Щебень для бетона, его виды и особенности — какой щебень нужен для подушки под фундамент: фракция, толщина

Общие рекомендации

Какой щебень использовать для фундамента, определяется в большинстве случаев расчетами. Если не обращаться к специалистам, достаточно придерживаться нескольких правил:

• в качестве подушки под фундамент оптимально использовать гравийный и гранитный щебень. Он обладает достаточной прочностью и жесткостью, устойчиво к воде и морозам.
• Для строительства частного дома достаточно приобрести гравийную щебенку – она более доступна по цене, чем гранитная, которую используют преимущественно при строительстве высотных тяжелых домов и сооружений.
• При проведении ручного замеса использовать камни крупной фракции будет весьма затруднительно, поэтому рекомендуется брать щебень фракции 10-20 мм.
• Если есть возможность выбора, следует отдать предпочтение именно кубовидному отсеву с шероховатыми неровными поверхностями – такие обеспечивают лучший уровень адгезии.

Ни в коем случае не следует покупать гранитный щебень без сертификата, в котором должна присутствовать отметка об уровне радиоактивного фона. Стоит отметить, что партии с излучением более 370 Бк/кг применяются вдали от жилища человека, соответственно, стоят дешевле.

Разновидности щебня

Основное разделение щебня следующее:

• природный материал;
• искусственный материал (вторичный).

Нормативный документ, включающий классификацию щебня и гравия — ГОСТ 8267-93*. По нему можно привести следующее разделение природного материала:

• из изверженных и метаморфических пород;
• из осадочных пород;
• из гравия (получают путем дробления горного гравия) и гравий (природного происхождения);
•  из валунов.

Природный щебень

Он изготавливается путем дробления прочных горных пород. В зависимости от сырья для изготовления различают:

Гранитный (из метаморфических пород). Относится к наиболее прочным. Изготавливается из природного гранита способом дробления. Обеспечивает бетонной смеси высокие эксплуатационные параметры. Марка щебня из гранита находится в пределах 1200-1400, а по морозостойкости материал способен выдержать до 400 циклов попеременного замораживания и оттаивания (то есть теоретически срок службы может составить до 400 лет). Такой щебень применяют при изготовлении бетонных смесей для особо ответственных сооружений. Недостаток — самая высокая стоимость по сравнению с другими видами крупного заполнителя.

Гранитный щебень самый крепкий, но очень дорогой.

Гравийный. Для его изготовления дробят гравий, который добывается двумя способами: карьерным и со дна рек. На дне гравий входит в состав песчано-гравийной смеси, поэтому перед применением его очищают. Если отвечать на вопрос, какой щебень лучше для фундамента, то ответом станет — гравийный, как самый оптимальный вариант. Для зданий с нормальным уровнем ответственности нет смысла тратить большие суммы на материалы с повышенной прочностью: нагрузки при эксплуатации ничтожно малы, по сравнению с теми, которые может выдержать гранитный. Кроме того, гравийный материал выигрывает в плане стоимости.

Гравийный щебень самый подходящий.

Известняковый (из осадочных пород). Применяется для малоэтажного частного строительства. Имеет невысокую прочность и стоимость. При использовании для фундаментов важно знать, что известняк с течением времени растворяется водой. Если все же принято решение о его применении, требуется позаботиться о надежной гидроизоляции фундамента.

Известняковый щебень крайне нежелательно применять для фундамента.

Совет! Иногда бывает сложно разобраться в понятиях щебень и гравий. Нужно запомнить, что щебень имеет более неровную форму с рваными краями, поскольку произведен путем дробления силами человека. Гравий – результат многолетнего природного разрушения горных пород, поэтому его поверхность имеет более гладкую форму. Для бетона больше подходит именно щебень, т.к. его неровные края имеют лучшее сцепление с раствором.

Искусственный щебень

Изготавливается дроблением:

• бетона;
• кирпича;
• пенобетона;
• шлака.

Искусственный щебень из отходов строительства и производства.

К достоинствам можно отнести доступность и самую низкую стоимость. Недостаток — сомнительность происхождения. Покупатель не может с уверенностью сказать, что материал безопасен. При изготовлении щебня из отходов промышленности руководствуются также ГОСТ «Щебень и песок из шлаков черной и цветной металлургии для бетонов» и ГОСТ «Щебень и песок из шлаков тепловых электростанций для бетона».

Классификация

Щебень бывает разным. Но рассмотреть его с одной точки зрения не получится, ведь важность имеет множество его составляющих. И, для того, чтобы создать настоящий крепкий фундамент из щебня, нужно обращать внимание на:

1. Материал. Камешки, укрепляющие основание, получаются из разных материалов. В одном случае щебень может оказаться недостаточно прочным, в другом Вы просто переплатите;
2. Морозостойкость. Это — очень важный момент, поскольку бетон должен выдерживать низкие температуры;
3. Прочность. Думаю, здесь комментарии буду лишними;
4. Фракцию. Знания о размере также не будут лишними. Например, для того, чтобы не выбрать нестандартную щебёночную фракцию;
5. Лещадность. Это интересное слово также играет важную роль. Так, камни не той лещадности могут стать причиной появления пустот в бетоне.

