленных масштабах на предприятиях, имеющих все необходимые сертификаты. Причем, за качеством отпускаемого бетона следит специальная служба технического контроля.

Расчет монолитного железобетонного фундамента.

Расчет фундамента для дома заключается в определении глубины заложения и площади самого основания. Для всех зданий выбирают глубину заложения ниже отметки промерзания грунта. Эта величина известна для каждой местности.

Перед началом расчета производится анализ грунта, определяется его расчетное сопротивление. Принцип любого расчета фундамента для дома заключается в том, чтобы определить суммарный вес от всех конструктивных особенностей здания, включая полезную нагрузку от людей, мебели, оборудования, а также временную нагрузку от снега и ветра, и чтобы этот вес не превышал прочности грунта под подошвой фундамента.

Для каждого типа сооружений существует программа для расчета фундамента, но лучшим вариантом будет привлечение лаборатории для определения предела прочности грунта по всей глубине заложения и в нескольких точках будущей постройки. Сам расчет фундаментов, пример расчета фундамента сейчас рассмотрим, является важным этапом. Данный момент можно пояснить следующей формулой:

 S> k (n)*F/k*R

где:

S – площадь подошвы фундамента;

K (n) – коэффициент надежности, равный 1,2;

F – суммарная расчетная нагрузка на грунтовое основание;

K – коэффициент условий работы от 1 до 1,4 (в зависимости от грунта);

R – расчетное сопротивление грунта, выбирается по специальной таблице.

Технология заливки бетона

Есть несколько вариантов заливки — бетон может заливаться в грунт, который предварительно выравнивают, а может использоваться опалубка. В первом случае роется траншея, ее стенки хорошо утрамбовываются. Этот метод подходит для легких домов, для дорожек на участке, или площадок под стоянки для автомобиля. Во втором случае, когда строятся более тяжелые дома, которые могут достигать нескольких десятков этажей, стоит основательно подготовиться, потому что бетон — тяжелый и тягучий, и конструкция из опалубки может деформироваться под его воздействием, а устранить это в последствие очень проблематично и накладно.

Схема заливки и затирки бетонной смеси.

Если же есть желание обустроить дорожки из брусчатки или плитки для тротуара, то для увеличения их срока службы, необходимо основание, лучше всего сделать площадку из цементобетона. Она заливается при помощи специального миксера или вручную — ведрами и лопатами.

Для большого объема используют большие миксера или бетономешалки, бадьи, подъемные краны и лопаты для выравнивания.

Если предварительно все подготовительные работы сделаны, а к расчетам подошли ответственно, то технология укладки бетона покажется не очень сложной. Площадку под строительство разравнивают, в зависимости от рельефа определяется толщина заливки, и ставятся разметки. Чтобы залить все ровно, необходимо использовать маяки, для этого деревянные или металлические колышки вбивают в землю по углам и посередине заливаемой площадки, и между ними туго натягиваются нити, а под ними уже устанавливают сами маяки.

Металлические прутики, профиль для гипсокартона или арматура — все это прекрасно подходит для маяков. Они устанавливаются поверх цементного раствора, и нити, которые натянули заранее, должны чуть прикасаться к маякам. Все это оставляют на 24 часа, до полного высыхания.

https://youtube.com/watch?v=M6CueryYW7o

Стоит помнить, что устойчивость бетону придает армирование конструкций. Для этого можно применять стальные стержни, старые трубы и швеллеры, уголки и проволоку с крупным сечением. Лучше всего, если этот процесс происходит поэтапно: в первую очень укладывается арматура, после заливается небольшой слой бетона, после — вновь арматура, затем опять бетон и так далее. Количество этапов зависит от того, какую прочность необходимо придать заливаемому материалу. После всей заливки требуется бетон хорошо утрамбовать, проштыковать, а еще желательно использовать вибратор, который поможет уплотнить залитую конструкцию равномерно.

Когда бетон залит, необходимо подождать не менее 2-х недель, прежде чем снимать опалубку. Тогда он уже затвердеет полностью и не растечется. После заливания фундамента также заливается отмостка, ее ширина редко превышает 10 см. Она не выполняет декоративную функцию, а необходима, чтобы предотвратить просадку здания и разрушение фундамента.

Нюансы приготовления раствора

Соотношение компонентов в бетоне должно быть строго определённым, иначе прочность состава не будет соответствовать необходимым параметрам.

Чтобы получить раствор нужной марки, используют цемент, класс которого в 2 раза выше. Объём песка и щебня рассчитывают в долях по отношению к цементу. Обычно для приготовления бетонного раствора берут 1 часть цемента, 2 части песка и 4 части щебня.

