Бетон для фундамента — расчет марки и объема

Фундамент – основная конструкция, которая отвечает за устойчивость и долговечность любого строения. Прочность основания зависит от материала, из которого обустраивается конструкция, точнее от технических характеристик бетона, применяемого для заливки фундамента. Необходимо учесть много нюансов при выборе марке бетона для обустройства фундамента: водонепроницаемость, прочность, морозостойкость.

Технические характеристики бетона

Цемент и вода, входящие в состав бетона, образуют при смешивании массу, которая, затвердевая, превращается в цементный камень. В таком виде этот материал легко деформируется, в нем образуется множество микротрещин, что приводит к значительной усадке.

Добавление в состав цементной смеси наполнителей (щебня, песка, гравия и др.) способствует образованию своеобразной арматуры, которая принимает на себя внутреннее напряжение. Благодаря этому улучшаются показатели прочности, ослабевает подвижность смеси и деформация от усадки.

Самый важный ингредиент – цемент

В бетоне любой марки в качестве связующего вещества обязательно выступает цемент. Существует множество разновидностей цементов, такие как портландцемент, шлакопортландцемент, быстротвердеющие цементы и прочие. Все они отличаются как качеством связывания, так и условиями использования конечного изделия. Чаще всего в строительстве используется портландцемент.

Все цементы, использующиеся для строительства, подразделяются на марки, которые обозначают предельную нагрузку на готовое изделие в мегапаскалях. В отечественных – еще добавляется буква Д и цифра, обозначающая процент примеси. К примеру, портландцемент М400-Д20 – это материал, готовое изделие из которого выдержит нагрузку в 400МПа, содержащий до 20% примесей.

Данные о марках цементов, необходимых для получения заданной марки бетона, при нормальных условия твердения:

При изготовлении бетонов высоких марок, 300 и выше, по экономическим соображениям необходимо использовать марку цемента, которая выше марки бетона в 2 — 2,5 раза.

В бытовом строительстве зачастую используют портландцемент марки 400 – его прочности вполне хватает для этих целей. В промышленном возведении — чаще используют цементы марки 500, а там, где ожидаются большие нагрузки – специальные цементы высоких марок. Для того чтобы верно рассчитать пропорции бетона, необходимо владеть точной информацией о марке и качестве цемента, из которого вы собираетесь строить.

Другим важным аспектом является свежесть – цемент имеет срок годности, и со временем теряет свои свойства. Свежий цемент – рассыпчатая пыль, без комков и уплотнений. Если вы видите, что в массе цемента есть плотные куски, то такой цемент использовать в работе не стоит – он впитал влагу, и уже потерял свои связывающие свойства.

Понятие и классификация строительного материала

Бетон – это высокопрочный стройматериал, который применяется в жидком состоянии, а потом затвердевает и приобретает характеристики искусственного камня. Бетонная смесь изготавливается путем смешивания вяжущего вещества, наполнителей, различных добавок и воды.

Классический бетон состоит из:

  • песка,
  • цемента,
  • щебня,
  • воды.

Усовершенствованные его варианты могут иметь расширенный набор компонентов.

Понятие и классификация строительного материала

Бетон активно применяется в строительстве и создании ландшафтных объектов. В зависимости от назначения и эксплуатационных условий выбирают различные варианты этого материала.

Он классифицируется по:

  • назначению – конструктивный и специализированный с улучшающими добавками;
  • плотности – легкий и тяжелый;
  • структуре – полнотелый, поризованый, ячеистый, крупнопористый;
  • типу наполнителя – плотный, пористый, специальный;
  • скорости набора прочности;
  • истираемости.

Кроме этого бетон разделяют на классы по степени водонепроницаемости, морозостойкости, удобоукладываемости.

Разновидности марок бетона для различных строений

  • Для домов собранных из щитов под фундамент подойдёт  марка бетона М200.
  • Для строений из бруса или бревна, силикатного газобетона либо шлакоблока используют бетон М250.
  • При строительстве строений из кирпича, монолитного бетона или ЖБИ плит используют бетон М350.

Если же строение возводят в скальную или песчаную почву, лучше всего использовать бетон М250.

Разновидности марок бетона для различных строений

Бетон высокой марки М350 используют для местности, где грунтовые воды пролегают не глубоко, он же подойдет для строительства подвального помещения.

Читайте также:  Как пристроить веранду к дому из кирпича

Советы по выбору марки бетона для фундамента

Раньше фундамент изготавливали из железобетонных плит. В современном строительстве используют монолитный фундамент, который отлит из бетона. Кроме классического монолитного фундамента возможна ещё отливка буронабивных свай и свайно-ростверкового фундамента.