Как видите, пунктов немало. И для того, чтобы возвести фундамент, их нужно обязательно учитывать, ведь правильно выбранный щебень благодаря своим характеристикам надёжно укрепит конструкцию, а неподходящие камешки просто загубят его. Ну, а для того, чтобы не ошибиться в своём выборе, мы рассмотрим все эти моменты подробнее.

Прочность

Марку щебня по дробимости выбирают, в зависимости от требуемой марки прочности бетона.

Таблица соответствия марок щебня по дробимости классам прочности бетонов, которые обычно применяют в строительстве фундаментов (ГОСТ 26633):

В связи с тем, что бетон постепенно набирает прочность, для гарантии надежности конструкции рекомендуется выбирать марку щебня выше минимально допустимой.

Морозостойкость

Характеризует способность выдерживать определенное количество циклов замораживания-оттаивания без потери рабочих характеристик. У щебня различных типов он находится в диапазоне F15-F400. В регионах с мягким климатом этот параметр не играет существенного значения.

Лещадность

Показатель определяет степень плоскостности и удлинения зерна. По этой характеристике сыпучее делится на 5 групп:

• I – кубовидная. Включает не более 10% игловидных и пластинчатых зерен.
• II – улучшенная. Количество некубовидных зерен достигает 10-15%.
• III – обычная. 15-25%.
• IV – включения составляют 25-35%.
• V – количество игловидных и пластинчатых зерен – 35-50%.

Чистота и допустимый уровень радиоактивности

Уровень радиоактивности – показатель, характеризующий безопасность применения. Материал I класса может использоваться без ограничений, II – предназначен для строительства автодорог около населенных пунктов. Включения пыли и глины снижают качество сыпучего. Их содержание нормируется ГОСТом 8267.

Особенности и свойства бетонного раствора без щебня

Бетон, который не содержит в своем составе заполнителей крупной фракции, называется пескобетоном. Данная смесь изготавливается из 1 части цемента и двух частей песка и используется преимущественно для черновых строительно-ремонтных работ.

Пескобетон чаще всего используется для:

• устройства бетонной стяжки пола;
• сооружения цоколей, ступеней, столбов;
• ремонта уже существующих конструкций.

Как и обычный бетонный раствор, цементно-песчаная смесь классифицируется по маркам прочности. К примеру, для благоустройства пола в гараже или на складе рекомендуется выбрать пескобетон с маркировкой М300-М400, тогда как для заливки стяжки пола в ванной или на кухне подойдет и М200.

Среди основных преимуществ строительного материала следует обратить внимание на:

• прочность на сжатие (показатель зависит от марки пескобетона);
• удовлетворительную стойкость к растрескиванию;
• устойчивость к вертикальным нагрузкам;
• длительный период эксплуатации.

Фракции щебня и области их применения

В бетонных смесях используют щебень с размером зерна 5-70 мм. В строительстве его разделяют на три группы.

Мелкий

• 3х8. Фракция по европейскому стандарту.
• 5х10, 10х20, 5х20 – вся эта продукция используется для изготовления бетонных смесей, предназначенных для фундаментов частных домов. Также она востребована для изготовления ЖБИ и мостовых конструкций.

Средний

20х40 мм и 25х60 мм. Такой щебень применяется для закладки фундамента дома, создания других строительных конструкций, в дорожном строительстве.

Крупный

20х70 мм и 40х70 мм. Эти фракции лучше использовать при сооружении крупногабаритных объектов большой этажности – производственных, административных, жилых. В частном строительстве сыпучее с зернами 40-70 мм применяется редко.

В соответствии со СНиПом 3.03.01-87, в бетонной смеси рекомендуется использовать не менее двух фракций, если максимальный размер отдельных зерен составляет 40 мм, и не менее трех, – если 70 мм. Наибольший размер зерна не должен превышать 2/3 минимального просвета между арматурой и 1/3 минимального размера строительного элемента.

Выбор щебня

Все необходимые рекомендации по выбору приведены в ГОСТ 8267-93* и СП «Несущие и ограждающие конструкции» (далее ГОСТ и СП). Требуется рассмотреть каждый критерий выбора в отдельности.

Чистота и допустимый уровень радиоактивности

Эти требования повлияют не только на надежность конструкции фундамента, но и на его безопасность. Особенно тщательно нужно проверять соответствие при использовании вторичного щебня из отходов строительства и производства. Содержание пылевидных и глинистых частиц, а также глины в комках, приводится в таблицах 9 и 10 ГОСТ.

