Подложка под фундамент из щебня

Основы технологии заливки бетона для фундамента

Этапы приготовления бетонной подушки, а также основания включают в себя следующее:

установка опалубки (ровных досок), ограничивающей форму бетонной смеси. Снизу в опалубке не должно быть щелей, через которые может просочиться бетон. В противном случае опалубка поднимется, что приведет к изменению формы и размеров литой плиты; приготовление бетонного раствора, производимое в бетономешалке. Готовить раствор вручную, как это распространено при кладке стен, при больших объемах работ нельзя. Причина заключается в ухудшении качества из-за неравномерного ручного перемешивания, а также отсутствии монолитности будущей плиты; заливка бетона в формы, ограниченные опалубкой. Полученный слой рекомендуется укрывать полимерной пленкой, чтобы предотвратить быстрое затвердевание.

Схватывание бетона происходит на протяжении 2 недель. Первую неделю твердеющий раствор желательно смачивать водой – так можно избежать пересыхания и растрескивания.

Какой щебень выбрать для обустройства подложки

Физические и механические характеристики щебня определяются сырьем, из которого его получают путем дробления:

• Известковый. Представляет собой выработку горных осадочных пород. Его прочность минимальна, что и обусловило тот факт, что он используется исключительно на менее ответственных участках. 
• Гравийный. Получают путем просеивания горных пород и дробления крупных камней. Его прочностные характеристики гораздо выше, нежели у известкового. Оптимальное сочетание качества и стоимости сделало его прекрасным материалом для обустройства сыпучей и основной частей фундамента.
• Гранитный. Добывают из высокопрочной горной породы. Он обладает самыми высокими прочностными свойствами и является наиболее дорогим, но представляет собой безальтернативный материал при возведении массивных и тяжелых сооружений.

Значение имеет и фракция. Рекомендуемые размеры составляют от 20 и до 40 см. Слои укладывают от мелкой до крупной фракции, разравнивая и утрамбовывая последний ряд. 

Лещадность щебня снижает прочность подушки. И чем меньше игольчатых и пластинчатых зерен, тем выше физические и механические показатели подложки.

Для чего нужен щебень в бетоне

Щебень представляет собой сыпучий материал, который получают в результате дробления горных пород, в том числе валунов и гравия. Иными словами, под щебнем принято понимать камни неправильной формы, которые могут относиться к разным горным породам.

Разбираясь с вопросом о том, зачем в бетон добавляют щебенку, нужно подчеркнуть несколько особенностей. Этот строительный материал не всегда используют в ходе приготовления бетонной смеси, однако его включение в состав позволяет решить ряд задач:

1. Повышение прочности. Частицы щебня обладают неправильной формой, благодаря чему усиливается сцепление материалов, и снижается ползучесть.
2. Повышенная водонепроницаемость. Бетонные смеси с добавлением крупного наполнителя используют, если готовое покрытие будет часто контактировать с влагой.
3. Высокая прочность. Если в смеси будет присутствовать такой наполнитель, он возьмет на себя роль каркаса. Бетон на щебне может подвергаться повышенным нагрузкам. По этой причине данную технологию используют при возведении тоннелей, мостов, гидротехнических сооружений, фундаментов для зданий, к которым предъявляют повышенные требования.
4. Снижение затрат на строительные работы. При изготовлении раствора наполнитель частично заменяет цемент, который характеризуется более высокой ценой.

Если принято решение использовать наполнитель, следует учесть следующие нюансы:

1. Присутствие в составе нескольких фракций щебня. Если в смеси будут только крупные камни, то в процессе укладки могут возникать воздушные ямы, в связи с чем прочность снизится.
2. Максимальный размер камней зависит от особенностей конструкции. Фракция должна быть менее ⅔ , чем наименьшее расстояние между соседними арматурными прутами. Еще 1 вариант расчета базируется на ширине готового изделия — камни не должны превышать ⅓ от этого показателя.

Несколько советов

    Практика показывает, что для приготовления бетонных растворов ниже 250-й марки в целях оптимизации денежных расходов выгоднее использовать гравий. Для растворов от М300 и выше берется щебень.     Если бетон необходим для возведения фундамента, то в качестве наполнителя следует применять щебень гранитный.     В случае ограниченности в возможностях выбора продукции следует ориентироваться на гранитный щебень 5 – 20. Растворы на его основе более универсальны и могут использоваться для различных видов работ (основания, перекрытия, отмостки и в ряде других случаев).     Если повышать плотность за счет использования более мелких фракций, то нужно учесть, что вяжущего (цемента) понадобится значительно больше. А это приведет к существенному увеличению стоимости строительства, так как данный материал – самый дорогой (из состава смеси для бетонного раствора).     Для снижения стоимости работ можно смешивать щебни гранитные и гравийные, так как последний материал – более дешевый.

