Ювелирное обозрение

Качество бетона, используемого для изготовления фундамента, зависит не только от характеристик вяжущего компонента, но и от типа и фракций заполнителей. Функции крупного заполнителя может выполнять гранитный, гравийный, известняковый щебень. От показателей прочности, морозостойкости, лещадности сыпучего материала во многом зависят эксплуатационные свойства бетона после достижения марочной прочности. Также необходимо определить, какая фракция нужна для фундамента конкретного типа.

Какие виды щебня можно использовать для строительства основания дома?

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

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

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

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

Основные характеристики щебня

При выборе вида крупного заполнителя учитывают несколько параметров.

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):

Марка прочности бетона	Класс прочности бетона	Минимальная марка щебня по дробимости
М200	В15	М300
М300	В22,5	М600
М400-М500	В30-В40	М800-М1000

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 радиоактивность

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.

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.

Окончил факультет промышленного и гражданского строительства АЛТИ.

Виды и критерии выбора щебня

При устройстве фундаментов в частном и промышленном домостроении используют бетон, в который, помимо раствора, добавляют щебень. Профессиональные строители подбирают тип материала, руководствуясь ГОСТ, а частным застройщикам, ведущим работы своими силами, выяснить, какой щебень нужен для фундамента дома, поможет эта статья.

Чтобы индивидуальный застройщик смог самостоятельно принять решение, какой щебень лучше использовать для фундамента, ему первым делом придется изучить базовые моменты.

Материал

Щебенку производят, размельчая в специальных устройствах природные валуны и элементы старых бетонных конструкций. В ходе подготовки оснований из бетона в него добавляют щебень следующих видов:

Гранитный. Эта горная порода относится к самым прочным материалам. Гранит добавляют при заливке бетона при возведении сооружений с высокой нагрузкой на основание. Применять гранитные камни в бытовом строительстве под небольшой частный дом не рекомендуется. Стоимость такого материала высока, а прочностные характеристики избыточны для скромных зданий.

Гравийный. Традиционно выбор индивидуальных застройщиков, при планировании основания, падает именно на гравийный щебень. Гравий обладает приемлемой прочностью, но при этом он не такой дорогой, как гранит.

Известняковый. Фундамент возводят не только для капитальных строений, нужен он и для прочих построек. Если предстоит строительство сарая, небольшой бани, высокого забора или гаража, заливают ленточное основание с добавлением известняковых камней.

Шлаковый. Этот материал вырабатывают из прогоревших остатков каменного угля. Он подойдет для отливки фундаментных лент для сооружений, имеющих малые габариты и вес.

Бетонный. Также относится к материалам с низкой ценой. Подойдет для отливки плит под объекты малого строительства. Чтобы получить мелкие фракции из готового бетона, старые элементы конструкций из бетона разрушают в специальных устройствах.

Фракционность

В ходе обработки природных и искусственных камней, большие куски раскалывают на более мелкие, получая несколько видов фракций щебня для фундамента.

Готовые фрагменты делят на стандарт и не стандарт. Под стандартные размеры попадают: 40-80 мм, 20-40 мм, 15-20 мм, 5-10 мм, 3-8 мм. Не стандартом называют крупные фрагменты размером от 80 до 150 мм, которые производят по специальному заказу для определенных видов бетона.

Мелкие частицы, остающиеся после обработки больших камней в «грохоте», называют отсевом, его фракции не превышают 40 мм. Таким материалом принято отсыпать грунтовые дороги в сельской местности.

Прочность

Самой важной характеристикой в строительстве считается прочность материала. Чтобы определить степень сопротивления материала к нагрузкам, его проверяют в лабораториях. Отобранные образцы испытывают на сжатие, дробление и истираемость.

Завершив проверку, образец классифицируют:

• особой прочности – М1200 – 1400;
• прочный – М800 – 1200;
• средней прочности – М600 – 800;
• низкой прочности – М300 – 600;
• очень низкой прочности – М200.

Наполнитель, выработанный из отходов, показывает результат не более М600. Он не используется для формирования бетонных фундаментных плит. Еще меньшую прочность показывают известняк и раздробленный шлак.

Морозостойкость

Морозостойкость обозначается литерой F и цифровым кодом, равным числу циклов пройденных испытаний. Такой подход к определению морозостойкости используется для всех материалов в строительстве. В специальной камере образец замораживают, затем дают ему полностью оттаить. Сколько раз заморозок и оттаиваний материал выдерживает, такую цифру к маркировке и ставят.

Морозостойкость зависит от материала:

• известняк выдерживает от 25 до 100 циклов (F25-100);
• бетонный камень от 50 до 75 циклов (F50-75);
• шлаковый камень от 75 до 200 циклов (F75-200);
• гравийный камень от 200 до 300 циклов (F200-300);
• гранитный камень от 300 до 400 циклов (F300-400).

В условиях европейской части России, для плит и блоков применяют материалы с маркировкой F250.

Лещадность

Подбирая необходимый материал, следует разбираться не только в том, какая фракция щебня нужна для фундамента, но и какой формы должны быть отдельные элементы.

Строители выделяют несколько форм камней. Самой лучшей формой для заливки фундамента считаются кубовидные камни. Раствор плотно облегает кубические камешки, практически не допуская образования пустот в монолите, что повышает прочность конструкции.

Более плоские и продолговатые камни называют лещадными. Большое количество лещадных камней снижает прочность конструкции за счет неравномерного распределения раствора и формирования пустот.