Согласно пункту 4.8 ГОСТ материал, добытый и изготовленный любым способом, должен быть устойчив к распаду любого вида, негативным воздействиям окружающей среды и воздействию щелочей. Устойчивость против распада должна удовлетворять таблице 11 ГОСТ, где приведен максимальный процент потери массы при распаде для материалов различных марок дробимости.

Кроме этого в обязательном порядке проводится радиационно-гигиеническая оценка. По ее результатам определяют возможность применения для строительства жилых домов. Суммарная удельная эффективная активность естественных радионуклидов должна быть не выше 370 Бк/кг.

Фракция и марка

Щебень различных фракций.

Важным фактором при строительстве фундаментов станет размер частиц крупного заполнителя. Требования СП можно свести в одну таблицу:

Также нужно грамотно подобрать марку материала по прочности в зависимости от требуемой марки бетона. Для фундаментов редко применяют класс бетона выше B25, поскольку это экономически невыгодно.

Грамотный выбор заполнителя для бетона позволит обеспечить его высокую прочность и надежность фундаментов.

Как правильно выбрать щебень для бетона?

Выбирать щебень для бетона следует учитывать несколько показателей и факторов, от которых напрямую зависит не только качество бетонирующей смеси, но и прочность, устойчивость и долговечность возводимой конструкции:

• чистота наполнителя;
• покрываемость щебня бетонной смесью (должна быть 100%);
• правильное соответствие марок и фракций/

Зависимость марки бетонного раствора от щебенки

Как уже было сказано, в состав бетонной смеси входит три компонента: вода, цемент и наполнитель. В качестве наполнителя могут выступать практически любые прочные породы: гранит, керамзит, гравий, кирпич или асфальт.

Общая отличительная черта таких наполнителей, как щебень и гравий – высокий спрос в строительной отрасли. Однако следует отметить и главные отличия этих строительных материалов:

• внешние качества – гравий имеет округлую форму и гладкую поверхность, щебень – шероховатую, что увеличивает его сцепление с другими составляющими бетонной смеси;
• использование – щебень обладает высокими показателями сцепления, именно поэтому он считается незаменимым материалом при производстве бетонных смесей различного назначения, однако ввиду гладкой поверхности гравия он обладает высокой подвижностью, что важно для сооружения некоторых видов фундамента;
• в отличие от щебня, гравий используют в качестве декора, поскольку он имеет широкую цветовую палитру и красивую округлую форму, что идеально подходит для оформления бассейнов или же цветников.

К примеру, бетон М250 и ниже изготавливают на основе гравия, а М300 и выше – гранита. Важно! Независимо от условий, прочность бетонной смеси не может быть выше прочности дополнительного компонента – наполнителя. Однако их применение обусловлено эксплуатационными свойствами и техническими показателями, например, колотый кирпич нельзя применять для возведения несущих конструкций.

Ввиду вышеуказанных преимуществ, в большинстве случаев для строительства используют именно различные марки бетона. Для того чтобы обеспечить бетонную смесь необходимыми показателями следует соблюдать правильное сочетание марки щебня и бетонной смеси: для М1200 подходит М500, для марки М1000 лучше брать не выше М300, а для щебенки М800, отлично будет работать М200.

Не всегда обязательно строго соблюдать такое соответствие, оно может меняться в зависимости от количества других компонентов, которые используют при производстве и замешивании различных видов бетона.

Соотношение марки бетона и марки щебня

Перед тем как приобрести все составляющие для создания смеси, нужно выбрать подходящий щебень для бетона. От этого будут зависеть технические и эксплуатационные характеристики готовых изделий.

В таблице, представленной ниже, приведены варианты использования, рекомендованные производителями.

Видео по теме:

Небольшие расхождения с рекомендуемыми параметрами не будут критичными. При этом нет необходимости выбирать виды щебня с запасом (больше, чем рекомендуется строительной документацией). Такой подход только увеличивает затраты на работы.

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.

Свойства щебня

• Плотность щебня 1200…3000 кг/м³.
• Лещадность – характеристика формы камня, определяющая плоскостность поверхности и его удлинение. Состоит из четырёх групп:
  • группа Ι, кубовидная, в состав входит до 10% камня игловидной или пластинчатых форм, даёт самую большую утрамбовку смеси;
  • группа ΙΙ, улучшенная, содержит 10…15% игловидной или пластинчатой компоненты;
  • группа ΙΙΙ, обычная, состоит до 15…25% из игловидных и пластинчатых включений;
  • группа ΙV, игловидные и пластинчатые зёрна образуют до 25…35% вкраплений от общего объёма, содержит повышенное количество пустот между камнями.

  Присутствие в щебне игольчатой и пластинчатой формы приводит к повышенному расходу цемента, снижает общую прочность бетона. Однако, наличие пустот, означает, что щебень обладает хорошими дренирующими свойствами, что нашло отражение для дорожного строительства и железнодорожного хозяйства.

