Морозостойкость бетона для фундаментов

Обновлено: 17.05.2024

Бетон для фундамента: какая марка бетона для фундамента нужна?

Документом, регламентирующим требования к бетону, является свод правил СП 28.13330.2012 «Защита строительных конструкций от коррозии. Актуализированная редакция СНиП 2.03.11-85». В обязательном Приложении Ж к данному документу приведена Таблица Ж.1 «Требования к бетонам и железобетонным конструкциям». Выдержка из данной таблицы, применимая к условиям Московского региона, приведена ниже:

Характеристика режима	Расчетная зимняя температура наружного воздуха, ° С	Марка бетона по морозостойкости, не ниже
1. Попеременное замораженивание и оттаивание в) в условиях эпизодического водонасыщения (например, надземные конструкции, постоянно подвергающиеся атмосферному воздействию)	Ниже -20 до -40 включительно	F150
2. Возможно эпизодическое воздействие температур ниже 0°С а) в водонасыщенном состоянии (например, конструкции, находящиеся в грунте или в воде)	Ниже -20 до -40 включительно	F150

Таким образом, согласно СП 28.13330.2012 вне зависимости от того, в земле находится конструкция (фундамент) или нет (внешние стены), морозостойкость заказываемого бетона должна быть не ниже F150.

Конкретные значения морозостойкости для бетона каждого класса нужно узнавать в каждом конкретном случае.
Но для упрощенного понимания вероятности получить морозостойкость F150 при заказе того или иного класса бетона можно ориентироваться так:

• для классов В12,5 и ниже - морозостойкость F150 не характерна,
• для класса В15 - возможна морозостойкость F150 (34% для бетона на гравийном щебне и 41% для бетона на гранитном щебне),
• для класса В20 - морозостойкость F150 скорее всего будет достигнута (74% на гравийном щебне и 79% для бетона на гранитном щебне),
• для класса В22,5 - морозостойкость F150 скорее всего будет достигнута (88% на гравийном щебне и 96% для бетона на гранитном щебне),
• для классов В25 и выше - морозостойкость F150 будет достигнута 100%.

Что касается прочности, то для загородного строительства по прочности хватает даже бетона класса В15 (марки М200).
Поэтому решающим показателем, по которому производится выбор, является класс по морозостойкости, а не класс по прочности.

Сориентироваться по стоимости подходящего для вашего случая бетона можно с помощью таблицы ниже:

Выберите интересующий регион:

ЛУЧШИЕ РОЗНИЧНЫЕ цены за 1 м3 бетона и раствора приведены на 13 мая 2021 г. для указанного региона, с НДС в рублях за м 3 , БЕЗ УЧЕТА СТОИМОСТИ ДОСТАВКИ . Не является публичной офертой.
Красным цветом выделены спецпредложения.

Марка бетона для фундамента

Для монолитного фундамента выбор марки бетона так же важен, как расчет площади, заглубления, схемы армирования или обустройство гидроизоляции.

Ленточное монолитное основание пользуется заслуженным спросом у частных застройщиков. Плюсы – надежность, относительная простота монтажа, возможность обустройства подвала или подземного гаража. А богатый опыт возведения ленточных фундаментов и обилие практической информации вселяют уверенность в том, что всю работу можно сделать своими руками.

Здесь не обойтись без теории приготовления бетонных смесей. Эта информация пригодится тем, кто:

• планирует готовить бетон в «полевых» условиях;
• готов купить готовую смесь, но не знает, какой бетон нужен и сколько;
• еще не выбрал между заводским и самодельным бетоном.

А теперь подробнее – о прочности, марках и составе бетона для фундамента.

Марки и классы прочности бетона

Прочность – главная эксплуатационная характеристика, на которую ориентируются при выборе. На упаковке и в документации прочность выражают через марку или класс.

С марками все просто: цифра после заглавной буквы М обозначает теоретическую прочность на сжатие «зрелого» бетона в кгс/см2. Пример: образец бетона марки М100 через 28 дней после заливки выдержит (без разрушения) сжатие под прессом с усилием 100 кгс/см2.

ГОСТом предусмотрены марки от М50 до М1000, но для фундамента частного дома интерес представляют марки М100–М400.

В нормативах и проектных сметах прочность может быть «зашифрована» в виде класса бетона. Обозначение состоит из:

• буквы В;
• числа, обозначающего давление в МПа.

Пример: бетон класса В30. Если изготовить из этого бетона 100 кубиков (150 мм по каждой стороне) и выдержать их в течение 28 дней, 95 из них выдержат давление 30 МПа.

Класс и марка характеризуют один и тот же показатель – прочность. Есть таблицы, в которых отражена взаимосвязь между классом и маркой.

Слово «ближайшая» в таблице – ключ к пониманию разницы между маркой и классом:

• марка – средний показатель прочности, которую теоретически должная показать отвердевшая бетонная смесь с заданными пропорциями «цемент:щебень:песок:вода»;
• класс – фактическая прочность бетона, зависящая не только от состава смеси, но и от условий отвердевания (температура, уплотнение). Например, смесь марки М200, отвердевавшая при низкой температуре, без вибрирования, на испытаниях может показать лишь класс В10, а то и В7.

