Какой стройматериал лучше для формирования подушки под фундамент: песок или щебень

Содержание технических характеристик щебня

О значении чистоты

Чистота материалов для фундамента из щебня – один из параметров его высокого качества. В него попадают посторонние включения. Выбирая материал, необходимо ознакомление с паспортом качества товара, где отражен процент включений. Щебень не должен иметь примесей (больше допустимой стандартом нормы), провоцирующих коррозию. Недопустимо попадание в раствор вредящих его прочности включений:

• фосфоритов, хлоритов, апатитов;
• сланцев, угля, кислот;
• волокон асбеста.

Присутствие вкраплений допускается в нормативном объеме. Они не могут занимать более 0, 1 до 15%. Содержание их выше данного показателя разрушает бетонный монолит.

Что нужно знать о лещадности щебня

Этот параметр дает представление о соотношении камней разной формы. Существует 4 основных разновидности:

• кубовидных зерен;
• остроугольных;
• клиновидных;
• лещадных.

Лещадность указывает на наличие пластинчатых и игольчатых фрагментов. Чем выше процент лещадности, тем ниже качество щебня. Наиболее прочными считаются кубовидные камни. Бетон из них имеет однородную высокую плотность. При устройстве фундамента жилья применяют гранитный камень. По лещадности щебень имеет разновидности:

1. 1-я из них состоит из кубовидных зерен, применяемых для основы зданий.
2. Вторая группа, имеющая 10-15 % других видов материала, тоже пригодна для этих целей.

3 группа – это известняковые породы, включающие от 15- 50 % некондиционного щебня. У камней слабое сцепление, поэтому они не годятся для строительства основы зданий. Допустимы варианты использования их под подушку и для фундамента из щебня, фракция которого по лещадности составляет 25-35 % неполноценного материала. Камни, относящиеся к 1 и 2 группам, максимально соответствуют для изготовления основы зданий.

О влиянии морозостойкости

Измерением показателя морозостойкости считается количество циклов полного замерзания и оттаивания камня без потери технических качеств. Он обозначается буквой «F», (с английского «frost» или мороз). У щебня из различных материалов следующие параметры морозостойкости:

• из известняка – F25÷F100;
• бетона – F50÷F75;
• шлака – F75÷F200;
• гравия – F200÷F300;
• гранита – F300÷F400.

Для основы домов применяют щебень, коэффициент морозоустойчивости которого равен F250—300.

Марки прочности щебня

У разновидностей материала есть марка прочности, установленная путем выяснения коэффициента высоких нагрузок, истираемости, давления, дробления:

• М200 — щебень очень низкой прочности;
• М300 и М600 — низкой прочности;
• М600 и М800 — средней прочности;
• М800 и М1200 — оптимальной прочности;
• М1200 и М1400 — высокой прочности.

Подушку изготавливают на основе марки М800. Фундамент рекомендуется заливать с маркой камня М1200.

О фракционности щебня

Камни фракционируют при просеивании. Прежде, чем принять решение, какой фракции щебень нужен для фундамента дома, желательно ознакомиться с ее видами:

1. Материал Европейского стандарта, исчисляемый в миллиметрах, имеет фракции: 3÷8, 5÷10, 10÷15, 15÷20, 20÷40, 40÷80.
2. Щебень с наличием нестандартных форм, заказанный потребителем.

Для строительства основы зданий оптимальными будут фракции: 5 -10 мм, 10 -20 мм и 20- 40 мм.

Об основных критериях выбора щебня

В основе выбора стройматериала под фундамент лежат многие параметры. Но существует ряд обстоятельств, которые приходится учитывать при строительстве:

1. Главный критерий выбора – бюджет, позволяющий приобрести лучший вид материала, который обеспечит качество и долговечность дома.
2. Заменой гранитному камню станет гравийный, стоимость которого ниже, а качество позволяет использовать его для возведения фундамента.
3. Материал выбирают с учетом замешивания раствора (ручного или механизированного).
4. Одноэтажные здания строят на основе с гравийным материалом. Многоэтажные строения нуждаются в прочном основании на гранитном. Легкие постройки выдержит известняковый.
5. Выбирают фракцию зерен в зависти от размеров арматуры.