• Морозостойкость. Определяется количество циклов «замораживание – оттаивание». Эта характеристика обозначается марками: F15…F400. Наиболее применимы в строительном производстве марки F300 и F400, означающие, что щебень способен выдержать 300…400 циклов «замораживание – оттаивание».
• Фракция. Характеризует щебень по геометрическим параметрам. Состоит из двух групп:
  • стандартные:
    

    № п/п	Размер фракции, в мм.
    1	5…10
    2	10…15
    3	15…20
    4	70…120
    5	100…300

  • нестандартные.

   В строительстве необходим камень с фракциями 5…20 мм. Он является наполнителем в бетоне, асфальте, железобетонных конструкциях. Размеры 20…70мм применяются для создания щебёночных прослоек под фундаменты, укладывают под рельсами железнодорожных и трамвайных путей, создают отсыпку под твёрдым полотном дороги:

• Прочность щебня. Характеризуется прочностью на сжатие и износостойкостью. Эти показатели важны для имитации нагрузок в дорожном строительстве и укладке подушек под фундаменты. Определяются по ГОСТ и делятся на группы:
  • группа М200, – очень слабая прочность;
  • группы М300…М600, – слабая прочность;
  • группы М600…М800, – средняя прочность;
  • группы М800…М1200, – прочный щебень;
  • группы М1200…М1400, – высокопрочный состав.

   Наиболее распространён в строительных работах гранитный щебень М1200. Марки М1400 и М1600 высокопрочного гранита или базальта применяют при производстве конструкций, испытывающих большие нагрузки, например, фермы и опоры мостов.

• Радиоактивность.Характеристика, показывающая выделение в окружающую среду радионуклидов. Делится по классам:
  • Ι класс радиоактивности, – продукция применима в любых типах строительства, удельная активность не превышает 370Бк/кг;
  • ΙΙ класс радиоактивности, – щебень допускается для строительства дорог около населённых пунктов; уровень выделений не должен выходить за пределы 740Бк/кг.
• Адгезия. Характеризует способность сцепления щебня с вяжущими веществами, например, с цементным молочком или битумной компонентой. На качество сцепления влияет внешняя структурная поверхность, – чем больше шероховатость, тем выше прочность склеивания.
  • Загрязнённость. Показывает содержание включений в виде глины и пыли в общем составе щебня. В соответствии с нормативными документами количество вкраплений не должно быть больше 0,25%…3% от общей массы щебня. Превышение будет вести к нарушению прочностных, влагостойких, морозостойких и других свойств щебня. При применении в составе бетона или асфальта, такие включения также нарушают характеристики смесей.

Достоинства применения щебня

Щебеночные подушки пользуются популярностью из-за нескольких достоинства как самого материала, так и готового основания из него:

• несложная технология засыпки, не требующая использования специального оборудования, которую возможно выполнить вручную;
• доступность материала в широком ассортименте;
• приемлемая стоимость материала, что в результате уменьшает затраты на строительство;
• подложка обеспечивает снижение потери тепла фундамента;
• подушка позволяет компенсировать сжимающие нагрузки, которые возникают под весом здания;
• при ведении строительства на территории с неровным рельефом, использование подушки из щебня позволяет скорректировать ландшафт.

Базальтовый щебень подходит для устройства подушек. Фото Грунтовозов

В качестве минусов щебеночных подложек возможно отметить невозможность их устройства под фундаментами высотных зданий, располагающихся на грунтах с расположенными близко к поверхности земли грунтовыми водами.

Какой щебень нужен для фундамента

Щебень – дроблёная порода с фракцией более 5 мм. Вырабатывается размельчением природных горных материалов, переработкой отходов от шахтных выработок или металлургических производств.

Щебень для подушки должен отвечать следующим параметрам:

• прочность, марка не ниже М1200;
• морозостойкость, рекомендуется использовать материал маркой не ниже F300;
• лещадность, с одной стороны, необходимо выбирать материал с низкой лещадностью, так как рассчитать его необходимое количество или объем проще, а лучшая трамбовка обеспечивает повышенную прочность и долговечность подушки, с другой, высокая лещадность обеспечивает отличный дренаж;

Кубовидный щебень уплотняется лучше лещадного. Фото Грунтовозов

• радиоактивность, щебень должен относиться к 1-ой группе, показатель удельной эффективной активности естественных радионуклидов не более 370 Бк/кг.;
• фракция, оптимальным вариантом являются зерна средней фракции 20-40 мм. Если строительство предполагается на грунтах, которые могут со временем дать усадку: чернозем, песчаник, то необходимо использовать материал различных фракций, а формировать подушку нужно в два слоя. Каменистые грунты позволяют уменьшить толщину подушки. Ширина подушки составляет 110-125% ширины фундамента.