Поэтому люди и озадачены выбором бетона для фундамента. Марка бетона является одним из главных вопросов, для выполнения  определённых задач.

Разновидности марок бетона для различных строений

От типа монолитной конструкции и условий использования зависит выбор марки бетона.

Перед тем как выбрать бетон для основания нужно ознакомиться с некоторыми критериями:

  1. Нужно учесть примерную нагрузку на основание и примерный вес строения;
  2. Геологию участка ( свойства грунта, уровень грунтовых вод);
  3. Тип подземного и цокольного этажа.

Конечно, нагрузка является главным параметром при выборе марки бетона.

Разновидности марок бетона для различных строений

При выборе марки бетона необходимо учитывать особенности грунта. Для скальных и песчаных грунтов подойдёт бетон М200 и М250. Для глинистых почв используют более высокие марки бетона, так как при замерзании почва увеличивается в объёме, поэтому фундамент неравномерно деформируется.

Для того чтобы этого не произошло, необходимо закопать его на глубину ниже глубины промерзания почвы или воспользоваться бетоном высокой марки.

Прежде чем выбрать марку бетона для фундамента, нужно не забывать и про подвальное помещение. Если вы будете делать дом с подвальным помещением, то вам необходимо будет сделать хорошую гидроизоляцию, при этом для фундамента необязательно брать дорогую марку бетона. Или же, во избежание казусов взять более дорогую марку бетона с высоким показателем влагостойкости.

Для подбора бетона для основания, необходимо учесть его вес. Для определения веса бетона, нужно знать какой заполнитель использует производитель.

Разновидности марок бетона для различных строений

Вес куба бетона:

  1. Лёгкий (500-1800 кг) используют пористые заполнители;
  2. Тяжелый (1800- 2500 кг) используют крупный заполнитель;
  3. Особо тяжелый (2500-3000 кг) используют магнетит.

Вес бетона тоже необходимо учитывать при его выборе, от этого зависит нагрузка на почву и влияние на вздутие почвы.

Марка бетона влияет на его расход, необходимо ещё учесть условия укладки. Термическая обработка некоторых марок влияет на их расход. Расход бетона указан в технических документах и его количество составляет 1м3. Для расчёта необходимого количества бетона нужно 1м3 умножить на высоту заливаемого фундамента.

Разновидности марок бетона для различных строений

Подходящая вам марка бетона должна отвечать необходимым параметрам. Качество фундамента от этого зависит.

Как рассчитать количество бетона?

Для корректировки сметы и точного прогноза количества используемого материала, необходимо выполнить расчеты. Нужно понимать не только, какой требуется бетон, но и его количество. Расход раствора определяется типом заливаемого фундамента (плитный, ленточный или столбчатый), а также его основными характеристиками и техническими особенностями. В зависимости от критериев, можно выбрать максимально подходящий вид фундамента и рассчитать самостоятельно необходимое количество бетона.

Тем не менее, такие расчёты могут быть неточными, так как неопытный глаз не сможет правильно подобрать нужный тип фундамента, учесть особенности почвы и другие характеристики.

Класс бетона

Класс бетона также говорит о прочности материала, это современная производная от марки бетона. Если при определении марки используется среднее значение прочности материала, то класс прочности предполагает определение прочности с гарантированной обеспеченностью. Это более точное значение, которое выражается с учетом коэффициента вариации 13%. Несмотря на то, что класс более точно определяет характеристики бетона, сегодня большинство специалистов пользуются понятием марки.

Классы определяют буквой B и числом от 3,5 до 60: чем он выше, тем более прочный перед вами состав. Между классами и марками существует прямая связь: например, марке М100 соответствует класс B7,5, марке М200 – B15 и т.д.

Класс бетона

Соотношение между классом и марками бетона по прочности

Самые распространенные виды фундаментов

1. Ленточный – самый популярный и широко распространенный вариант. Это не что иное, как непрерывная железобетонная полоса, которая является опорой для каждой из несущих стен, как наружных, так и внутренних. Этот вид фундамента очень надежный и долговечный, а его строительство не требует высокой квалификации и вполне по силам любому человеку.

Читайте также:  Можно ли париться в бане при бронхите: какие есть ограничения?

2. Столбчатый – самый экономный. Он предусматривает строительство фундаментных столбов в местах наибольшей нагрузки, например, пересечения стен, углы постройки, которые соединены между собой бетонными балками (ростверк). Применяется, в основном, при строительстве небольших одноэтажных построек из легких строительных материалов, чаще всего древесины.