Если возникают сомнения, можно ли заливать фундамент без щебня, то понятно, что основа дома без камня будет недолговечной и опасной. Для основы строений подойдут два самых крепких сорта гравий и гранит.

Стройматериал не должен иметь радиоактивного фона, быть экологически чистым, но в отдельных горных породах содержатся радиоактивные вещества. По их наличию материал делят на 3 класса:

1. 370 Бк/кг – для жилья.
2. До 740 Бк/кг – дорог в населенных пунктах.
3. Свыше 740 Бк/кг д – трасс.

Выбирая материал, уточнять наличие радиации по сертификату товара, поскольку факты его завышения в практике бывают.

Фракции щебня песчаника

Еще одним материалом, применяемым в разных сферах, является щебень песчаник. Это камни, которые представляют собой зацементированную массу частиц. Они формируются на протяжении долгих лет. Цвет камней зависит от их состава. В нерудном материале могут преобладать кремнистые и глинистые вещества.

На производстве создаются разные фракции щебня песчаника. Чаще всего при обустройстве объектов применяются камни, размеры которых составляют 5-20 мм и 40-70 мм. Стоимость сыпучих материалов приемлемая. Поэтому их используют при изготовлении железобетонных изделий и при строительстве дорог.

Подушка под фундамент из песка

Наиболее простым из всех известных способов устройства подложки можно назвать песчаную засыпку. Иногда может быть непонятным, зачем нужна песчаная подушка под фундамент, она может казаться ненадежной. Но существует определенная область применения, где именно песок использовать удобнее. Вот какими должны быть условия:

• участки с глубоким залеганием грунтовых вод;
• здания со стенами из материалов с небольшим удельным весом;
• одноэтажные легкие постройки.

Чтобы сделать подложку, для начала выкапывается траншея. Толщина подушки рекомендована в 30-80 см, в зависимости от степени пучинистости грунта. На основании этого рассчитывается и глубина будущей траншеи. У откосов крутизна должна быть не более 1:1,5. Они должны быть хорошо укреплены. Для этого используется отмостка из доступных материалов.

Перед тем как засыпать песок, подкладку выкопанной траншеи надо как следует утрамбовать, чтобы исключить провалы. Должна быть выполнена и трамбовка песка со смачиванием его водой в процессе. Песчаный слой, таким образом, становится очень плотным. Степень готовности можно определить следующим образом: при ходьбе по такой подложке не должно оставаться следов.

Прежде чем засыпать яму песком, рекомендовано прокладывать дно рубероидом или геотекстилем. Лучше не пользоваться в этих целях глиной. В прежние времена ее применяли в качестве барьера на пути подъемных вод. Она действительно сдержит влагу, но при этом и усилит пучинистость грунта, и ухудшит рабочие характеристики фундамента.

Полезные советы

• Если вы ограничены в выборе фракции щебенки – ориентируйтесь на гранитный материал, имеющий размеры гранул от 5 до 20мм. Бетонные растворы на его основе можно назвать «универсальными», поэтому их можно использовать для строительства всех видов бетонных конструкций и изделий: основания, фундаменты, плиты перекрытия, отмостки, колонны и пр.
• Если принято решение увеличивать плотность бетона за счет введения в него щебня мелкой фракции, учтите что в этом случае значительно увеличивается расход цемента. Это приведет к существенному удорожанию строительства. Как известно, цемент – самый дорогостоящий компонент бетона.

В этой статье рассмотрен вопрос оптимальных размеров гранул щебня для конструкций, заливаемых самым распространенным, универсальным, видом строительного материала – тяжелый бетон. Для бетонов других видов бетона (асфальтобетон, перлитобетон, силикатный бетон, туфобетон и другие виды), рекомендуемые размеры наполнителя будут иные.

