Классы прочности бетона и особенности маркировки
На прочность бетона влияет состав смеси и применяемый цемент. ГОСТ на бетон регламентирует маркировку бетонного раствора в зависимости от прочностных свойств. Каждой марке бетона соответствует определенный класс:
Размышляя, какой бетон использовать для фундамента дома, следует также учитывать маркировку, нанесенную на цементную упаковку:
- заглавная буква Б информирует об ускоренном твердении;
- обозначение ГФ свидетельствует о гидрофобных свойствах;
- индекс Д подтверждает наличие модифицирующих добавок.
К специальным показателям, применяемым для обозначения свойств бетона, относятся:
Сведения, содержащиеся в маркировке, предоставляют дополнительную информацию об эксплуатационных свойствах бетона.
Дополнительную информацию об эксплуатационных свойствах бетона предоставляют сведения, содержащиеся в маркировке
Полезные советы и рекомендации
При выборе материала и компонентов для основания здания, обратите внимание на следующие нюансы:
- Даже если марка бетона будет соответствовать высокой надежности, наибольшую прочность конструкции придаст армирование, для которого лучше всего использовать рифленую арматуру с сечением не менее 12 мм. Помимо этого, так вы сможете компенсировать подвижки грунта.
- Ленточный фундамент рекомендуется укладывать за один прием, особенно если речь идет о бетоне невысокой марки.
- Если стоит жаркая погода, то на залитую опалубку стоит набросать опилок или накрыть ее мешковиной.
- Первую неделю после заливки рекомендуется поливать застывающую смесь водой несколько раз в день.
Пропорции и смешение компонентов
При расчете пропорции компонентов бетонной смеси важно учитывать, что берется:
- щебенка или колотый гравий средней фракции;
- морской песок (допускается обычный очищенный карьерный);
- водопроводная вода;
- цемент более высокой марки, чем сорт получаемого бетона;
- различные добавки, выбираемые в зависимости от требуемых качеств готового фундамента.
Пропорции бетона равны отношению одной части цемента к нескольким аналогичным частям песка, щебня (гравия) и воды. Количество компонентов смеси зависит от прочностной марки цемента и получаемого из него бетона для основы дома. Для приготовления не обязательно использовать точные весы, допускаются замеры в 10-ти литровых ведрах.
Популярным соотношением основных компонентов для приготовления смеси, предназначенной для заливки обычной основы под частный дом, является (части, взятые в ведрах): 1 в. цемента и воды, 3 в. песка, 4—4,5 в. щебня.
При сооружении построек на монолитных фундаментах следует использовать качественную технику, достаточное количество подсобных работников. Замес в бетономешалке лучше производить не в классической последовательности — сначала сухая смесь, потом вода. В этом случае возможно залипание песка на стенках смесителя. Поэтому рекомендуется сразу налить большую часть требуемого количества воды, потом забросить цемент, после — песок с гравием (щебнем).
Конечно, М400 лучше подходит фундаменту. Однако такая основа под дом выйдет слишком дорогой
Использовать допускается категорию М200 на хорошем арматурном каркасе. Когда фундаменты заливаются при минусовой температуре, важно обеспечить подогрев бетонного раствора с утеплением после кладки
Более жидкий бетон под основу дома легче выравнивать и с ним удобнее работать. Однако переизбыток воды может привести к нарушению структуры будущего монолита с потерей прочности. Недостаток воды вызовет трудности с выравниванием и перевозкой бетона. Поэтому параметр вязкости смеси должен быть средним по величине.
Можно и стоит ли замешивать самостоятельно?
Замешать раствор можно своими руками, используя емкость и лопату. Это трудоемкое мероприятие, которое займет немало времени, но застройщик сможет сэкономить на аренде бетономешалки.
Главное неудобство сосредоточено в моменте, когда готовую смесь необходимо быстро перенести к месту кладки плитного фундамента.
Собственноручно качественно справиться с работой можно в только в том случае, если нет потребности в большом количестве раствора.