3. Свайный фундамент необходим при возведении построек на неустойчивых грунтах. Глубина забивки свай зависит от глубины залегания плотных, стабильных слоев грунта.

Наряду с этими, самыми распространенными, существуют еще такие виды фундаментов: плавающий, плитный, винтовой, которые используются при возведении построек на неустойчивых грунтах (плитный) и в местах близкого залегания грунтовых вод (плавающий).

Бетон марки М200: пропорции компонентов при смешивании

Эта самая распространенная марка бетона. Его используют для заливки фундаментов, прокладки садовых дорожек. Они востребован на производстве. Из него изготавливают лестничные пролеты, фундаментные блоки различных размеров и др. По прочности бетон М200 немного уступает маркам М300 и М350, но он дешевле и его показателей вполне хватает для различных целей.

Характеристики бетона

Одной из важнейших составляющих является подвижность массы. Она регулируется количеством воды добавленной при замешивании, а классифицируется литерами (Р1-Р4). 

Регулировка этого показателя возможна с добавлением различных наполнителей, понижающих пластичность и усложняющих процесс усадки после заливки. Определяется он методом осадки усеченного конуса высотой в 30 см, в котором диаметр нижнего основания составляет 20 см, а верхнего 10.

Его заполняют готовой смесью, штыкуют, выпуская воздух из толщи, а когда смесь «схватится» измеряют высоту, на которую опустился бетон в этом процессе. Малоподвижность определяется, если осадка составляет от 0 до 6 см.

Такой бетон используется для заливки фундаментов со слабым армированием. Универсальным будет материал с осадкой от 7 до 12 см, у него большая текучесть и его лучше использовать для заливки основы с усиленным армированием.

Монолитным является бетон с показателями усадки от 13 до 18 см.

Отличительные показатели готовой смеси.

Бетон марки М200 должен обладать высокими показателями морозоустойчивости и водонепроницаемости. Эти классы маркируются латинскими буквами F и W соответственно.

Коэффициент устойчивости к морозу, определяет максимальное количество циклов повышения-понижения температуры, после которых насыщенный водой бетонный раствор потеряет процент своей прочности. Эти показатели варьируются в пределах от F 25 до F 1000.

Такие нагрузки оказываются на смесь весной или осенью при перепадах температуры днем и ночью. Оптимальным показателем для бетона марки М200 будет предел от F 100 до F 200.

Бетон марки М200: пропорции компонентов при смешивании

Важно

Хорошая смесь должна иметь и низкие показатели водопроницаемости под давлением. Пределы маркировки – от W2 до W20. Высокие показатели этого параметра позволяют оказаться при закладке фундамента от обустройства сложной гидроизоляции.

Отличительные характеристики бетон получает путем добавления различный присадок, а также при использовании гидрофобного цемента. Но большое значение в создании сложной и прочной структуры имеет количество воды по отношению к цементу. И при неточной компоновке этих ингредиентов, плотность заметно снижается, и поправить это можно будет, добавив связующего материала или наполнителя.

Приготовление бетона М200

Чтобы замесить состав, отвечающий всем прочностным характеристикам, необходимо не только знать о качествах марки цемента, но и подобрать оптимальное соотношение всех компонентов.

В качестве опорного количества обычно берется 1 м³. Список смешиваемого материала может меняться в зависимости использования бетона, а самым востребованным является материал, изготовленный по ГОСТу:

  • Портландцемент – 265 кг;
  • Песчаная смесь – 860 кг;
  • Заполнитель (гравий или щебень) – 1050 кг;
  • Вода – 185 литров;
  • Пластификаторы – 4,8%.

Это производственная компоновка, больше информации дадут следующие показатели: 1 часть цемента, 2,8 песка и 5 частей щебня. Воде в этом случае выделяется не более 20%, но опять же, она добавляется по необходимости.

Говоря о конкретном объеме и количестве требуемого бетона, индивидуально рассчитывается каждый компонент. Если выше был приведен вариант подготовки смеси на 1 м3, то для 2 м3, количество компонентов складывается.

При этом могут быть отклонения в использовании песка, цемента или воды. То есть при повышении объема, количество в незначительной степени меняется.

Поэтому если вы самостоятельно решили приготовить бетон для заливки фундамента, необходимо придерживаться приведенных расчетов.

Читайте также:  Обработка пола в бане: выбираем пропитку для деревянных досок

На производстве цемент фасуется в 50-килограмовые мешки, и специалисты отталкиваются в расчетах именно от этого показателя. Но если вы впервые столкнулись с этой работой, необходимо 10 раз все сверить и только после приступать к приготовлению бетона.

