Какой щебень нужен для подушки под фундамент?

Выбираем щебень для подушки фундамента — рекомендации по использованию

Современное строительство не обходится без использования такого материала, как щебень. Это и фундамент здания, и прочный бетон. Нередко щебень можно увидеть отсыпкой на дорожке или в качестве декоративного материала, используемого в ландшафтном дизайне. Так какой щебень нужен для подушки под фундамент?

Предназначение подушки под фундамент

Для чего нужна подушка под фундамент и можно ли вообще, ее не делать?

Предназначение щебенчатой подушки основывается на:

• Разравнивания траншейного или котлованного дна.
• Подготовка благоприятной площадки для планируемого сооружения.
• Замена щебнем глинистого или пылеватого грунта.
• Обеспечение фундаменту защиты от негативного воздействия влаги.
• Создается наилучшая нагрузка на основании фундамента.

Типы щебня

1. Гранитный щебень. Производится из натурального гранита на дробильных аппаратах.Обладает:
   • высокой прочностью;
   • устойчивостью к воздействию атмосферными осадками;
   • не гигроскопичен, влагоустойчив;
   • инертен по отношению к большинству химических и органических растворителей.
2. Гравийный. Получается из природного камня и отходов карьерной выработки. Для получения определённых фракций гравий подвергают процедуре отсеивания через сита с разными размерами ячеек. Менее прочен при сравнении с гранитным щебнем, но имеет низкую цену и отличается общим низким уровнем радиоактивного фона. К гравию относится речной или морской камень, имеющий округлую гладкую форму.
3. Известняковый. Вырабатывается из осадочных пород, – большей частью из природного известняка. Имеет другое название, – доломитовый щебень. Наряду с другими видами щебня применяется в устройства дорог, а также используется для наполнения бетонных смесей.
4. Вторичный. Является продуктом повторной переработки строительного мусора, – бетонных и кирпичных изделий, асфальта. Основное достоинство – низкая себестоимость по сравнению со щебнями других видов. Применяется:
   • первичный слой при отсыпке подушки при дорожном строительстве;
   • создание прослойки под асфальтовыми дорожками, тротуарами;
   • укрепление стенок и дна траншей, котлованов под инженерные сети;
   • крупные фракции применяются для бетонных смесей.
5. Шлаковый. Получается дроблением металлургических шлаков и отходов металлургического производства. Из-за своих свойств получил применение при создании различных бетонов. Пористый щебень используется для лёгких бетонов. В дорожном строительстве шлаковый щебень укладывают под асфальтовое покрытие, укрепляют откосы.

Подготовка грунта под фундамент – общие правила

Многочисленные разновидности грунтов, а также разнообразные погодные условия оказывают влияние на состав и технологию укладки основания. Для точных расчетов в строительстве применяется ряд правил, формул и справочных значений, позволяющих определить нужные параметры используемых материалов и работ. Кроме того, при возведении зданий ориентируются на определенные ГОСТ стандарты для строительного щебня.

Фундамент никогда не устанавливается на чернозёме. Даже при строительстве не ответственных построек (душевая кабина, туалет или кладовая для инвентаря) расположенное поверх чернозёма основание через несколько лет вызовет опасный перекос всей конструкции. Плодородный и неустойчивый слой почвы отличается небольшой толщиной – до 30-50 см. Снять его вручную не составит труда, зато надежно обезопасит от негативных последствий. Поверхность котлована или траншеи под фундамент должна быть горизонтальной. Причина заключается не только в перерасходе материалов при выравнивании наклона, но и в градиенте прочности полученной подложки. В самом тонком её месте наиболее вероятно возникновение дефектов. Для предотвращения перехода песка из нижней части подложки в глину желательно применение геотекстильных материалов. Промежуток времени между выемкой грунта и укладкой фундамента не должен быть затянут. В противном случае помехой работе станет почва, постоянно скатывающаяся при высыхании в котлован или траншею. Уплотнение подушки под фундамент следует производить с помощью специальной виброплиты, называемой также «вибропяткой». После уплотнения по щебеночной подстилке можно ходить, не нарушая поверхность.

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.

Марку щебня по прочности принимают, исходя из потребностей конструкции или основания. В качестве подстилающей подушки оптимально использовать камни М600-М1000, для фундамента необходима крепкая щебенка от М800. Выбор также зависит от типа используемого вяжущего и его характеристик.

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.

Фракции щебня

Далее нам необходимо определиться с фракцией щебня. Фракциями называют диаметр «зерен» в конкретной партии. Самыми распространенными фракциями являются 5-20, 20-40 и 40-70. Фракцию 5-20 в этой статье мы рассматривать не будем, так как она слишком мелкая и не подходит под наши задачи. Сразу скажем, что фракцию нужно выбирать исходя из типа грунта по принципу, чем мягче грунт, тем крупнее размер зерен, потому как часть щебня уйдет в грунт. Возможны также варианты с послойной укладкой щебня под фундамент, сначала более крупную фракцию, затем менее крупную.