Какие виды щебня можно использовать для строительства основания дома?

Для сооружения оснований используют несколько типов материала, различных по происхождению:

Гранитный (рисунок 1). Производится путем дробления пород метаморфического происхождения. Имеет высокую прочность, морозостойкость и водонепроницаемость. Гранитный щебень отличается самыми высокими техническими характеристиками среди сыпучих, использующихся при строительстве фундаментов. В индивидуальном строительстве его используют нечасто из-за высокой стоимости. Однако в регионах с высоким залеганием грунтовых вод этот крупный заполнитель является наиболее подходящим. Еще одним ограничением по использованию гранитного сыпучего может стать высокая радиоактивность. Поэтому перед приобретением гранитного щебня для жилого строительства необходимо проверить сертификат, в котором указывается класс радиоактивности.

Гравийный (рисунок 2). Этот недорогой материал имеет неплохие эксплуатационные характеристики, несколько уступающие гранитному аналогу. Существует два способа его получения: просеиванием добытых карьерных пород и дроблением крупных обломков. Гравийное сыпучее наиболее часто используется в частном строительстве.

Известняковый (рисунок 3). Является продуктом дробления осадочных пород. Значительно уступает по прочности, морозостойкости и водонепроницаемости аналогам. Преимущества: невысокая цена и низкий уровень естественного радиоактивного фона. Индивидуальные застройщики используют этот материал для небольших, легких сооружений с деревянными перекрытиями.

Виды щебня по материалу исходного сырья

Разновидности щебёнки по материалу и размерам

Популярность щебня в качестве компонента для приготовления бетонной смеси связана с тем, что камни имеют неровную поверхность. За счет шероховатости улучшается их адгезия с цементом, что приводит к повышению степени прочности монолита.

Подушка под фундаментом предназначена, чтобы скрывать неровности грунта и подготовить подходящую по прочности основу под бетонную заливку. Для ее создания выбирают материал средней фракции с размерами отдельных камней от 20 до 40 мм.

Кроме щебня в состав подушки могут входить гравий либо песок. Соответственно получится щебеночно-гравийная или щебеночно-песчаная засыпка, толщина которой может достигать 0,5 м.

Классифицируют щебенку по следующим критериям:

• по материалу, из которого получают;
• по степени прочности;
• по уровню морозостойкости.

По первому критерию материал делится на такие разновидности, расположенные в порядке снижения прочности:

• гранитный, производимый из природного аналога;
• гравийный, получаемый переработкой гравия;
• доломитовый (известняковый), для которого сырьем выступает главным образом известняк;
• вторичный, являющийся продуктом дробления кирпича, пеноблока, асфальта, бетона и других строительных материалов;
• шлаковый, получаемый путем переработки побочных продуктов металлургии (шлака и прочих отходов).

Гранитный материал отличают хорошие практические свойства:

• значительная прочность;
• устойчивость к воздействию влаги и химически активных веществ искусственного либо органического происхождения.

Гравийная разновидность стоит дешевле гранитной, уступая ей по эксплуатационным характеристикам. Но от нее исходит меньшее по величине радиоактивное излучение.

Известняковый вид, получаемый путем переработки горной породы осадочного происхождения, относительно быстро разрушается водой. Но его также применяют в качестве наполнителя при приготовлении смесей.

Основным достоинством вторичного и шлакового щебня является более низкая цена по сравнению с аналогами. Для добавления в состав бетонной смеси, используемой при строительстве фундамента, эти разновидности не подходят.

Классификация щебня по происхождению

Прежде всего, стоит классифицировать щебень по происхождению. Поставщики, которые реализовывают эту продукцию, чаще всего предоставляют полный перечень необходимой информации. Зачастую по происхождению щебень делится на:

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

Нужно иметь в виду, что именно гранитный щебень отличается наиболее высокой прочностью. Об этом следует знать тем строителям, которые хотят обеспечить высокую долговечность фундамента. Специалисты также рекомендуют использовать этот вид щебня для создания основы. Однако это только в том случае, если строение является ответственным проектом. Если мы создаем фундамент под сарай или беседку, прочность щебня не имеет большого значения. В это же время стоит знать, что гранитный щебень является самым дорогим решением, поэтому сэкономить здесь не получится. С другой стороны, можно быть уверенным, что качество строительного материала действительно высокое, и само строение, построенное при использовании этого щебня, отличается долговечностью.

