Выбор марки бетона для фундамента частного дома

Любое строение, в том числе собственный дом, покоится на фундаменте. Видов силовой опорной конструкции и материалов, из которых её производят, существует достаточно много. Один из них – бетонный фундамент.

Типы фундаментов

1. Столбчатый. Представляет собой отдельно стоящие столбы, выполненные из бутового камня, кирпича, бетонных блоков.
2. Свайный. Выполнен из погруженного в грунт столба, представляющего собой деревянное бревно, стальную трубу, бетонную сваю.
3. Монолитный. Производится путём заливки бетоном поверхности для получения сплошной плиты определённой толщины с усилением арматурой.
4. Ленточный. Для создания такого фундамента применяют деревянные брусья или брёвна, металлические швеллера или бетонные балки. Силовые опорные элементы располагаются горизонтально в траншеях или на уровне грунта и перевязываются между собой посредством клиньев, сварки или заливкой бетоном мест стыковки балок.

Для фундамента частного дома наиболее применимы столбчатые или свайные фундаменты в комбинации с ленточным типом. Последний может применяться самостоятельно, как отдельная конструкция.

Требования к фундаменту

• принятие всей статичной нагрузки от выполненного на фундаменте строительного сооружения, находящегося в нём оборудования, мебели, людей;
• разнос нагрузки по всему грунтовому основанию;
• защита от воздействия грунтовых вод, отрицательных температур;
• обеспечение устойчивого надёжного положения здания и другие функции.

Из всех материалов, применяемых для изготовления опорной части дома, наиболее прочным и одновременно доступным, будет бетон.

Преимущества бетона

• высокая прочность от нагрузок на статическое сжатие, – до 400…500кгс/см²;
• хорошая устойчивость от воздействия влаги;
• инертность по отношению к большинству химических и органических растворителей;
• значительный срок службы, превышающий 100 лет;
• температурный рабочий диапазон применения составляет -60°…+500°C;
• технологические свойства, – простота приготовления бетонной смеси и её укладка.

Важность правильного выбора марки бетона

Бетон в застывшем состоянии представляет собой камнеподобную массу серого цвета. Обладает определёнными свойствами и характеристиками, которые зависят от состава бетона.

Состав бетона:

1. Цемент – является связующим веществом. Производится нескольких видов:
   • портландцемент, в состав входит алит, – химическое вещество на основе кальциевых соединений; самый применяемый в строительных работах;
   • глинозёмистый цемент, преобладают химические соединения на основе алюминия, кальция и окислов кремния; имеет большую скорость застывания;
   • магнезиальный цемент, в его составе превалируют химические вещества на основе магния, – магнезиты; одно из применений нашло в медицине, – в качестве пломб для зубов.

   Обозначается буквами и цифрами, например, ПЦ-400 Д20 – портландцемент с прочностью на сжатие 400кгс/см² с минеральными добавками в количестве 20% от объёма наполнителей.

2. Минеральные наполнители – щебень. Являются природным и искусственным материалом. Существует несколько видов:
   • гранитный, – производится из гранита на дробильных станциях;
   • гравийный, – представляет собой окатанные речной или морской водой природные камни;
   • известковый, – производится из известняка, – природного горно-осадочного материала;
   • вторичный, является продуктом переработки остатков кирпичных и бетонных строений;
   • шлаковый, для его производства используют остатки металлургических отходов.

   Щебень характеризуется прочностью, фракционностью, влагостойкостью, имеет разную плотность.

3. Кварцевый песок. Для производства бетонных смесей используют мытый речной или карьерный песок с фракцией 2…5см. В составе не допускаются включения мусора и глинистые составляющие.
4. Пластификаторы различные добавки, придающие бетонным смесям дополнительные свойства и расширяющие их функции.

Виды бетона

По весовому соотношению цемента бетонные смеси классифицируются:

• тощий или бедный состав, – массовая доля цемента не превышает 15%;
• средний или товарный бетон, – доля цемента определяется соотношением 1:3…1:4;
• жирный или богатый состав, – доля цемента равна или превышает соотношение 1:2.

В соответствии с объёмной массой бетон подразделяется:

• особо лёгкий и лёгкий состав, – плотность смеси менее 500кг/м³ и 500…1800кг/м³, соответственно;
• облегчённая смесь, 1800…2200кг/м³;
• тяжёлый бетон, 2200…2500кг/м³;
• особо тяжёлая смесь, плотность свыше 2500кг/м³.