Поскольку бетонирование нужно производить одновременно за минимально возможный промежуток времени, пока поверхность смеси не успела схватиться, придется привлекать еще несколько человек строителей. В противном случае, добиться высокой плотности и прочности монолита невозможно.
Гораздо проще и удобнее арендовать спецтехнику для замешивания компонентов. Такой подход обеспечит однородность материала, а также сэкономит время и силы застройщика. Перемешивание песка, цемента, щебня и других добавок с водой в мешалке исключит возможность образования комков. При этом агрегат удобно ставить в непосредственной близости от опалубки.
Требования к компонентам
Свойства бетона зависят от качества исходных компонентов и соотношения между ними. Основное вещество – цемент, от которого в большей степени зависит прочность готового монолита.
В качестве наполнителя используют чистый песок и щебень с минимальным количеством глинистых включений (до 5% от объема материала). Оптимальный размер частиц песка – 1,2–3,5 мм, щебня – 10–20 мм.
Вода выполняет функцию не только растворителя, но и основного реагента. Поэтому необходимо для приготовления смеси использовать только очищенную воду (можно с колодца) без примесей нефтепродуктов и масел.
Если строительство ведется зимой, воду в обязательном порядке подогревают до 40С и наоборот, в жаркую погоду остужают до прохладного состояния.
Соотношение
В таблице представлено соотношение основных компонентов для приготовления марок бетона, которые подходят для строительства плитного фундамента:
| Марка бетона | Соотношение компонентов смеси | |||
| цемент | песок | щебень | вода | |
| М250 | 1 | 2,3 | 3,3 | 0,65 |
| М300 | 1 | 1,9 | 2,8 | 0,6 |
| М350 | 1 | 1,5 | 3,1 | 0,6 |
| М400 | 1 | 1,2 | 2,7 | 0,55 |
| М450 | 1 | 1,1 | 2,5 | 0,5 |
Количество специальных добавок выбирается отдельно в каждом конкретном случае в зависимости от требуемых характеристик смеси.
Замес в бетономешалке
Перед тем, как пользоваться мешалкой, нужно убедиться, что техника стоит на ровной поверхности. Вначале запускают оборудование в работу, а затем поочередно добавляют ингредиенты.
Оператор должен проконтролировать, чтобы наклон груши в процессе замешивания находился под углом в 45 градусов.
Этапы приготовления раствора:
- Заливают воду и добавляют цемент.
- Высыпают песок, при необходимости добавляют воду.
- Высыпают щебень.
Общее время приготовления смеси не должно превышать 10 мин, в противном случае раствор начнет сохнуть. Свежеприготовленную смесь сразу используют для бетонирования монолитного фундамента.
Армирование
Перед заливкой бетона в опалубку для ленточного фундамента производят монтаж армирующего каркаса. Работу выполняют, ориентируясь на чертеж, на котором указана схема расположения элементов, диаметр стержней и расстояние между арматурой. Самостоятельно подобный чертеж без соответствующих знаний составить не получится, делать его должен специалист.
Крепление арматуры выполняют с помощью специальной вязальной проволоки. Использовать для фиксации элементов каркаса сварочный аппарат нельзя – подобное соединение снижает прочность конструкции.
В местах горизонтального соединения стержней при наращивании длины элементы располагают внахлест, длина которого составляет 20 диаметров используемой арматуры (при любых значениях длина не должна быть меньше 25 см). На угловых участках для усиления прочности конструкции помимо проволоки монтируют дополнительные стержни.
Для выдерживания защитного слоя необходимо использовать фиксаторы.
Влияние шлаков и примесей.
Несмотря на то, что для фундамента дома лучше использовать портландцемент без минеральных добавок (они приводят к снижению прочности конструкций), в некоторых случаях нужны и смешанные разновидности. Основным их плюсом является экономичность (за исключением составов с модифицирующими и специализированными добавками, они, напротив, стоят дороже), марка ППЦ М400 д20 считается примером удачного соотношения «цена/качество».
