Марка бетона для фундамента частного дома

Марки бетона для фундамента и состав бетона

Основным компонентом, нужным для устройства фундамента является бетон. Этот материал больше всего подходит для выдерживания именно статических нагрузок и является в наше время идеальным при строительстве почти любой несущей конструкции.

Бетон — это смесь таких основных компонентов, как вода, цемент песок, гравий или другой наполнитель и различного рода добавок, придающих определённые свойства. Каждый из этих компонентов по-своему важен и без него нельзя получить нужный результат. Рассмотрим их подробнее.

Цемент

Цемент можно назвать основным компонентом в составе бетона. Ведь именно он выступает тем связующим веществом, которое необходимо для прочного соединения все остальных наполнителей. Цемент с водой образует пластичную смесь, называемую цементным молоком. Эта масса, при приготовлении бетона, обволакивает поверхность заполнителей, закрывает все поры между ними и затвердевает.

Как видим, от того, насколько сильно отвердеет цементная смесь, напрямую зависит прочность и, соответственно, несущая способность будущего бетона. Процесс схватывания и нарастание прочности проходит постоянно, в течение всего времени существования фундамента.

Изначально, для строительства фундаментов использовали смеси извести с вулканическим пеплом, глину, другие минералы, содержащие оксиды. Было замечено, что наиболее качественный продукт получается, если предварительно его подвергнуть обжигу.

Современный цемент получают при нагревании до температуры 1470 градусов смеси из гашёной извести, различных силикатов и оксидов, глины. Эта смесь частично плавится и во время прохождения сложных химических процессов образуется гранулированный клинкер. Затем добавляют определённое количество гипса и перемалывают до состояния порошка.

Именно в таком виде мы и представляем себе цемент, бетон для фундамента. Марка бетона как раз и зависит от его составляющих (фаз). По составу фаз и дополнений, цемент подразделяется на:

• портландцемент;
• глинозёмистый;
• смешанный;
• кислотоупорный.

Основная масса продукции для современных конструкций делается из портландцемента.

Песок

Песок — это остатки от естественного разрушения твёрдых каменных пород, имеющие форму зёрен различной крупности (фракций). В строительстве используют различные виды песка:

1. Речной песок. Этот продукт добывается со дна рек и озёр специализированными драгами. Обычно это уже довольно чистый песок, без примесей, но мелкий.
2. Карьерный. Здесь добыча идёт в карьерах на крупных месторождениях. Этот песок может содержать большое количество примесей, глины, но сразу промывается и на выходе получается чистый, крупной фракции продукт. Иногда песок не моют, а просто просеивают через вибросита. При этом очистка идёт только от камней и очень крупных включений.
3. Искусственный песок идёт на специальные работы, такие как торкретирование бетонных поверхностей или перфорация скважин. Это очень твёрдый, чистый, сыпучий и крупный песок.

Для производства бетона чаще всего используется речной или карьерный песок в зависимости от того, какой добывается в этом районе. Но желательно песок применять более крупный, с наименьшим количеством глинистых примесей.

Крупные заполнители

Вообще, заполнители в бетоне играют двойную роль. Цемент, если замешать его без песка и гравия, потрескается уже в начальной стадии твердения из-за неравномерных усадочных деформаций. В случае применения заполнителей создаётся жёсткий скелет, который и воспринимает почти все деформации в цементном камне.

Заполнители занимают около 80% объёма и позволяют значительно сократить необходимое количество цемента и уменьшить стоимость бетона. К мелким заполнителям относится песок. К крупным — щебень различных фракций, гравий, шлаки, отходы металлургических производств, керамзит, пемза. Для бетона лучше использовать щебень фракции 20−25 мм, но крепких пород. Крепость заполнителя должна быть выше, чем проектная прочность приготовляемого бетона.

Добавки

Для улучшения характеристик бетона по отдельным показателям применяются специализированные добавки. Иногда необходимо увеличить пластичность, морозостойкость, водонепроницаемость, жаропрочность или ещё какие-то характеристики. Таких добавок промышленность выпускает огромное количество и ассортимент их постоянно обновляется.