Выбор щебня под фундамент

Для выбора щебня под организацию фундамента необходимо изучить ряд факторов:

1. Определить состав грунта, – чернозём или мягкий песчаник могут со временем вызвать просадку фундамента, что вызовет перекос здания с возможным разрушением. Отсюда следует, что надо применять щебень различных фракций и укладывать подушку в два слоя. Каменистый, скальный грунт позволят снизить толщину подушки, но необходимо применять прочные марки щебня.
2. Толщина подушки определяется шириной основания фундамента. Обычно принимается соотношение 1:3. При прочном основании, отсутствии рядом грунтовых вод толщину можно уменьшить. Ширина подушки составит 110…125% от размера фундамента.
3. Для средних грунтов и высоте здания до пяти этажей наиболее применим щебень с фракцией 20…40мм.
4. Наряду с гранитным материалом используется для организации подушки гравийный щебень с фракцией до 50мм.
5. Для приготовления бетонной смеси под фундамент лучше применять гранитный щебень М800…М1200 с фракцией 20…60мм.

Правильное определение свойств грунта, учёт нагрузки от возводимого здания, выбор требуемого щебня для фундамента, – это залог устойчивости и надёжности будущего сооружения.

Расчет количества

Расчет количества материалов является важным подготовительным этапом. Определение правильного количества материалов позволит выполнить работы в сроки и сэкономить. Для расчетов потребуется знать насыпную плотность и коэффициент уплотнения. Расчеты выполняются в несколько этапов, примеры представлены здесь. Многие производители и поставщики сыпучих материалов предоставляют возможность выполнить расчеты с помощью онлайн-калькулятора, что позволяет выполнить их оперативно.

Применение щебня

Щебень различных фракций используют в качестве минерального наполнителя при производстве бетонных смесей. Так как структурная поверхность отдельных элементов представляет собой неровную шероховатую поверхность, то счёт этого значительно повышается адгезия с раствором на основе цемента и, соответственно, увеличивается общая прочность бетона.

Щебень, в качестве отсыпного материала, применяется в обустройстве дорог. Фракция с размерами 25…60 мм применяется железнодорожниками при создании балластного слоя под железнодорожными путями.

Для создания подушек под фундаменты зданий используется щебень с размерами 20…40 мм.

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.

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.

Виды подушек под фундаменты

Основное значение гравийно-щебёночной подушки под фундаментом, – компенсация неровности грунта, создание прочностной основы под бетон.

Типы подушек:

1. Песчано-щебёночная. Применяется под фундаменты частных жилых строений, имеющих подвальное помещение и до трёх этажей в высоту. Состоит из двух слоёв:
   • песчаный, имеет толщину до 10см; за счёт мелкой фракционности лучше входит в контакт с элементами грунта, перераспределяет нагрузку, поступающую от верхнего щебёночного слоя;
   • щебёночный, первым воспринимает нагрузку от бетонного основания здания; благодаря своим прочностным характеристикам лучше выдерживает сжатие.
2. Бетонная. Осуществляет связь между непосредственно конструкцией фундамента и щебёночно-гравийной подсыпкой. Толщина подушки достигает 30…50см.

Примечание. Подушка должна выступать за фундамент на расстояние 15…20 см для создания устойчивости конструкции здания.

В зависимости от типа грунта и требований разработанного рабочего плана проекта применяются различные типы подушек:

1) Песок, используется средне- или крупнозернистый, бюджетный вариант. Песчаная подушка подходит для строительства ленточных оснований, предназначена для возведения легких одноэтажных строений, выполненных из древесины или каркасных конструкций.

2) Бетон обеспечивает максимальную прочность, по степени надежности превосходит аналогичные варианты, но является более финансово и трудозатратным решением. Успешно выдерживает нагрузку от многоэтажных зданий, компенсирует реакцию пучинистых почв.

3) Щебень обладает повышенной прочностью, поэтому может использоваться при формировании подушек фундаментов зданий высотой до двух этажей из камня и кирпича. Равномерное уплотнение щебня обеспечивает пропорциональное распределение действующих нагрузок.

Какой щебень подойдет для создания подушки

Самый распространенный вид щебня для подсыпания под фундамент, имеющий фракцию двадцать – сорок миллиметров. Он входит в первую категорию по радиоактивности, абсолютно безопасен для человеческого здоровья. Прочность – М1200. Имеет морозостойкие характеристики, что очень удобно для трамбования из него подушек.

Если рассматривать дешевый вариант, то к нему можно отнести вторичный щебень, который получают при дроблении старого бетона.

Для того чтобы здание простояло долгие годы, а фундамент не видоизменялся, используется гранитный щебень. Это самый дорогостоящий вариант. Но благодаря своим характеристикам, он выдержит любые постройки. Обычно гранитный щебень комбинируют с другими строительными материалами, чаще всего с песком.