Здесь уместно напомнить: бетон – это готовый, набравший прочность искусственный камень, а бетонная смесь – жидкое содержимое мешалки или опалубки.

Марку и класс часто связывают с содержанием цемента в смеси (видно по таблице ниже). Однако фактическая прочность зависит также от пропорций, качества наполнителей, условий твердения.

Заказывая бетон, можно столкнуться с длинной маркировкой, например: М400 В30 П3 F300 W10. Кроме марки и класса этот «шифр» содержит информацию о:

• подвижности (пластичности, удобоукладываемости) (П) – способности расплываться и заполнять форму;
• морозостойкости (F) – числе выдерживаемых циклов замораживания-оттаивания;
• водонепроницаемости (W) – способности бетона сопротивляться проникновения влаги под давлением.

Показатели F и W для фундамента дома не столь важны. При условии правильной гидроизоляции достаточно будет F150 и W8.

Более подробно про марки бетона и их применение в строительстве, можно прочитать здесь.

Какой бетон заказать для ленточного фундамента

Руководствоваться правилом «чем выше марка, тем лучше» можно при неограниченном бюджете. Для прочих случаев есть нормативы, регламентирующие сферы применения бетонных смесей разных марок.

В таблице речь идет о БСГ – готовых бетонных смесях, изготовленных на заводе и доставленных на стройплощадку автобетоносмесителем или самосвалом.

Важно учесть, что смесь должна быть выгружена на месте не позже чем через:

• 90 минут после затворения (добавления воды) – при доставке автобетономешалкой;
• 45 минут – при использовании самосвала, без непрерывного перемешивания.

Самосвалом доставляют смеси с пластичностью П1–П2 – «жесткие» бетоны с минимумом воды и без добавления пластификаторов. Рекомендуемая пластичность для заливки фундамента – П3, поэтому обычно ориентируются на 1 пункт.

Заказывая смесь, нужно подумать о:

• возможности соблюдения временного интервала с учетом расстояния от места отгрузки до объекта;
• путях подъезда для заливки бетона в опалубку фундамента.

В теории соответствие фирменной БСГ нормативам достигается за счет:

• качественных компонентов (цемента, заполнителей, воды);
• соблюдения пропорций;
• контроля качества – от этапа подготовки материалов до выгрузки на стройплощадке;
• квалификации персонала и точных проборов.

Калькулятор расчета бетона на ленточный фундамент

Часто фирмы игнорируют стандарты и технические условия производства, хранения и транспортировки компонентов и готовых смесей. В результате созревший в «правильных» условиях бетон для фундамента вместо заявленного класса В22,5 показывает лишь В15. При этом оценить смесь «на глаз» не всегда может даже опытный строитель.

Обычно разница в прочности объясняется желанием фирмы-изготовителя сэкономить на самом дорогом компоненте БСГ – цементе.

Обезопасить себя от таких «поставщиков» можно тремя способами:

• приготовить бетон самостоятельно, без точных приборов, но с соблюдением нормативных пропорций;
• купить смесь у супернадежного производителя с рекомендациями;
• подстраховаться – при заказе бетона умышленно завысить марку, класс прочности, морозостойкость и водонепроницаемость на 1–2 градации. Например вместо М300 В 22,5 F150 W6 заказать М350 В 25 F200 W8.

Последняя рекомендация также актуальна, если дом планируется строить на грунте со слабой несущей способностью (пучинистом).

Вывод: кроме строительных нормативов стоит учитывать опыт заливки и эксплуатации ленточных фундаментов в разных районах страны.

Тем более что работа по систематизации и обобщению такой информации уже проведена. Из таблицы ниже можно узнать, какой бетон лучше, исходя из практики частных застройщиков:

Из таблицы видно, для фундамента дома из кирпича необходима смесь М350. В то же время частный дом из бруса такой же этажности выдержит основание из М250. Кроме этого, следует уточнить:

• для одноэтажного дома из газобетона нужна марка М300;
• для одноэтажного дома из пеноблоков – в зависимости от технологии возведения и плотности материала – от М200 (для конструкционно-теплоизоляционных блоков) до М300 (для конструкционного пенобетона).

Для фундамента двухэтажного дома нужна бетонная смесь на марку выше табличной. Исключение – М400 – ее повышать не стоит, независимо от этажности и типа грунта.

Ввиду цены и их специфических характеристик марки бетона выше М400 не используют. К тому же такие смеси не рекомендуется готовить самостоятельно.

Иногда от покупки готовой смеси отказываются из-за:

• удаленности объекта;
• ненадежности местных изготовителей.

Тогда можно взять работу на себя, подготовив:

• сырье на весь объем бетона;
• оборудование – бетономешалку, мерные емкости, лопаты.

Работы по приготовлению и заливке смеси проводят непрерывно – за одну смену. Нужно заранее посчитать, сколько человек нужно для обслуживания бетономешалки, укладки и уплотнения бетона. Желательно, чтобы число рабочих рук начиналось от 5.

Существуют технологии поэтапной заливки фундамента – послойно или с вертикальными стыками. Но фактически это уже монолитно-блочный ленточный фундамент. Такое основание уместно лишь на сухом грунте, при отсутствии эксплуатируемого цокольного этажа.

