Щебень для фундамента какой использовать — гравийный или гранитный какой нужен под песок щебеночная подготовка

Какой щебень нужен для фундамента

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.

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

Применяемые фракции щебня	1)      5-10 мм; 2)      10-20 мм; 3)      20-40 мм; 4)      40-70 мм. Самым лучшим вариантом станет применение в качестве основной фракции 40-70 мм (но зависит от расстояния между прутами арматуры), и еще двух дополнительных требований (см. далее).
Наибольшая величина частиц крупного заполнителя для бетона	Самая крупная фракция в составе имеет размеры не более 2/3 от наименьшего расстояния между соседними прутами арматуры в свету. Это обеспечит равномерность расположения крупных частиц в конструкции.
Количество фракций	Не допускается изготовление бетонной смеси с применением крупного заполнителя одинакового размера. Если наибольшая величина зерен составляет менее 40 мм, то необходимо наличие двух или более фракций. Если — более 40 мм, то — трех и более.

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.

Марка (класс) бетона	Марка щебня	Марка гравия
M200 (B15)	300	600
M250 (B20)	400
M300 (B22,5)	600
M350 (B25)	800	800

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

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.

• 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.

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

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.

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.

Щебень активно применяется в устройстве фундамента, эксплуатационные характеристики бетона зависят от происхождения и вида наполнителя, его размера, формы, фракции.

Виды щебня

Материал разделяют по происхождению:

1. Гранитный.
   Производится из твердой породы, зерна отличаются повышенной плотностью.
2. Гравийный.
   Получается при дроблении гравия.
3. Известняковый.
   Добывается из известняка, применяется для производства железобетонных изделий, отмосток или в качестве уплотнителя основания в строительстве дорог.
4. Вторичный.
   Раздробленный кирпич, асфальт или бетон.

По материалу щебень бывает:

1. Природный.
   Производится из магматических и осадочных пород, которые в толще земли подверглись метаморфизму вследствие воздействия повышенных температур, газов, давления. Также изготавливается из пород известняка и гравия.
2. Искусственный.
   Получается при измельчении строительного мусора, из-за низких энергозатрат отличается дешевизной, используется при благоустройстве или отсыпке дорог, для уплотнения слабых грунтов.
3. Шлаковый.
   Вырабатывается в результате измельчения металлургических шлаков, область применения — дорожное строительство.

Фракции

Прежде чем заливать фундамент, важно определиться с размерами фракции камней, градация наполнителя осуществляется по величине зерен:

1. Мелкая.
   Используется для небольших строений, размеры ее колеблются в диапазоне 5-20 мм.
2. Средняя.
   Применяется для фундамента крупных построек, а также при высоком стоянии грунтовых вод, величина — 20-40 мм.
3. Крупная.
   Фракция предназначена для масштабного строительства, оптимальна для сооружения промышленных объектов и многоэтажных зданий.

Для бетона приемлемый размер фракции — до 20 мм, если использовать только крупные зерна, то неравномерное заполнение смеси ухудшает ее свойства. Поэтому, когда размеры щебня превышают 40 мм, к составу добавляют еще 2, а иногда 3 вида фракции.

Прочность

Параметры определяются испытанием, проверка прочности на сжатие происходит при помощи цилиндра, где выясняется степень дробимости материала. Тестируется его износоустойчивость при механическом воздействии в полочном барабане. Дополнительно учитывается содержание слабых пород, допустимое значение варьируется в диапазоне 5-15%.

Согласно результату щебень разделяют на марки:

• высокопрочный — М1200 до М1600;
• прочный — М800 и выше;
• средней прочности — М600;
• слабой прочности — М300 -М200 и ниже.

Морозостойкость

Значение морозоустойчивости строительного материала обозначается литерой F (от английского слова frost, что в переводе означает мороз). Параметры измеряют серией лабораторных испытаний — циклов замораживания и оттаивания, которые каменные зерна выдерживают без утраты эксплуатационных характеристик.

По тестированию морозоустойчивости определяются марки F15-F400, для фундамента зданий используется щебенка с показателями F250-300, что соответствует наполнителю из гранита или гравийному материалу.

Лещадность

Один из основных показателей качества щебня — лещадность. Это процентное соотношение зерен пластинчатой или вытянутой формы в общей массе кубовидных элементов — камней, отличающихся хорошей прочностью и способностью создавать плотный монолит бетонной конструкции. Частицы породы считаются пластинчатыми, когда их длина в 3 раза превышает толщину, а к игольчатым относят элементы, у которых длина в 3 и более раз больше ширины.

По лещадности щебень разделяют на следующие категории:

1. В первой группе основная масса камней приближена к форме куба, 10% принадлежит зернам вытянутой или плоской конфигурации. Состав получается при дроблении гранитных пород.
2. Улучшенная категория содержит до 15% некондиционных элементов, материал может изготавливаться при измельчении щебня крупных фракций.
3. В составе присутствует до 25% зерен, которые неправильной конфигурацией отличаются от остального объема камней. Показатели встречаются при производстве щебня из известняка.
4. Наличие низкокачественного сырья достигает 35%.
5. Группа относится к низкосортным материалам, так как до 50% материала состоит из камней неправильной формы, что не может обеспечить крепкое сцепление и монолитность фундамента.

Выбор щебня под фундамент

Виды щебня

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.

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.

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.

Как сделать подушку из щебня

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.

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.

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.

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.

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.