Классификация материала

Какой щебень нужен для фундамента, нужно решать в зависимости от того насколько прочным должно быть будущее основание строения, какие требуются материальные затраты и в соответствии с классификацией по основным характерным признакам — происхождению (составу), прочности, морозостойкости, лещадности (поверхности). К примеру, такой строительный материал как песок, имеет гораздо меньше учитываемых характеристик.

Устройство основания строительных сооружений предполагает использование таких видов щебня под фундамент:

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

Первые три получают методом дробления и разделения на фракции соответствующих горных пород. Вторичный — это результат дробления бетонных и кирпичных элементов старых строений после их сноса. Шлаковый — отходы металлургических производств, которые были подвергнуты дроблению.

Подсыпка из щебня перед заливкой фундамента

При определении какой щебень нужно использовать для фундамента, следует помнить, что самое прочное устройство основания можно получить при добавлении в бетон дробленого гранита, но он и самый дорогой из всех видов.

Оптимальным вариантом, когда проводится устройство основания, по соотношению цена-качество может быть гравийный щебень, а в случае постройки фундаментов для небольших сооружений и когда требуется подсыпка или отмостки, можно использовать известняковый, вторичный или шлаковый — они значительно дешевле первых двух, особенно когда в качестве разбавителя используется песок.

Когда проводится подготовка траншей под заливку бетоном — делается подсыпка, формируется подушка под фундамент из щебня и песка, выравнивается поверхность и создается устройство основания под монолитную плиту или отдельный блок, можно использовать любой разные фракции щебня, так как в этом случае прочностные характеристики не столь важны и используется песок.

При постройке небольших сооружений, которые дают не очень большую нагрузку на щебеночное основание под фундаментом, или когда делается подушка, отмостки или объемный блок, есть смысл, в целях экономии, использовать известняковый, а в некоторых случаях и вторичный, и даже шлаковый щебень в которые добавляется песок.

Примером такой постройки может быть гараж для легкового автомобиля, устройство основания которого представляет собой бетонную плиту на гравийной подушке, когда выполнена подсыпка с добавлением песка. Это актуально и когда делается подушка под небольшие нагрузки, создаются отмостки или отдельный массивный блок.

Подсыпка из щебня для ленточного фундамента

Но это не означает, что подготовка к возведению фундамента (когда создается подушка, отмостки, блок) не требует особого внимания к качеству используемых материалов.

Характеристики и марки

К основным характеристикам относятся:

• лещадность (плоскость) — определяется по норме присутствия в каждой фракции пластинчатых и игловатых зерен, и делятся на четыре группы по их содержанию:
• кубовидную — до 15%;
• улучшенную — от 15 до 25%;
• обычную — от 25 до 35%;
• обычную — от 35 до 50%.
• фракции — это результат отсева при производстве по размерам — 0-5 мм, 5-10 мм, 10-20 мм, 20-40 мм, 40-70 мм и самая крупная (бут) 70-300мм;
• прочность (марка) — обозначается буквой М и указывает на стойкость щебня к воздействию на него давлением. Чем выше цифра после этой буквы, тем прочнее щебень. Низкопрочный имеет маркировку М200-400, средней прочности — М400-1000, высокопрочный — М1000—1400;
• морозостойкость — обозначают латинской буквой F с последующими цифрами (15, 25, 50, 100, 150, 200, 300, 400), чем они выше, тем лучше, так как указывают на количество циклов замораживания, с последующим оттаиванием, пройдя которые материал начинает терять свои эксплуатационные характеристики;
• радиоактивность — ее величина должна быть определена СЭС и подтверждена соответствующим сертификатом. Имеет два класса — 1-й до 340 Бк/кг (для строительства) и 2-й более 340 Бк/кг (для дорог).

Свойства щебня

Это рассыпчатый материал зернистого строения, его получают после измельчения природных пород неорганического происхождения.

В зависимости используемой породы, бывает нескольких типов:

• Гранитный – самый высокопрочный тип, который получают после обработки природного гранита дробильными машинами. Устойчив к воздействию внешних факторов. Может накапливать незначительное количество радиации.
• Гравийный – результат измельчения природного камня. Чтобы получить фракции определенного размера, гравий просеивают через сита, ячейки которых бывают разных размеров. Материал менее прочный, чем гранитный, но дешевле, имеет низкий радиационный фон.
• Известняковый (доломитовый) – бюджетный тип, полученный из осадочных пород, преимущественно из природного известняка. Имеет менее качественные характеристики, чем предыдущие 2 типа.
• Шлаковый – получается при дроблении металлургических отходов. Отличается высокой морозоустойчивостью. Используется чаще для легких бетонов.

Свойства щебня определяются несколькими параметрами:

• Плотность – характеризует вес на определенную единицу объема, может быть в диапазоне 1200-3000 кг/м³.
• Лещадность – физический параметр, который определяется плоскостными размерами каждого элемента. Состоит из 4 групп по соотношению игловидных и пластинчатых компонентов.
• Морозостойкость – определение количества циклов «замораживание – оттаивание», которые может выдержать щебень. Маркируется обозначениями F15…F400.
• Фракция – заданный диапазон размеров отдельных камней. Фракции бывают 2 групп: стандартные, нестандартные. Размер фракций строительного щебня берется от 5 мм до 70 мм.
• Прочность – определяет выносливость на сжатие, износостойкость, по ГОСТ обозначается марками М200-М1400.
• Адгезия – сцепляемая способность с другими веществами. Чем шероховатее поверхность элементов, тем выше их адгезия.
• Загрязненность – количество включений пыли, глины в общей массе щебня. По строительному нормативу бывает от 0,25 до 3%.

