Какой щебень нужен для фундамента дома — учимся выбирать правильно

Содержание

1. Какие виды щебня можно использовать для строительства основания дома?
2. Свойства щебня
3. Когда используется подушка из щебня
4. Преимущества использования
5. Классификация
6. По материалу
7. По морозостойкости
8. По прочности
9. По фракции
10. По лещадности
11. Фракции щебня и области их применения
12. Мелкий
13. Средний
14. Крупный
15. Материал для производства щебня
16. Особенности щебня из гранита
17. Гравийный щебень
18. Известняковый щебень
19. Щебень из шлака
20. Щебень из бетона
21. Как производят
22. Зачем щебень в бетоне?
23. Характеристики щебня
24. Определение морозостойкости
25. Определение содержания пылевидных и глинистых частиц.
26. Радиоактивность щебня
27. По каким параметрам подбирают щебень
28. Вид щебня
29. Прочность
30. Морозостойкость
31. Фракция щебня
32. Лещадность
33. Адгезия
34. Альтернатива щебню в бетоне
35. Вторичные материалы
36. Керамзит
37. ПГС
38. ПЩС
39. Этапы выполнения работ
40. Нужна ли подсыпка под фундамент
41. Преимущества щебня над песком
42. Как сделать подушку из щебня
43. Расчет количества щебня и песка для подушки
44. Особенности изготовления подушки под фундамент

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.

Рисунок 1

• 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.

Рисунок 2

• 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.

Рисунок 3

Свойства щебня

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

В зависимости используемой породы, бывает нескольких типов:

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

Свойства щебня определяются несколькими параметрами:

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

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.

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.

По материалу

Щебень — это, по сути, камни, которые получаются не из единственной конкретной породы. Отталкиваясь от происхождения, материал делят на:

1. Гранитный.
2. Гравийный.
3. Известняковый.
4. Шлаковый.
5. Вторичный.

Самым прочным является гранитный вид. Впрочем, не стоит сразу обращать на него внимание. Да, для тяжёлых масштабных домов он подходит в самый раз.

Но, если Вы строите небольшое одноэтажное здание, такой щебень будет просто ни к чему, поскольку нагрузки будут малы, зато стоимость материала велика.

В таких случаях лучше всего выбрать гравийный вариант, который и дешевле, и достаточно прочный.

Кроме жилых домов, во дворе могут возводиться и другие постройки вроде сараев, гаражей под легковушку или беседок. Для них хорошо подойдёт известняковый щебень,
прочность которого ниже гравийного, как, собственно, и цена.

Особое внимание здесь нужно уделить гидроизоляции, поскольку известняк имеет свойство вымываться.

Также здесь можно использовать и шлаковый вид, который получают путём дробления доменных отходов.

Правда, его прочность самая разная, поэтому для жилых зданий он тоже подойдёт. А вот вторичный аналог здесь не подойдёт, поскольку его прочность доходит разве что до средней. Правда, для забора, имеющего фундамент, его вполне хватит, тем более, что стоимость таких камней довольно мала (например, гранитный аналог стоит в два раза дороже).

Советуем к прочтению:   Блоки ФБС: размеры и характеристики универсального строительного материала

По морозостойкости

Довольно важная характеристика щебня особенно для мест с суровым климатом. Что обозначает эта самая морозостойкость? Это — способность замерзать и оттаивать определённое количество раз без серьёзных потерь качеств. Для этого щебень подвергается процессам замораживания и оттаивания.

Минимальная морозостойкость щебня — F50, максимальная — F400 (с шагом 50). Какой щебень будет оптимальным для фундаментного бетона? Ответ прост: тот, который выдерживает не менее 300 циклов. Обязательно обращайте внимание на этот параметр, иначе камень с меньшей стойкостью погубит Ваш фундамент.

По прочности

Любое основание держит на себе конструкцию, будь это забор стены с колоннами и крышей. Поэтому бетон всегда получает определённую нагрузку, которую он должен выдержать. Иными словами, материал должен быть достаточно прочным. А щебенка, как мы уже упомянули, обеспечивает этот показатель на должном уровне.

