Как выбрать бетон и самостоятельно приготовить смесь для фундамента?

Бетон – один из основных строительных материалов, использующийся повсеместно. Одним из главных направлений, в которых его применяют, является заливка фундаментов или оснований. Однако далеко не каждая смесь для этого подойдет.

Сам по себе бетон является камнем искусственного происхождения. На современном рынке представлено множество разновидностей бетона, однако общий состав всегда остается одним и тем же. Так, бетонная смесь состоит из вяжущего вещества, заполнителей и воды.

В качестве вяжущего вещества чаще всего используется цемент. Также бывают нецементные бетоны, но они не используются для заливки фундамента, поскольку их прочность значительно уступает цементосодержащим аналогам.

При соединении вяжущего вещества, заполнителя и воды в необходимых пропорциях получится качественный раствор. Время затвердевания также зависит от выбранных ингредиентов. Ими же определяется марка бетона, его стойкость к холоду и воде, а также прочность. Кроме того, в зависимости от состава с цементом можно работать только вручную или же появляется необходимость в использовании специального оборудования (бетономешалки).

Существует много нюансов, на которые нужно обращать внимание при выборе той или иной бетонной смеси.

Основополагающим из них является марка бетона. Марка – это числовая маркировка на упаковке. По ней можно сразу понять, какими показателями будет обладать тот или иной состав. Согласно нормам СНиП, для фундамента жилого дома подойдет не каждый бетон. Марка должна быть не ниже М250.

Наиболее распространенными для фундаментов являются следующие:

• М250. Данная разновидность подходит только в случаях, если на фундамент планируется малая нагрузка. Также из бетона данной марки делаются перекрытия, им покрываются дороги. Таким образом, область использования крайне ограничена из-за не очень высоких прочностных характеристик. Подойдет для фундамента под каркасный дом.
• М300. Этот более прочный цемент подойдет для большего количества конструкций. Например, помимо фундамента, им можно залить дорогу, подверженную высоким нагрузкам, выполнить лестничные перекрытия. Благодаря большей прочности открываются возможности заливки фундамента под одноэтажные кирпичные или деревянные дома с мансардой.

• М350. Этот вариант мало чем отличается от предыдущего. Как и в случае с М300, из бетона М350 можно построить различные конструкции. Прочность будет лишь немногим выше, однако если вы строите одноэтажный дом на участке с пучинистым грунтом, лучше обратить внимание именно на эту марку.
• М400. Данный вариант подходит для строительства в тех случаях, когда прочность пола важнее всего остального. Например, бетон данной марки можно заливать в качестве фундамента для гаража или двухэтажного дома. Помимо этого, данный вид рекомендован для использования в служебных помещениях (цехах).

• М450. Бетон данной марки – один из самых прочных, поэтому более других подходит для заливки фундамента. Его используют при многоэтажном строительстве для заливки не только основания, но и перекрытий. Если вы строите дом из тяжелых материалов или же во много этажей, то рекомендуется выбирать данную марку.
• М500. Самый прочный из всех марок, подходящих для фундамента. Из бетона М500 делают перекрытия и основания тогда, когда нет возможности использовать менее прочные смеси. Например, это зависит от климатических условий участка: наличия грунтовых вод, сильных ветров, высокой кислотности почвы. Если условия позволяют, то лучше выбрать другой тип, к примеру, М450. Использующиеся в составе присадки повышают стоимость, и иногда разумнее отказаться от использования данной смеси.

Итак, раз марка – основной показатель, на который нужно ориентироваться, то он должен сообщать какую-то важную информацию. Марка показывает, какую максимальную нагрузку способен выдержать тот или иной бетонный блок. Все это выявляется опытным путем. Для экспериментов используются кубики 15х15 см. Однако стоит иметь в виду, что марка показывает усредненный показатель прочности, а класс – фактический.

В условиях бытового строительства точные знания часто оказываются ненужными, поэтому углубляться в них не стоит. Все, что необходимо знать – это то, как примерно класс прочности соотносится с маркой. Разобраться в этом поможет следующая таблица. Стоит оговориться, что марка обозначается буквой М, а класс – буквой В.

Прочность на сжатие приведена в кг на кв. см.

