Марка бетонной смеси характеризует качество при выборе состава. У материала есть и другие показатели: пластичность, сопротивление влаге, морозу. Марка бетона для фундамента говорит о пределе прочности застывшего камня на сжатие, после которого он разрушается. Сыпучие компоненты смешиваются и затворяются водой в определенном соотношении.
Общие понятия и технические характеристики
Фундаментный бетон бывает тощим, товарным и жирным. В первом виде много наполнителя в виде щебня, шлакоблока, но мало цемента. Товарный бетон делается по стандартной пропорции, а в жирной разновидности уменьшается содержание крупных камней и повышается объем вяжущего.
Плотность бетона бывает от 500 до 2500 кг/м3, в зависимости от этого смеси делятся на виды:
- особо тяжелые;
- тяжелые;
- облегченные;
- легкие;
- особо легкие.
Водонепроницаемость обозначается литерой W и одной из цифр: 2, 4, 6, 8, 12. Показатель говорит о способности бетона сопротивляться увлажнению. Материал с высоким показателем используется как бетон для фундамента, монолитных плит, цоколя, блоков т. к. контактирует с почвенными водами.
Морозостойкость обозначается литерой F и числом 50, 100, 150, 200, 300. Показатель важен для строительства в северных регионах, т. к определяет способность материала выдерживать многократные замораживания и оттаивания в естественной среде.
Марки бетона для фундамента
Прочность бетона нарастает в процессе затвердевания. После схватывания на следующий день она составляет сразу 50%, но необходимые 100% смесь набирает только через 28 суток. Прочность определяется соотношением жидкости и цемента в составе, которое носит название водоцементного модуля (В/Ц). Идеальной считается концентрация 0,2, но такой раствор трудно укладывать и его пластичность низкая. На практике можно делать соотношение от 0,3 до 0,5.
Различают марку бетона и его класс. Марка обозначается литерой М и числом, которое показывает предел прочности застывшей смеси усилию сжатия в кг/см2. Класс показывает нагрузку, которую выдерживает образец до разрушения, но выражается в МПа (мегапаскалях).
Соответствие марок и классов бетона:
- М 100 — В 7,5;
- М 150 — В 12,5;
- М 200 — В 15;
- М 250 — В 20;
- М 350 — В 25;
- М 400 — В 30;
- М 450 — В 35;
- М 550 — В 40.
Почти всегда марка зависит от объема цемента в составе. Повышение количества вяжущего ведет к ускорению застывания, поэтому требуются добавки, которые продлевают этот период. Прочность проверяется в лаборатории при испытании затвердевшего образца габаритами 0,2 х 0,2 м.
Ленточный
М 100 представляет тощий раствор, его можно заливать при устройстве опорных подушек под монолитные основания. Марка бетона для ленточного фундамента применяется выше: М 150, М 200, М 250, М 300. Из такого бетона делается заливка основания под кирпичный гараж, забор, одноэтажный или двухэтажный дом из керамзитоблока, деревянного бруса или бревен.
М 300 и М 350 применяется для опорных оснований на нестабильных почвах. Из такого бетона делают свайные и свайно-ростверковые фундаменты, перекрытия строений, возводятся стены. Для повышения прочности бетон армируют объемным каркасом или плоской сеткой в зависимости от области применения.
Марка М 450 и М 550 применяется при возведении фундаментов, к которым применяются особые требования, они работают в условиях повышенной влажности или в регионах вечной мерзлоты К таким основаниям относят подпорные конструкции гидротехнических строений, мостовые опоры, предельно нагруженные сваи, балки.
Плитный
Основание в виде плиты может быть монолитным или сборным. В первом случае бетонная масса заливается в опалубку, а во втором применяются готовые плиты, изготовленные на заводе. На строительной площадке замешивается состав М 200, М 250, чтобы выполнить основную часть плиты. Перед устройством плитной опоры создается фундаментная подушка из песка, щебня, которая бетонируется тощим бетоном М 100.
На заводе сборных железобетонных изделий плиты также льют из марки М 200 и М 250. Уложенная и армированная плита расстаивается на вибрационных столах для избавления от излишних воздушных пузырьков. Бетон вибрируют вручную в условиях строительной площадки.
Плиты из раствора марки М 300, М 350 используются, если здание возводится на мерзлом грунте, плывунах, глинистых или болотистых почвах. В смесь вводятся специальные присадки против увлажнения перед застыванием массы. Конструкция покрывается гидроизолирующим составом, который впитывается и дополнительно защищает плиту от воздействия почвенной жидкости.
Для отмостки
Для защитной полосы вокруг дома используется бетон для отмостки марки М 150. Аналогичный состав применяется для садовых дорожек и проходов к хозяйственным постройкам. Ширина отмостки рассчитывается с учетом выступа кровельного свеса, но стандартно принимается на уровне 1,0 метра.
Перед укладкой бетонного раствора делается слой глины, чтобы уменьшить возможность проникновения влаги к фундаменту. В бетон добавляются присадки, повышающие сопротивление дождевой и атмосферной влаге. Не допускается появление поперечных и продольных трещин в толще отмостки. Толщина бетона делается 7 – 10 см.
Правила и критерии выбора марки бетона для фундамента
Характеристики определенного класса регламентируются нормативами, стандартами, прописываются в технических условиях ТУ. Для каждой марки разрабатываются карты технологического процесса с учетом строительных правил.