Распространенные типы щебня

В зависимости от типа исходного сырья, различают пять видов материала:

1. Гранитный получают путем измельчения крупного природного камня на специальных дробильных аппаратах. Материал отличается высокой прочностью, морозостойкостью, устойчивостью к воздействию влаги и химических веществ. Самый оптимальный выбор.
2. Гравийный — это отсортированные по фракциям отходы природного камня, остающиеся в результате карьерной выработки. Сортировка происходит путем последовательного просеивания исходного сырья через сита с разным размером ячеек. Если выбрать гравий, то он обойдется дешевле гранитного камня, но лишь за счет меньшей прочности и долговечности. Так же к этому материалу относят морскую и речную гальку округлой формы.
3. Известняковый, или доломитовый, материал вырабатывают из осадочных горных пород после их измельчения и разделения на фракции. Широко применяется при отсыпке нижних слоев дорожного полотна и в качестве наполнителя бетона для возведения перегородок и других неответственных строительных конструкций.
4. Вторичный получают в результате переработки демонтированных строительных бетонных и кирпичных конструкций. Отличается самой низкой стоимостью. Используется для отсыпок в дорожном строительстве, укрепления откосов, дна траншей и котлованов, а также для подушек со слабой весовой нагрузкой и приготовления бетона.
5. Шлаковые материалы — это дробленые отходы металлургического производства и энергетических объектов в виде спекшихся шлаков. Пористая структура позволяет использовать их для приготовления легкого бетона и устройства дренажного слоя.

1 – гранитный, 2 -известняковый, 3-
гравийный, 3 шлаковый

Особенности бетонной подготовки

Основные положения, содержащиеся в строительных нормах и своде правил, связанные с выполнением подушки на базе тощего бетона:

• Допускается применение раствора маркой М50 и выше. Для выполнения работ используется тощий бетон, представляющий собой разновидность цементного раствора, в котором содержится не более 6% цемента класса В15. Роль наполнителя играют песок и гравий.
• Залитый массив для плит фундамента или монолитной основы должен выходить за уровень подземной части конструкции и возвышаться над ней на 100-150 мм, что обеспечивается конструкцией заблаговременно подготовленной опалубки.
• Раствор заливается на предварительно выполненную щебеночно-песчаную основу.
• Удаление воздушных пузырьков производится путем трамбования смеси.
• Защита от обезвоживания поверхности обеспечивается полиэтиленовой пленкой, которой в первые дни накрывают залитую поверхность.

Можно ли выполнять подбетонку без армирования? Какая рекомендуемая строительными нормами толщина подбетонки, выполненной без усиления? Строительные правила допускают такой вариант, для которого толщина слоя бетонного массива составляет 150-200 мм.

При обустройстве армированной основы под фундамент свод правил разрешает уменьшенную высоту основы. Толщина слоя в этом случае составляет 60-100 мм. На размер влияют масса строения, уровень залегания грунтовых вод, тип почвы.

Строительные требования предусматривают минимальную высоту бетонного слоя, который должен возвышаться над поверхностью грунта не меньше, чем на 15 см

Согласно СНиП, допуск плоскостности поверхности при формировании монолитной ленты не превышает 0,5 см на каждый метр длины и не более 5 сантиметров для цельных плит, имеющих ширину свыше 25 метров.

Бетонная подготовка под фундамент особенно актуальна, если строительные мероприятия осуществляются в зимнее время, поскольку ровная поверхность облегчает дальнейшее выполнение предусмотренных проектом фундаментных работ.

Использование щебня для изготовления подушки

Очень сложно представить хотя бы одну стройку, которая бы обошлась без щебня. Этот строительный материал очень сложно заменить чем – то другим. Его получают путем дробления горных камней, валунов, гравия.

Щебень бывает разных типов:

1. Гравийный — обладает высокой прочностью, заниженным радиационным фоном. Его получают путем просеивания горных пород, дроблением камней на специализированном оборудовании. Обладает невысокой стоимостью.
2. Гранитный – высокопрочный тип, применяется преимущественно в гражданском строительстве, легок в обработке и выдерживает серьезные нагрузки. Получают его при помощи обработки натурального гранита, который добывается путем взрывания скальных пород. Он идеален при производстве железобетонных блоков, заливании фундамента. Но у него имеется незначительный недостаток, он накапливает в себе радиацию. Конечно же, накопления не значительны и совершенно не опасны для человеческого здоровья.
3. Известняковый – самый дешевый тип щебня. Обладает более низкими качественными характеристиками по сравнению с двумя предыдущими типами. Получают его из известняковых пород, устойчив к низким температурам.