К достоинствам применения шлаковых и пуццолановых цементов относят сульфатостойкость, их следует выбрать при высокой доле солей в почве или других агрессивных воздействиях. Но они медленнее достигают необходимой прочности, поэтому закладку фундаментов на их основе проводят весной. Существенным недостатком смешанного со шлаками цемента является снижение морозостойкости бетона, его нельзя использовать на подвижных грунтах.
Какой цемент лучше для фундамента.
Для заливки фундамента следует сделать бетон с маркой не ниже М200. Качество работы напрямую зависит от применения правильных компонентов, их подготовки и смешивания с проверенными пропорциями. В идеале это: свежий портландцемент без комков, сухой и просеянный речной песок, гравий или щебень из твердых горных пород, чистая (питьевая) вода. Крупнофракционный наполнитель выбирается с размером зерен не более 30 мм, желательно — с квадратной лещадностью, он обязательно очищается от мусора и по возможности промывается. Замес проводят в бетономешалке, это требуется не только для снижения трудоемкости процесса, но и для получения нужной структуры.
Соотношение цемента, песка и гравия зависит от типа основания. Так, для столбчатых фундаментов лучше выбрать пропорцию 1:3:4 с В/Ц не более 0,65, эта же смесь пригодна в качестве кладочного раствора при строительстве его из блоков. При этом используется марка цемента не ниже М400. Для ленточного типа фундамента эти пропорции составляют 1:4:6, с тем же с соотношением В/Ц, равном 0,65. Избыток воды недопустим, он приводит к нарушению процессов затвердевания и образованию трещин.
Хорошо себя показал способ приготовления бетона для заливки фундамента, с учетом рекомендуемой нормами марки. Выбирается проверенная пропорция: 1 часть цемента, 3 — песка и 5 — гравия. Соотношение В/Ц в данном случае зависит от требуемых параметров бетона:
Ожидаемая марка бетона.
Марка прочности цемента.
Какой цемент лучше для фундамента. Что еще нужно учесть?
Качество цемента обратно пропорционально его сроку годности, а с учетом того, что для заливки оснований приобретается высокомарочный (то есть быстро теряющий свои свойства), то необходимо использовать самый свежий порошок светлого серого или зеленоватого цвета, просыпающийся сквозь пальцы. Проверяется прилагаемый сертификат, если объемы работ позволяют, то материал закупается в пластиковых биг-бегах, упаковка раскрывается непосредственно перед приготовлением раствора.
Усилить прочность бетона очень просто: достаточно добавить фибру или пластификаторы, но при этом способе возрастают затраты. Ленточные фундаменты обязательно армируются, для них рекомендуется закупить гравий или твердый щебень с максимальным размером фракций до 20 мм. Вне зависимости от типа конструкции, предусматриваются гидроизоляционные работы.
Дополнительная маркировка
На упаковке с раствором обычно указывается буква «М», однако также есть класс «В», характеризующий уровень прочности, который должен соответствовать «своей» марке бетона.
Факторы прочности влияют на расчет соотношения песка, цемента и щебня. Исходя из этого для того, чтобы возвести ленточный бетонный фундамент необходимо выдерживать определенные пропорции компонентов смеси.
Помимо этого есть показатель «F», который определяет уровень морозостойкости. Стоящее после литеры число, показывает, сколько раз состав может промерзать. Исходя из этого, есть следующий диапазон морозостойкости:
- F50 – самая низкая степень.
- F50 – 150 – нормальная степень морозостойкости, позволяющая бетону выдерживать температурные перепады на протяжении 100 лет.
- F150 – 300 – повышенная степень, которая подходит для более суровых регионов РФ (например, для Западной Сибири), где почва промерзает на глубину более 1,5 метров.
- F300 – 500 – применяют только, если существует угроза повышенного увлажнения почвы при одновременном ее промерзании.