Состав бетона для фундамента

Для постройки фундамента зданий, хозяйственных построек, заборов и т.п. применяют бетон состоящий из:

• Цемент – главный компонент бетона для фундамента. Он является основным связующим наполнителем в бетоне.
• Песок – в бетоне для фундамента должен быть обязательно чистый, среднего размера карьерный или речной песок. Никаких примесей типа глины в нем не допускается.
• Щебень – для фундамента необходим гранитный или гравийный щебень фракции 5-20 мм.
• Вода – должна быть чистой.
• Пластификатор – в последнее время широко применяются различные пластификаторы для бетона. Если вы хотите сделать качественный бетон для фундамента, обязательно воспользуйтесь подходящим для ваших нужд пластификатором. Он существенно облегчит вам замес и применение бетона, очистку инструмента, увеличит время работы с бетоном, добавит ему прочности и пластичности. Также есть специальные добавки для работы на морозе, добавляющие бетону для фундамента гидроизолирующих свойств и другие.

Состав и пропорции бетона для фундамента определяют его марку. Что это такое? Читайте об этом дальше.

Марка бетона для фундамента

Сразу определимся с вами, что для постройки фундамента подойдет марка бетона М100 – М350. А теперь посмотрим, от чего она зависит и что это такое.

Все достаточно просто: буква М обозначает марку бетона и показывает в цифрах предел прочности. Т.е. сколько килограмм на квадратный сантиметр выдержит нагрузку бетон этой марки. Марка М200, самая распространенная для строительства фундаментов для частных домов, означает, что бетон выдержит нагрузку в 200 кг на см2.

Помимо марки бетона, зачастую используют такое понятие как класс бетона. Обозначается он буквой «В». Для фундамента подойдет бетон класса В7,5 – В25. Ниже смотрите таблицу соответствия класса и марки бетона.

Итак, какой марки или класс бетона подойдет для определенного вида фундамента?

Дополнительная маркировка – значение таинственных индексов

Видов цемента достаточно много, и чтобы их различать, они маркируются соответствующим образом. Ниже мы представили небольшую таблицу, в которой указали наиболее часто встречающиеся маркировки после марки цемента.

Если грунт на участке сухой, и вы планируете основательную гидроизоляцию фундамента, то можете выбрать обычный портландцемент соответствующей марки (зависит от того, какой бетон вы хотите получить). Например, для приготовления бетона М300 (М350) можно использовать портландцемент М500 д0. В этом случае примерные пропорции компонентов при использовании ведра в качестве меры будут такими: 1:2:4 (Цемент:Песок:Щебень) на половину ведра воды. Подробнее о пропорциях бетона для фундамента читайте здесь.

Если на бетонную подготовку можно использовать цемент М100, то при строительстве фундамента, где минимальная допустимая марка бетона составляет М200, лучше использовать цемент марок от М300 и выше. Идеальный вариант – марка цемента для фундамента М500, цена которого незначительно отличается от цены на М400.

Приготовление бетонного раствора для фундамента

Процесс изготовления бетонной смеси – ответственный этап в формировании монолита фундаментного основания здания. Любое отклонение от качества и количества составляющих бетонного раствора приведёт к потере несущей способности фундамента. Бетон готовят по-разному: это ручной, механизированный и заводской способ, как сделать раствор для фундамента.

Ручной способ

Для замеса бетона вручную можно использовать любую герметичную ёмкость: старую ванну, корыто или сварную конструкцию из подсобного материала. Перед началом работ кроме ёмкости, нужно подготовить следующие материалы:

• чистый промытый песок без глинистых включений;
• цемент для заливки фундамента;
• щебень или гравий;
• фильтрованная вода, если её набрали из естественного водоёма;
• широкая (грабарка) и штыковая лопата.

Процесс приготовления бетона осуществляют следующим образом:

1. В ёмкость засыпают цемент и песок.
2. Лопатой тщательно перемешивают смесь до однородного состояния.
3. Смесь заливают водой, и тоже всё перемешивают.
4. Когда цементный раствор готов, в него добавляют щебень.
5. После окончательного перемешивания, бетон готов к заливке.

Видео приготовления бетона вручную:

Механизированный способ

Бетономешалка в действии Для механизированного приготовления заливаемого бетона в опалубку фундамента, используют бетономешалку. Механизм представляет собой металлический вращающийся барабан, расположенный на колёсной раме. Барабан приводится в движение электромотором, и имеет поворотную ось для опрокидывания.

