Марка бетона для фундамента частного дома

Основа надежного дома — прочный фундамент,  а прочность фундамента во многом определяется достаточным запасом прочности бетона, а также другими его характеристиками: морозостойкостью, а при высоком уровне подземных вод — водопроницаемостью. Чтобы дом стоял долго и без проблем, нужна правильно рассчитанная марка бетона для фундамента. О том, что это такое и как ее определить речь пойдет дальше.

Состав бетона для фундамента

Бетон — материал, состоящий из:

• Вяжущего. Чаще всего это — цемент (портландцемент). Есть еще нецементный бетон, но для фундаментов он не применяется.
• Заполнителей:
  • песка;
  • щебня или гравия.
• Воды.

Марка бетона определяется пропорциями всех этих компонентов, а также условиями его твердения (схватывания). Оптимальные условия для набора бетоном прочности создаются при температуре +20°C.При таких условиях очень активно процесс идет в первые 7 дней. За это время бетон набирает порядка 50% прочности. При таких параметрах уже можно продолжать строительство дальше. Расчетная прочность, которую принимают при проектировании за 100%, при таких условиях набирается за 28-30 дней. В действительности же процесс продолжается и дальше, но уже с очень небольшой скоростью. Набранная после 30 дней прочность нигде не учитывается — идет «в запас».

При понижении температуры, время схватывания значительно возрастает (при +15°C требуется уже порядка 14 дней для достижения 50% прочности). При температуре +5°C процесс практически останавливается, и при таких условиях необходим уже зимний бетон — с соответствующими добавками и/или меры по повышению температуры (укутывают, подогревают в смесителе, используют подогрев через опалубку или греют напрямую, прикрепив к опалубке изнутри греющие кабели).

Цемент

Для изготовления бетона используются портландцемент разных типов. Наиболее распространенные такие:

• Портландцемент — начинает схватываться не ранее чем через 3/4 часа и не позднее чем через 3 часа после замеса. Конец схватывания — через 4-10 часов.
• Шлакопортландцемент — после замеса в зависимости от температур и параметров раствора начинает схватываться через 1-6 часов, заканчивает через 10-12 часов.
• Пуццолановый портландцемент — твердение начинается через 1-4 часа, заканчивается через 6-12 часов.
• Глиноземистый цемент — твердеть начинает через 1 час, заканчивает через 8 (но не позже).
  

  

Любой из этих видов связующего может быть использован для приготовления бетона. Только вам нужно будет учитывать время схватывания раствора — уложить и провибрировать его нужно до начала твердения.

Заполнители

На качество бетона оказывают влияние и заполнители. Нужно придерживаться не только рекомендуемых пропорций, но и качественных показателей — влажности и зернистости.

Песок

В зависимости от размеров зерен различают следующие виды песка:

• крупный  размер песчинок 3,5-2,4 мм,
• средний  —  2,5-1,9 мм,
• мелкий 2,0-1,5 мм;
• очень мелкий  1,6-1,1 мм);
• тонкий ( меньше 1,2 мм).
  

  

Для засыпки используют в основном крупный и средний, реже — мелкий. Песок должен быть чистым — не содержать никаких посторонних включений  — корней, камней, растительных остатков, кусков глины. Даже содержание пыли и илистых веществ нормируется — их не должно быть более 5%. Если песок вы решили «добыть» сами, проверьте количество загрязняющих веществ.

Для проверки 200 куб. сантиметров песка засыпают в пол-литровую емкость (банку, бутылку), заливают водой. Через минуту-полторы воду сливают, снова заливают и взбалтывают песок. Процедуру повторяют пока вода не будет прозрачной. Если песка осталось 185-190 куб. см, его можно использовать — его запыленность не превышает 5%.

Обращать внимание нужно и на влажность песка. Все пропорции даны из расчета на сухие компоненты. Даже сухой и сыпучий песок имеет влажность не менее 1%, обычный — 5%, мокрый — 10%. Это нужно учитывать при дозировке воды.

Щебень и гравий

Щебень получают дроблением горных пород. В зависимости от величины фрагментов различают следующие фракции:

• особо мелкий  3-10 мм;
• мелкий  10-12 мм;
• средний  20-40 мм;
• крупный  40-70 мм.
  