Состав и конструкция отмостки

Эта часть строения складывается из нескольких слоев, каждый из которых выполняет определенную функцию. Поверхность принимает на себя нагрузку от падающей сверху воды и отводит ее, второй слой обеспечивает дренаж и упругость, третий слой — непроницаемость для воды. В качестве материала, дающего конструктивную прочность, традиционно используется щебень — его можно комбинировать по размеру, происхождению и другим признакам.

Размеры отмостки

При проектировании отмостки учитывается необходимость расположить ее так, что падающая сверху вода попадала именно на эту поверхность и уходила в дренаж. Поэтому размер подбирается по простой формуле: край карниза крыши + 30-35 см. Тогда даже при сильном ливне и сползании снега вся масса попадет только на отмостку.

Для гарантированного оттока воды по внешнему краю делается канавка или прокладывается открытая дренажная труба с уклоном в сторону оттока воды в приемник. Сама отмостка должна иметь уклон в пределах 2 — 5 градусов от стены. При этом материал поверхности может быть монолитным, наборным или насыпным — это вопрос внешнего вида и удобства движения человека по пространству у стен.

Из чего сделать отмостку

У бетонного монолита и асфальта есть критические недостатки. Постоянное падение массы воды приведет к износу бетона и растрескиванию его поверхности. Асфальт в жару начнет разогреваться, а это — испарение его нефтяных составляющих с характерным запахом. Именно поэтому лучше использовать либо нейтральную и прочную плитку, либо ограничиться хорошо утрамбованным щебнем, который и пропускает воду, и хорошо разбивает падающие сверху потоки, и красиво смотрится под стенами.

Полезные свойства щебня

Размеры (фракции) щебня в данном случае очень важны, поскольку они влияют на результаты:

• мелкий щебень гранитный 5-20 хорошо трамбуется после укладки и не теряет способности пропускать воду;
• средняя фракция дает эффект прочности и упругости, а при смешивании с более крупными зернами позволяет придать отмостке определенный рельеф;
• смесь из мелкой и средней фракций, уложенная в дренажную канавку, хорошо собирает и отводит воду в приемник;
• при перепадах температуры и прохождении точки росы крупные и средние зерна щебня играют роль конденсаторов влаги за счет большой общей поверхности — таким образом зона образования конденсата частично переносится из фундамента и цоколя.

Итак, из приведенных соображений можно сделать вывод: поскольку отмостка не принимает на себя критических нагрузок от стен и фундамента, то вполне можно использовать смесь, в которой щебень 20-40 (подробнее о нем здесь) смешан с более мелкой фракцией для получения хорошо утрамбованного, дренирующего воду, собирающего конденсат и разбивающего потоки с крыши слоя.

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).

Выбор типа фундамента на глине

Выбор вида фундамента на глине зависит как от глубины промерзания, так и от высоты прохождения подземных вод.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент на глине

Если УГВ намного ниже глубины промерзания, то возможен выбор для небольшого строения МЗЛФ – мелкозаглубленной монолитной ленты. При этом есть несколько особенностей:

Сечение ленты нужно принять в виде трапеции, опирающейся на широкое основание, или сделать Т-образное уширение подошвы ленты. Эти меры приведут к увеличению площади подошвы фундамента, и как следствие – к снижению удельного усилия на фундамент от грунта.

Под фундамент необходима подушка – не менее 40 см крупного песка, уплотненного послойно, слоями до 10 см. подушка может быть выполнена из щебня или пескогравийной смеси. Главное – это основание будет дренирующим, то есть отведет от фундамента воду. Еще одна функция подушки – она является амортизатором.

Наружная вертикальная гидроизоляция фундамента обязательна, и выполнять ее нужно, используя рулонные гидроизоляционные материалы высокой прочности. Создав скользящую поверхность, гидроизоляция ослабит сцепление мерзлого грунта с фундаментными стенами, не позволит глине налипать на фундамент. В результате увеличившая свой объем замерзшая глина будет сдвигаться своей массой отдельно от стены фундамента, не вызывая его сдвиг, поднятие и разрушение. Утеплить фундамент – также мера рациональная. Конечно, если строится подвал с отоплением, утепление делают в любом случае.

Отмостка вокруг постройки, имеющая в составе «пирога» утепляющий слой, значительно снижает действие сил морозного пучения на фундамент.

Монолитная плавающая плита на глине

Второй случай – когда грунтовые воды проходят близко к поверхности, сложнее. В этом случае возможен выбор основания в виде армированной монолитной плавающей плиты.

