Какой щебень лучше для фундамента: виды и особенности

Пропорции

Широко распространённая пропорция песка и цемента — 1: 2. В итоге образуется довольно прочный бетон, подходящий как для фундаментов одноэтажных строений, так и для стяжки, возведения и отделки стен.

Для изготовления пескобетона сгодится крупный морской и мелкофракционный речной песок. Не следует полностью заменять песок аналогичными сыпучими составами, например, дробленым пеноблоком, кирпичной крошкой, каменным порошком и другими подобными материалами. А если попытаться приготовить чисто цементный раствор без использования песка, то после затвердевания полученный состав будет попросту крошиться. Эти ингредиенты допустимы лишь в небольших количествах — не более нескольких процентов от общего веса и объема приготавливаемого состава, иначе прочность бетона резко пострадает.

Из всех имеющихся на сегодня рецептов приготовления классического бетона убирается гравий. Варианты эти берут расчёт, ориентируясь на 1 кубометр обычного (с гравием) бетонораствора. Чтобы сделать подходящий бетонный раствор без щебня, используйте конкретные соотношения, указанные ниже.

1. «Портландцемент-400» — 492 кг. Вода — 205 л. ПГО (ПГС) — 661 кг. Щебёнка объёмом в 1 т не засыпается.
2. «Портландцемент-300» — 384 кг, 205 л воды, ПГО — 698 кг. 1055 кг щебёнки — не используется.
3. «Портландцемент-200» — 287 кг, 185 л воды, 751 кг ПГО. Отсутствует 1135 кг щебёнки.
4. «Портландцемент-100» — 206 кг, 185 л воды, 780 кг ПГО. Не засыпаем 1187 кг гравия.

Полученный бетон займет значительно меньше одного кубометра, так как в нём во всех случаях отсутствует щебень. Чем выше по номеру марка цемента, тем на более серьёзные нагрузки рассчитан получаемый бетон. Так, М-200 применяется для некапитальных построек, а цемент марки М-400 — для одноэтажного и малоэтажного дачного строительства. Цемент же М-500 подойдёт для фундамента и каркаса многоэтажных домов.

Благодаря увеличению количества цемента — в пересчёте на реальный кубометр бетона, приготовленного по одному из вышеприведенных рецептов, — полученный состав обладает большей прочностью. Он идеально подходит для применения его в составе железобетона, в котором полностью отсутствует щебень. Из состава измененных таким образом пропорций изготавливают железобетонные плиты, которые применяются для возведения высотных домов.

Допускается подмешивание небольшого количества гипса или алебастра. Работы с таким бетоном ускоряются — он твердеет всего через полчаса. Обычный песчано-цементный раствор, приготовленный своими руками, схватывается примерно за 2 часа.

Что касается добавляемой воды, то она должна быть без примесей — например, без кислотных и щелочных реагентов. Органические остатки (кусочки растений, щепки) доведут бетон до ускоренного растрескивания.

Опилки и глина, добавляемые в бетон, также снижают его прочностные показатели. Песок желательно использовать мытый, в крайнем случае — сеяный. Цемент должен быть как можно более свежим, без комочков и окаменелостей: если таковые присутствуют, то их выбраковывают. Отмеряют нужное количество ингредиентов одной и той же ёмкостью, скажем, ведром. Если речь идет о малых количествах — например, при косметическом ремонте, — то используются стаканы.

Использование щебня в растворе для фундамента

Щебень для бетона под фундамент также используется. Это необходимо для укрепления раствора, то в будущем позволяет принимать нагрузки усиленного уровня.

Существует несколько основных критерием, по которым выбирают щебень под фундамент:

фракция;
лещадность;
происхождение.

Каждый из этих факторов сильно влияет на прочность и устойчивость будущего здания.

Неопытные строители, которые впервые занимаются фундаментом, могут не знать о том, что здесь требуется щебень различной фракции. Это обусловлено несколькими факторами:

Щебень крупных размеров является наиболее надежным при давлении большой нагрузки. Но здесь существует минус, поскольку материал такого размера невозможно полноценно утрамбовать, поэтому появляется необходимость дополнения более мелким щебнем;
Если применять только щебенка самого крупного размера, то при литье полученного раствора не получается достичь требуемого результата, потому что он неповоротливый и не распространяется по подготовленному рву равномерно.

Но в то же время в соединении щебня нескольких фракций существует и определенный недостаток: количество расходуемого цемента существенно увеличивается, что естественно увеличивает затраты.