Прочность щебня имеет несколько уровней, в результате чего камню присваивают одну из следующих марок:

1. Высокой прочности (М 1200 — М 1400).
2. Прочный (М 800 — М 1200).
3. Средней прочности (М 600 — М 800).
4. Слабой прочности (М 300 — М 600).
5. Очень слабой прочности (М 200).

Для возведения фундамента жилого дома нужно использовать частицы марки не менее М 1200. Вот почему известняковые камни не подходят для этих целей, ведь их максимальная марка — М 800, да и морозостойкость у них тоже доходит только до F150. А вторичный аналог и вовсе не имеет прочности выше средней.

По фракции

Это слово обозначает средний размер зёрен. Фракции щебёнки бывают следующими:

1. Мелкой зернистости (от 3 х 8 до 5 х 20 мм). Такие камни используют для изготовления различных бетонных конструкций (например, ЖБ плит).
2. Среднезернистые (от 20 х 40 до 25 х 60 мм). Его также применяют для создания ЖБ конструкций. Фундаменты также входят в их число.
3. Крупной зернистости (от 20 х 70 до 40 х 70 мм). Такие камни также входят в состав фундаментов, но уже тяжёлых и промышленных зданий.

Есть ещё один вид щебёнки, а именно нестандартной фракции (например, 70 х 120 мм).  Для оснований она не подходит, да и в строительстве его фактически не используют.

А вот в декорировании ландшафтов этот камень нашёл своё место. То же касается мелких частиц размерами 3 х 8. Если Вы, к примеру, захотите посыпать дорожку, щебёнка такой фракции вполне подойдёт.

Какой же камень выбирают для фундамента? Оптимальные размеры — 5 — 10 мм, 10 — 20 мм и (наверное, особенно) 20 — 40 мм. Всё зависит от того, в какой именно части материал будет применяться. Об этом мы также скажем далее.

По лещадности

Это красивое слово обозначает процент присутствия в общем щебёночном составе лещадных камней.

Вообще, для фундамента нужно выбирать кубовидные камешки. А вот плоские и продолговатые нежелательны. Их и называют лещадными.

Такой щебень усложняет утрамбовку; при этом получается слишком много пустот, из — за чего расходуется больше вяжущего материала.

Конечно, использовать щебёнку только кубовидной формы у Вас вряд ли выйдет. Самый лучший вариант подразумевает наличие 10 процентов лещадных камней. Подобный щебень относится к первой группе лещадности, называемой кубовидной. Вторая — улучшенная — имеет в своём составе от 10 до 15% таких составляющих. Три последние группы называются обычными, каждая из которых содержит до 25,25 и, наконец, 50% лещадных частиц. Такие составы использовать, конечно, не рекомендуется.

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.

Материал для производства щебня

Материал производится из различных материалов, затем просеивается и сортируется. Полученные размеры (фракции) камня используют для возведения фундамента. В основе каждого сорта щебня лежит материал. Его производят:

• из каменной породы;
• отходов ее переработки;
• отходов промышленности;
• из использованного бетона.

Особенности щебня из гранита

Для фундамента жилого помещения данный вид материала – оптимальный вариант. Это упругий, крепкий и долговечный материал. Минерал содержит кварц и слюду. Он обладает зернистой структурой. Благодаря присутствию в минерале полевого шпата, придающего ему разные оттенки цветов, щебень отливает всеми цветами радуги.

Разные цвета и зернистость считаются отличительной чертой гранитного щебня.

Гравийный щебень

Наряду со щебнем, полученным путем переработки валунов, к этой категории относят гравий отложений со дна морей и рек. Потребители не видят разницы между ними и затрудняются в понимании проблемы, что лучше, гравий или щебень. Природный гравий напоминает гранитный, кроме меньшей прочности. Из него возводят фундамент для жилья. У камня нет радиоактивности, а стоит он дешевле.

Известняковый щебень

Это недорогой стройматериал, содержащий кальциты. Известняковый щебень для фундамента жилья не пригоден. Он не рекомендуется также для подушки к нему поскольку материал непрочный, подвергается эрозии и быстро разрушается. Он находит применение только для строительства фундаментов легких построек, не оказывающих на него сильного давления.

Щебень из шлака

Материал широко используют при отливке конструкций из железобетона, но строить из него основания для жилья категорически запрещено из-за химического состава:

1. Шлак снижает прочность бетона.
2. Он опасен для арматуры.