Этот фундамент снимет проблему влияния пучений и сезонных подвижек на здание, так как по своей конструкции рассчитан не на борьбу с грунтом основания, а на движение вместе с ним, как лодка по поверхности воды. Поэтому данное основание и называют «плавающим». Один серьезный минус – этот фундамент самый затратный.

Свайный фундамент с уширением на глине

Другой возможный вид фундамента – свайный с уширением. Буронабивные сваи заглубляют на значительную глубину, ниже промерзания грунта, и кроме того, выполняют их не постоянного сечения, а с «пяткой». Уширение на конце сваи не позволяет силам морозного пучения вытолкнуть ее из-под земли. Одна из технологий устройства свай с уширением – технология ТИСЭ применяется многими частными строителями.

Свайно-винтовой фундамент также заслужил уважение частных строителей. Технология устройства надежного основания при сравнительно небольших материальных затратах и времени становится все более популярной. Сваи, изготовленные из стальных бесшовных труб с определенной толщиной стенки, прошедшие антикоррозионную обработку и внутри, и снаружи трубы, имеют винтовые лопасти на концах. Эти лопасти позволяют не только забурить сваю в грунт, даже мерзлый, но и выполняют задачу уширения основания сваи. Внутренние полости винтовых свай для предотвращения коррозии металла заполняют бетоном.

Одной из эффективных мер борьбы с пучением остается водоотвод и водопонижение на участке – то есть устройство дренажной системы.

Один из важных параметров щебня – его лещадность. Под этим понятием подразумевается преимущественная форма камней

На иллюстрации выше показана форма камней, из которых может состоять общая масса строительного щебня:

а) — кубовидное зерно,

б) — остроугольный камень,

в) — клиновидный щебень,

г) — лещадный.

Так, в массе щебня, произведенного любым способом и из любого материала, всегда содержатся камни (зерна) пластинчатой и игольчатой формы. К игловидным элементам относятся те, длина которых более чем в три раза больше их ширины, а пластинчатыми называют фрагменты, имеющими толщину, второе и более меньше длины.

Показатель лещадности как раз и говорит о содержании таких игловатых и пластинчатых камней по отношению к общему объему щебня. Необходимо отметить, что чем ниже показатель лещадности, тем более качественным считается материал. Кубовидные зерна всегда обладают большей прочностью, а бетон на их основе – наиболее плотный и однородный, с минимальными просветами между заполняющими фрагментами.

Вместе с тем, производство таких кубовидных зерен – наиболее сложное и затратное. Это предопределяет высокую стоимость подобного материала. Поэтому дорогие сорта щебня с самой низкой лещадностью применяются обычно для особо ответственных участков строительства.

Самыми оптимальными характеристиками по лещадности для постройки фундамента под жилой дом, обладает гранитный щебень. При его дроблении практически все зерна получаются правильной формы, пригодной как для обустройства подушки под фундамент, так и для замешивания раствора.

Итак, по показателям лещадности, согласно нормам ГОСТ, щебень подразделяется на пять групп:

• Первая группа. К этой группе относится щебень, имеющий в основном кубовидную форму, а количество зерен с нежелательной формой не превышает 10% от общей массы. Такие параметры характерны для гранитного щебня хорошей обработки, который отлично подходит для создания фундамента под жилой дом.
• Вторая группа называется «улучшенной». К ней относятся строительные материалы, в массе которых присутствует от 10 до 15% камня некондиционной формы. Такие характеристики также относятся к дробленому гранитному щебню, который вполне подходит для возведения фундамента.
• Третья группа может содержать в своем составе от 15 до 25% фрагментов с формами, не соответствующими камням основной массы строительного материала. Эти параметры в большей мере характерны для щебня, произведенного из известняковых пород.
• Четвертая группа. В щебне, относящемся к этой группе, может содержаться от 25 до 35% некондиционного камня. Необходимо сказать, что, как третья, так и четвертая группа щебня по лещадности не дает раствору достаточного уровня сцепления. Поэтому эти варианты не подходят для изготовления фундамента, но могут быть использованы для создания подушки под него.
• Пятая группа имеет в своем составе от 35 до 50% зерен, не соответствующих нормальным формам щебня. Такой материал считается низкосортным, поэтому практически не используется в капитальном строительстве. Применение подобный щебень находит в возведении легких или временных построек или при создании не особо нагружаемых дорог.

Несоблюдение рекомендаций по выбору щебня по лещадности приводит к тому, что изделия, в которых использовался некондиционный материал, не отличаются прочностью и долговечностью. Со временем бетонные детали, под агрессивным воздействием окружающей среды, теряют свою прочность, расслаиваются, подвергаются эрозии, крошатся.