Пропорции цемент + песок + щебень для фундамента

Но бетонный раствор, как известно, состоит не только из щебня. Чтобы создать бетон под фундамент, нужно использовать и песок (для наиболее идеального варианта — речной), и цемент, и воду. Цемент будет связывать все элементы раствора в одно, а песок будет служить как более мелкий наполнитель. Приготовив все нужные материалы, смешивают их по стандартному рецепту: к одной части цемента добавляют три части песка и пять частей щебня. Добавляют 2 части воды и смешивают все в бетономешалке. Это классический рецепт, который можно видоизменять для конкретных поставленных задач. Учитывая все указанные выше советы по выбору материалов, можно построить надежную конструкцию, которая не подведет даже во время плохих погодных условий или со временем.

Основные характеристики щебня

При выборе вида крупного заполнителя учитывают несколько параметров.

Прочность

Марку щебня по дробимости выбирают, в зависимости от требуемой марки прочности бетона.

Таблица соответствия марок щебня по дробимости классам прочности бетонов, которые обычно применяют в строительстве фундаментов (ГОСТ 26633):

В связи с тем, что бетон постепенно набирает прочность, для гарантии надежности конструкции рекомендуется выбирать марку щебня выше минимально допустимой.

Морозостойкость

Характеризует способность выдерживать определенное количество циклов замораживания-оттаивания без потери рабочих характеристик. У щебня различных типов он находится в диапазоне F15-F400. В регионах с мягким климатом этот параметр не играет существенного значения.

Лещадность

Показатель определяет степень плоскостности и удлинения зерна. По этой характеристике сыпучее делится на 5 групп:

• I – кубовидная. Включает не более 10% игловидных и пластинчатых зерен.
• II – улучшенная. Количество некубовидных зерен достигает 10-15%.
• III – обычная. 15-25%.
• IV – включения составляют 25-35%.
• V – количество игловидных и пластинчатых зерен – 35-50%.

Чистота и радиоактивность

Уровень радиоактивности – показатель, характеризующий безопасность применения. Материал I класса может использоваться без ограничений, II – предназначен для строительства автодорог около населенных пунктов. Включения пыли и глины снижают качество сыпучего. Их содержание нормируется ГОСТом 8267.

Вопросы про щебень в бетоне

В чем отличие гравия от щебня? Щебень — это дробленая порода, в качестве этой породы может выступать гравий. Другие виды щебня — гранитный, доломитовый (известняковый), твердых (плотных) горных пород.Мало кто производит бетон на недробленом гравии, потому что с шарообразными камнями цементная паста сцепляется хуже, чем с дроблеными. Поэтому когда говорят «бетон на гравии», в подавляющем большинстве случаев имеется в виду бетон на гравийном щебне.

А отличие гравийного щебня (гравия) от гранитного щебня (гранита)? Гранит относительно более прочный (если прочность гравийного щебня обычно 800-1100, то гранитного — 1200-1400). На итоговой прочности бетона это не сказывается — бетоны одной марки/класса по прочности обеспечивают ее вне зависимости от наполнителя. А «запас прочности», который остается у гранитного щебня, обычно нивелируется меньшим количеством цемента в смеси по сравнению с бетоном на гравийном щебне. Также гранитный щебень обеспечивает более высокие итоговые показатели морозостойкости и водонепроницаемости бетона. Разница также невелика, в подавляющем большинстве случаев по результатам испытаний сертифицируется один и тот же показатель.Другое дело, что гранитный щебень чуть больше «фонит» в пределах нормы — понятно, что ПДК по радиоактивности не превышен, иначе он был бы запрещен к продаже.

Правда ли, что перекрытия, крупные фундаменты и прочие ответственные конструкции можно заливать только бетоном на гранитном щебне?

Во многих населенных пунктах Московской области стоят монолитные многоэтажные дома (например, в г. Краснознаменске), при строительстве которых использовался бетон В25 на гравийном щебне. Многие заводы в западной части Подмосковья вообще работают только на гравийном щебне, потому что гравийный щебень обладает достаточными свойствами для любых задач гражданского строительства.

Но ведь бетон высоких марок может быть только на гранитном щебне?

Реальность: многие заводы (например, в г. Наро-Фоминске) используют гравийный щебень даже для смеси прочностью B40 (по старой классификации — М550)! При этом гарантируются классы по морозостойкости F300 и водонепроницаемости W12.Одна из причин — использование щебня твердых горных пород (ТГП), который по характеристикам близок к гранитному, но им не является, поэтому на некоторых заводах такой щебень для упрощения и понятности учитывают гравийным, хотя в реальности его показатели выше, чем у гравийного.Заводы работают много лет, и судебными исками о недостижении показателей (если таковые и были) не разорены.