Пример заливки фундамента с помощью бетономешалки

Прежде чем, приступить к процессу приготовления заливаемого бетона, делают предварительный расчёт потребности расходных материалов. Определяют, какой марки цемент нужен для того, чтобы приготовить цементный раствор. В этом расчёте для смеси применён цемент марки М 400.

Исходные данные: ленточный фундамент – 5 м3 бетона, бетономешалка – 180 л, марка бетона – М 300.

Расчёт потребности материалов на заливку фундамента объёмом 5 м3

Точный расчёт потребности материалов, составляющих бетонный раствор, позволяет избежать лишних затрат на возведении монолитного основания здания. Чтобы не сожалеть о нехватке тех или иных материалов, всегда нужно добавлять 5 – 7% к расчётному количеству составляющих бетона на непредвиденные потери.

1. 1 замес бетономешалки составит 180 литров приготавливаемой бетонной смеси. На этот объём понадобится цемента М 400 – 31,4 кг/24,2 л, песок – 39,7 кг/26,5 л, щебень – 95,6 кг, вода 17 л.
2. Следовательно, чтобы получить 1 м3 бетона, надо сделать раствор для фундамента в количестве 5,55 замеса. Это составит 398 кг цемента М 400, песка 503 кг, щебня 1210 кг и воды 215 л.
3. На весь фундамент потребуется соответственно цемента М 400 – 1990кг.
4. Если произвести аналогичные расчёты по другим маркам вяжущего средства, то выйдет, что на весь фундамент потребуется М 300 – 2500 кг, М 500 – 1705 кг.

Заводское изготовление бетона

Автобетоновоз-миксер на загрузке бетоном При больших объёмах строительства фундаментного основания здания бетон заказывают на растворном узле бетонного завода. Бетонный растворный узел (БРУ) — установка для производства бетона. БРУ включает в себя бетонный смеситель с пультом управления, скиповый подъёмник, дозаторы цемента, воды, твёрдых наполнителей и различных добавок. БРУ производит бетонный раствор различных марок.

По заявке заказчика БРУ изготавливает жидкий бетон в нужном количестве в определённое время. Доставка может осуществляться грузовым автотранспортом с герметичным кузовом или бетоновозом.

Автобетоновоз — автомобиль, оборудованный вращающейся ёмкостью и разгрузочным устройством. На БРУ бетон через дозатор загружают в барабан автобетоновоза.

При разгрузке барабана лопасти начинают вращаться в другую сторону. Смесь поступает в опалубку фундамента через специальное разгрузочное устройство. На разных моделях бетоновозов объём барабана колеблется в пределах 6,5 – 8 м3.

Столбчатый фундамент для гаража

Данные конструкции обустраивают, когда использование других фундаментов нецелесообразно:

• В грунтах с высокой степенью промерзания.
• На участках со сложным рельефом.
• При плохой несущей способности грунта.

Основа представляет собой систему из деревянных, каменных, бутовых или кирпичных столбов, объединенных в единое целое. Из-за своей недолговечности, несмотря на всевозможные пропитки и гидроизоляционную защиту, столбы из дерева сегодня используют очень редко. Что касается других материалов, то опоры из них устанавливают на расстоянии 1,2-2,5 м друг от друга в наиболее ответственных местах: углах, точках пересечения стен, прогонах с повышенной нагрузкой.

Технология возведения

По технологии установки необходимо:

• Пробурить скважины, в которые засыпать слой песчано-щебневой подушки.
• В лунки опустить рубероид, свернутый в рулон, асбестоцементную или стальную трубу так, чтобы их верхний край был выше уровня земли на 30 см. Эти материалы послужат и гидроизоляцией, и опалубкой столбов.
• Проводим усиление арматурной сеткой с сечением прута 6 мм – для горизонтальных, 10-12 мм – для вертикальных. Теперь арматура выше опалубки на 20-30 см (для железобетонной рамы).
• Заливаем и утрамбовываем бетон.

Все столбы объединяем в одну конструкцию при помощи обвязочных балок, стальных швеллеров или бетонных ростверков. Главное, чтобы по горизонтали образовывалась ровная плоскость.