Металлургические отходы отличаются завышенной радиацией. Они вредны для здоровья человека.

Щебень из бетона

Стоимость камня почти в два раза ниже, чем у гранитного, а качество стройматериала уступает природному камню. Его применяют:

• для трасс;
• отсыпок дорожек;
• конструкций из железобетона.

Бетонный щебень пригоден для изготовления подушки, также фундамента хозпостроек. Перед использованием вторичного стройматериала необходимо проверять сопроводительные бумаги с целью установления его предыдущего применения.

Вторичные материалы, имеющие неизвестное происхождение, не рекомендуется применять для возведения основы под новое жилье.

Как производят

Щебень производят из известняка, который является осадочной породой, сформировавшейся в ходе сжатия осадочных пластов земли миллионы лет назад.

Конечно, это не единственная порода, из которой производят щебень, есть ещё и гранит, но известняк занимает первое место по объёму.

Кроме горных пород вторичный щебень может вырабатываться из металлургического отвального шлака и строительного мусора (битый кирпич, асфальт, бетон).

В разрабатываемых карьерах осадочных пород забуривают шурфы, укладывают взрывчатку, и взрывают массив породы.

Энергия взрыва самая экономичная для добычи известняка и гранита. Полученный после взрыва каменный бут грузят на самосвалы и отвозят на завод.

На заводе он поступает на дробильные установки и производится размельчение крупного массива на более мелкие. Далее полученный материал поступает по конвейеру на грохоты, в которых и происходит деление на фракции щебня.

Зачем щебень в бетоне?

Как уже упоминалось, щебень является инертным заполнителем, который составляет каркас бетонного камня.

Песок заполняет пустоты между зёрнами щебня, а цемент, реагируя с водой, связывает всю эту конструкцию.

Если мы удалим из состава щебень, то такая конструкция будет подвержена усадке. Он помогает увеличивать прочность, но только при условии, что он сам по прочностным характеристикам выше марки цемента примерно в 2 раза. Более того, щебня в бетоне больше всего относительно всех других компонентов. Усреднённая формула бетонной смеси по массе:

Цемент/песок/щебень/вода = 1:2:4:0.5.

Как видно, щебень занимает основное пространство.

Характеристики щебня

В соответствии с ГОСТ 8267-93 щебень разделяется по фракциям:

• 5-10 мм;
• 10-20 мм;
• 20-40мм;
• 40-70 мм.

По согласованию с получателем продукции состав фракций может быть другим, в зависимости от требований по проекту для тех или иных конструкций и производимых работ.

Определение фракционности происходит при просеивании зёрен щебня через систему сит с различными ячейками.

Гост требует содержание в щебне дроблёных зёрен каждой фракции на уровне 80% от полного объёма. Определяют годное дроблёное зерно по отколотости более чем наполовину.

Очень важный показатель лещадность. Это содержание зёрен лещадной и пластинчатой формы в общей массе фракционного состава.

Такая форма негативно сказывается на прочностных характеристиках бетона, потому что при твердении возникающие нагрузки могут ломать такие фрагменты и будут образовываться пустоты в теле бетонного камня.

По лещадности щебень делится на 5 групп в зависимости от процентного содержания по массе зёрен пластинчатой и игловатой формы. Самый низкий – 10% в первой группе, самый высокий – 35% в пятой. Что же такое лещадность, пластинчатость и игловатость?

Таковыми считаются зёрна, толщина которых в три и более раз больше длинны. Для различных фракций отбираются аналитические пробы различным весом и в них выделяются вручную зёрна, попадающие под определение лещадности.

Так, например, для фракции 5-10 мм берётся 250 г и по ним делается аналитический отбор. Отношение сторон зёрен определяется замером штангенциркулем или шаблоном.

Прочность щебня определяется при проведении испытаний на дробимость и сжатие в цилиндре диаметром 75 и 150 мм с толщиной стенки 12 и 20 мм.

Цилиндр наполняют испытуемой фракцией и помещают под пресс. У цилиндра съёмное днище и отдельно плунжер или ещё можно сказать поршень, на который оказывается давление пресса.

Испытание проводят по наращивающему давлению и доводят до величины 50 и 200 кН или 5000 кгс и 20000 кгс.