А если заказать бетон на известняковом щебне — насколько он хорош? Бетон на известняковом щебне характеризуется пониженной морозостойкостью. И если сохранность большей части конструкции определяется показателем морозостойкости F, то щебень на кромке слоя зачастую набирает излишней влаги и отколупливается от конструкции, «вылетает» из конструкции (в этом случае определяется термин «стреляет»). Таким образом, для заливки несущих конструкций использование бетона на известняковом щебне не рекомендуется . Тем не менее, при проведении дорожных работ такой бетон лучше подходит под укатывание катком, чем бетон на гранитном щебне.

Можно ли заказать бетон со щебнем мелкой фракции? Весь бетон технологически производится на щебне мелкой фракции, то есть фракции 5-20. Кроме того, есть мелкозернистый бетон, производимый на еще более мелкой фракции 5-10.

Что такое лещадность щебня в бетоне? Лещадность — если смотреть из происхождения слова, это степень похожести щебня на плоскую рыбу лещ. Когда меньшая сторона щебня отличается по длине от большей в 3 и более раза — щебень считается пластинчатым. Если в дополнение к этому и вторая сторона меньше первой в 3 и более раза — щебень считается игловатым. Бетон обычно производится на щебне II группы лещадности, в котором содержание пластинчатых и игловатых зерен находится в диапазоне от 15 до 25%, реже — на щебне I группы лещадности, в котором пластинчатых и игловатых зерен менее 15 до 25%: такой щебень называется кубовидным и имеет самые высокие характеристики и самую высокую стоимость.

Заливка тощим бетоном

Цена бетонной подготовки под фундамент занимает среднее положение между предыдущими. При этом прочность подбетонки гораздо выше подушки из щебня.

После заливки тощим бетоном грунт не проседает, и строение максимально надежно фиксируется. Толщина бетонной подготовки под фундамент согласно СНиП колеблется в пределах 15 — 30 см.

Данный показатель определяется исходя из следующих параметров:

• типа почвы,
• уровня грунтовых вод,
• массы возводимого здания.

Тощим бетоном называют раствор, состоящий из 6 % цемента марки М100 прочностью В15 с заполнителями из щебня и песка. Специфика состава и минимум компонентов способствует быстрой гидратации смеси.

Рецепт состава для подбетонки на 1 м3:

• цемент — 275 кг,
• песок — 590 кг,
• щебень — 1377 кг,
• вода — 165 л.

При необходимости усилить морозоустойчивость или влагонепроницаемость прослойки в состав водятся добавки и пластификаторы. Время подготовки раствора должно быть не более 5 минут.

Характеристики щебня

Строительные компании и частные лица могут приобрести сыпучий материал пяти видов:

• гранитный — производится при дроблении горной породы;
• гравийный — создается в ходе переработки речного, морского или горного гравия;
• известняковый — получается из пластов известняка;
• шлаковый — изготавливается на основе металлургических шлаков;
• вторичный — продукт переработки строительных отходов (кирпича, бетона, асфальта).

Выбор определенного типа щебня для производства бетона осуществляется с учетом характеристик сыпучего материала: размера фракции, лещадности, плотности, прочности, коэффициента поглощения влаги и морозостойкости. Основные сведения об этих параметрах приведены в таблице.

Выбор нужного вида щебня для изготовления бетона определяется типом конструкции и климатическими условиями её эксплуатации. Гранитные зерна, обладающие высокой морозостойкостью, востребованы при заливке фундаментов в регионах с низкими температурами зимой и высокими — летом (Урал, Сибирь). Смеси повышенной прочности применяются при возведении высотных зданий, плотин, стартовых комплексов на космодромах. Щебень с высокой лещадностью используется для бетонных растворов с выдающимися дренажными свойствами. Сфера их применения — создание спортивных площадок. Плотный щебень востребован при литье несущих конструкций каркасно-монолитных зданий.