Из данных выше рекомендаций следует вывод, что для постройки фундамента жилого дома подходит щебень, относящейся к первой или второй группе по лещадности. Только с таким заполнителем бетона основание здания гарантировано справится со своими функциями.

Показатель радиоактивности

Важным критерием при выборе щебня для постройки фундамента является его экологическая чистота. И чаще всего это касается показатель радиоактивности материала, так как в некоторых разновидностях камня или промышленных отходов обнаруживается радиационный фон. Этот фактор связан с тем, что горные породы, из которых производится щебень, могут в небольших количествах содержать природные радионуклиды, такие как цезий, торий, уран и другие

Укладка профильной мембраны

Самый современный вид устройства подготовки под фундамент. По сути профильная мембрана — это полиэтиленовая пластина, усиленная ребрами жесткости. Ранее для подобного вида работ использовался обычный рубероид. Безусловным преимуществом такого способа укрепления грунта является попутная гидроизоляция фундамента.

Технология процесса

Процесс укладки мембраны довольно прост, но требует дополнительной подготовки.

Инструкция по укладке профильных листов:

1. На дно котлована или траншеи отсыпается щебень мелкой или средней фракции. Толщина отсыпки не более 10 см. Данная процедура нейтрализует действие капиллярной влаги грунта на основание.
2. Производится выравнивающая заливка цементным тестом. После схватывания поверхность обрабатывается праймером.
3. Плита обрабатывается мастикой из битума, которая выполняет роль клея для мембраны.
4. Профильные листы укладываются внахлест, ребра выступов должны быть направлены вверх.
5. Стыковочные швы проклеиваются.

После того, как работы по укладке мембран закончены, поверхность подготовки под основание накрывается геотекстилем. Таким образом создается система из мелких дренажных каналов между грунтом и фундаментом дома, что значительно укрепляет основание, и увеличивает срок эксплуатации здания в целом.

Расчет количества материала для обустройства подушки из щебня

Чтобы определить расход сыпучего материала, необходимо знать объем подложки и вес задействованной фракции. Этот показатель можно посмотреть либо в сертификате качества, либо использовать общее усредненное значение. Последнее составляет 1450 килограммов на кубический метр. Одна тонна щебня заполняет собой объем, равный 0,67 кубических метров. Достаточно разделить объем подушки на этот параметр. Результатом становится нужное количество щебня.

Если есть возможность узнать точный вес фракции, расчеты будут более точными. Кроме того, необходимо учитывать и то, что подушка чаще всего обустраивается комбинированной, а, значит, часть объема займет речной песок. Его расход увеличится при замене верхних слоев проблемного грунта.Сыпучие материалы лучше заказывать с запасом в 10-20 процентов. Иначе потом придется производить дополнительную закупку. Не следует забывать и о том, что щебень используют и для фундамента, поэтому его потребуется больше, нежели просто для подушки.

Какой щебень лучше использовать

Устройство фундамента будет надежным, если правильно выбрать для него материал. Щебенку получают путем дробления гравия, валунов, горного камня. Типы щебня:

1. Гравийный — очень прочный, с малым радиационным фоном. Получают путем просеивания горных пород, в результате дробления сырья с использованием специального оборудования. Цена его невелика.
2. Гранитный — отличается большей прочностью, используется чаще в гражданском строительстве. Обработка его несложная, а нагрузки он может выдержать немалые. Получают в результате взрывания скальных пород и последующей обработки. Для заливки фундамента, как и в качестве сырья для блоков из железобетона, его применение считается идеальным.
3. Наиболее дешевым считают известняковый щебень, который и по рабочим характеристикам не особенно хорош, хотя неплохо переносит низкие температуры. В качестве сырья используются известняковые породы.

Наиболее распространенным при устройстве подложки под фундамент можно считать щебень с фракцией 20-40 мм, прочность его — М1200 с высокими морозостойкими характеристиками. Более дешевый вариант — щебень, полученный путем дробления старого бетона.

Строительный щебень – универсальный материал для укладки фундамента

Подложка (подушка) выполняет функцию равномерного распределения по грунту давления дома. Компенсация временных неровностей почвы сыпучей частью подушки препятствует деформации здания.

Качество подложки прямо влияет на максимальный выдерживаемый вес. Чем прочнее материалы в её составе, тем меньше будет усадка дома и сопутствующие негативные последствия — трещины и перекосы, вплоть до полного разрушения конструкции. Все строительные работы с использованием щебня регламентируются ГОСТом.

Какой щебень лучше для подушки и фундамента дома зависит от особенностей и высоты будущего здания. В большинстве случаев для подушки и приготовления бетона используют гравийный щебень . Гранитную разновидность применяют для наиболее ответственных и тяжелых конструкций.