Щебенка при устройстве фундаментов используется достаточно активно. Она присутствует в бетоне и подушке, выполняемой в виде основания. Материал является важной составляющей дренажных систем, садовых дорожек и многого другого. При этом не все фракции имеют одинаковое применение. В связи с этим возникает вопрос, какой щебень нужен для фундамента дома — его размеры, структура, свойства? Попробуем разобраться.
Виды щебня
Классификация щебня производится по:
- исходному материалу;
- фракции;
- прочности;
- морозоустойчивости;
- лещадности.
Гравий и щебень для фундамента получают из разных источников. Их можно разделить на несколько групп:
- горные породы плотной структуры;
- некондиционные отходы, появляющиеся в процессе работы горных предприятий;
- промышленные отходы металлургических производств и теплоэлектростанций;
- дробленый бетон.
Использовать тот или иной материал на этапе заливки фундаментов можно лишь в случае его соответствия нормативным требованиям, прописанным в ГОСТ 8267-93 и ГОСТ 32495-2013. В них указываются технические характеристики и различные параметры, допустимое содержание инородных включений и вредных примесей, правила приемки и существующие способы контроля.
Методы испытаний и анализа описаны в других государственных стандартах и отраслевых техусловиях.
Классификация по материалу
Щебень производят из горных пород или сырья, полученного в результате технологических или разрушительных процессов. В строительстве можно использовать материал:
- гранитный;
- известняковый, или известковый;
- гравийный;
- из шлака;
- появившийся в результате вторичной обработки.
Специалист на вопрос, какой щебень лучше для фундамента, ответит, что гранитный. Он отличается максимальной прочностью и средней морозостойкостью. Получают материал путем механического размельчения больших кусков горных пород. Его фракции доходят до 40-80мм. Зерна имеют шероховатую поверхность, обеспечивающую хорошее сцепление с бетоном, и острые углы.
Известковый щебень не рекомендуется использовать для устройства фундамента дома. Единственным его достоинством является низкая стоимость. Прочность такого камня слишком мала, чтобы его можно было выбрать в качестве наполнителя бетонной смеси, заливаемой под массивное сооружение. Известняковая щебенка больше подходит для выполнения отмостки или уплотняющего основания.
Гравий образовывается в природных условиях в процессе постепенного разрушения твердых пород. Его добывают в открытых карьерах, поэтому сыпучий материал содержит глинистые и пылеватые примеси. Гравий бывает:
По сравнению с гранитным щебнем, гравий имеет более мелкие фракции – до 10мм, и сглаженную форму углов. Материал с шероховатой поверхностью допускается использовать при возведении монолитных фундаментов, а предназначением гладких камней является ландшафтный дизайн. Гравий обладает природным окрасом. Его цвет бывает черным и белым, серо-голубым и розовым, коричневым и желтым, а оттенки при разной влажности и освещении камня – меняются.
Шлаковый щебень появляется в процессе раскалывания и деления на фракции отходов металлургического производства. В целом, он является хорошим наполнителем бетона и обходится гораздо дешевле других аналогичных материалов, но в большинстве случаев для фундамента дома использовать шлак не рекомендуется.
Вторичный щебень получают путем дробления старых бетонных или железобетонных конструкций. Его себестоимость получается вдвое дешевле гранитных аналогов. При возведении фундамента малоэтажного дома можно обходиться без природного щебня, заменяя его искусственным камнем. Но при этом грунтовое основание должно быть устойчивым.
Фракции
Градация щебня производится по наименьшему и наибольшему размеру зерен, присутствующих в определенной фракции:
Прочность
Данная характеристика определяется маркой щебня по дробимости. Она выясняется опытным путем при воздействии на материал сжимающих нагрузок. Для фундамента требуется выбрать щебень М1200, а для подушки достаточно будет использовать камни средней прочности – М800.
Дробленый бетон уступает по прочности гранитному аналогу. Он выпускается только трех марок М300, М400, М600.
Морозостойкость
Характеризуется количеством полных циклов замораживания/оттаивания, при которых прочность щебня остается на допустимом эксплуатационном уровне. Для монолитного фундамента следует выбирать F400. Для справки – морозостойкость дробленого бетона составляет не более 50 циклов.
Лещадность
Показатель относится к процентному содержанию пластинчатых и игловатых камней в общей массе щебенки. Чем меньше будет данная цифра, тем более качественным окажется щебень. Оптимальный вариант – кубовидная форма зерен с содержанием лещадных пластин не более 15 процентов, но в бетоне допускается присутствие пластинчатого и игловатого щебня до 50 процентов.
Для гравия показатель лещадности не может превышать 35 процентов.
Вредные компоненты
Щебень должен обладать хорошей стойкостью к химическим реакциям в щелочной среде цемента. Кроме того, камень не может содержать компоненты, провоцирующие коррозию арматурных стержней и закладных деталей. При замесе бетона, в раствор вместе с наполнителем не должны попасть вредные засоряющие включения.
Примеси в щебне, снижающие прочность бетона:
- глинистые минералы;
- органические вещества, в том числе уголь, кислоты, горючие сланцы;
- асбест;
- минералы, подверженные выветриванию – хлориты, апатиты, фосфориты и т.д.
Качество бетонной поверхности, а также внутреннюю коррозию монолита вызывают:
- серосодержащие минералы;
- слюда;
- слоистые силикаты;
- гипс;
- оксиды железа.
Коррозии арматуры в теле бетона может поспособствовать щебень, включающий галогеносодержащие минералы.
Все вышеописанные примеси могут находиться в горной породе, но не более определенных нормативами значений. В зависимости от вредности компонентов, их допустимое содержание варьируется в пределах 0,1-15% по массе или объему.