Когда речь идет о морозостойкости, то имеют в виду то, сколько раз можно заморозить и разморозить бетон без последствий для его характеристик. Морозостойкость обозначается буквой F.

Данное качество отнюдь не равно количеству лет, которое сможет прослужить бетонное основание. Казалось бы, количество заморозок и разморозок – это количество зим, однако на деле все обстоит не так просто. В течение одной зимы температура может сильно колебаться, в результате чего за один сезон происходит несколько циклов чередования.

По большому счету, данный показатель важен только в случае с влагосодержащим бетоном. Если использовалась сухая смесь, то даже низкий показатель морозостойкости – не препятствие долгой службе, в то время как расширение и сжатие молекул воды в так называемой влажной смеси способно привести к сильной порче бетонного фундамента по истечению нескольких циклов.

Данный показатель характеризуется буквой W. Речь идет о том, какое давление воды сможет выдержать бетонный блок, при этом не пропустив воду. Если вода подается без напора, как правило, все бетонные конструкции к ней устойчивы.

По большому счету, при выборе бетона для фундамента данный показатель не так важен. Куда важнее обратить внимание на марку бетона, который вы выбираете. Показателя водонепроницаемости, присущего той или иной марке для фундамента, оказывается достаточно.

Но все же лучше всего продемонстрировать в таблице, как соотносятся показатели прочности с водонепроницаемостью и морозоустойчивостью той или иной марки.

Данный показатель определяет, насколько удобно работать с бетоном, можно ли использовать его без механических средств, заливая вручную. В условиях бытового строительства этот параметр важнее других, так как не всегда имеется доступ к специализированной технике, и приходится довольствоваться только лопатой и дрелью со специальной насадкой.

Удобоукладываемость определяет пластичность бетона, его способность быстро и равномерно распределяться по поверхности, а также срок схватывания – отвердевания внешних границ. Бывает так, что бетон схватывается очень быстро, из-за чего нет возможности быстро исправить неровности или добавить новый раствор, если уже имеющегося окажется недостаточно. Показатель пластичности характеризуется буквой «П».

Ниже приведены краткие характеристики каждого из значений.

В первую очередь, нужно иметь в виду, что марка выбираемого фундамента должна зависеть от трех критериев: типа основания, материала стен и состояния грунта. Подобный обдуманный подход поможет не только сэкономить на присадках, добавляемых в бетон, но и обеспечить максимальный срок службы основания.

Имейте в виду, что в данном случае речь идет только о тех бетонных смесях, которые заказываются в готовом виде, поскольку составление собственного раствора – задача трудная, и не всегда есть возможность получить искомые характеристики. Напротив, в случае с покупным вариантом все характеристики гарантированы, при этом переплата либо оказывается минимальной, либо вообще отсутствует.

В частном строительстве чаще других используется ленточный фундамент. Это связано с простотой его сооружения и высокими характеристиками в плане надежности. Принимая это во внимание, имеет смысл начать рассмотрение подходящих именно с этого варианта.

Для ленточного фундамента разброс марок большой. Выбор может варьироваться от М200 до М450 в зависимости от пролегания грунтовых вод и материала, из которого будут сделаны стены дома.

Для монолитного фундамента, чаще всего выбирающегося под бани, сараи и прочие подобные строения, понадобится бетон М350 и выше.

Для свайного основания показатель должен быть М200-М250. Это связано с тем, что особенности конструкции фундамента данного типа делают его прочнее ленточного и монолитного.

Так, если грунтовые воды залегают на глубине более 2 м, то подойдут следующие марки:

Если грунтовые воды пролегают выше 2 м, то марка фундамента должна быть не ниже М350. Если обобщить данные, то М350 подходит для легких строений, М400 – для одноэтажных кирпичных, М450 – для двух- и трехэтажных кирпичных частных домов. Под легкими домами имеются в виду и деревянные строения.

Ориентируясь на все особенности, присущие вашему будущему дому, вы сможете без труда определить, какую марку цемента для основания нужно использовать в вашем случае.

Прежде чем приступить к приготовлению бетонной смеси, следует подробнее разобраться с ее составляющими. От правильного выбора входящих в нее компонентов и их пропорций зависит прочность основания, его устойчивость к нагрузкам, срок службы. Поскольку фундамент – это в прямом смысле основа дома, то любая ошибка может стать роковой и привести к тому, что дом не простоит долго.