Нередко строители заменяют гранитный щебень на гравийный, и выигрывают в финансовом плане. Конечно же, на подобные риски не всегда есть смысл идти, но если бюджет строительства небольшой, то вполне можно и рискнуть. Кроме того, гравийный щебень зачастую используется для постройки небольших дачных сооружений и тому подобных построек. Однако все же имеется смысл обратиться по данному вопросу к специалистам, которые дадут свою авторитетную оценку об использовании того или иного вида щебня в строительстве.

Исключительно для легких построек специалисты рекомендуют использовать известняковую щебенку. Нужно иметь в виду, что этот материал не самый прочный, но для создания фундамента это не такое уж и плохое решение. Для постройки небольшой беседки такой вид щебня – отменный выбор.

Что касается вторичного щебня, то его использование для создания фундамента категорически не рекомендуется. Во многих других процессах, связанных со строительством, этот материал является незаменимым, так как включает в себя сразу два преимущества – невысокую цену и доступность.

Какой щебень нужен для фундамента?

Щебень, или щебенка, — это дробленая минеральная порода природного или искусственного происхождения с размером фракции более 5 мм. Природный камень добывается в результате шахтной или карьерной разработки. Материалы искусственного происхождения получают путем переработки отходов металлургии, энергетики или утилизации строительного бетона и каменных конструкций.

При возведении фундаментных оснований этот насыпной каменный материал применяется для устройства опорно-дренирующих подушек, а также в качестве одного из наполнителей для заливки бетонных смесей. От качества и фракции щебня зависит прочность фундамента и его долговечность.

Когда требуется бетонная подготовка

Подбетонка – это прослойка из тощего цемента, прокладываемая между слоем гравия или щебня и телом фундамента. Как правило, толщина подушки не превышает 1 дм.

Благодаря ей здание надежно опирается на стойкую основу. Этого больше всего не хватает в таких ситуациях:

• рыхлых почвах;
• существовании сейсмоопасности;
• непосредственной близости склонов, откосов и насыпей;
• высокой сжимающей нагрузке от здания.

Помимо базового назначения – прочной опоры строения – фундаментная подготовка облегчает многие этапы процесса:

1. Монтаж сборных конструкций на выровненной поверхности происходит удобнее, и результаты получаются точными.
2. Бетон высокой марки расходуется более экономично, когда выкладывается на ровную уплотненную основу из дешевого материала.
3. На бетоне проще с максимальной точностью установить каркас из арматуры для изготовления монолитного фундамента. Щебневая подушка не даст столь точного результата.
4. Создается специальное покрытие, препятствующее проникновению влаги.
5. Предохранение бетона от потери марки вследствие утечки цементного молока, полноценная гидратация вяжущих зерен.

Характеристики м-200

Тяжелые бетоны применяются для различных строительных целей, поскольку имеют плотность 2300-2400 кг/м3, но и оптимальную подвижность, соответствующую П2-П4. Они легко формируют прочный материал за счет пластичности, хорошей вязкости и однородности, а также при заливке допустимо использовать специальные насосы. М200 способен выдерживать нагрузки до 15 МПа при сжимающем усилии в 196 кгс/см2, без потери каких-либо свойств. Характеристики могут меняться в зависимости от состава: наличия модификаторов и типов заполнителей.

Тяжелый мелкозернистый бетон М200 обладает высоким коэффициентом теплопроводности 2,04 Вт/м·К, за счет водопроницаемости W2-W6 способен выдерживать 50-150 циклов заморозки. Не применяется в конструкциях, подверженных воздействию влаги.