  

Для приготовления бетона используют несколько фракций — так распределение щебня по объему получается более равномерным, а прочность увеличивается. Нормируется размер самых крупных фрагментов: он не должен быть больше чем 1/3 от самого мелкого размера конструкции. Применительно к фундаментам принимают в расчет расстояние между прутами арматуры. СНиП определяет и количество мелкого щебня: его должно быть не менее 1/3 от общего объема.

Гравий имеет примерно те же фракции и размеры, но при его использовании водоцементное отношение (вода/цемент или в/ц) увеличивается на 0,05 (на 5% воды нужно лить больше).

Вода

Для приготовления и поливки бетона используется вода, пригодная для питья. В том числе та, которую можно пить после кипячения. Морскую воду допустимо использовать с портланд- и глиноземным цементом. Любая другая техническая вода не годится.

Марка бетона и ее выбор по прочности

В зависимости от характеристик бетона его разделяют на классы по сжатию и соответствующие им марки. Это соответствие приведено в таблице.

 

Прочность бетона на сжатие определяется при испытаниях. Этот параметр отражает ту нагрузку, которую может вынести данный бетон без признаков разрушения при длительном ее воздействии. По этой характеристике и выбирается бетон в зависимости от нагрузки, которую будет создавать дом (зависит она в первую очередь от веса стен и перекрытий, но учитывается еще масса факторов, включая снеговые нагрузки).

При проектировании фундамента и определении его размеров, рассчитывается нагрузка от здания. Эта цифра — один из параметров выбора марки. Находите в средней колонке таблицы значение, близкое к рассчитанной  нагрузке и определяете марку.

 

Марка бетона для фундамента в зависимости от материалов стен и грунтов

Проекты и расчеты проводятся не всегда. При строительстве дач или бань застройщики предпочитают не тратиться, и разрабатывают конструкции сами. И хоть марок бетона много, в частном домостроении для фундамента используют в основном три:

• М 200. Этот бетон используется при заливке фундамента под легкие дома — из бревна или бруса, панельного типа, легких строительных блоков (пеноблоков, газосиликата, керамзитобетонных).
• М 250. Эта марка бетона для заливки фундамента одноэтажных построек из кирпича и других материалов такой же плотности, с перекрытиями бетонными плитами.
• М 300 марка бетона под фундамент дома из кирпича, но в 2 или 3 этажа.
  

  

Еще нужно внести корректировки, учитывающие тип грунтов под фундаментом и уровень залегания грунтовых вод. Если грунты песчаные или скальные, а вода находится ниже глубины промерзания, то все рекомендации остаются в силе. Если же уровень грунтовых вод высокий, а грунты пучинистые, марку бетона берут на ступень выше: условия тяжелее и запас прочности требуется больший.

Выбор с учетом типа фундамента

Марка бетона для ленточного фундамента при глубоком залегании вод (ниже 2 метров) и средней степени армирования выбирается по предыдущим рекомендациям:

• для легких зданий — M200;
• для одноэтажных кирпичных — M250;
• для двух и трех этажных кирпичных — M300.

При изготовлении  фундамента-плиты или ленточного, но с высоким уровнем грунтовых вод, раствор берут не ниже, чем M350. Причем заполнитель должен быть только гравийный (не щебень), и не обмелованный.  Для заливки буронабивных свай используется М200 или М250.

Из всего сказанного выше, следует: то, какая марка бетона используется для фундамента зависит от:

• материала, из которого строится дом;
• от грунтов под фундаментом;
• от глубины залегания грунтовых вод;
• от типа фундамента.
  

  

Все это кажется сложным, да так, в сущности оно и есть, но после всех расчетов в 90% случаев при строительстве небольших домов, дач, бань, гаражей, используется бетон марки  M200 или M250. И его прочности обычно хватает с излишком. Главное — при замесе правильно выдержать пропорции, хорошо все перемешать — только однородный раствор может дать требуемую прочность. Еще важно при укладке хорошо раствор обработать вибраторами для бетона. Одна эта обработка повышает марку бетона на одну ступень (он становится более прочным, повышается морозоустойчивость, меньше впитывается вода).

 

Другие характеристики

Кроме основной характеристики — прочности, бетон имеет еще целый ряд показателей, которые могут повлиять на выбор марки при особых условиях строительства или эксплуатации.