Для начала нужно оговориться, что все составляющие должны быть высокого качества. Не стоит заменять какой-либо ингредиент аналогом, если вы не уверены, что это не приведет к изменению характеристик состава. Например, мелосодержащие наполнители нельзя использовать в растворах, предназначенных для заливки в местах неглубокого пролегания грунтовых вод, так как водопроницаемость подобного цемента окажется невысокой.

Как было сказано выше, в состав бетона для фундамента входят три группы компонентов: вяжущие вещества, наполнители и вода. Для заливки фундаментов не используется нецементный бетон, поэтому единственным вариантом вяжущего вещества в данном случае окажется цемент разных сортов.

Для добавления в бетонную смесь для фундамента подойдет не любой цемент, а только нескольких видов. Это связано с тем, что необходимы некоторые специфические характеристики.

Также следует иметь в виду, что для бетона конкретной прочности потребуется цемент определенной марки:

• для бетона, прочность которого на сжатие находится в рамках В3,5-В7,5, нужен цемент марки 300-400;
• если прочность на сжатие варьируется от В12,5 до В15, то подойдет цемент марок 300, 400 или 500;
• для бетона прочностью В20 нужен цемент марок 400, 500, 550;

• если требуемая прочность бетона составляет В22,5, то предпочтительно использовать цемент марок 400, 500, 550 или 600;
• для бетона прочностью В25 подойдут 500, 550 и 600 марки цемента;
• если нужен бетон прочностью В30, то потребуются 500, 550 и 600 марки цемента;
• для прочности бетона В35 понадобится цемент марок 500, 550 и 600;
• для бетона прочностью В40 потребуется цемент марок 550 или 600.

Второй фактор, на который нужно обратить внимание – время затвердевания. Оно зависит от вида цементного вещества.

Портландцемент – цемент на силикатной основе. Характеризуется быстрым временем схватывания, которое, как правило, не превышает 3 часов после замеса. Конец схватывания наступает спустя 4-10 часов в зависимости от выбранной разновидности.

Есть следующие наиболее распространенные подтипы портландцемента:

• Быстротвердеющий. Застывает спустя 1-3 после замеса. Подходит только для механизированной заливки.
• Нормально твердеющий. Время схватывания – 3-4 часа после замеса. Подходит как для ручной заливки, так и для машинной.
• Гидрофобный. Имеет повышенную устойчивость к воздействию влаги.

В зависимости от нужд и имеющегося оборудования может быть выбран один из приведенных вариантов. Все они отлично подходят для фундамента.

Шлакопортландцемент, по сути, по своим характеристикам не сильно отличается от портландцемента. Разница заключается лишь в технологии изготовления. Время схватывания шлакопортландцемента сильно варьируется в зависимости от условий окружающей среды. После замеса он может схватываться как через 1 час, так и через 6 часов. Чем теплее и суше помещение, тем скорее схватится раствор. Как правило, полностью такой цемент схватывается только через 10-12 часов, так что имеется временной промежуток для устранения недочетов и недоработок. Благодаря этому можно использовать как машинный метод заливки, так и ручной. Данный тип цемента более всего предпочтителен для использования в условиях повышенной влажности. Кроме того, он выдерживает температуры до 600 градусов.

Пуццолановый портландцемент подходит для использования только в условиях высокой влажности, так как на открытом воздухе бетон на основе пуццоланового портландцемента быстро иссохнет и утратит былую прочность. Также на воздухе такое бетонное основание даст сильную усадку. В случаях, когда по некоторым причинам использовать цемент другого вида не представляется возможным, рекомендуется постоянно увлажнять бетонный фундамент.

Преимуществом пуццоланового портландцемента является то, что он не схватывается так быстро, как остальные виды, поэтому остается больше времени на его разравнивание и глубинное вибрирование. Кроме того, при использовании цемента данного вида можно проводить работы по бетонированию даже в зимний период.

Глиноземистый цемент быстро затвердевает, поэтому он необходим, когда нужно быстро построить фундамент, при этом нет времени на его застывание. Схватывается он уже через час, в то время как максимальное время схватывания при неблагоприятных условиях составляет 8 часов.