Особенностью является широкий интервал температур от +5 до +35°С, при котором сохраняются все технические параметры. При необходимости в смесь без изменения марки могут быть добавлены модификаторы, улучшающие свойства

Важно строгое соблюдение соотношения компонентов

Состав

Бетон класса В 15 изготавливают на основе цемента М400 или М500. Соотношения и пропорции компонентов в первом случае 1:2,8:4,8, а во втором – 1:3,5:5,6. Крупность заполнителя варьируется в пределах: песка – от 1,5 до 3,5, а гравия – 10-40 мм

Чтобы получить марку прочности М200, при увеличении диаметра вспомогательных компонентов важно уменьшать размеры модифицирующих добавок. Данная особенность связана с достижением уровня плотности готовых конструкций

В состав могут входить следующие добавки: пластификаторы и регуляторы подвижности. В зависимости от их соотношения удается снизить пропорцию воды, что используется для изменений прочности. Свойства смеси улучшатся за счет смены класса морозостойкости. Она должна быть израсходована полностью в течение 2 часов.

Важно добиться величины отношения объема воды к цементу менее 0,6. Во время бетонирования раствор будет иметь оптимальную вязкость и не образовывать трещины

Улучшить характеристики могут и химические модификаторы, однако они применяются только в случае отсутствия реакции с компонентами.

В М200 могут входить такие виды заполнителей, выполняющие роль связующих веществ:

• глина;
• известь;
• гипс;
• керамзит;
• пемза.

Удобно рассчитывать пропорции бетона на 1 м3. Это позволяет предотвратить множество ошибок в определении объема ингредиентов, которые используются для замешивания, и достичь характеристик по ГОСТ 26633-2012 для марки М200.

Процесс твердения

Перед тем, как купить бетон с требуемыми пропорциями состава на 1 м3, важно понимать, что в ходе застывания он дает усадку 2-3%. Нужно закладывать в смету затрат применение выравнивающих смесей

В процессе затвердевания придерживаются таких правил:

до набора 30 % прочности следует строго соблюдать температурный режим;
запрещена нагрузка на конструкцию, если не достигнут барьер твердения 70 %;
для того, чтобы состав не потерял и не набрал влагу, важно его укрывать полиэтиленовыми пленками.

Срок полного затвердевания – не менее 28 суток после заливки. Он зависит во многом от температуры окружающей среды и количества использованной воды.

Преимущества использования В15

Купить бетон класса М200 выгодно по следующим причинам:

• универсальность применения;
• отсутствие необходимости использования утеплителей при эксплуатации вне помещений;
• высокая скорость набора прочности, благодаря которой исключены задержки строительных работ;
• возможность приобрести варианты с требуемыми модификаторами, размерами фракций, классом удобоукладываемости;
• относительно невысокая стоимость по сравнению с другими типами тяжелых бетонов;
• отличная адгезия к стальным конструкциям, выгодно применять раствор для создания монолита;
• небольшой процент усадки за счет высокой плотности и минимального содержания воды;
• не подверженность расслоению и растрескиванию;
• простота создания сложных поверхностей;
• возможность эксплуатации в условиях резких перепадов температур или повышенных механических нагрузок и износа.

Таблица стоимости

Где используется?

Кроме фундамента и стяжки пола, бетон без щебня применяется для заливки лестниц. Железобетон без щебёнки (армобетон), отлитый в виде лестничного марша, содержит в своём составе особо мелкофракционный (речной) песок, частично — мельчайший отсев речного песка. Более крупнофракционный песок, например, отсев морского, нашёл применение для изготовления тротуарной плитки. Чем больше в таком бетоне содержится цемента — тем прочнее изготовленная из него тротуарная плитка. Но это не значит, что цемент нужно подмешивать в пропорции больше чем 1: 1 (не в пользу процентного содержания песка) — в этом случае плитка обрела бы абсолютно лишнюю для неё хрупкость. Большее содержание цемента позволяет получить плитку, рассчитанную для проезжей части, меньшее — для пешеходных дорожек и зон отдыха.