При закупке материала нужно оценивать пропорцию кубовидных и лещадных камней. Различают три разновидности изделий по проценту присутствия лещадных камней;

• С долей до 10%. Идеальный камень для монолита.
• С долей от 10 до 15%. Также рекомендуется для заливки плит и лент, но исключительно для хозяйственных построек, например, для возведения сарая из газосиликатных блоков небольшого веса.
• С долей свыше 25%. Не годится для фундамента.

Радиоактивность

Показатель уровня излучения указывает на безопасность и чистоту камней с точки зрения экологии. В естественных условиях горные породы, используемые для дробления, могут быть источником слабого радиоактивного фона из-за содержания частиц урана или цезия.

Содержание радионуклидов в щебне обычно не превышает допустимых значений и определяется как слабое, но некоторые потребители привыкли внимательно изучать все свойства. В сертификатах на строительную продукцию должны присутствовать сведения об уровне радиационного излучения в материале, предназначенном для монтажа частных домов.

По СНИП дробленые природные камни делят на 3 класса по уровню содержания радионуклидов:

• Для первого класса этот показатель допустим до 370 Бк/кг. Применяется для любых задач.
• У второго класса допускается значение до 740 Бк/кг. Его допустимо применять в укладке автодорог в городах и поселках.
• К третьему классу относят материал с излучением свыше 740 Бк/кг. Он направляется для устройства автострад.

Какой щебень выбрать

Для монолитной плиты или ленты следует закупать гравий или гранит со средней фракцией, но для подушки, отмостки и подбетонника не требуется столь дорогой материал.

Для подушки

Для формирования подушки под монолитную плиту засыпают щебенку М600-М800 с размером частиц до 40 мм.

Подушки для монолита засыпают двумя слоями (устройство подушки под фундамент мы приводили здесь). Первым укладывают песчаный слой на высоту 300 мм, далее сверху насыпают такой же слой камней. Чтобы получить надежную основу для заливки бетона, утрамбовка ведется поочередно: сначала уплотняют песок, а потом щебень.

Подушка из этих материалов предназначена для компенсации мощных нагрузок на почву и сокращения риска просадки основания под массой объекта.

Для подбетонка

Чтобы обезопасить залитый в опалубку бетон от неравномерного высыхания и потери влаги, под ним устраивают страховочную основу – подбетонку.

Подбетонка не дает воде просачиваться из раствора в грунт, создавая условия для равномерного набора прочности бетона.

Какую фракцию щебня выбрать для фундамента? Обычно подбетонку делают толщиной не более 100 мм, а камни подбирают фракцией не более 20 мм. Если для заливки подбетонки используется жидкий битум, фракцию можно повысить до 40 мм.

Для отмостки

Чтобы не допускать подмыва фундамента дождевой водой, по периметру здания устраивают отмостку. Планируя отмостку, важно предусмотреть эффективный отвод воды через систему дренажа, заполненного щебенкой требуемого типа.

Дренажная система не подвержена высоким нагрузкам, поэтому ее заполняют мелкофракционными бетонными или известняковыми камнями. Засыпку с фракцией до 20 мм легче будет утрамбовать до нужной плотности.

Щебень – один из самых ходовых в строительстве компонентов. Так, для фундаментов он необходим и при замесе бетонной смеси, и для устройства подстилающей подушки на грунтовое основание. Казалось бы, в обоих случаях используется один и тот же материал, но это заблуждение. Оказывается, щебень для подушки под фундамент и для приготовления бетонной смеси выбирают по свойствам.

Основные разновидности щебенки

Щебень – это побочный продукт добычи твердых горных пород. Он получается при обработке каменных глыб или их измельчении. В зависимости от этих факторов весь щебень классифицируют по происхождению:

• Гранитный – самый прочный в своем виде. Его используют при строительстве массивных фундаментов под тяжелые здания и объекты повышенной ответственности. Высокая стоимость не благоприятствует повсеместному применению гранитного щебня. Получают такой материал методом измельчения гранитных глыб с дальнейшей рассортировкой по фракциям. Узнать материал можно по характерному черно-серому окрасу с минеральными вкраплениями и переливами.
• Гравийный – самый ходовой и универсальный тип щебенки. Камни получаются при измельчении и просеивании крупных глыб осадочных уплотнившихся пород. Материал подходит для замеса бетонных растворов в промышленном и гражданском строительстве. Щебень гравийный неоднородный по окраске, в партии могут присутствовать камни разных оттенков.
• Известняковый щебень получается в процессе добычи, переработки и измельчения осадочных горных пород, богатых кальцием. Материал подходит для повышения морозостойкости и прочности бетонного камня для фундамента и стен, из него делают строительные материалы на основе извести.

Таким образом, все основные виды щебня подходят для строительства фундаментов.

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:

Фракция, мм	Назначение
До 5	Отсев, используется для приготовления «мытых» бетонов и штукатурок.
5-10	Используется в качестве заполнителя в сочетании с крупным щебнем для заполнения пустот: создание плит перекрытий, перемычек и др.
10-20

(5-20)

Лучшая фракция щебня для фундамента дома, строительства дорожного полотна. Ввиду размера равномерно распределяется в бетонном объеме. 20-40 Производство бетонов для изготовления сборных конструкций и монолитного строительства, дорожное строительство. 40-60 и 60-70 Щебень для массивных конструкций.

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.

Содержание зерен игловатой и пластинчатой формы, %	Тип щебня	Группа
Менее 10	Кубовидный	I
10…15	Улучшенный	II
15…25	Обычный	III
25…35		IV
35…50		V

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.

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.