Состав бетона

Бетон – это композитный материал, состоящий из:

• пластичной матрицы (основы) – цемента и воды;
• прочного армирующего «скелета» – грубого (щебня) и мелкого (песка) заполнителя.

Кроме обязательных компонентов в состав вводят добавки, улучшающие свойства:

• бетонной смеси – пластичность, расслоение, скорость отвердевания;
• твердого бетона – прочность и плотность, морозостойкость, влагонепроницаемость.

Для самостоятельного приготовления качественного бетона достаточно разбираться в базовых «ингредиентах».

Цемент

Гидравлическое связующее бетона, при заливке играет роль клея, обволакивающего зерна заполнителя. После затворения смеси начинается реакция гидратации, включающая 2 этапа:

1. Схватывание (8–19 часов) – рост иглообразных кристаллов цемента.
2. Упрочнение (отвердевание, до 28 суток) – замена рыхлой кристаллической структуры на плотную и однородную.

Говоря о строительном цементе, обычно имеют в виду портландцемент, состоящий из тонкомолотого:

• клинкера – спекшейся смеси известняка и глины;
• гипса (1,3 –3%).

Более подробно о составе, можете прочитать здесь.

Нормативами регламентировано производство цементов М100–М800, однако в число ходовых марок входят М300–М600.

Трехзначное число – это примерная прочность на сжатие (кгс/см2) раствора, приготовленного из цемента (1 часть), песка (3 части) и воды. Контроль прочности проводят после созревания раствора – через 28 суток.

• Д – процентное содержание добавок;
• Б – быстротвердеющий;
• ГФ – гидрофобный;
• ПЛ – пластифицированный.

Основное отличие новой маркировки – указание класса прочности в МПа. Соответствие прочности МПа – кгс/см2 указано на рисунке.

Для смеси под ленточный фундамент покупают:

• ПЦ-400 (ЦЕМ I 32,5) – универсальный материал, который можно купить везде по относительно низкой цене; – по массе более прочного вяжущего потребуется меньше. Минусы – высокая цена и риск неоднородности смеси из-за недостатка цементного «молочка». Использовать марку можно, но специально искать в продаже не стоит.

Однако кроме марочной прочности важно учесть фактическую. Цемент – скоропортящийся товар, для ПЦ400 и ПЦ500 можно указать сроки хранения:

• гарантированные изготовителем – 60 (мешки) и 45 (навал) дней;
• реальные – 30 (мешки) и 20 (навал) дней.

Пропорции бетона для фундамента

После истечения этих сроков вяжущее при правильном хранении, без лишней влаги будет терять в прочности по 15% за месяц. Использовать ПЦ400 и ПЦ500 в течение 6 месяцев еще можно, но уже как ПЦ300 и ПЦ200. Затем материал полностью утратит вяжущие свойства.

По ГОСТу дата изготовления на таре может отсутствовать – тогда ее нужно искать в товарной накладной.

Навал брать стоит, если цемент:

• рассыпчатый и «течет» сквозь пальцы;
• слипается в мягкие «комочки».

Не стоит брать вяжущее с твердыми:

• острыми камушками;
• круглыми комками типа гальки.

Не просроченный, но слежавшийся цемент использовать можно, предварительно просеяв и изменив пропорции смеси: например брать расход для ПЦ500 как для ПЦ400.

Песок

В состав бетона мелкий заполнитель вводят для:

• устранения пустот между щебнем и цементным камнем;
• однородного распределения внутренних напряжений и предупреждения трещин при отвердевании;
• снижения затрат за счет экономии цемента.

Лучше всего с этими функциями справляется речной песок – чистый однородный, с круглыми песчинками без:

• пыли;
• глины;
• ила, корней, веток.

Однако в силу цены чаще покупают более «грязный» карьерный песок с такими характеристиками:

• фракционный состав – зерна средней, крупной и повышенной фракции – от 2 до 3,25 мм;
• пустотность – до 30 %;
• содержание очень крупной фракции (зерна 5–10 мм) – до 5% по массе;

Примеси глины и крупных камней снижают прочность и морозостойкость бетона – карьерный песок предварительно просеивают и промывают.

Проверить чистоту можно, растерев увлажненный песок между пальцами. Если на коже осталась грязь – без промывки не обойтись.

В состав бетона ниже М300 допускается вводить песок, содержащий:

• мелкие фракции (до 1,6 мм) – до 20%;
• примеси глины, ила, пыли – менее 3%;
• пылевидные фракции (до 0,6 мм) – до 3% (по другим источникам до 10% пыли менее 0,16 мм в диаметре).

Допустимое содержание влаги – до 5%. Большая влажность (песок буквально слипается) затруднит определение нужного объема воды и исказит пропорции смеси.

Содержание влаги свыше 10% заметно по возрастанию плотности песка. Средняя плотность сухого песка – около 1500 кг/м3.

В полевых условиях плотность можно узнать так:

1. Насыпать песок в ведро, зная объем и вес тары.
2. Снять горку, не уплотняя песок.
3. Взвесить ведро с песком.
4. Разделить массу песка (кг) на объем тары (л) и умножить на 1000, получив плотность в кг/м3.