Для разных материалов определены соответствующие размеры столбов:

• для дерева – диаметр 25-28 см.
• для железобетона – 25 см.
• для бутобетона – 50-60 см.
• для кирпича – 50-55 см.

Фундамент столбчатого типа надежен, экономичен и не требует дополнительных работ и затрат по гидроизоляции.

Необходимые заполнители

Как отмечено выше, чтобы приготовить раствор, обязательно необходимо использовать песок определенной фракции. В некоторых случаях в раствор добавляют крупный щебень и гравий. Если планируются штукатурные и кладочные работы, необходимо использовать только мелкий песок.

В настоящее время производители предлагают этот материал речного или овражного происхождения. В нем содержится большое количество глинистых частиц, а также других примесей. Поэтому покупать такой песок для возведения фундамента не рекомендуется.

Что касается торфа, стекла, почвы и многих других подобных веществ, то использовать их ни в коем случае нельзя.

Марки бетона

Этот показатель является гарантией прочности будущего строения. Какая марка бетона нужна для фундамента? Ответ на этот вопрос зависит от типа сооружения, которое возводится (мост, высотка, одноэтажное складское помещение и так далее)

Прежде чем приобрести бетон, обязательно необходимо обратить внимание на его марку. Она обозначается буквой “М”

Цифра, которая указывается вместе с ней (от 50 до 1000), показывает, какой вес способен выдержать один квадратный сантиметр бетона данной конкретной марки. По-другому можно сказать, что это показатель, означающий предел прочности на сжатие.

Очень часто люди спрашивают, насколько велики различия марок бетона, используемого для фундамента? Этот показатель необходимо выбирать, исходя из конструкции будущего строения. Существует определенное соответствие между классом прочности и маркой бетона. В ГОСТе 26633-91 оно отображено в следующей таблице:

Также в ГОСТе указывается, что существует еще один показатель данного материала – его удобоукладываемость. Бетонные смеси бывают жесткие, сверхжесткие и подвижные. Все это нужно учитывать, чтобы решить, какая марка бетона нужна для фундамента. Вкратце охарактеризуем самые популярные.

Пропорции и состав бетона

В рабочей смеси недопустимо содержание посторонних включений – масел, глины, гипса, солей. Это негативно скажется на качестве основания. Для приготовления раствора используется только высококачественный цемент (М400/М500).

Чем плотнее готовая смесь, тем прочнее будет основание. Хорошо вымешанный, однородный бетон заливают в опалубку и трамбуют до появления «цементного молочка». Песок и щебень рекомендовано промыть и высушить

Пропорции компонентов

Например, состав бетона М300 на 1 м³ представлен следующие образом:

• цемент М500 – 350 кг;
• песок – 840 кг;
• мелкая гравийная фракция – 1505 кг;
• вода – 180-220 кг.

Если необходимо реализовать бетон М200, пропорции будут следующие:

• цемент М400 – 350 кг;
• песок – 980 кг;
• щебень – 1680 кг;
• вода – 180-210 кг.

Область применения различных марок бетона

Ни для кого не секрет, что ленточные фундаменты используется абсолютно при любых технологиях строительства. Однако для каждой марки бетона характерно свое предназначение:

• М150 для бетонирования террас. Такая марка бетона для фундамента забора также используется довольно часто.
• M200 применяется для возведения основания в малоэтажном строительстве, террасных стен, наружных и внутренних лестниц. Бетон М200 для фундамента отмостков зданий тоже применяется.
• М300 подходит для строительства фундаментов мансардных и двухэтажных коттеджей, а также перекрытий, монолитных перегородок, стен и лестниц. Такая марка бетона для фундамента гаража идеально подходит.
• М350 применяется при сложных эксплуатационных условиях возводимого объекта.
• М400 идеально подходит для строительства фундамента прибрежных полос, а также при выполнении работ в сейсмоопасных регионов.
• М450 и М500 используется при строительстве различных туннелей, канализационных систем, а также мостов.

Инструменты

В домашних условиях вручную раствор бетона, как правило, приготовляется для хозяйственных зданий, но при постройке жилья к этой процедуре нужно подойти очень ответственно.

Бетон марки М350 (В25) и М500 (В40) применяется для высотных сооружений, сверхпрочных конструкций, хранилищ, укладки взлетно-посадочных дорог и в домашнем строительстве не применяются – нет необходимости, да и работать с таким раствором сложно.