После этого испытываемый щебень просевают сквозь мелкие сита и остаток взвешивают. Полученный остаток соотносят с массой до начала испытаний и выражают в процентах дробимость (Др).

Советуем к прочтению:   Расчёт фундамента (калькулятор): как правильно определить расход материалов?

При проведении испытаний смеси фракций их разделяют и проводят отдельно по каждой фракции.

Дробимость смешанной партии определяют как среднеарифметическое. Дробимость напрямую связана с маркой по прочности. Различают следующие марки по прочности.

Марка по дробимости щебня из осадочных и метаморфических пород	Потеря массы при испытании щебня, %
	в сухом состоянии	в насыщенном водой состоянии
1200	До 11 включ.	До 11 включ.
1000	Св. 11 до 13	Св. 11 до 13
800	» 13 » 15	» 13 » 15
600	» 15 » 19	» 15 » 20
400	» 19 » 24	» 20 » 28
300	» 24 » 28	» 28 » 38
200	» 28 » 35	» 38 » 54

Есть такая же таблица для щебня из изверженных пород, очевидно этот материал более пористый, и для щебня из гравия и просто гравия.

Имеется отдельно показатель по истираемости 4 марки, которые также напрямую привязаны к дробимости.

Регулируется ещё такой показатель, как содержание зёрен слабых пород в щебне, который определяется в процентном отношении от 5 до 15%. Испытания проводят методом отбора слабых зёрен, когда их вычисляют на ощупь.

Если ломается в руках или при лёгком ударе молотка или можно на поверхности слабого зерна оставить царапину стальным или алюминиевой наконечником, значит входит в эту категорию. Выделенные слабые зёрна взвешивают и определяют процентное содержание относительно полной массы.

Есть ещё механический индикатор прочности камня, на котором раздавливают слабые на глаз образцы. Если проводится анализ смеси фракций, то такая процедура проделывается с каждой фракцией и определяется средневзвешенное значение для партии.

Испытание на истираемость в полочном барабане.

В такой барабан с чугунными или стальными шарами загружают испытуемую фракцию и задают вращение со скоростью 30-33 об/мин. с числом оборотов от 500 до 1000.

Полученную фракцию после испытаний просеивают через мелкие сита и остаток на ситах в процентах определяют как истираемость (И).

Есть ещё такое интересное испытание удару на копре. В нём засыпают в цилиндр образцы фракции и долбят специальным бойком с наконечником из углеродистой стали массой 5 кг с высоты 50 см. Через время просеивают остатки щебня сквозь малые сита и определяют сопротивление щебня удару.

Определение морозостойкости

Это весьма важный показатель, так как он влияет на общую морозостойкость бетонного камня. Если морозостойкость щебня будет ниже, то по этой зоне будет проходить разрушение всей конструкции, то есть при попадании в поры зёрен воды она будет расширяться на морозе.

Для проведения испытаний берут по две аналитические пробы от каждой фракции от 1 до 5 кг в зависимости от крупности фракции. Промывают и высушивают. Затем помещают в воду при температуре + 20 С, через 48 часов помещают в морозильную камеру при температуре -18 С, выдерживают 4 часа и снова в воду с температурой + 20 С.

И так 15 циклов подряд, после чего помещают на контрольное сито, на котором образцы полностью оставались до испытаний и взвешивают.

После этого проводят следующие 25 циклов и так далее. Периодически замеряя через каждые 25 циклов по потере массы определяют класс морозостойкости (см. табл.).

Вид испытания	Марка по морозостойкости щебня и гравия
	F15	F25	F50	F100	F150	F200	F300	F400
Замораживание-оттаивание:
число циклов	15	25	50	100	150	200	300	400
потеря массы после испытания, %, не более	10	10	5	5	5	5	5	5
Насыщение в растворе сернокислого натрия, высушивание:
число циклов	3	5	10	10	15	15	15	15
потеря массы после испытания, %, не более	10	10	10	5	5	3	2	1

Ещё раз отмечаю важность такого показателя как морозостойкость.

Определение содержания пылевидных и глинистых частиц.

Это важный показатель, который прямо влияет на прочностные характеристики бетона. Глинистые частицы попадают в щебень в том случае, если он производится из гравия, а не из горной осадочной или вулканической породы. Кроме того, при дроблении образуется пыль и её масса регламентируется ГОСТом.