Особенности изготовления подушки под фундамент

• При засыпании в траншею мокрого песка, можно исключить процесс утрамбовывания, уплотнение произойдет само собой. Если же песок будет сухим, то его нужно тщательно увлажнить и утрамбовать. Для этого насыпь из песка должна производиться пропорционально и поочередно трамбоваться. Для проверки качества положенной подушки, можно пройтись по ней. Если на ней не остаются следы от подошвы, то работа выполнена хорошо.
• При изготовлении подушки, необходимо учитывать и то, насколько поднимается грунтовая вода в межсезонье. Если она поднимается выше нормы, тогда толщину песчаной и щебеночной прослойки нужно увеличивать.
• При утрамбовывании подушки стоит обращать внимание на ее ровность и горизонтальность. Проконтролировать процесс возможно с помощью строительного уровня.
• Некоторые специалисты – строители рекомендуют на дно траншеи укладывать геотекстиль или рубероид. Данный трюк помогает избежать смешивания почвы с песком.
• Большим фактором выбора подушки является вид фундамента, который будет устанавливаться.

Расчет количества щебня и песка для подушки

Но сколько щебня нужно для подушки? Обычно под фундамент ложится первый слой из песка как средней, так и крупной зернистости. Плотность щебня должна быть от 2,0 – 2,7 г/см³. Предварительную работу по выравниванию траншеи можно и не проводить, так как подушка сама является частью выравнивающего слоя. Толщина у подушки должна варьироваться в пределах десяти до пятидесяти сантиметров, но может изменяться из-за несущих характеристик основания. Подушка отсыпается послойно, каждый слой должен быть десять сантиметров и очень хорошо увлажнятся водой. После чего производится трамбовка с помощью вибротрамбовки.

Песчаная подушка рассчитывается по формуле. Первым делом требуется произвести расчет глубинного заложения фундамента. Но если грунт проблематичный, тогда стоит учесть его замену на песок. Далее вычисляется ширина фундаментальной поверхности.

Есть более простой способ вычисления: Для этого производят замеры фундамента. Умножается ширина и длина траншеи. Результат еще раз умножается на общую толщину.

Как сделать подушку из щебня

Подушка из щебня под фундамент используется в строительстве больших загородных домов, коттеджей, при этом неважно из какого материала строится здание.

Перед началом строительных работ, следует основание покрыть более мелким материалом. В качестве него, можно использовать речной песок среднего или крупного размера. Он не содержит в себе органических веществ, которые со временем могут разлагаться и гнить. Поэтому его можно использовать без дополнительной переработки. Насыпь из песка должна составлять от десяти до пятнадцати сантиметров. После чего она нуждается в тщательном равномерном распределении и утрамбовывании. Если не выполнить данное требование, поверхность может получиться неровной, а позже этот недостаток исправить вряд ли получится.

Только после создания предварительного слоя можно насыпать щебень, слой которого должен варьироваться от двадцати – двадцати пяти сантиметров. Его, так же как и песчаный слой требуется хорошо разровнять и утрамбовать с помощью виброплиты или трамбовочного катка.

Если же в арсенале не имеется таких приспособлений, можно такой инструмент сделать самому. Для этого понадобиться бревно, размером около одного метра. К нему прикручивают две ручки, после чего, бревно торцевой частью проводится по всей площади будущего фундамента. Данный процесс прост в применении, для этого нужно просто подбрасывать бревно и когда оно будет падать, будет происходить уплотнение песчано-щебенчатого настила.

Этот слой то и будет началом фундамента.

Далее необходимо продолжить работы по созданию фундамента. Слой из щебня покрывается строительным раствором. Он может быть песчано-цементным, известково-цементным, цементно-глиняным. Укладка фундамента производится на готовый щебенчатый слой. Высота обычно выбирается от пятнадцати до двадцати сантиметров от уровня земли. Кладка, при этом, может состоять из кирпича, так и из бутового камня. Кладку армируют посредством стальной проволоки. Это действие совершается для усиления надежности и прочности фундамента.

Иногда подушка создается только из щебня. Но это происходит лишь в том случае, если грунт на котором будет стоять здание, песчаный. Технология идентична укладке песчано-щебенчатой подушки. Кроме того щебенчатое основание идеально вписывается под фундамент, в этом случае долговечность службы фундамента обеспечена на долгие годы. Щебень легко станет заменителем песка, а его использование незаменимо на проблематичных грунтах, на которых заливка фундамента очень осложнена.

Когда используется подушка из щебня

Прежде, чем рассматривать использование строительного материала, нужно узнать, а что же это такое и для чего нужна подушка из щебня под фундамент. Щебень – это порода, подвергшаяся дроблению до получения фракции от 5 миллиметров. Как правило, материал поступает из шахтных выработок, от металлургических производств.