Для замеса раствора понадобятся:

• корыто или бетономешалка;
• лопаты;
• молоток (для дробления слежавшегося цемента);
• ведра;
• сито для просеивания песка;
• емкости для промывки наполнителя.

Особенности состава

Бетон это не просто смесь цемента с водой. В нем обязательно должны присутствовать необходимые заполнители. Помимо воды и цемента в бетон следует добавлять гравий, щебень и мелкий бой красного кирпича. Пропорции компонентов зависят от марки бетона, а также от предназначения самого раствора. Коэффициент сцепляемости будет выше, если в заполнителе больше неровных компонентов. Речной песок для изготовления не подходит. Поэтому его использовать не нужно.

Рекомендуется брать песок исключительно среднезернистой фракции. Речной, как правило, мелкозернистый. Кроме того, в нем содержится огромное количество частиц глины. Это значительно ухудшает прочность фундамента.

Выбирая щебень или другой заполнитель, следует отдать предпочтение материалам, фракция которых составляет от 6 до 20. Если планируется заливать фундамент, то этот показатель должен составлять от 25 до 40.

В составе легкого бетона содержится небольшое количество гранитного щебня либо гравия. Для фундаментного основания такой материал не годится. Что касается кладочного раствора, то его изготавливают без каких-либо заполнителей.

Очень часто люди спрашивают, какое количество бетона на фундамент требуется. Каковы стандартные пропорции его состава? Ответ на первый вопрос зависит от площади основания возводимого объекта. Для марки М400 щебня, песка и цемента требуется в пропорции 4,8:3,8:1. Для бетона М200 пропорции представлены на фото.

Чтобы приготовить качественный бетонный раствор, необходимы следующие материалы:

1. Песок.
2. Цемент.
3. Вода.
4. Заполнитель.
5. Размягчитель.

Также могут использоваться добавки, увеличивающие морозостойкость или сокращающие период застывания.

Как выбрать марку, на что обращать внимание

Относительно малая цена образцов с низкой марочной прочностью, конечно, более привлекательна из-за общей сметы на возведение того или иного здания. Однако упущение, даже небольшое, по несущим способностям отлитого фундамента может привести к разрушению основы и строения в целом.

Перед окончательным решением о покупке растворной смеси с доставкой или материалов для ее приготовления на площадке своими руками необходимо выполнить ряд вычислений:

• механическую нагрузку со стороны грунта, дома вместе с мебелью, бытовой техникой и людьми;
• запас прочности на погрешности и непредвиденные обстоятельства;
• глубину заложения и высоту цокольной части фундаментной конструкции.

Проще подойти к поиску альтернативных вариантов с помощью специалистов из проектной организации. Здесь на основе разработанного проекта и геодезических/геологических исследований будут предложены научно-технические расчеты с перечнем допустимых решений. Также расписывается каждый критерий выбора материалов. Это водопоглощение, плотность, несущая способность, прочность на сжатие и растяжение, стойкость к морозам, пучению земли, огню и вопрос текучести рабочей массы с усадочным явлением.

Эксплуатационные качества:

• морозостойкость;
• водонепроницаемость;
• показатель подвижности.

Морозостойкость

Защита фундамента гидроизоляцией потребуется даже при применении бетонной смеси с высокой морозостойкостью.

Обозначение — литера «F» и число, указывающее количество циклов замораживания/оттаивания, выдерживаемых водонасыщенным образцом без потери прочности. Данное число циклов не является предельным для бетона в любом состоянии. В действительности материал с морозостойкостью F 25 не разрушится через 25 лет. Сухой бетон, даже с минимальной морозостойкостью F 25, выдержит тысячи циклов замерзания/оттаивания без малейшего ущерба для себя.

Данный показатель принимается во внимание, если конструкцию и изделия нельзя защитить от влаги. Например, на бетонной отмостке, тротуарной плитке гидроизоляция сотрется

Потому здесь требуется бетон с морозостойкостью не менее F 300. Недолговечной окажется гидрозащита и на цементной черепице, потому продукцию делают из смеси с морозостойкостью F 600 — F 800.

Фундамент же защищается гидроизоляционными материалами, так что для него эта характеристика не критична, достаточно F 150. Для стен — еще меньше (F 50 — F 100).