Бетон готовят из определённого количества компонентов

Таблица: пропорции компонентов бетона при использовании цемента марки М400

Таблица: пропорции компонентов бетона при использовании цемента марки М500

Технология приготовления бетона

Столь же важно соблюдать технологию смешивания всех составляющих бетонного раствора. В противном случае он получится неоднородным, с комочками и пузырьками воздуха — провокаторами появления в бетоне пустот и сгустков

Способы замешивания бетона:

1. Замес. Для замеса бетона удобно использовать тачку. Её предварительно нужно очистить от масел, остатков почвы, удобрений. После замеса обязательно вымыть.

2. Замес на фанере. Для замешивания на фанере нужно предварительно перемешанные сухие компоненты выложить горкой.

3. Замес в бетономешалке. Засыпать и заливать ингредиенты бетона в бетономешалку можно в любой последовательности. Только зимой подогретую воду заливают после перемешивания сухих составляющих.

Бетонный раствор на фанере готовят следующим образом:

1. В середине большого листа из фанеры создают насыпь из песка и щебня.
2. Берут необходимое количество сыпучих компонентов.
3. В смесь вносят цемент, который тщательно смешивают с остальными составляющими бетона при помощи лопаты.
4. Формируют остроконечную горку и создают в ней «кратер».
5. В отверстие «вулкана» до краёв наливают воду. Когда она поглотится сыпучими веществами, все компоненты перемешивают.
6. В очередной раз сформированную горку порционно добавляют воду. Получившуюся массу месят до тех пор, пока она не превратится в однородную пасту.

Какой бетон нужен для фундамента

Самостоятельное ведение строительных работ без специальных знаний во многих случаях приводит к серьезным проблемам, поэтому сто раз подумайте, прежде чем решиться на такой ответственный шаг. Лучше пригласить специалистов, которые точно рассчитают, какой бетон лучше применять для фундамента, на основании всей имеющейся информации.

При строительстве гаража, сарая, беседки или небольшого деревянного дачного домика без подвала можно провести приблизительные расчеты будущей нагрузки на фундамент. Обычно для таких строений достаточно столбчатого фундамента и бетона М-200 или М-250.

Строительство жилого дома предусматривает проведение тщательных расчетов, учитывающих следующие факторы:
— характер грунта и уровень залегания грунтовых вод;
— наличие в будущем строении подвала или подземного этажа;
— вес будущего сооружения, нагрузка на фундамент;
— тип фундамента;
— температурный режим и уровень влажности при эксплуатации фундамента.
Необходимо учесть все, без исключения, факторы, чтобы точно знать, каким бетоном заливать фундамент.

Характеристики грунтов

Песчаные и скальные грунты считаются комфортными для фундаментов по причине однородности, то есть нагрузка на фундамент будет равномерной. Для легких зданий, строящихся на таких грунтах, подойдет бетон М-150 – М-200. Для строений из тяжелых материалов — марки М-300 и М-350.

У глинистых грунтов высокая пучинистость. Глина значительно увеличивается в объеме во время промерзания. Это происходит неравномерно, в зависимости от ее насыщения водой в различных местах. То есть воздействие на фундамент глинистой почвы во время морозов будет неравномерным. В таких грунтах не задаются вопросом: «Какой бетон выбрать для фундамента?» Используется бетон от М-350 до М-450.

Нагрузка на фундамент

Вес здания зависит от материала, из которого оно будет построено, соответственно:
— деревянный или сборно-щитовой домик можно строить на фундаменте М-150 — М-200;
— дом из профилированного бруса, из бревен, пеноблоков, газосиликатных и керамзитобетонных блоков возводят на фундаменте из бетона марки М-250 – М-300;
— кирпичные, монолитные и панельные строения требуют применения марок от М-350 и выше.

Водонепроницаемость фундамента

Принимая решение, какой бетон выбрать для фундамента, необходимо учитывать наличие подвала в доме

Если подвал предусмотрен, тогда важное значение приобретает такой показатель бетонной смеси, как водонепроницаемость. У бетона М-350 этот показатель в два раза лучше, чем у М-250, исходя из этого, делайте выводы

Если вы все же решите сэкономить, тогда сделайте фундамент водонепроницаемым при помощи наружной гидроизоляции или при помощи добавок, увеличивающих водонепроницаемость.

Что такое план сборного фундамента

Пример чертежа сборного ленточного фундамента

Это ключевой документ любого проекта строительства сборного фундамента. Без него запрещено приступать к строительству такой конструкции, ведь только тут обозначены все технологические и структурные характеристики основания, наличие и количество блочных конструкций и элементов плит. План всегда должен включать следующую информацию:

1. Глубину монтажа всех элементов;
2. Конфигурацию, размеры и характеристики всех элементов сборного фундамента;
3. Расположение и размеры коммуникационных отверстий;
4. Расположение подушек и блоков.