Существует три вида строительного материала, используемого для создания подложки под фундамент:

• Гранитный. Его добыча осуществляется из горных пород. Щебень способен выдержать немалые нагрузки;
• Гравийный. Если сравнивать с гранитным вариантом, то он уступает в прочности, но зато выигрывает в цене. Как правило, именно гравийный разновидность применяется при строительстве жилого фонда;
• Известняковый. Для получения указанного вида строительного материала дробятся осадочные горные породы. Из-за низкого показателя прочности их использование крайне ограничено и используется в местах, где нет завышенных требований к надежности конструкции;
• Вторичный. Вторичная переработка мусора, образовавшегося после разбора бетонных и кирпичных зданий, асфальтированных поверхностей. Указанный вид материала отличается дешевизной если сравнивать с другими видами. Где его используют: создание первичного слоя (отсыпки) при строительстве дороги. Из вторичного щебня делается прослойка под тротуары и асфальтированные дорожки. С его помощью происходит укрепление стенок в траншеях, дна строительного котлована, подготавливаемых под инженерные сети. Особенно крупные элементы добавляются в бетонные смеси;

• Шлаковый. Отходы металлургического производства и шлаки. Основное использование – это создание прочных бетонных смесей. Пористый материал применяется для легких бетонов. Дорожное строительство использует шлаковый тип материала для укладки под асфальт или для укрепления откосов.

Перед тем как определиться какой нужен щебень нужно учитывать, что чаще всего щебень используется для наполнения бетонного раствора. Благодаря присутствию шероховатости на отдельных фракциях, в растворе увеличивается адгезия, повышается прочность будущего бетона.

При рассмотрении темы устройства подушки под фундамент, может возникнуть вопрос насколько необходимо делать рассматриваемый элемент, если есть плотный слой грунта. Обустройство подложки под основанием строения, позволяет:

• Равномерно перераспределить нагрузки на грунт;
• Точечное давление снижается;
• Если почва подвержена пучению под действием низких температур, то при наличии подушки негативное воздействие на конструкции, находящиеся под землей, сводится к минимуму;
• Фундамент укладывается на ровную поверхность. Следует отметить, что выравнивание дна можно сделать самостоятельно;
• Уровень грунтовых вод снижается. Подушка выполняет роль дренажа, благодаря которому происходит отвод дождевой и талой воды от бетонных конструкций;
• Строение занимает более устойчивое положение;
• Процент усадки грунта сведен к минимуму.

Прочность основания зависит от правильности размеров, подготавливаемой подушки.

Здесь важно соблюдать параметры:

1. Ширина подушки больше ширины подошвы основания;
2. Высота элемента выбирается в зависимости от следующих условий:

• На какую глубину промерзает грунт;
• На каком уровне находятся грунтовые воды;
• Предположительная величина нагрузок переменного и постоянного характера;
• Геология участка строительства.

Если говорить простыми словами, то щебеночная подушка под фундамент – это балласт, препятствующий контакту между основанием здания и почвой. Предотвращает влияние сезонных подвижек грунта на устойчивость строения.

Нередко рассматриваемый элемент устраивают на слабом почвенном слое или неподходящем для размещения фундамента.

Для того, чтобы слой не вымывался грунтовыми водами, в выемку укладывают геотекстиль.

Преимущества использования

Применение подсыпки из щебня имеет свои положительные моменты:

• Строительный материал легко доступен. Найти его можно практически в каждом регионе;
• Стоимость щебня по сравнению с другими материалами значительно ниже, что позволяет удешевить строительство;
• Монтаж подушки прост, не требует привлечения специального строительного оборудования. Нередко подсыпку выполняют вручную вместе с подготовкой строительной площадки для заложения основания;
• Подложка позволяет компенсировать сжимающие нагрузки, возникающие под весом возводимой конструкции;
• Благодаря наличию щебневой подсыпки снижаются потери тепла фундамента;
• Благодаря использованию определенных фракций песка, достигается высокая степень уплотнения. Прочность конструкции значительно возрастает;

• Нагрузки от будущего здания, равномерно распределяются;
• Наличие подложки предотвращает поднятие влаги к основанию капиллярным путем;
• Если строительство ведется на площадке с неровным рельефом, то использование подушки позволяет скорректировать ландшафт для облегчения возведения фундамента.

Существуют и минусы применения подложки.

Строго запрещено применять подушку под фундамент из щебня для строительства высотных зданий, располагающихся на грунтах с уровнем грунтовых вод, которые расположены близко к поверхности.

Этапы выполнения работ

Существует три варианта строительных материалов, которые используются для создания фундаментной подушки:

• Песок. Здесь применяется речной и добытый в карьере;
• Щебень и гравий;
• Раствор бетона.