У бетона без специальных добавок морозостойкость сама по себе получается следующая:

• М 100 и М 150: F 50;
• М200 и М 250: F 100;
• М 300 и М350: F 200;
• М 400: F 300.

Добавлением в смесь специальных компонентов этот параметр бетона поднимают до F 1000. Применение бетонной смеси с высокой морозостойкостью не освобождает от необходимости защищать фундамент гидроизоляцией.

Водонепроницаемость

Обозначение — литера «W» и число, отражающее предельно допустимое давление в МПа, не нарушающее влагонепроницаемость. Диапазон этой характеристики — W2-W12. В случае с фундаментом этот показатель весомой роли не играет, поскольку при его строительстве предусматривают гидрозащиту.

Без специальных добавок водонепроницаемость у бетонов следующая:

• М 100 и М 150: W 2;
• М 200 и М 250: W 4;
• М 300: W 6;
• М 350: W 8;
• М 400: W 10.

Показатель подвижности

Показатель подвижности (ПП) характеризует удобоукладываемость бетона — текучесть, пластичность, способность заполнять узкие места без образования пустот и образовывать ровную горизонтальную поверхность.

Показатель подвижности обозначается литерой «П» и числом, соответствующим величине оседания образца из сырой смеси относительно первоначальной высоты за отведенный промежуток времени.

Чтобы построить подземную часть строения, понадобиться бетон с показателем подвижности П4.

Для строительства подземной части строения пригодны бетоны с такими показателями подвижности:

1. П4. Текучий бетон, можно подавать бетононасосом. Пригоден для фундаментов, в арматурном каркасе которых стержни располагаются близко друг к другу. Допускается укладка без виброукладчика.
2. П3. Смесь подвижна, может применяться при тесном расположении арматуры, но применение виброукладчика обязательно. С вертикально поставленной штыковой лопаты смесь стекает.
3. П2. Бетон средней подвижности, с лопаты соскальзывает плавно. Такую смесь можно выбрать только при большом расстоянии между арматурными стержнями и с использованием глубинного вибратора.

Гидроизоляция

Как мы уже знаем, после монтажа опалубки подушка застилается рубероидом. Это горизонтальная гидроизоляция, которая защитит от влаги подошву фундамента. Этот же материал или аналогичный (толь, полимерная плёнка) следует наклеить при помощи мастики на боковые стороны, причём не только снаружи, но и внутри.

Внутренняя и наружная поверхности фундаментной ленты обязательно покрываются гидроизоляционым материалом

Наружную боковую (вертикальную) гидроизоляцию нужно защищать от механических повреждений, поскольку на неё будут оказывать давление грунт (при промерзании и сезонных подвижках) и грунтовые воды. Кроме того, она может быть повреждена при засыпке траншеи. Такой защитой может выступать утеплитель или стенка из кирпича. Если они по каким-либо причинам не могут быть установлены, нужно хотя бы наклеить гидроизоляцию в несколько слоёв.

Вместо отделки рулонным материалом можно применить оштукатуривание.

Сегодня выпускаются специальные составы на основе силикона, которые делают поверхность бетона несмачиваемой. Они устраняют капиллярный эффект в порах, благодаря которому происходит впитывание воды. Называются они гидрофобизаторами. Водорастворимые разновидности можно добавлять в состав бетона, производя объёмную гидрофобизацию.

Материалы на основе органических растворителей наносят на поверхность, при этом они пропитывают бетон на 1 – 2 см. Правда, нужно учитывать, что гидрофобизированный бетон имеет низкую адгезию, поэтому наклеить на него что-либо будет невозможно.

Заключение

Для частного дома, не имеющего большого веса, подробный и точный расчет фундамента не слишком важен, поскольку практика показывает, что в результате практически всегда получаются значения, мало отличающиеся друг от друга.

Учитывая необходимость иметь некоторый запас прочности, выбор бетона марок М200 или М250 вполне подходит для большинства проектов. Более подробный расчет производится только при строительстве на проблемных грунтах или для массивных и высоких домов, способных создать большую нагрузку на фундамент.

Тем не менее, знание всех параметров и свойств бетона необходимо, чтобы не допускать ошибок при создании ответственного элемента постройки.