Если песка нужно много, то полезно узнать его вес.

Гравий или щебень

Крупный заполнитель в составе:

• повышает плотность, жесткость и водонепроницаемость бетона;
• уменьшает ползучесть и усадку смеси;
• снижает расход цемента и уменьшает риск трещин (аналогично песку).

Гравий – это разрушенные естественным путем горные породы. В роли разрушающих факторов выступает ветер и водные потоки, дающие гравию округлую форму и гладкую поверхность.

Щебень получают искусственным путем – механическим дроблением горных пород и крупного гравия. Результат – шероховатые зерна с острыми гранями, обеспечивающие оптимальное:

• сцепление с цементно-песчаным раствором; при заливке.

Для бетона подойдет любой вид щебня и горный (самый шероховатый) гравий.

Как и песок, крупный заполнитель различают по размерам зерна. Для практических задач достаточно знать упрощенную классификацию фракций:

• мелкая – 5–20 мм;
• средняя – 20–40;
• крупная – 40–70.

Нормативами предусмотрено включение в состав бетона щебня:

• 2 фракций при максимальном размере зерна 40 мм.
• 3 фракции при наличии зерен размером 70 мм.

Кроме этого размер зерна должен быть:

• не более 2/3 (а лучше ½) расстояния между армирующими стержнями (размера ячейки металлической сетки);
• не более 1/3 (лучше 1/5) ширины ленты фундамента. Использовать для ленточного фундамента шириной 300 мм щебень более 60 мм нежелательно.

Смешивая бетон самостоятельно, можно брать щебень одной фракции со средней крупностью 20 мм. Это позволит по «максимуму» использовать небольшую бетономешалку и без проблем заливать нешироко ленту с частым армированием.

Кроме типа заполнителя и фракции обращают внимание на:

• пустотность – до 50%. Ее легко определить, залив в ведро со щебнем воду, а затем разделив объем воды на объем ведра;
• лещадность – содержание иглообразных зерен – до 25%;
• чистоту. Если загрязнения визуально заметны, щебень промывают струей воды из шланга;
• марку по прочности. Здесь сверяются с таблицей соответствия.

Влага необходима для:

• запуска реакции гидратации;
• облегчения смешивания;
• минимальной пластичности.

Основных требований для воды два:

• чистота. Иногда приводится утверждение, что вода для бетона не должна быть грязнее питьевой. ГОСТ предполагает отсутствие промышленных отходов, органических примесей, кислот, регламентирует окисляемость и содержание солей. На практике воду берут из водопровода или колодца;
• соблюдение объема – влаги нужно ровно столько, чтобы пропитать цемент и дать пластичность.

Как выбрать шлифовальную машинку по бетону

Говоря о пропорциях БСГ, используют понятие «водоцементное отношение» (модуль). На графике ниже можно проследить зависимость прочности от водоцементного отношения.

• бетонная смесь с «правильными» пропорциями цемента ПЦ 500, воды и заполнителей при В/Ц равном 0,4 созревает до прочности, соответствующей бетону М500;
• при «переразбавлении» водой до В/Ц равного 0,9 (количество цемента и заполнителей то же) из ПЦ 500 получится лишь бетон М150.

Нарушение рекомендуемого В/Ц способно снизить прочность в 3,5 раза.

Объясняется это так: влага, «не нужная» цементу для гидратации в ходе отвердевания:

• испаряется. При этом занимаемый ею объем превращается в поры и капилляры, снижающие прочность и влагонепроницаемость бетона;
• остается внутри. Прочности она тоже не прибавляет, а при замораживании провоцирует трещины.

Поэтому «подкручивать» пластичность бетона, добавляя воду нельзя. Главное – не удобоукладываемость смеси, а прочность отвердевшего бетона.

Исходя из последней нужное В/Ц берут из таблицы:

Пропорции в бетон для фундамента

Нужные пропорции определяют двумя способами:

• расчетным – с учетом В/Ц и типа заполнителей, пользуясь справочными таблицами. Начинают с пропорций по массе, затем, зная плотность, переходят к объемам;
• воспользовавшись готовым калькулятором состава смеси;
• из готовых таблиц для ходовых марок.

Для цемента ПЦ400:

Массовые соотношения нужны для покупки сырья, а объемные – для смешивания. Перед закладкой компонентов в мешалку достаточно разделить объем из таблиц на объем мерного ведра.

Таблица для ПЦ500:

Примерный объем воды берут из таблицы допустимого В/Ц. Реальный – определяют на глаз, исходя из пластичности смеси.

Замешивание в бетономешалке

Цель перемешивания – создание равномерного слоя цементного «молочка» вокруг гранул заполнителя. Достигнуть однородности, перекладывая смесь лопатой, невозможно.

Использование бетономешалки дает прирост прочности смеси до 40% (в сравнении с перемешиванием вручную) – при прочих равных условиях.

Если мешалка объемная (больше 300 л или 0,3 м3), емкость смазывают, прокрутив в ней 5 минут разбавленную цементно-песчаную смесь. Затем раствор выливают – его можно использовать для отделочных или кладочных работ.