Определяя, какой бетон нужен для строительства ленточного фундамента не территории РФ, лучше всего выбрать состав с нормальной степенью морозостойкости, например, F150 – 200.
Изготовить нужную марку бетона для конкретного проекта можно и своими силами.
Нормативные документы для плитных оснований
Чтобы залить фундаментную плиту с максимальным эксплуатационным ресурсом, необходим учесть требования:
- ГОСТ 25100 – классификация грунтов;
- СП 22.13330.2011 – основания сооружений, зданий;
- СП 70.13330 – конструкции ограждающие, несущие;
- ГОСТ Р 52085; 52086 – опалубка (техусловия, определения);
- СП 63.13330 – железобетонные, бетонные конструкции;
- СП 28.13330 – антикоррозионная защита строительных конструкций;
- ВСН 29-85 – проектирование, изготовление малозаглубленных фундаментов.
Следуя обработанным, обобщенным рекомендациям из этих нормативов, можно правильно изготовить фундамент.
Нюансы для бетона по различному назначению
При сооружении любого типа конструкций, строго рекомендуется использовать соответствующую марку бетона. Это обеспечит высокие показатели прочности и позволит сэкономить на материалах.
Для фундамента
Возведение фундамента выполняют разными марками бетона от М100 до М400. Конкретный вариант зависит от типа здания и максимальных нагрузок:
- Для небольших хозяйственных построек и гаражей применяют М100.
- Ленточный фундамент под жилые дома с газобетона или шлакоблока можно выполнить составом М150.
- Дома до двух этажей с легкими перекрытиями предусматривают сооружение фундамента с М200.
- Для заливки фундамента под здание до 5 этажей применяют марку М300.
- Выдержать вес многоэтажки до 20 этажей позволяет смесь М400.
Для высоток больше 20 этажей создаются индивидуальные инженерные конструкции и более прочные составы.
Для отмостки
Поскольку отмостка эксплуатируется в довольно агрессивных условиях внешней среды с перепадами температуры и частыми осадками, то и бетон нужен прочностью не ниже М200. Данная марка обеспечит водонепроницаемость и морозостойкость конструкции. При этом отмостка сможет выдерживать высокие нагрузки до 200 кг на 1см2.
Кроме защиты фундамента данная марка бетона позволит:
- Снизить потери теплостроения.
- Усилить конструкцию постройки.
- Защитить от корней деревьев.
- Не допустить вспучивание грунта.
Рекомендована опалубка для отмостки должна быть не менее 20 см от выступа карниза. Оптимальный вариант 80-100 см от стены с уклонов в 1,5°. Что касается толщины слоя, то при использовании армирующей сетки будет достаточно 10-15 см. При желании можно использовать марку высшего класса, но это только приведет к увеличению материальных затрат на обустройство.
Для стяжки
Практически все напольные покрытия в черновом варианте – это бетонная стяжка. Она позволяет выровнять поверхность, укрепить строение и выступает в качестве теплоизолятора. Выбор материала под заливку осуществляют с учетом следующих критериев:
- Агрессивность окружающей среды.
- Максимальные нагрузки на поверхность.
- Наличие грунтовых вод.
- Расчетный срок эксплуатации стяжки.
В силу этого для заливки могут использоваться практически все марки бетона, все зависит от нюансов конкретного проекта. Порой проводят поочередное объединение 2-3 слоев различных марок.
К примеру, для чернового выравнивания подойдет М100. Далее после укладки арматуры можно провести заливку прочным составом М150 или М200. Если речь идет о стяжке в гараже, то потребуется минимум М200, чтобы покрытие смогло выдержать нагрузку от автомобиля. При этом для дома или квартиры будет достаточно М150. Для производственных цехов с тяжелым оборудованием необходимо применять марку М 300. Окончательный выбор напрямую зависит от нагрузки на поверхность.
Типы фундаментов
Несущие конструкции, используемые в частном домостроении, отличаются способом опоры на грунт и формой.