Чтобы определить, какую марку бетона использовать для фундамента, нужно учесть несколько факторов влияния:
- общая нагрузка от строения на основание;
- свойства и описание почвы;
- климатические показатели в заданном геодезическом регионе;
- присутствие подвала, гаража в подземной части;
- вид фундамента (ленточный, плитный, свайный).
Обычный вид товарного бетона М150, М 200, М 250 используется для штатного и индустриального строительства в обычных условиях. Есть специальные растворы с усиленным сопротивлением высоким температурам, защитой от радиационного фона. Применяются составы с пористым наполнителем в виде шлака, керамзита, опилок для снижения потерь тепла через основание.
С учетом нагрузки
Сбором нагрузок на фундамент занимаются профессиональные конструкторы. Владелец дома может приблизительно посчитать вес дома, но определить действие снегового или ветрового усилия с учетом парусности кровли будет непросто. Для этого используется множество таблиц со специфическими коэффициентами.
Определить какой бетон нужен для фундамента дома можно подсчетом общего веса строения и действующих нагрузок:
- Вес стен. Высчитывается объем ограждающих конструкций и умножается на объемный вес материала. Принимаются во внимание балки проемов, выступы, эркеры, лоджии и балконы.
- Вес перекрытий. Рассчитывается вес балок, прогонов, ригелей, добавляется масса материала перекрытия и пола.
- Вес покрытия. Суммируется нагрузка от конструкции крыши, стропил, обрешетки, кровельного покрытия.
- Постоянная нагрузка. Принимается во внимание оборудование, мебель, люди, коммуникации.
- Временная нагрузка. Рассчитывается вес снега, учитывается напор ветра.
Рекомендации в вопросе выбора марки приводятся в проекте дома, поэтому пользователю чаще всего нужно брать класс из технической документации по строительству.
По свойствам грунта
Характеристики почвы в месте возведения объекта учитываются для правильного выбора. К важным свойствам относится пучение грунта, что говорит о деформации и сдвиге слоев при смене сезона. Вздутие зависит от состава земного слоя.
Скальные и песчаные почвы относятся к категории со слабыми свойствами пучения, они отличаются однородной структурой, поэтому равномерно рассредоточивают усилия по телу фундамента. На стабильных землях применяется марка М 200.
Глинистая почва и суглинки сильно вспучиваются весной с потеплением и в случае морозов. В холод глина увеличивается в объеме. Слои вздуваются неравномерно из-за неравномерного увлажнения почвы. Для фундамента на нестабильных видах почвы используется марка М 300 и М 400.
По конструкции основания
Марка применяемого бетона зависит от типа основания, например, строится цоколь, подвальный гараж, подземный погреб или монолитная плита. В последнем варианте важно, будет такое основание с подогревом или выполнено в виде холодной опоры.
Играет роль отметка стояния почвенных вод в весенний период и глубина промерзания земли. Водонепроницаемость бетона марки М 200 ниже, чем у состава М 350, потому пользу последнего нельзя переоценить. Чтобы сэкономить, используется М 200, но делается наружная изоляция от влаги из рубероида на специальной мастике.
Свайные фундаменты острием опираются на стабильный пласт грунта, поэтому расчет касается глубины закладки столбчатых опор. Для таких конструкций применяется марка не ниже М 350, а ростверк делается бетоном М 300. Просчитывается несколько вариантов для нахождения хорошего варианта с точки зрения экономичности, несущей способности и водонепроницаемости.
Изготовление бетона
Вода в бетонной смеси берется с ½ объема от аналогичного показателя цемента. Всегда есть желание добавить больше воды для повышения пластичности. Но излишняя жидкость не реагирует с цементом и остается в виде некомпенсированных участков. В процессе твердения вода испаряется сквозь толщу бетона и на ее месте образовываются пустоты, которые влияют на показатель прочности.
Стандартное соотношение бетона: 1:3:5:0,5, где компоненты распределяются в соответствии: цемент, песок, щебень, вода (в объемном соотношении). Из цемента марки М 400 при такой пропорции получается марка бетона М 200, но если применять цемент М 500, то при таком составе получится бетон М 350.
Расчет количества раствора
Фундамент любой конструкции делится на участки, которые имеют геометрические размеры для подсчета объема. Кубатура разрозненных элементов складывается и получается общий объем.
Для бетонирования 15,2 м³ (ленточный фундамент) требуется 9,5 частей компонентов (1:3:5:0,5). Делим 15,2 / 9,5 = 1,6 м³, где:
- цемент — 1 часть = 1,6 м3 х 1,6 (объемный вес цемента) = 2,56 т (52 мешка по 50 кг или 103 мешка по 25 кг);
- песок — 3 части = 1,6 м3 х 3 х 1,5 (объемный вес песка) = 7,2 т, можно заказать КАМАЗ
- щебень — 5 частей = 1,6м3 5 х 2,1 (объемный вес щебня) = 16,8 т (покупать насыпом).
Рассчитывается каждый конкретный вариант, при этом учитывается расположение конструкции. Фундамент конструируется так, чтобы меньше было нагрузок сдвига, изгиба, а действовало только сжатие или растяжение. На такие усилия бетон работает более результативно.