Второй вариант считается самым прочным из всех представленных и самым простым в плане устройства. Создание щебневой подушки возможно и своими силами. Процесс создания подложки разбивается на этапы:

• Делается выемка, куда будут засыпаться материалы;
• На дно насыпается песок. Слой не должен превышать 15 сантиметров. Теперь его нужно разровнять. Необходима утрамбовка, производимая с небольшим добавлением воды;
• Теперь сверху засыпается щебень. Фракции в пределах 20-40 миллиметров. В указанном случае слой до 25 сантиметров. Его также нужно уплотнить. Здесь рекомендуется использовать вибро-плиту, поскольку вручную это сделать будет проблематично.

Подушка готова. Такой вид подложки нередко используется под афундамент ленточного типа для постройки кирпичных и каменных зданий с небольшим количеством этажей.

Нюансы создания бетонной подушки

Итак, в местах, где земля относительно устойчива, создают подушку из песка. А в зонах, где грунт сильно промерзает, а подземные воды протекают близко от поверхности почвы, обустраивают подушку из щебня или бетона. Укладка определённого строительного материала под основание дома в соответствии с требованиями гарантирует, что здание простоит долгие годы.

Рекомендации по выбору щебня для фундамента

Под прочностью понимают данный параметр на сжатие, а также износостойкость. По данному критерию (согласно ГОСТ) выделяют марки дробленого камня, объединяемые в следующие группы:

• М200 – это материал с очень низкой прочностью;
• М300÷600 – группа, имеющая слабую прочность;
• М600÷М800 – среднепрочный материал;
• М800÷М1200 – прочная щебенка;
• М1200÷М1400 – высокопрочный щебень.

Фракции щебенки

Плотность камней колеблется от 1200 до 3000 кг/м³.

Морозостойкость показывает число циклов «замораживания-размораживания», которое способен выдержать материал без снижения своих эксплуатационных характеристик. По этому критерию существуют такие марки от F15 до F400. Цифра возле буквы определяет количество циклов.

Под лещадностью понимают форму камней после дробления. Она определяет удлинение и степень плоскости поверхности. Данный критерий предполагает разделение щебня на 4 группы:

• Ι, кубовидную, включающую до 10% игловидных либо пластинчатых камней;
• ΙΙ, содержащую от 10 до 15% этих включений, улучшенную;
• ΙΙΙ, обычную, состоящую на 15-25% игловидных или пластинчатых компонентов;
• ΙV, в которой включения составляют до 35%.

Первая группа дает наибольшую утрамбовку. Наличие пластинчатых либо игловидных по форме компонентов приводит к повышению расхода цемента, а также снижению прочности монолита.

Дробят камень, получая при этом разные его фракции, которые отличаются своими размерами. Они представлены в таблице далее.

От того, какой фракции щебень, во многом зависят свойства раствора и удобство работы с ним.

Величина радиоактивности показывает безопасность материала. Выделяют такие классы по данному параметру:

• Ι – с активностью 370 Бк/кг, применяемый везде без ограничений;
• ΙΙ – с уровнем излучения ниже 740 Бк/кг.

Второй класс используют при строительстве автомобильных дорог вблизи населенных пунктов.

Шероховатые камни обладают лучшей адгезией (способностью сцепляться с цементной основой), чем более гладкие.

Загрязненность характеризует наличие включений пыли либо глины в составе щебенки. Данный показатель по нормам должен быть от 0,25 до 3% от всей массы материала. Превышение границы приведет к ухудшению рассмотренных выше свойств щебня.

Для фундамента дома требуется щебень М1200, под забор подойдут марки М600-М800. По морозостойкости следует выбрать материал F300 или F400. Если стоит вопрос о том, какой щебень нужен для фундамента по размерам камней, то предпочтение нужно отдать мелкой или средней фракции (5-20 мм).

Рекомендации по выбору щебенки для строительства фундамента для дома или другой постройки содержатся в видеоролике далее.

Чтобы правильно выбрать щебень, нужно учитывать не только рассмотренные его характеристики, но и свойства грунта на строительном участке, массу возводимой постройки. Так, для массивных строений рекомендуется применять гранитную щебенку. Для хозяйственных и дворовых сооружений подойдут по прочности, а также прочим критериям, гравийная или доломитная разновидности. Если у ячеек каркаса из арматуры размеры маленькие, а замешивание бетона осуществляется вручную, то следует применять мелкие камни до 20 мм.

Подведение итогов

Щебень не является единственным материалом, применяемым при обустройстве подушки под основание строения. Облегченные конструкции с ленточным фундаментом могут быть возведены на песчаное недорогой подложке. Капитальные многоэтажные и другие объекты требуют обустройства дорогой бетонной подушки.

В частном домостроении и по цене, и по качеству лучшим выбором станет либо полностью выполненная из щебня, либо комбинированная с песком подложка. Главное, использовать правильную фракцию сыпучего материала, провести качественное выравнивание и трамбовку, соблюсти толщину обустраиваемых слоев с учетом максимального уровня поднятия грунтовой воды.