Ленточные
Характеристики основы:
- используется в индивидуальном строительстве;
- материал изготовления – железобетон;
- вся конструкция обладает одинаковой шириной по периметру, повторяя очертания несущих стен объекта;
- основа способна выдержать тяжёлые кирпичные, шлакобетонные, керамзитобетонные, каменные стены;
- марка бетона для ленточного фундамента частного дома не может быть ниже М250
- конструкция особенно удобна, когда планируется создание цокольного этажа, тёплого подполья или подвала.
Фундаменты, основанные на сборных блоках, не подходят для обустройства домов и прочих объектов, где будет размещаться подвал. Горизонтальные и вертикальные швы блочных фундаментов требуют дополнительной гидроизоляции и затрат
Монолитные и сборные
Монолиты возводятся на основе армирующей обвязки и бетонной смеси. Готовая система способна выдерживать высокие нагрузки и может применяться для создания объектов любой формы. Сборные конструкции основаны на соединённых железобетонных блоках, которые помещаются в раствор и фиксируются стальной проволокой. Они предназначены для более простых по конфигурации сооружений.
Столбчатые
Характеристики основы:
- пригодны для возведения коттеджей с лёгкими панельными, рублеными, брусчатыми или каркасными стенами и подвалом;
- столбы размещаются под всеми углами наружных стен, в местах их пересечения и по периметру. Размер шага варьируется от 1.20 до 2.50 м, что зависит от уровня предполагаемой нагрузки;
- поверх столбов накладывают обвязочные балки;
- если подразумевается закладка отдельно стоящих столбчатых систем, расстояние между которыми превышает 3 м, поверх конструкции размещают ж/б или металлические рандбалки;
- бетонные, бутобетонные столбы производятся с сечением 40 см;
- основа эффективна на пучинистых грунтах глубокого промерзания.
Монолитные и сборные
Монолиты рекомендовано возводить на грунтах с уровнем залегания подземных вод более 1 м. В почвенном слое пробуривают специальные отверстия, в которые помещается столб с армированной обвязкой, защищающей конструктивный элемент от сезонных подвижек грунта. При работе возводится опалубка.
Сборные конструкции целесообразно применять на заболоченных и сырых участках. Столбы основы соединяются с опорной плитой и армируются, что не подходит для тех строений, где требуется цоколь или подвал. Также они не используются на рельефных участках, так как боковые давления грунтов могут вызвать разрушение.
Плитные
Характеристики основы:
- конструктивный элемент – решётчатая или сплошная плита, изготовленная на основе монолитного железобетона или из ж/б балок с капитальной обработкой стыковых соединений;
- фундамент распространяется на всю площадь объекта;
- обустройства актуально на просадочных, пучинистых, сильно сжимаемых грунтах, песчаных и глинистых почвах и с высоким залеганием грунтовых вод;
- основа подходит для возведения зданий средней и высокой этажности;
- конструкция выдерживает вертикальные, горизонтальные подвижки геологического слоя.
Остальные типы фундаментов (свайные, винтовые и пр.) не используются при возведении частных домов, что обусловлено экономической и практической нецелесообразностью.
В столбчатом фундаменте между столбами обязательно формируется железобетонная перемычка- ростверк. Процесс подразумевает выравнивание почвенного слоя, установку опалубки (не менее 40 см), выполнение армированной обвязки и заполнение бетоном
О застывании бетона
В работе со всеми марками бетона помним следующее:
- Технологическая прочность бетона достигается через 28-30 суток с момента его заливки;
- Прочность в 60% достигается через 7-8 суток;
- Прочность достаточная для хождения приходит через трое суток.
Максимальная прочность бетонов высоких марок достигается через 6 месяцев. Именно поэтому, частные дома лучше строить через сезон после заливки фундамента.