• Морозостойкость — обозначается буквой F. Показывает, сколько циклов замерзания-разморозки выдерживает данный раствор без потери прочности. Понятно, что чем больше этот показатель, тем лучше (смотрите таблицу). Марка бетона по морозостойкости для фундамента учитывается при строительстве неотапливаемых помещений (бань, дач периодического посещения). При строительстве домов постоянного проживания этот показатель можно не принимать во внимание, особенно если фундамент утепляется и по периметру дома делается утепленная отмостка.
• Водонепроницаемость. Обозначается буквой W. Этот показатель определяет, сколько влаги будет впитывать бетон. После буквы W идут цифры от 2 до 10 (вообще-то есть и марки W20, но в частном строительстве они не используются). W2 и W4 — высокая и нормальная впитываемость. Марки бетона с такой водонепроницаемостью могут использоваться только на хорошо дренируемых грунтах (пески и супеси) с глубоким залеганием подземных вод. При W6 поглощение влаги уже пониженное, и раствор с такими характеристиками может использоваться для фундаментов на грунтах, плохо отводящих воду. При водонепроницаемости W8 поглощается всего 4,2%  воды от общей массы, а W10 — и того меньше.
  

  

• Удобоукадываемость. Обозначается буквой П, после которой стоят цифры от 1 до 5.
  • П1 — осадка конуса 1-4 см, полужесткий или малопластичный раствор (почти не сползает с наклонной лопаты);
  • П2 — осадка конуса 5-9 см, среднепластичный — сползает с наклонной лопаты;
  • П3 — осадка 10-15 см, полулитой — когда он сам стекает с ровно стоящей лопаты;
  • П4 — осадка 16-20 см — литой — практически текучий.
  • П5 — конус осаживается больше чем на 21 см, раствор течет.

Что касается удобоукладываемости она влияет на то, насколько комфортно вам будет работать с раствором. Для фундаментов чаще всего используют бетон с характеристикой П2 (при частом армировании используют П3). Допустимо использовать П1 при обязательной обработке вибратором для бетона — он хорошо осаживает раствор, делая его более однородным.

Учитывая все эти характеристики можно рекомендовать следующие марки бетона для фундамента под одноэтажные дома.

Помните, что при строительстве двухэтажного дома марка бетона увеличивается на один шаг от тех, что приведены в таблице.

Пропорции компонентов для бетона

В рецептурах составления бетона даны по весу или объему. Причем цемент всегда приниматься за 1, а все остальные компоненты берутся по отношению к нему. Пропорции для часто используемых марок приведены в таблице.

Как видите, один и тот же бетон можно получить, используя разные марки цемента. Какой есть, такой и засыпайте, только придерживаясь рекомендуемых массовых (или объемных) доль. В основном при заливке фундаментов применяют портландцемент M400 и M500. При составлении смеси помните, что если вместо щебня используется гравий, воды добавляется на 0,05 больше.

Как расшифровать указания таблицы? Например, возьмем Марку бетона M250, составлять ее будет из портландцемента M400. Будем ориентироваться на массу. Тогда выбираем соответствующую строку в третьем столбце: 1/2,1/3,9. Это значит, что на один килограмм цемента марки M400, берем 2,1 кг щебня и 3,9 кг песка. Количество воды можно взять из таблицы ниже — она составляет 0,65 кг для засыпки из щебня.

Если тот же бетон будем составлять, ориентируясь на объем, например 10-литровое ведро, то пропорции берем из четвертой колонки: 10/19/34. Это значит, что на 1 ведро цемента, кладем 1,9 ведра песка, 3,4 ведра щебня. Водо/цементное отношение остается тем же: 0,65 ведра.

Иногда нужно рассчитать, сколько потребуется компонентов на один куб бетона. Эти данные приведены в следующей таблице.

В другую таблицу сведены данные по расходу цемента М400 и М500 на кубометр самых популярных марок бетона при строительстве фундамента.

Правильно выбранная марка бетона для фундамента — залог его прочности. Но высокомарочные составы очень дороги. Если по всем приведенным рекомендациям вам необходимо использовать М300 и выше, лучше заказать расчет фундамента, который подтвердит или опровергнет ваши предположения. Стоимость этой услуги — порядка 100-150$, а сэкономить она может тысячи, если вам нужна более низкая марка.