Затем можно закладывать компоненты по плану:

1. Залить до пятой части расчетного объема воды.
2. Засыпать весь цемент и песок и помешать около минуты.
3. Порциями ввести весь щебень.
4. Начать заливать оставшийся объем воды, следя за однородностью и пластичностью. Жестковатая смесь лучше разбавленной.

Для небольшой бетономешалки порядок действий немного другой:

1. Смешать весь песок с половиной щебня, не добавляя воду.
2. Добавить весь цемент и тщательно прокрутить.
3. Влить примерно 4/5 объема воды.
4. Засыпать остатки щебня.
5. Если смесь совсем сухая, добавить остаток воды.

Для маленьких гравитационных мешалок используют также такую схему:

1. Влить часть расчетного объема воды и 1 ч щебня.
2. Засыпать весь цемент и песок.
3. Добавить оставшийся щебень.
4. Долить воды (если нужно).

В случае с перемешиванием дольше не значит лучше. Оптимально выгружать смесь через 2 (максимум 5) минут. При удлинении цикла вода начнет испаряться – это выльется в снижение пластичности бетона и путаницу с определением объема воды для следующих партий.

Увеличивать время перемешивания до 6–10 минут имеет смысл при использовании «лежалого» цемента.

Полезные советы

Планируя бетонную «ленту» под дом, кроме сырья и оборудования следует подумать об:

Какую марку бетона использовать для заливки фундамента

Долговечность здания или сооружения зависит от прочности фундамента. А зависит это от правильного подбора марки бетона для фундамента. Существует много марок этого материала, и каждая из них создавалась под определенные условия эксплуатации постройки.

Содержание

Силы, действующие на фундамент

На фундамент действует 2 типа нагрузок – постоянные и временные. Влияние первых наблюдается во время строительства и при эксплуатации строения. Ко вторым относят воздействия, возникающие в отдельные периоды. В свою очередь, они делятся на:

• длительнодейстующие;
• кратковременные;
• особые.

Постоянно действующая общая нагрузка складывается из веса крыши, стен и других частей здания, оборудования, установленного внутри него. К суммарному весу в зимний период добавляется снеговая нагрузка. И хотя она является сезонным явлением, расчет фундамента проводится с учетом этой величины.

На пучинистых грунтах опасность для малоэтажных зданий представляют силы выталкивания. Они способны в случае промерзания грунта ниже подошвы вытолкнуть фундамент. Подъем, а при оттаивании грунта опускание происходит неравномерно, что приводит к возникновению трещин в стенах, разрушению внутренней и наружной отделки, перекосу дверных коробок.

От вертикально направленных выталкивающих сил можно избавиться заглублением подошвы ниже глубины промерзания грунта. Но есть еще боковые нагрузки, также возникающие по причине пучения. Они настолько велики, что способны накренить фундамент, изменяя тем самым направление давления от общих нагрузок дома.

Тяжелые условия, в которых работает фундамент, требуют особого подхода к выбору бетона для заливки фундамента.

Марки бетона и их применение

Бетоны маркируются по:

• прочности;
• подвижности;
• влагоустойчивости;
• морозостойкости.

Прочность

Прочность бетона можно определить по марке или классу. Первый показатель является усредненным, а второй – гарантирует указанный уровень прочности. Марка обозначается буквой «М» (М100, М259 и т.д.), а класс – буквой «В» (например, В15). Выпускают бетоны марок М100-М600 и классов В1-В60. На их уровень влияет не только перечень компонентов, но и их соотношение.

Подвижность

Данный параметр в маркировке бетона обозначается буквой «П». Он характеризует пластичность массы или ее удобоукладываемость. От подвижности бетона зависит скорость и качество заполнения формы (опалубки).

По этим свойствам бетоны делят на:

• подвижные: тяжелые товарные смеси диапазона П1-П5 – от малоподвижной до текучей категории;
• жесткие: в марках таких смесей вместо буквы «П» присутствует «Ж».

Морозостойкость

Морозостойкость (F) свидетельствует о том, какое количество замораживаний/размораживаний выдержал образец бетона во время испытаний. Измеряется в циклах от F50 до F1000. Распространенная марка М300 выдерживает 200 таких циклов. Легкие бетоны практически лишены морозостойкости, либо этот показатель у них минимальный. Низкий уровень F и у тощих марок: они выдерживают 50-75 циклов замораживания-размораживания. Их можно использовать только для внутренних работ.

Марки с F100- F150 пригодны для строительства в южных регионах России – от Ростова до Сочи. А для Московской области подойдет смесь с повышенной морозостойкостью F200- F300. Из этого диапазона подбирают смесь бетон для строительства бассейнов.

На показатель влияет пористость смеси и характеристики входящих в нее компонентов – песка, щебня. Но в большей степени морозостойкость зависит от качества портландцемента. Пористость бетона корректируют добавлением в смесь пластификаторов.

Водонепроницаемость

Способность бетонной смеси не пропускать влагу вглубь конструкции называют водонепроницаемостью и обозначают символом «W». Показатель находится в диапазоне W2-W14. Он находится в прямой зависимости от класса бетона.

В гражданском строительстве водонепроницаемости уделяют мало внимания, поскольку контакт фундамента с водой минимален. На площадках с высоким уровнем грунтовых вод проводят мероприятия по их отведению, а от осадков ж/б конструкцию защищает отмостка.