Пылевидные и глинистые частицы образуют обширные поверхностные оболочки, которые препятствуют сцеплению цемента и заполнителя. Они требуют повышенного расхода цемента для того, чтобы связать всю эту поверхность. Более того, необходимо повышать расход воды, что также приводит к потере конечной прочности.

Содержание пылевидных и глинистых частиц определяется методом отмучивания. Также применяется пипеточный и метод мокрого просеивания. Подробно они описаны в ГОСТ 8269.0-97 (глава 4.5). Содержание пылевидных глинистых включений для щебня не должно превышать 1 – 3 % по массе (ГОСТ 8267 – 93).

Радиоактивность щебня

Классифицируется на радиоактивность только гранитный щебень. Имеются 4 класса. 1 класс применяется в строительстве без ограничений, а IV только с разрешения федеральным органом госсанэпидемнадзора. Исследования на радиоактивность проводятся в специализированных лабораториях.

По каким параметрам подбирают щебень

Итак, какие качества материала самые важные? Выше мы уже рассказали, что щебень должен обеспечивать прочность бетона, противодействовать просадке и разрушению построек.

Самые важные свойства щебня, способные обеспечить эту функцию, следующие:

• Вид
• Прочность
• Морозостойкость
• Фракция
• Лещадность
• Адгезия

Дальше мы раскроем некоторые детали.

Вид щебня

Бетон изготавливают из следующих видов щебня:

• Амфиболитового
• Вторичного
• Гравийного
• Гранитного
• Известнякового
• Серпентинитового

Обратите внимание, что щебень из габбро, диоритовой, мраморной и кварцевой пород для создания бетона не подходит.

Самым качественным материалом для создания бетонных конструкций считается гранитный щебень. По характеристикам ему почти не уступают амфиболитовый и серпентинитовый. Но эти разновидности дорогие. Их целесообразно применять только для ответственных работ.

Гравий получают из полуразрушившихся скальных пород. У него ниже прочность, чем у предыдущих трех видов, но и цена невысокая. Обычно его применяют для бетона в тех регионах, где нет качественного щебня. Гравий подходит для строений, несущих незначительные нагрузки.

Известняковый щебень – довольно популярный наполнитель для производства бетона. Он отлично подходит для создания невысоких марок М100 и М150. Но и у него бывает разная прочность. Она во многом зависит от состава известняковой породы и присутствия примесей доломита.

Прочность

Этот показатель находится в прямой зависимости от вида. Самый прочный щебень – из магматических пород (гранитный), на втором месте из метаморфических (серпентинитовый, амфиболитовый), на третьем – осадочных (известняковый). Вторичные материалы имеют самые низкие показатели.

Прочность щебня влияет на марку бетона. Поэтому выбирать его нужно с учетом того, какой класс конечного продукта вы хотите получить.

Обратите внимание на таблицу, представленную ниже.

Соответствие марок щебня и бетона

Марка бетона	Марка щебня по прочности
М100	М600
М200	М800
М300	М1000
М400 — М500	М1200

Разберем таблицу на конкретных примерах:

• Если вы хотите приготовить бетон марки М100, вам нужно взять щебень с показателем прочности М600.
• Если при замесе бетона вы используете щебень с прочностью М1000, вы не сможете получить бетон М100 или М500. В данном случае марка бетона будет только М300.

Как вы могли заметить, прочность бетона выходит в несколько раз ниже, чем у щебня. К тому же, чем слабее прочность щебня, тем ниже марка бетона. Невозможно получить крепкий бетон высокой марки, используя щебень с низким показателем прочности.

Выбирать щебень для бетона нужно исходя из того, для каких работ он необходим. Если вы хотите залить бетоном столбики для забора, не переплачивайте и не покупайте материал М1200. Так вы бессмысленно увеличите траты. Не имеет смысла брать дорогой щебень с прочностью М1200 для бетона М200. И наоборот: не экономьте, если речь идет о строительстве фундамента дома, и выбирайте прочные материалы.

Морозостойкость

В холодном и умеренном климатах морозостойкость обязательно учитывается на любых стройках. Если этот показатель у щебня низкий, то постоянные перепады температур от плюса до минуса могут быстро привести к разрушению бетонной конструкции.