Важно, обеспечить равномерное, естественное высыхание бетона, а при повышенной температуре необходимо проливать (смачивать) высыхающий бетон в течение недели и укрывать бетон полиэтиленом на всё время набора прочности
Марка цемента для фундамента
Многие частные застройщики не всегда делают расчеты и составляют проект, особенно если речь идет о строительстве бани или дачного домика. Они считают нецелесообразно тратить деньги на специалистов, и все делают самостоятельно. Но при этом, зачастую не знают, бетон для фундамента какой лучше использовать, на различных видах почвы. Это лучше сделать, пока не началась бетонная подготовка.
При всем разнообразии марок бетона, для частных построек применяют в основном три вида:
- М 200 применяют для заливки основания дома под небольшие, легковесные строения из блоков, панелей, бруса, или бревна;
- М 250 для основания одноэтажного дома из прочных материалов со средним удельным весом, например, строений из кирпича с бетонированными перекрытиями;
- М 300 марка бетона под фундамент дома двух тли трех этажного дома, из кирпича или монолита.
Кроме этого, чтобы точно определит, какой бетон нужен для фундамента двухэтажного дома, нужно учесть тип грунта на строительном участке и глубину залегания донных вод.
Рекомендации, описанные выше, остаются неизменными, если на участке присутствует скальный или песчаный грунт с глубоким залеганием вод. При пучинистых почвах, прочность смеси должна быть на порядок выше, так как нагрузка на фундамент будет повышенная и требуется больший запас прочности.
Подбор и замес бетонного раствора
Марка бетона и марка цемента имеет схожие значения, однако являются совершенно различными понятиями. Цифра марки цемента говорит о прочности цементного раствора.
Важно армировать конструкцию фундамента для сопротивления к поперечным нагрузкам, а под фундамент укладывать щебень или песок. В теории песок для бетона фундамента требуется морской, но его можно заменить мытым или намывным карьерным песком, который имеет свои преимущества над морским в виде формы песчинок (угловатой формы) обеспечивающей высокое сцепление
Песок с большим содержанием глины и прочих посторонних включений лучше не использовать или промыть самостоятельно
В теории песок для бетона фундамента требуется морской, но его можно заменить мытым или намывным карьерным песком, который имеет свои преимущества над морским в виде формы песчинок (угловатой формы) обеспечивающей высокое сцепление. Песок с большим содержанием глины и прочих посторонних включений лучше не использовать или промыть самостоятельно.
Вода подойдет любая водопроводная, к ней не предъявляется особых требований
Важно соблюдать пропорции 2:1 Две части цемента на одну часть воды
Наилучшим образом для замеса подойдет бетономешалка, но можно обойтись и подручными средствами. Механическим путем перемешивается песок, щебень и цемент с постепенным добавлением воды, до образования однородной массы. Постарайтесь не перелить воды, она вымоет цемент из смеси.
Расчет постоянных нагрузок
К постоянным относятся нагрузки от строительных конструкций здания, отделочных и изоляционных материалов, сантехнических приборов, инженерных систем, мебели и бытовой техники, людей и животных.
Напряжение от строительных конструкций можно подсчитать по сметной документации к проекту дома или по усредненным значениям удельного веса 1 м2 стен, перекрытий и кровельного материала.
Для прикидочного расчета массы кирпичного одноэтажного дома 6х9 м, высотой 2,5 м, с одной продольной перегородкой и кровлей из керамической черепицы, берут максимальные значения удельного веса строительных конструкций.
54000 кг = 108 м2 х 500 кг/м2 – масса цокольного и чердачного перекрытий из расчета их площади – 6х9х2 = 108 м2, умноженной на вес железобетонного перекрытия – 500 кг/м2.
6480 кг = 81 м2 х 80 кг/м2 – вес кровли, рассчитанный по площади скатов крыши – 9х4,5х2=81 м2, умноженной на вес кровли из черепицы – 80 кг/м2.
9720 кг = 54 м2 х 180 кг/м2 – полезная нагрузка от внутреннего наполнения дома – произведение общей площади на максимально возможную полезную нагрузку – 180 кг/м2.