Состав бетона для фундамента

Бетонные смеси имеют разные характеристики – прочность, плотность и т.д. Эти параметры зависят от соотношения компонентов в смеси. Но перечень основных составляющих одинаков для всех марок. В него входит:

Для получения заданных параметров в смесь вводят различные добавки, но они к списку обязательных компонентов не относятся.

Цемент

Основная составляющая бетона, от которой зависит его прочность – это цемент. В технологических картах на заливку фундаментов заложены марки не ниже М400. Для временных конструкций допускается применять цемент М300. А для строительства объектов особого назначения используют М600.

Песок

Требования к песку изложены в ГОСТ 10268. Основной размер зерен должен быть не менее 1,3 и не более 3,5 мм. Стандарт допускает присутствие фракций:

• до 0,14 мм – не более 10% от общего веса;
• 5-10 мм – до 5%.

Не допускается присутствия зерен с фракцией более 10 мм.

В песке могут содержаться примеси глины, извести, ила и песка – но не более 3%. Необходимо максимально исключить присутствие гумуса (перегноя) и других органических веществ, поскольку они приводят к окислению и разрушению цемента.

Максимально соответствует всем требованиям ГОСТа речной песок. Он уже промыт и разброс фракций небольшой. Добавление в смесь речного песка повышает влагоустойчивость конечного продукта.

Второе место занимает карьерный песок. Его предварительно промывают в большом количестве воды или просеивают. Во втором случае получают материал, очищенный от пыли и крупных частиц, но вредные примеси в нем остаются.

Морской песок не используется вовсе, поскольку он содержит большое количество солей, удалить которые можно только ценой высоких трудовых и финансовых затрат.

Наполнители повышенной крупности

В бетонную смесь добавляют щебень либо гравий с фракцией от 0,5 до 7 см. в некоторых марках сверхтяжелых бетонов присутствует наполнители с фракцией до 15 см.

Гравий – природный материал. О имеет округлую форму и гладкую поверхность. Щебень производят путем дробления гранита, известняка и других пород. Он считается чище гравия, поскольку в последнем присутствуют нежелательные примеси. К тому же шероховатая поверхность щебня способствует повышению адгезии цемента. По этой причине в бетонные смеси повышенной прочности добавляют исключительно щебенку.

Крупные наполнители классифицируют по фракционности, степени прочности исходной породы минеральному содержанию. Морозостойкость щебня влияет на поведение бетона в критично низких температурах. А его прочность заполнителя должна хотя бы в 1,5 раза превышать аналогичный показатель готового бетона.

Вода по своим характеристикам должна соответствовать ГОСТ 23732. В ней не должно быть пленок масел, жиров и нефтепродуктов. Содержание сахаров, фенолов, ПАВ (поверхностно-активных веществ) – не более 10 мг/л (каждого).

Водородный показатель pH должен находиться в диапазоне 4-12,5.

Не допускается:

• наличие примесей, непредсказуемо изменяющих скорость твердения и сроки схватывания бетона;
• содержание сульфатов более 2700 мл/ч и прочих солей свыше 5000 мг/ч;
• применение болотной и морской воды.

Сточные воды можно применять для затворения бетона только после очистки и с одобрения санэпидемстанции.

Если вода вызывает сомнения, на ней готовят образцы и испытывают их на прочность. Результат сравнивают с эталоном, приготовленным на питьевой воде, и принимают соответствующее решение.

Пропорции бетона

Соотношение основных компонентов в бетонной смеси подбирается в соответствии с конечной задачей – получением нужной марки. В таблице указаны пропорции некоторых бетонов:

Наименование	Марка бетона
М200	М300	М400	М500
Марка цемента	М400	М500	М400	М500	М400	М500	М500
Соотношение компонентов в сухом состоянии в весовых частях, Ц/П/Щ	1/2,8/4,8	1/3,5/5,6	1/1,9/3,7	1/2,4/4,3	1/1,2/2,7	1/1,6/3,2	1/1,4/2,9

Важную роль в качестве бетона играет водоцементное соотношение (В/Ц). Чем оно меньше, тем прочнее конечный продукт. Цемент способен использовать количество воды, равное 0,25 части от своей массы. Но бетон в этом случае будет жестким, поэтому оптимальным водоцементным соотношением считается 0,3-0,75. Лишняя жидкость остается запертой в теле бетона либо испаряется, оставляя после себя воздушные поры. В обоих случаях пострадает прочность фундамента. Для повышения морозостойкости бетона соотношение В/Ц ограничивают диапазоном 0,5-0,6.

В частном строительстве бетон готовится непосредственно на строительной площадке. Отмерять компоненты в таких условиях удобнее ведром. Объемная масса у каждого ингредиента своя. В 10-ти литровом ведре содержится:

• цемента- 15 кг;
• песка- 19 кг;
• щебня – 17,5 кг.

Пример: для приготовления бетона марки М200 на каждые 2 ведра цемента понадобится 5 – песка и 9 – щебня. Воды на это количество смеси достаточно 1 ведра.