Что примечательно, данный вид цемента хорошо схватывается с металлической арматурой. Благодаря этому достигается высокая прочность бетонного фундамента. При этом основание получается более плотным, чем во всех остальных случаях. Фундаменты с добавлением глиноземистого цемента могут выдерживать сильное давление воды.

Для заполнения бетона подойдет не каждый песок. Для фундаментов чаще всего используют крупный и средний песок с размером песчинок 3,5-2,4 мм и 2,5-1,9 мм соответственно. Однако в ряде случаев могут использоваться и мелкие фракции с размером песчинок 2,0-2,5 мм. Крупицы меньше не используются в строительстве фундаментов.

Важно, чтобы песок был чистым и не содержал никаких примесей. Для этого подходит речной песок. Количество посторонних веществ должно составлять не более 5%, иначе такое сырье нельзя считать пригодным для строительных работ. При самостоятельной добыче песка позаботьтесь о проверке его на наличие примесей. Если это потребуется, очистите добытый песок.

Имейте в виду, что проще всего приобрести уже очищенный песок. В этом случае у вас в дальнейшем не возникнет проблем: вы минимизируете риск, что бетонное основание потеряет прочность из-за содержащихся в песке частиц ила или глины.

Чтобы проверить чистоту песка, нужно провести следующий опыт. В обычную пластиковую пол-литровую бутылку нужно засыпать примерно 11 столовых ложек песка и залить водой. После этого через полторы минуты воду надо слить, налить свежей воды, взболтать бутылку, опять выждать полторы минуты и слить воду. Это нужно повторять до тех пор, пока вода не будет прозрачной. После этого нужно оценить, сколько песка осталось: если как минимум 10 столовых ложек, то загрязненность песка не превышает 5%.

Щебень может быть нескольких фракций, начиная с мелкой и заканчивая крупной. Чтобы повысить прочность бетона, в него добавляют несколько фракций щебня. Важно, чтобы щебня или гравия использовалось не больше третьей части общего объема бетонной смеси.

Также необходимо обратить внимание на крупнофракционный щебень, используемый для бетонов под фундамент. Он должен быть не более третьей части самого мелкого размера конструкции. В случае с основанием за единицу сравнения принимают арматурные прутья.

Имейте в виду, что использование щебня или гравия сказывается только на соотношении воды и сухой смеси. При работе с гравием потребуется на 5% больше воды, чем при использовании щебня.

Что касается воды, то для изготовления бетонного раствора подойдет только та, которая пригодна для питья. Причем может использоваться даже та вода, которую можно пить после кипячения. Нельзя использовать техническую воду. Морская вода может использоваться только с глиноземистым цементом или портландцементом.

Чтобы получить бетон определенной марки, необходимо подобрать нужные компоненты в правильной пропорции. Ниже в таблице наглядно продемонстрировано соотношение ингредиентов, которые подходят для бетонных смесей для фундамента.

Количество бетона, который может потребоваться для фундамента, зависит в первую очередь от специфики дома. Например, если речь идет о популярном ленточном фундаменте, то нужно принять во внимание заглубленность и толщину ленты. Для свайного фундамента необходимо подумать о заглубленности и диаметре свай. Монолитный фундамент требует учета габаритов плиты.

Для примера рассчитаем объем бетона для ленточного фундамента. Возьмем ленту, общая длина которой равна 30 м, ширина – 0,4 м, а глубина – 1,9 м. Из школьного курса известно, что объем равен произведению ширины, длины и высоты (в нашем случае глубины). Так, 30х0,4х1,9=22,8 куб. м. Округлив в большую сторону, получим 23 куб. м.

Важно принять во внимание несколько наблюдений профессионалов, которые помогут с выбором или приготовлением бетонной смеси:

• При высокой температуре правильное застывание бетона может оказаться под угрозой. Необходимо присыпать его опилками, которые нужно будет время от времени увлажнять. Тогда в фундаменте не будет трещин.
• По возможности ленточный фундамент стоит залить в один заход, а не в несколько. Тогда будет гарантирована его максимальная прочность и однородность.
• Никогда не пренебрегайте гидроизоляцией фундамента. Если не провести эту процедуру надлежащим образом, то бетон может потерять часть своих прочностных характеристик.

О том, как приготовить бетон для заливки фундамента, смотрите далее.