Фундамент в виде монолитной плиты

Если на отведенном участке после произведенных замеров прочность основания намного ниже, чем требуемая для устройства ленточного фундамента, его выполняют в виде плиты или свай с ростверком. И когда подразумевается монолитная плита фундамента, толщина обычно составляет  в пределах 250-300 мм. Но это вычисляется в зависимости от условий и места эксплуатации самого строения, и поэтому, когда планируется фундамент плита, расчет толщины лучше всего доверить специалистам, чтобы в дальнейшем исключить возможные дефекты основания всего дома в целом, что может привести к дорогостоящему ремонту, либо полной непригодности жилища к проживанию.

Рассматривая монолитный бетонный фундамент, подсчет стоимости в частности, стоит знать, что здесь не все однозначно, и имеются определенные моменты, которые обязательно учитываются.

Стоимость фундамента-плиты складывается из стоимости бетона, арматурного каркаса, затрат на выполнение земляных работ, транспортных расходов на доставку бетона на участок – для разных регионов она может быть разной. Исходя из усредненных цен, можно и сказать, что стоимость плиты идет в диапазоне от 6500 до 8000 руб. за м2. Поэтому, если возникает вопрос, наприер, сколько стоит залить фундамент 10 на 10 м, выходит около 800 тыс. руб. Это самый дорогой вариант.

В последнее время самым оптимальным вариантом является сочетание буронабивных свай с ленточным фундаментом неглубокого заложения, при котором в 2-2,5 уменьшается количество бетона. Он очень выгоден при большой глубине промерзания грунта.

Кстати, самым дорогим материалом при устройстве фундамента является бетон. Поэтому правомерно все задаются вопросом, как рассчитать бетон на фундамент? Если имеется проект, это сделать очень легко, так как в спецификации указан определенный расход необходимых материалов.

Сам расчет бетона на фундамент делается достаточно просто – площадь основания фундамента умножается на высоту (если это плита), если ленточный фундамент – площадь поперечного сечения в квадратных метрах (м2 ) умножается на длину ленты в метрах (м). При этом необходимо объем увеличить на 1-2%, так как очень трудно на практике выдержать точно все проектные размеры.

Что еще необходимо учитывать при создании фундамента

Схема определения пластичности бетонной смеси.

Возведение фундамента для любой постройки — это очень важный и ответственный процесс, приступая к которому обязательно надо оценить все возможные риски и эффективно предотвратить их. Значительную опасность для целостности основания сооружения представляет наличие грунтовых вод, поэтому необходимо провести ряд мер, повышающих безопасность.

В первую очередь следует обеспечить качественную и надежную гидроизоляцию. В этих целях рекомендуется применять гидростеклоизол, битумную мастику либо некоторые другие современные обмазочные или рулонные материалы.

Для увеличения водонепроницаемости и плотности бетона можно воспользоваться специальными современными добавками. С этой целью опытные строители наиболее часто добавляют к бетонному раствору специальные сульфатостойкие элементы. Роль таких веществ заключается в противодействии разрушающим сульфатам и окислам, содержащимся в составе воды. Благодаря этому основание постройки способно служить долго и надежно.

А после заливки для вертикальных стенок основания применяется дополнительная изоляция.

Выбирая наиболее качественный и надежный бетон для строительства фундамента, необходимо обращать внимание не только на его марку, но и на состав этого важного строительного материала. Его основным составляющим компонентом является цемент, как правило, в этих целях чаще всего применяются марки М300 и М500. Кроме того, цемент, входящий в состав бетона, может иметь разнообразные свойства и характеристики — быть водонепроницаемым, быстротвердеющим, морозоустойчивым, нормированным, пластифицированным и др

Кроме того, данный компонент может обладать эффективными свойствами сопротивления агрессивной окружающей среде

Кроме того, цемент, входящий в состав бетона, может иметь разнообразные свойства и характеристики — быть водонепроницаемым, быстротвердеющим, морозоустойчивым, нормированным, пластифицированным и др. Кроме того, данный компонент может обладать эффективными свойствами сопротивления агрессивной окружающей среде.

Помимо цемента, в составе бетонного раствора могут присутствовать такие дополнительные компоненты, как известь, глина и некоторые другие. При этом соотношение составных компонентов может существенно различаться между собой. В связи с этим, различают цементно-глиняные и цементно-известковые растворы, предназначенные для возведения фундаментов на сухих грунтах. В том случае, если уровень влажности грунта является более высоким, рекомендуется применять бетон с повышенным содержанием цемента. Чтобы основание постройки получилось по-настоящему прочным и надежным, с огромной ответственностью необходимо отнестись и к подбору арматуры. По мнению профессионалов, оптимальный вариант — конструкция из металлических прутьев, соединенных перпендикулярным способом. Благодаря рифленой поверхности стержни полностью обволакиваются бетонной смесью, обеспечивая максимальную прочность фундаменту.