Расход бетона

Расчет потребности в бетоне сводится к определению объема геометрической фигуры, которую представляет фундамент – столба, плиты или ленты. Первые имеют форму параллелепипеда, кубатуру которого можно подсчитать, перемножив высоту, длину и ширину элемента. Ленточный фундамент надо разбить на простые фигуры, определить их объемы, а потом сложить.

Расход отдельных компонентов вычисляют, исходя из того, что на 1 м3 бетона в среднем потребуется:

• цемента – 330 кг или чуть меньше 7 мешков весом по 50 кг;
• песка – около 1 тонны;
• щебня – 1,65 тонны;
• воды – 160-170 л.

Указанные выше величины надо умножить на кубатуру фундамента и каждый результат умножить на коэффициент запаса, равный 1,1.

Технология приготовления бетонной смеси вручную

Для работы понадобится два комплекта, состоящих из ведра и лопаты. Первый набор предназначен только для цемента. Оба предмета должны быть абсолютно сухими. Второй комплект используют под песок и щебень. Ингредиенты при насыпании слегка уплотняют лопатой и выравнивают по верхней кромке ведра.

Замешивают бетон в широкой емкости. Сначала в нее помещают щебенку и песок, тщательно их перемешивают, формируя на поверхности борозды. В них всыпают цемент. Смешивание продолжают до тех пор, пока смесь не станет однородной по цвету.

Затем сухой массе придают форму конуса, сверху в нем делают углубление и наливают воду. Края кратера осыпают в жидкость, и после ее полного впитывания действия повторяют, пока раствор не приобретет нужную консистенцию. Воду добавляют маленькими порциями.

Приготовленное бетонное тесто выдерживают в течение 2 часов, после чего приступают к заливке.

Рекомендации по выбору марки бетона для фундамента

Марка бетона для фундамента выбирается с учетом:

1. Нагрузки на фундамент. Она складывается из веса всего дома, снежного покрова, скапливающегося зимой на крыше, и силы ветра. Ветровой нагрузкой иногда пренебрегают, но в случае строительства легкого здания с большой парусностью этот показатель учитывается в обязательном порядке.
2. Характера грунтов, уровня подземных вод и других характеристик геологического направления.
3. Типа фундамента и его цокольной части.

В общем случае фундамент для забора, небольшого гаража или деревянного домика можно залить бетоном марки М100. Постройки из газобетона, шлакоблока, пенобетона хорошо держит смесь М150. Но чаще всего в индивидуальном строительстве применяют смеси марок М250 и М300. Они подходят для больших жилых домов. Бетоном М300 заливают фундамент коттеджей высотой до 5 этажей.

Загородные дома сейчас редко строят без проекта. Разработчики в документации указывают, какой марки бетон для фундамента необходимо применить.

Какую марку бетона по прочности принимать для фундамента дома?

"Для легкого каркасного дома достаточно В12,5 (М150), для одноэтажного дома надо брать В20 (М250) , а для двухэтажного кирпичного - уже В25 (М350)" - примерно так пишут в интернетах. Пишут люди, которые в своей жизни не сделали ни одного, даже учебного, расчета прочности бетонных или железобетонных конструкций, в противном случае они бы такую чушь не писали.

Процесс подбора оптимальной марки (класса) прочности бетона представляет собой нелинейный функционально-стоимостный анализ с несколькими переменными (характеристики арматуры, ее содержание, размеры сечения и пр.). И прочность бетона далеко не всегда оказывается решающим фактором обеспечения надежности строительной конструкции. Особенно в случае с фундаментами, которые взаимодействуют с заведомо более слабыми материалами - грунтами. Тысячи "народных строек" имеют фундаменты из бетона класса прочности не выше В15, при нагрузках, явно превышающих нагрузки от малоэтажных зданий - и этого хватает для многих десятилетий успешной эксплуатации.

Чертеж фундамента котла тепловой электростанции. Марка бетона М200 (В15) Чертеж фундамента котла тепловой электростанции. Марка бетона М200 (В15)

Но, если читать последнюю редакцию норм, то, получается, что для фундаментов надо принимать класс прочности бетона не менее В22,5 (М300) независимо от нагрузок. Объясню, почему так получается.

В СП 28 "Защита строительных конструкций от коррозии" есть таблица Ж.1 "Требования к бетону конструкций, работающих в условиях знакопеременных температур", где указывается минимальная марка по морозостойкости в зависимости от условий эксплуатации:

. или вот более понятная формулировка в ранней редакции :

Большинство регионов, относящихся к т.н. средней полосе как раз попадают в диапазон расчетных температур от -20 до -40 градусов, и, значит, требуют обеспечение марки по морозостойкости не менее F150 . "А при чем тут марка по морозостойкости и класс прочности бетона?" А при том, что они находятся почти в прямой зависимости. Более прочный бетон имеет более плотную струкуру с меньшим количеством "вредных" капиллярных пор и лучше сопротивляется механическим воздействиям, которые оказывает замерзающая вода.

Как видно, для получения бетоном марки по морозостойкости F150 требуется, чтобы его средняя прочность была в районе 28 МПа - то есть чуть больше чем у бетона B20 (26МПа).

"А как же противоморозные добавки?" - может возникнуть такой вопрос.