Виды щебня и их пригодность для изготовления фундамента

В зависимости от материала, из которого произведен щебень, он может быть:

• гранитным – это наиболее прочная разновидность, для изготовления которой используется твердая порода горной магмы;
• известковым – экологически чистый вид щебня уступает по прочности гранитному, и в целях экономии наиболее часто используется для небольших построек;
• вторичным – производится в результате переработки оставшегося после строительных работ мусора: разбитого кирпича, асфальта и т.д. Главное достоинство – низкая себестоимость. Конечно, по прочности и морозостойкости он уступает другим видам щебня, но его вполне можно использовать в малоэтажном строительстве. Основная проблема в том, что гарантировать высокое качество исходного материала невозможно, поскольку он уже был в употреблении;
• шлаковым – его основой служит шлак, который изготавливается на металлургических предприятиях. Этот щебень достаточно морозоустойчивый, а его прочность варьируется от марки М600 до М1200;
• гравийным – этот вид наиболее популярный в малоэтажном строительстве, поскольку сочетает в себе высокое качество и доступную цену. Но если постройка планируется масштабная, лучше все же отдать предпочтение гранитному щебню.

Лучший щебень для фундамента – гранитный марки М1200

Щебень для подушки фундамента

Фундамент, как правило, устраивается на подготовке из щебня и песка, представляющую собой «подушку», равномерно распределяющую нагрузку от строения на грунты основания. Такая подушка содержит слой песка и слой гравия и выполняет две важные функции – замещает слой пучинистого грунта (например, при строительстве фундамента на суглинке), а также перераспределяет нагрузку на грунт, предотвращая неравномерную осадку постройки. Как правило, для фундаментной подушки применяется щебень прочностью не менее М600-800 фракцией 20-40 мм.

Песчаная подушка выполняется из песка крупностью зерен 2-2,5 мм с послойным уплотнением путем пролива воды.

Применение щебня

Щебень различных фракций используют в качестве минерального наполнителя при производстве бетонных смесей. Так как структурная поверхность отдельных элементов представляет собой неровную шероховатую поверхность, то счёт этого значительно повышается адгезия с раствором на основе цемента и, соответственно, увеличивается общая прочность бетона.

Щебень, в качестве отсыпного материала, применяется в обустройстве дорог. Фракция с размерами 25…60 мм применяется железнодорожниками при создании балластного слоя под железнодорожными путями.

Для создания подушек под фундаменты зданий используется щебень с размерами 20…40 мм.

Пропорции цемент + песок + щебень для фундамента

Но бетонный раствор, как известно, состоит не только из щебня. Чтобы создать бетон под фундамент, нужно использовать и песок (для наиболее идеального варианта – речной), и цемент, и воду. Цемент будет связывать все элементы раствора в одно, а песок будет служить как более мелкий наполнитель. Приготовив все нужные материалы, смешивают их по стандартному рецепту: к одной части цемента добавляют три части песка и пять частей щебня. Добавляют 2 части воды и смешивают все в бетономешалке. Это классический рецепт, который можно видоизменять для конкретных поставленных задач. Учитывая все указанные выше советы по выбору материалов, можно построить надежную конструкцию, которая не подведет даже во время плохих погодных условий или со временем.

Технические характеристики

Какой щебень нужен для фундамента определяют, исходя из основных характеристик отдельных партий.

Прочность

Щебню по результату лабораторных испытаний, которые проводят для каждой крупной партии, присваивают марку по прочности:

• М1200…М1400 – высокопрочный;
• М800…М1200 – прочный;
• М600…М800 – средняя прочность;
• М300…М600 – слабая прочность;
• М200 и менее – очень слабая прочность.

Морозостойкость

Способность сохранять свойства в условиях перепадов температур, в частности – губительных морозов. Морозостойкость у щебня разных пород:

• Гравийный – F15…F200;
• Гранитный – F300 и более;
• Известняковый – F25…F

Для подушки из щебня и заливки фундаментных стен, особенно тех, которые находятся выше уровня промерзания грунта (в малозаглубленных ленточных фундаментах, в столбчатых конструкциях) требуются камни с показателем морозостойкости не менее F200.

Фракция

Щебень еще на производстве сортируют по размеру зерен на группы:

Лещадность

Форма камней играет не меньшее значение, чем показатель прочности и фракция – именно от лещадности зависит способность щебня адгезировать с бетонным раствором.

Условно отсев можно разделить на 3 группы по форме составляющих компонентов:

• кубовидный является лучшим решением для заполнения бетонной смеси. Он равномерно распределяется в объеме и обеспечивает равномерное сцепление с бетоном. Название «кубовидные» не означает, что все камни в отсеве имеют форму кубиков. Под определением скрывается выпуклая форма камней;
• улучшенный – это щебень, в партию которого искусственным образом добавлен кубовидный тип заполнителя для улучшения общих свойств материала;
• обычный представляет собой смесь из камней разной формы и качества. Чем более плоские отдельные элементы, тем хуже адгезия и распределение нагрузки. Кроме того, при замесе лещадного щебня в бетоне могут образоваться пустоты, что крайне нежелательно для ответственных несущих конструкций.