Бетонный раствор для ленточного основания

При устройстве ленточного фундамента следует особо серьезно подходить к проблеме выбора марки цемента и бетона Особого внимания требует вопрос — какая марка бетона нужна для ленточного фундамента? Ленточные основания сегодня самые востребованные в частной застройке. В свою очередь, ленточные основания подразделаются на несколько типов, различающихся друг от друга конструктивными особенностями.

Бетонный раствор для ленточного основания
  1. Монолитный ленточный фундамент. Это самый распространённый вид всех бетонных оснований, применяемых как для жилой, так и для промышленной застройки. Главная отличительная особенность такой конструкции – наличие внутри неё каркаса из арматуры. В данном случае армированный каркас увеличивает стойкость всей конструкции к растяжению и изгибу, повышая общую прочность основания в десятки раз.
  2. Бутовый. В этом случае в качестве заполнителя используется бутовый камень. Он даёт возможность усилить конструкцию без применения армокаркаса. Но в то же время, бутовый фундамент, вместе с высокими показателями на сжатие, не очень устойчив к усилиям на разрыв. В связи с этим подобный тип основания применяется в основном на крепких грунтах с низким уровнем подпочвенных вод.
  3. Сборный. Такое фундаментное основание монтируется из готовых бетонных элементов, изготовляемых на заводе с использованием специальных технологий.

Рассмотрим подробнее, какой марки бетон нужен для ленточного фундамента разного типа. О том, какой именно бетон нужен для того или иного фундамента, смотрите в этом видео:

Бетонный раствор для ленточного основания

Монолитный армированный

Монолитный армированный фундамент служит основанием для самых различных построек – лёгких садовых домиков, массивных кирпичных особняков и многоэтажных домов. В зависимости от предполагаемой нагрузки для сооружения армированного основания может использоваться бетон марок от М-150 и выше.

Бетонный раствор для ленточного основания

Самое главное, чтобы выбранный для строительства бетонный раствор отвечал требованиям строительных нормативов по предельной нагрузке. Также «домашний» бетон, приготовленный своими руками, должен содержать компоненты в строго определённых для данного класса пропорциях.

Бетонный раствор для ленточного основания

Бутовый

Особенностью устройства бутового фундамента является чередование слоёв бетонного раствора и камней.

Бетонный раствор для ленточного основания

В связи с этим, бетону в данной конструкции уделаются повышенные требования.

Поскольку бутовое основание не предусматривает наличия внутреннего армирования, к бетону в этом случае предъявляются повышенные требования.

Бетонный раствор для ленточного основания

Марка раствора для бутового фундамента должна быть не менее М-200, при этом он должен быть достаточно текучим. Только жидкий бетон может заполнить все промежутки между камнями, прочно связав их в единую конструкцию.

Сборный

Бетонный раствор для ленточного основания

Главную нагрузку в таком фундаменте несут бетонные блоки Такой тип ленточного фундамента монтируется из отдельных конструкционных элементов, отлитых в заводских условиях. Однако, и в данном случае, согласно технологии, невозможно обойтись без использования бетонного раствора.

Здесь он используется в качестве связующего состава, при помощи которого из отдельных компонентов создаётся единая фундаментная лента.

Для связи бетонных блоков допустимо применение так называемого «тощего бетона» — марок от М-75 до М-150, в которых цемента значительно меньше по объёму, чем других ингредиентов. Это допускается потому, что в сборных фундаментах основную нагрузку веса здания несут готовые бетонные блоки.

Цемент для производства бетона

Для производства бетонной смеси, применяют портландцемент, разных конфигураций. Его можно применять, если вы хотите бетонный фундамент для дома, но не во всех случаях.

Самыми распространенными являются:

Цемент для производства бетона
  • портландцемент – начало схватывания через четверть часа, но не позднее  трех часов после замеса. Окончательное схватывание через 5-10 часов. Такое можно наблюдать где бетон для ленточного фундамента;
  • шлакопортландцемент – начало схватывания 2-6 часов, окончательное через 12 часов, с учетом температур и остальных важных параметров;
  • кремнеземистый портландцемент — схватывается через 1-4 часа, приходит к окончательному схватыванию через  6-12 часов.
  • глиноземистый цемент — инициирует твердение через 1 час, перестает схватываться через 8.

Любой из этих видов цемента можно применить для приготовления бетона. Важно просто знать через какое время, какой вид бетона начинает схватывание. И какой лучше из них использовать для ленточного фундамента.