Морозостойкость зависит от вида щебня и прямо пропорциональна его прочности. Чтобы получить нормальный и устойчивый бетон, показатель крупного заполнителя должен быть не ниже F150. Из такого камня вы получите бетон F50. Гранитный щебень с морозостойкостью F400 идет на изготовление бетона F300 и выше.

Если вы собираетесь готовить раствор для внутренней отделки или заливки пола в помещении, особое внимание уделять морозостойкости не нужно. Гранит вполне может быть заменен гравием или известняком. Но для заливки фундамента и даже дорожки лучше воспользоваться более устойчивым к температурным перепадам материалом. Например, амфиболитом вместо известняка или серпентинитом вместо гравия.

Фракция щебня

Фракция (размер зерен) влияет на качество бетона не меньше, чем вид щебня. Ее выбор тоже зависит от предполагаемых работ.

Условно можно поделить все фракции на:

• Мелкие (5-20)
• Средние (20-40)
• Крупные (от 40 мм и выше)

Размеры зерен мелких фракций находятся в диапазоне от 5 мм до 20 мм. Она считается самой популярной и востребованной в строительстве. Иногда ее так и называют – бетонная фракция. Благодаря своим размерам, такие камни идеально заполняют пустоты в смеси. Их берут для бетонов, предназначенных для любых работ.

К мелким фракциям относятся:

• 5-10
• 5-20
• 10-15
• 10-20
• 15-20

Зерна от 20 мм до 40 мм считаются средними. Бетон, приготовленный с таким щебнем, используется в ответственных работах: при строительстве фундаментов, возведения жилых зданий, создания бетонных подушек под трассами и железнодорожными путями.

Зерна, чей диаметр больше 40 мм, можно отнести к крупным.

Здесь выделяют следующие фракции:

• 40-70
• 40-120
• 80-120

Такой материал берут для строительства промышленных объектов и многоэтажек.

Чтобы бетон получился максимально качественным, а конструкция – прочной и надежной, при замешивании нужно использовать щебень не одной, а нескольких фракций. Объясним на примере.

Как мы уже говорили, щебень – это крупный заполнитель бетонной смеси. Камни сцепляются между собой при помощи цемента и воды. Мелкий заполнитель (например, песок) заполняет собой оставшиеся пустоты между щебенкой. Таким образом получается что-то типа мозаики, в которой нет пустых мест. Тем не менее, иногда либо камни из-за своей формы могут встать не так, либо песка будет недостаточно – тогда пустот не избежать. По этой причине лучше использовать не одну фракцию щебня, а две или три (например, 5-10, 5-20, 20-40). В этом случае при замесе мозаика сложится наилучшим образом, и бетон получится самым прочным.

Советуем к прочтению:   Ремонт старого фундамента деревянного дома своими руками: видео замены

Лещадность

Вскользь мы уже упомянули выше, что форма зерен, как и их размер, тоже важен. Именно форма (или лещадность) определяет, как сложится мозаика, останутся ли в бетонной конструкции не заполненные материалом места.

Идеальной формой зерен для бетона считается кубическая. Такие камни плотно ложатся друг к другу, между ними не образуются пустоты. Цемент и песок хорошо проникают в щели и обеспечивают оптимальную адгезию. Хуже качество у материала, в котором много конических частиц. Но самый плохой вариант – щебень с высокой лещадностью.

Лещадность – это количество игловидных и пластинчатых камней в общей массе щебня. Иными словами, чем она выше, тем больше камней неправильной формы в материале. Такой щебень плохо уплотняется, между зернами образуются большие пустоты. Как следствие, бетон плохо трамбуется, быстро разрушается и теряет морозостойкость.

Кроме формы зерен, стоит также присмотреться к их поверхности. В первую очередь это касается щебня из гравия. Гладкие камни плохо сцепляются с цементом, что сказывается на прочности конечного продукта. Поэтому преимущество отдается щебню с неровными краями.

Адгезия

Адгезивные свойства щебня – это его возможность сцепляться с цементом. Она напрямую зависит от лещадности.

Кроме того, адгезия связана с видом горной породы, из которой получили щебень. Эта характеристика выше у материала с шероховатой поверхностью (гранита) и ниже у гладких камней (известняка, гравия).