Радиоактивный фон

Добываемые горные породы могут иметь радиоактивный фон, особенно это касается гранита. Фон измеряется в Бк/кг (беккерель на килограмм), для жилых домов можно использовать камни не более 370 Бк/кг.

Классификация щебня

Выделяют несколько факторов, на основе которых создают классификацию щебня.

Классификации щебня:

• По материалу производства;
• По показателям морозостойкости;
• По прочности.

Для производства щебня материал измельчают в специальных дробилках. Камень может быть шлаковым, гравийным, гранитным, из извести и вторичных отходов. Лучший щебень для фундамента – гранитный.

Для вторичного материала дробят бетонные и кирпичные отходы. Камень не должен содержать металлических частей.

Обязательно учитывают прочность и морозостойкость. Есть и другие классификации, которые зависят от радиоактивности, адгезии и прочих параметров.

При изучении характеристики материала становится понятно, какой щебень нужен для подушки под фундамент. Камень должен быть экологически чистым, прочным, морозоустойчивым, с ядрами правильной формы, без примесей, который понижают качество. Лучше всего приобретать гранитный или гравийный вариант.

Влияние фракции щебня на качество фундамента

Щебень – довольно мелкий, зернистый и сыпучий материал. Поэтому он может иметь разную степень измельченности. В зависимости от размера фракции, различают мелко-, средне- и крупнозернистый гравий. К мелкозернистой относят щебенку, которая имеет размеры в пределах от 3х8 до 5х20 мм. Ее хорошо использовать для изготовления бетонного раствора, готовых железобетонных конструкций и прочих подобных материалов. Средняя фракция колеблется от 20х40 до 25х60 мм в размерах, поэтому ее также используют для бетона, в частности, для фундамента.

Крупная же фракция щебня имеет размеры от 20х70 до 40х70 мм. Она пригодится только для очень массивных фундаментов. Это могут быть конструкции под многоэтажные дома либо промышленные здания. Есть еще и гигантская фракция щебня с размерами 70х120 или 150х300 мм. Ее строители не используют, зато она неплохо прижилась в ландшафтном дизайне. Это же касается и материала размерами менее мелкой фракции.

Какую выбрать фракцию для изготовления бетона под фундамент? Идеальным будет размер 20х40 мм, при этом щебенка должна быть кубовидной. Тогда с нею просто работать, она быстро утрамбуется, удалит воздух. Если для фундамента выбрать этот щебень, он прослужит очень долго. У него будут высокие показатели надежности и прочности. Его можно будет использовать и под крупные частные дома, и под массивные многоэтажные конструкции. Это лучшее решение для идеального фундамента.

Материал

По своему материалу весь щебень подразделяется на:

• гранитный;
• гравийный;
• известняковый;
• шлаковый;
• вторичный.

Гранитный щебень

Отличается особой прочностью (М1400 и выше) и применяется в наиболее ответственных сооружениях – при балластировке главных путей на железной дороге, при устройстве покрытий в аэропортах и на космодромах, а также в дорожном строительстве.

Стоимость его довольно высока и при возведении построек обычной степени ответственности его не применяют, заменяя более доступными видами.

Гравийный щебень

Этот вид имеет прочность М1200 и несколько уступает гранитному, но стоит значительно дешевле, что делает его гораздо более популярным материалом.

Гравийный щебень разных фракций применяют при изготовлении бетонных и железобетонных конструкций, отсыпке дорожного полотна, устройстве фундаментов зданий и сооружений.

Известняковый щебень

Несколько уступает гравийному по своим характеристикам (как правило, имеет показатели прочности М300-М800), но, все же, находит очень широкое применение в современном строительстве и является очень востребованным материалом. Помимо того, что известняковый щебень используется в качестве наполнителя для железобетонных изделий и в качестве материала для формирования дорожной призмы при строительстве автодорог, он также очень востребован в качестве заполнителя для очистных сооружений механической очистки (гравийные фильтры).

Шлаковый щебень

Является весьма популярным материалом в виду низкой стоимости (на 20-30% ниже других видов), а также возможности изготовления щебня различных фракций и плотности.

В современном строительстве все шире используются газобетоны, в качестве наполнителя которых применяют щебень, получаемый из легкого газонасыщенного шлака, плотность которого в куске равняется 400-1600 кг/куб.м.