О том, как замесить бетон без щебня, смотрите далее.

Виды щебня по материалу исходного сырья

Популярность щебня в качестве компонента для приготовления бетонной смеси связана с тем, что камни имеют неровную поверхность. За счет шероховатости улучшается их адгезия с цементом, что приводит к повышению степени прочности монолита.

Подушка под фундаментом предназначена, чтобы скрывать неровности грунта и подготовить подходящую по прочности основу под бетонную заливку. Для ее создания выбирают материал средней фракции с размерами отдельных камней от 20 до 40 мм.

Кроме щебня в состав подушки могут входить гравий либо песок. Соответственно получится щебеночно-гравийная или щебеночно-песчаная засыпка, толщина которой может достигать 0,5 м.

Классифицируют щебенку по следующим критериям:

• по материалу, из которого получают;
• по степени прочности;
• по уровню морозостойкости.

По первому критерию материал делится на такие разновидности, расположенные в порядке снижения прочности:

• гранитный, производимый из природного аналога;
• гравийный, получаемый переработкой гравия;
• доломитовый (известняковый), для которого сырьем выступает главным образом известняк;
• вторичный, являющийся продуктом дробления кирпича, пеноблока, асфальта, бетона и других строительных материалов;
• шлаковый, получаемый путем переработки побочных продуктов металлургии (шлака и прочих отходов).

Гранитный материал отличают хорошие практические свойства:

• значительная прочность;
• устойчивость к воздействию влаги и химически активных веществ искусственного либо органического происхождения.

Гравийная разновидность стоит дешевле гранитной, уступая ей по эксплуатационным характеристикам. Но от нее исходит меньшее по величине радиоактивное излучение.

Известняковый вид, получаемый путем переработки горной породы осадочного происхождения, относительно быстро разрушается водой. Но его также применяют в качестве наполнителя при приготовлении смесей.

Основным достоинством вторичного и шлакового щебня является более низкая цена по сравнению с аналогами. Для добавления в состав бетонной смеси, используемой при строительстве фундамента, эти разновидности не подходят.

Особенности щебня из гранита и его фракции для бетона

Гранит один из самых популярных стройматериалов. Благодаря своим отменным свойствам, он активно используется при изготовлении бетонных смесей высоких марок, пригодных для устройства качественного фундамента.

С этой целью применяют следующие фракции гранитного щебня:

Гранит очень прочный и устойчивый материал, поэтому его часто используют при изготовлении бетонной смеси.

1. До 5 мм. Это так называемый отсев, мельчайшая степень дробления камня. Многие специалисты считают его не столько щебнем, сколько побочным продуктом его производства. Тем не менее гранитную крошку включают в состав некоторых бетонных изделий для изготовления «мытого бетона».
2. 5-10 мм. Является самой мелкой из коммерчески востребованных фракций. Ее применяют в основном в тех случаях, когда необходимо оптимизировать структуру большого наполнителя путем заполнения образующихся пустот более мелким. По этой причине щебень данной фракции нашел широкое применение при изготовлении плит перекрытия, создаваемых безопалубочным методом.
3. 5-20 мм (сочетание фракций 5-10 мм и 10-20 мм). Пожалуй, самая популярная разновидность щебня для бетона. Он задействован при производстве бетонов, которые идут на заливку различных типов фундамента, на производство всевозможных конструкций для мостов и устройство мостового полотна, особо прочных покрытий автодорог и взлетно-посадочных полос аэродромов.
4. 20-40 мм. Указанная фракция щебня хорошо проявляет себя при приготовлении однородного бетона и ЖБИ. Ее выбирают под «подушки» для автомагистралей и железных дорог, трамвайных путей. Активно применяется эта фракция и для создания фундаментов промышленных корпусов.
5. 40-60 мм и 60-70 мм. Минеральный наполнитель этой крупной фракции традиционно входит в состав бетонов, из которых формируют большие строительные конструкции.