Марки бетона для фундамента - какую выбрать?

Фундамент для любой конструкции является самой ответственной частью. Практически независимо от того, какое разрушение может возникнуть выше фундамента, его можно устранить, как-то подправить или даже просто разобрать и сделать заново. С фундаментом всё гораздо сложнее. Иногда сделать его качественную реконструкцию практически невозможно. Любые работы по усилению, различного рода подпорки или принудительный отвод подпочвенной воды, скорее всего, дадут лишь временный результат.

Поэтому очень важно изначально сделать хороший, качественный и надёжный ленточный или плитный фундамент. Необходимо особое внимание уделить такими этапами строительства, как: исследование грунтов основания на участке, составление проекта здания и определение по нему нагрузок, правильный расчёт фундамента, соблюдение пропорций, составляющих бетон и технологию укладки.

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.

Определение марки цемента

Марку цемента на изгиб и сжатие определяют при помощи образцов балок 40*40*160 мм затвердевшей смеси, состоящей из 1 части цемента и 3 частей песка.

1. Берут 500 гр. испытуемого цемента, 1500 гр. песка и делают сухую смесь.
2. Добавляется 200 гр. воды, тщательно перемешивается и оставляется в воде на 24 часа.
3. Затем формируется 6 балок размером в 40*40*160 мм и хранят 28 суток во влажном, прохладном месте.
4. На последнем этапе производят сами испытания. На образец ложится толстая металлическая пластина и уже на неё постепенно давят прессом. Если до образования трещин и разрушения образца давление составило 40 МПа, то цементу присваивается марка 400. Из партии берут 4 образца и выводят средний результат испытаний.

В магазинах можно встретить цемент с маркировкой «М», «Б» (быстротвердеющий), «СС» (сульфатостойкий), «ПЛ.» (повышенная пластичность). В строительстве фундаментов почти всегда используется цемент с маркировкой «М» (или «ПТС», что одно и то же). Заметьте, из цемента марки 200 можно получить бетон максимально М 100. Если вам необходимо получить бетон М 250, используйте цемент М 400 и не ниже. Исходите из того, что на приготовление 1 куба бетона М 200 необходимо 490 кг цемента М 400 или 410 кг М 500.

Марка и класс бетона

Марка бетона — обозначение, показывающее какую статическую нагрузку, он может выдержать на 1 квадратный сантиметр до наступления фазы разрушения. Например, М 250 означает, что квадратный сантиметр готового изделия из бетона такой марки выдерживает 250 кг статической нагрузки. Это очень высокая прочность и подходит практически ко всем фундаментам в малоэтажном строительстве, будь то ленточные или плитные основания.

Так же, как и для цемента, состав бетона для определённой марки определяется методом лабораторных испытаний. Но в смесь добавляют ещё крупные наполнители и испытания проводят на кубиках 15*15*15 мм. Вообще, если говорить точнее, то определяется класс бетона, сделанного из смеси какой-то марки цемента и входящих, в определённых пропорциях, наполнителей.

Например, если получилось, что кубик выдержал нагрузку от пресса в 164 кг на квадратный сантиметр, то такой бетон будет соответствовать классу В 12.5, а марка назначается М 150, ближайшая к данному показателю. Соответствие марки и класса однозначное и указано в специальных таблицах.

К бетону применяются ещё такие показатели характеристик, как морозостойкость (F) и водонепроницаемость (W). Например, значение параметра F 100 указывает, что этот бетон может выдержать 100 циклов замораживания и оттаивания без потери своей прочности.

При бетонировании фундаментов в индивидуальном строительстве никто, конечно, не проводит скрупулёзных исследований и всё делают в примерных пропорциях. Вот несколько примеров для фундаментов на суглинке или супеси:

• бетон М 200 можно получить, если сделать смесь из 1 части цемента М 400, 4.8 части щебня и 2.8 части песка;
• марку М 250 получим, поменяв соотношение на 1:3.9:2.1;
• марку М 300 можно получить из цемента М 500 при соотношении 1:3.7:1.9.

Какой бетон нужен для фундамента?

Для того чтобы определить, какую выбрать марку бетона для ленточного фундамента, необходимо подсчитать все нагрузки от будущего строения. На этом этапе нет необходимости расчёта самого фундамента по несущей способности грунтов, выбора нескольких вариантов и экономического анализа. Предположим, что это будет ленточный фундамент, и рассмотрим действующие на него нагрузки.

1. Плиты перекрытия. Здесь суммируется вес всех плит.
2. Полы. Разного рода утеплители, стяжки, покрытия.
3. Стены, за вычетом проёмов. Вес всех элементов из которых вы возводите стены. Это может быть кирпич, блоки, балки, утеплитель и облицовка.
4. Крыша.
5. Снеговая и ветровая нагрузки. Эти данные учитывают при точных расчётах, но снеговую можно добавить из расчёта 200 кг на квадрат крыши.

Рекомендации специалистов

Определитесь с шириной фундамента. Если вы делаете стены в 1.5 кирпича (375+10=385 мм), то ширину можно принять 40 см. Умножьте на периметр и получите площадь. Теперь разделите сумму от всех, подсчитанных ранее, нагрузок в кг на площадь, получите окончательный результат, показывающий какую нагрузку должен выдержать бетон от вашего сооружения. Эта цифра как раз и показывает необходимую марку бетона.

Даже если полученная величина будет намного меньше 250, то СНиП всё равно рекомендует применять бетон М 250. На фундамент действуют ещё и другие нагрузки и крутящие моменты, а мы их не учитывали. С другой стороны, фундаментные блоки из бетона М 300 используются при строительстве 9-этажных зданий и всё стоит, не рушится.

Любая перестраховка, скорее всего просто увеличит ваши расходы. Делайте качественный раствор, выбирайте, какая марка бетона для фундамента подойдет в вашем случае, соблюдайте пропорции и технологию укладки. Если всё будет сделано по всем правилам, вы получите качественное основание и не будет повода беспокоиться за своё строение. Удачи вам!