Марки бетона

Для обозначения применяется маркировка в соответствии с технической документацией СНиП (Санитарные Нормы и Правила), ГОСТ (государственный стандарт):

• «В» – класс прочности на сжатие, характеризуется осевой нагрузкой, которую испытывает бетон, подвергающийся сжатию;
• «М» – марка бетона, показывает нагрузку, при которой происходит полное разрушение бетонного изделия.

Класс прочности «В» и марка бетона «М» взаимосвязаны между собой.

Например:

• класс В5 соответствует марке М75;
• В10 – М150;
• В15 – М200;
• В20 – М250 и так далее.

Свойства бетона основываются на его компонентах, технологических условиях приготовления бетонной смеси, временем выдержки. Почти полную прочность, – до 98% бетон приобретёт по прошествии 28 суток.

Применения бетона

Бетоны, относящиеся к группам «особо лёгкие», «лёгкие» и «облегчённые», обладают хорошими тепло- и звукоизоляционными свойствами, что обусловлено введением в их состав лёгких, имеющих малую плотность, наполнителей, – керамзита, вермикулита, пористого шлака и других. Но у них пониженная прочность по сравнению с другой группой бетонов.

Самая распространённая – это группа тяжёлых смесей. В ней сочетаются прочность, влагостойкость и другие свойства, требующиеся для проведения строительных работ, в том числе и для выполнения фундаментов под частный дом.

Какую марку бетона выбрать для фундамента

Критерии выбора

Чтобы не ошибиться с маркой и видом бетона необходимо учесть ряд факторов:

1. Климатические условия местности, – сухой засушливый район или присутствие постоянной морской влажности, среднегодовые температуры почвы выше или ниже 0°C, – определяют марку бетона, которая, в свою очередь, определяется маркой цемента и минеральными добавками.
2. Состав грунта, – болотистая местность или с высоким уровнем подземных вод, гористо-галечный состав грунта или суглинок. Определяет вид фундамента, его прочность и состав бетонной смеси.
3. Весовая нагрузка от всего строения. Основная нагрузка, приходящаяся на опорную часть здания. Через неё производится силовой расчёт фундамента.

Зависимость марки бетона от типа фундамента

Приведённые выше фундаменты можно условно объединить в две группы:

• фундамент с перераспределением статической нагрузки на нижележащую опору, – грунт;
• фундамент с подвешенными частями конструкции, – не имеющие дополнительной точки опоры, а распределяющие нагрузку на отдельные опорные части, – на сваи или столбы.

Из этих сведений можно сделать вывод, что в менее нагруженных условиях работы находятся фундаменты из первой группы. Конструкции из второй группы находятся под более сильной нагрузкой при той же массе здания. Следовательно, бетон должен быть прочнее, марка выше.

Если для первой группы можно допустить использование бетонной смеси М200, с применением цемента М400, то вторая группа фундаментов на той же марке связующего, потребует бетон М300. На практике это означает соотношение «цемент – минеральные наполнители» 1:4 или 1:3,5, соответственно. Причём, – армирование фундамента в обоих случаях обязательно.

Требования к заливке фундамента

Усилия по правильной подборке марки бетона могут быть сведены на нет ошибками при приготовлении и заливке бетона:

1. Недостаточное время перемешивания, – состав бетонной смеси получится неоднородным, с нарушением прочности после схватывания. Чаще всего это случается при ручном замешивании. Чтобы избежать такой ошибки целесообразно заказать бетон заводского изготовления или осуществлять приготовления бетонной смеси в бетономешалке.
2. Жёсткий, с высокой вязкостью, раствор может вызвать местами неполное заполнение объёма фундамента, что приводит к нарушению работоспособности конструкции в целом. Вывод: перед укладкой бетона необходимо проверить его вязкостные свойства.
3. Недостаточное уплотнение смеси приводит к образованию пустот внутри фундамента. Имеет место быть при недостаточном ручном воздействии на смесь с помощью лопаты или металлического прута. Выход – применить глубинный строительный вибратор.
4. Перерывы по времени укладки фундамента приводят к образованию слабого замоноличивания между ранее уложенной партией бетона и последующей. Для избежания этого укладывать бетонную смесь требуется за один приём. Перерывы не должны достигать более 2…3 часов.

Цены бетона, в зависимости от марки

На цену бетона оказывают влияние стоимость компонентов, – особенно это касается цемента. Самый дорогой – это чистый цемент, без добавок. Далее, следуют портландцемент, шлаковый цемент.

Разница по стоимости между гранитным щебнем и вторичным может достигать 3…4 раз.

При одинаковых применяемых связующих и наполнителях цены на марки бетона составляют:

Данные приведены для уральского региона на зимний период. К примеру, в районе Подмосковья цены выше на 20…30%.