Тут надо различать противоморозные добавки для улучшения условий работы с бетонной смесью при отрицательных температурах, и добавки, повышающие морозостойкость уже в процессе эксплуатации (некоторые из них, например пластификаторы, обладают двойным назначением). Но в любом случае, возможности их ограничены определенными пределами, а переусердствование с ними, наоборот, дает прямо противоположный результат.

Также стоит отметить, что для свай СП 28 требует минимальную марку по водонепроницаемости W6 , для чего нужна средняя прочность не менее 35 МПа, что соответсвует бетону В25. Также надо учитывать, что в случае агрессивных грунтов, следует назначать и марку бетона по водонепроницаемости W4 и больше (что соответсвует бетону В20).

Но если фундамент не подвергается воздействию влаги и/или знакопеременных температур (УШП, утепленные стены подвалов, подошвы, расположенные ниже губины промерзания), то четкого указания, какую марку по морозостойкости в этом случае следует применять, в нормах нет. Но они и не так актуальны, поскольку даже бетон В7,5 "автоматически" обеспечивает F50.

Таким образом, при назначении класса бетона для фундаментов индивидуальных домов определяющим фактором являются условия эксплуатации . При нахождении бетона в условиях знакопеременных температур и воздействия влаги, марка по морозостойкости должна быть не менее F150 , что обеспечивается при классе прочности В20. 22,5 . При отсутствии таких условий можно принимать В15 (можно и меньше при соответсвующем обосновании). То есть, вопреки советам из интернета, получается, что для малозаглубленного ленточного фундамента каркасника следует брать более прочный бетон, чем тот, что допускается для фундамента кирпичного дома с утепленным подвалом, у которого, по идее, фундамент будет постоянно находиться при температуре выше 0.

PS. Разумеется, не помешает и расчет прочности тела фундамента, но вряд ли он покажет необходимость увеличения класса бетона по прочности на сжатие выше величин, назначенных по другим причинам.

PPS. При заказе бетона фундамента с учетом рекомендаций, изложенных в статье, вместе с классом бетона надо указывать и марку по морозостойкости, и (если надо) марку по водонепроницаемости, потому как средняя прочность - это необходимое, но недостаточное условие для их обеспечения (что также надо учесть и при самоместном бетоне).

Характеристики бетона: морозостойкость, влагостойкость, истираемость, подвижность

Продолжая тематику маркировки бетона , поговорим сегодня о таких его качествах, как стойкость к действию мороза и влаги, механическому трению и постоянной (статической) нагрузке.

Под морозостойкостью понимают способность бетона выдержать определенное число циклов замерзания и оттаивания без потери прочности и массы (максимальное уменьшение показателей - 5%). Соответственно, маркируют эту характеристику буквой F с числовым обозначением, соответствующим тому самому числу циклов.

Как видно из приведенной таблицы, этот показатель напрямую связан с маркой/классом бетона и его водопроницаемостью. Это объясняется тем, что более плотные и тяжелые марки обладают меньшим количеством пор, в которые может проникнуть вода.

Последствия замерзания-оттаивания бетона с высоким влагопоглощением (пористого) Последствия замерзания-оттаивания бетона с высоким влагопоглощением (пористого)

Соответственно, при этом риск разрушения искусственного камня снижается.

Водонепроницаемость ниже W4 допустима только в помещениях, причем помещениях сухих, параметр выше W8 встречается достаточно редко, в основном в гидротехнических, надводных и подводных сооружениях, в быту это просто не нужно.

В зависимости от температуры и условий эксплуатации выбирают различные марки бетона, особенно ответственно следует подходить к материалу для заглубленного фундамента.

Отдельно следует учитывать плотность бетона, поскольку это также влияет на водопоглощение и морозостойкость конструкций. Маркируется эта характеристика литерой D с числовым значением, подробнее в таблице.

Есть также такая характеристика, как истираемость. Она важна для дорожных покрытий и маркируется буквой G с показателем от 1 до 3. Максимально стойкие к трению составы обозначаются G1, они нужны на ответственных трассах, аэродромах и так далее, а вот для дорожки возле дома будет достаточно G3.

Все приведенные выше характеристики относятся к эксплуатации бетона, а вот в процессе его укладки важна также пластичность или подвижность смеси. Этот показатель нормируется ГОСТом 7473-2010 и означает способность бетонного раствора заполнять заданную форму под действием силы тяжести. Для заливки в опалубку удобнее, конечно, подвижные смеси, поскольку они полностью заполняют пространство. Однако при заливке фундаментов по гравийной или гравийно-песчаной подушке излишне подвижная смесь будет "уходить" в грунт. Повышают подвижность добавление воды и пластификаторов.

Более жесткие смеси используют для заливки оснований, покрытий и плит с малым количеством арматуры. Чем гуще армирование - тем более подвижным должен быть состав бетона, но для марок П4. П5 опалубка должна быть полностью герметична.

Читайте также:

  
• Несъемная опалубка краснодарский край
  
• При строительстве сельского дома можно использовать один из двух типов фундамента каменный 11 12
  
• Семья болконских идеалы фундамент семьи стиль отношений
  
• Любовь как фундамент семьи
  
• Какое должно быть минимальное напряжение на грунт под фундаментом трубы