Теперь вы знаете, как свойства щебня влияют на бетонный материал. Далее мы поговорим о том, какую щебенку выбрать для тех или иных марок бетона и конкретных работ.

Альтернатива щебню в бетоне

В ряде ситуаций в роли крупного заполнителя допускается применение других материалов вместо щебня. Что использовать вместо него в бетоне?

Вот несколько вариантов:

• Вторичные материалы
• Керамзит
• ПГС
• ПЩС

Коротко о каждом читайте ниже.

Вторичные материалы

К этой группе относятся материалы, которые являются побочным продуктом либо были переработаны и могут использоваться вторично. Все они подойдут в качестве крупного заполнителя для бетона и стоят копейки.

Сюда можно отнести следующие материалы:

• Шлак
• Битый кирпич
• Дробленый бетон
• Битый шифер
• Битую плитку

Заполнитель из таких материалов подойдет для растворов, которые будут использоваться в хозяйственных и ремонтных работах. Для ответственного строительства они категорически не подходят. К тому же, они имеют некоторые ограничения. Так, бетон из шлака лучше использовать для работ вне жилой зоны.

Керамзит

Керамзит оптимален для изготовления пористых или облегченных бетонов. У этого материала высокие тепло- и шумоизоляционные характеристики, но низкая прочность. Тем не менее, из керамзитобетонных блоков возводят частные одно- и двухэтажные дома. Но для строительства более высоких зданий бетон из керамзита уже не подходит.

ПГС

Песчано-гравийная смесь уже имеет в своем составе и крупный, и мелкий заполнители. Поэтому она может заменить собой не только щебень, но и песок. Минус материала в том, что соотношения песка и гравия могут быть разными, а зерна последнего имеют округлую форму и хуже сцепляются с цементом.

ПЩС

Данная смесь тоже подходит в качестве альтернативы и щебню, и песку в бетоне. Основная проблема в том, что под видом ПЩС часто продают некачественный материал, который остается на карьере или заводе. С другой стороны, если вам нужно залить столбики для забора, чем ПЩС не альтернатива?

При покупке щебня для бетона важно разумно потратить деньги без вреда для прочности конечного продукта. На основе информации из этой статьи вы сможете сделать правильный выбор

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.

Нужна ли подсыпка под фундамент

Основной проблемой при строительстве фундамента может стать просадка. Произойти она может по причине большого давления конструкции здания, или небольшой глубины закладки. Под фундамент необходима подсыпка, которая будет залогом крепкого, надежного основания.

Она выполняет такие задачи:

• Выравнивает котлованное дно;
• Снижает риск усадки грунта;
• Уменьшает точечное давление на грунт;
• Защищает дом от подземных вод, предотвращает разрушительные процессы.

Преимущества щебня над песком

Строительные материалы используют разные. Какой из них брать в качестве подушки, зависит от характеристики почвы, назначения и габаритов возводимого здания.

Хозяйственным постройкам небольших размеров подойдет песчаная подсыпка. Но сравнительно со щебнем песок не имеет такого уровня прочности.

Капитальные дома выше 1 этажа требуют надежной подушки, которая сможет выдержать большие нагрузки. Щебень обеспечивает основанию прочность и долговечность. Он более стойкий к грунтовым водам, чем песок, а при качественной утрамбовке не вымывается.

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.

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.

Сделать подушку из щебня своими руками можно и другими способами.

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.

Источники

• https://ltsr.ru/articles/kakoj-shcheben-nuzhen-dlya-fundamenta/
• https://sdelai-fundament.ru/shheben-dlya-podushki.html
• https://betonov.com/fundament/stroitelstvo/kakoj-shcheben-nuzhen-dlya-podushki-pod-fundament.html
• https://OsnovaPodDom.ru/vse-o-fundamentah/betonirovanie/primenenie-shhebnya
• https://betonov.com/fundament/stroitelstvo/shcheben-dlya-fundamenta.html
• https://obetone.ru/betony/shheben-dlya-betona
• https://gruntovozov.ru/chasto-zadavayemiye-voprosy/primenenie-shhebnya/shheben-dlya-stroitelnyih-rabot/shheben-dlya-betona/
• https://NaFundamente.ru/podgotovka/podushka-pod-fundament-iz-shhebnya.html

Источник: akak7.ru