В дробленом бетоне высокого качества (I группа) должны отсутствовать засоряющие примеси, такие как:
- стекло;
- кирпич;
- керамика;
- древесина;
- отделочные и изоляционные материалы.
В трех других группах (II-IV) содержание подобного сора допускается в пределах 1-7% от массы вторичного щебня.
Приемка
Проверку качества щебня производят партиями для каждой фракции отдельно. При этом учитывают:
- наличие пыли, а также глинистых частиц и комков;
- присутствие менее прочных по отношению к основной массе пород;
- содержание лещадных зерен в составе сыпучего материала.
Подготовку проб осуществляют в соответствии с действующими нормативами. Такие характеристики как прочность и морозостойкость определяет предприятие-изготовитель каждый раз при изменении места получения исходного сырья и периодически при плановых испытаниях.
Объем и массу отгружаемого щебня выясняют путем взвешивания порожнего и загруженного автомобиля. При этом учитывают влажность и коэффициенты уплотнения материала. Транспортируют камни навалом, а хранят в условиях, предотвращающих засорение, замачивание и загрязнение.
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)
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.
Выбирая марку щебня, покупатель сталкивается с затруднением, поскольку все они обладают определенными эксплуатационными характеристиками. Стройматериал применяют для оборудования площадок, подъездных дорог, дачных дорожек, бассейнов. Среди разнообразия подобрать щебень для фундамента, обладающий качествами прочности и долголетия, нелегко.
Основные характеристики и классификация щебня
Начав возведение основы дома, владелец решает, какой щебень нужен для фундамента. Целесообразно руководствоваться нормативными документами, дающими классификацию и технические характеристики щебня. В СНИП (строительных нормах и правилах) содержатся сведения о допустимых нормах примесей. Популярно эти нормы и требования изложены в статье.
У материала много вариантов, отличающихся по эксплуатационным характеристикам. Использовать щебень нужно с их учетом. Стройматериал классифицируется в соответствии со следующими параметрами:
- материалом;
- чистотой;
- фракционностью;
- лещадностью;
- прочностью;
- морозостойкостью.
Определяя, какой фракции щебень лучше для фундамента дома, необходимо учитывать эти параметры.
Содержание технических характеристик щебня
О значении чистоты
Чистота материалов для фундамента из щебня – один из параметров его высокого качества. В него попадают посторонние включения. Выбирая материал, необходимо ознакомление с паспортом качества товара, где отражен процент включений. Щебень не должен иметь примесей (больше допустимой стандартом нормы), провоцирующих коррозию. Недопустимо попадание в раствор вредящих его прочности включений:
- фосфоритов, хлоритов, апатитов;
- сланцев, угля, кислот;
- волокон асбеста.
Присутствие вкраплений допускается в нормативном объеме. Они не могут занимать более 0, 1 до 15%. Содержание их выше данного показателя разрушает бетонный монолит.
Что нужно знать о лещадности щебня
Этот параметр дает представление о соотношении камней разной формы. Существует 4 основных разновидности:
- кубовидных зерен;
- остроугольных;
- клиновидных;
- лещадных.
Лещадность указывает на наличие пластинчатых и игольчатых фрагментов. Чем выше процент лещадности, тем ниже качество щебня. Наиболее прочными считаются кубовидные камни. Бетон из них имеет однородную высокую плотность. При устройстве фундамента жилья применяют гранитный камень. По лещадности щебень имеет разновидности:
- 1-я из них состоит из кубовидных зерен, применяемых для основы зданий.
- Вторая группа, имеющая 10-15 % других видов материала, тоже пригодна для этих целей.
3 группа – это известняковые породы, включающие от 15- 50 % некондиционного щебня. У камней слабое сцепление, поэтому они не годятся для строительства основы зданий. Допустимы варианты использования их под подушку и для фундамента из щебня, фракция которого по лещадности составляет 25-35 % неполноценного материала. Камни, относящиеся к 1 и 2 группам, максимально соответствуют для изготовления основы зданий.
Не рекомендуется применение для основы зданий некондиционного щебня. С течением времени он начнет крошиться, расслаиваться и потеряет надежность.
О влиянии морозостойкости
Измерением показателя морозостойкости считается количество циклов полного замерзания и оттаивания камня без потери технических качеств. Он обозначается буквой «F», (с английского «frost» или мороз). У щебня из различных материалов следующие параметры морозостойкости:
- из известняка – F25÷F100;
- бетона – F50÷F75;
- шлака – F75÷F200;
- гравия – F200÷F300;
- гранита – F300÷F400.
Для основы домов применяют щебень, коэффициент морозоустойчивости которого равен F250—300.
Марки прочности щебня
У разновидностей материала есть марка прочности, установленная путем выяснения коэффициента высоких нагрузок, истираемости, давления, дробления:
- М200 — щебень очень низкой прочности;
- М300 и М600 — низкой прочности;
- М600 и М800 — средней прочности;
- М800 и М1200 — оптимальной прочности;
- М1200 и М1400 — высокой прочности.
Подушку изготавливают на основе марки М800. Фундамент рекомендуется заливать с маркой камня М1200.
О фракционности щебня
Камни фракционируют при просеивании. Прежде, чем принять решение, какой фракции щебень нужен для фундамента дома, желательно ознакомиться с ее видами:
- Материал Европейского стандарта, исчисляемый в миллиметрах, имеет фракции: 3÷8, 5÷10, 10÷15, 15÷20, 20÷40, 40÷80.
- Щебень с наличием нестандартных форм, заказанный потребителем.
Для строительства основы зданий оптимальными будут фракции: 5 -10 мм, 10 -20 мм и 20- 40 мм.
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:
- Шлак снижает прочность бетона.
- 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.
Значение фракций щебня для качества фундамента
От использования различных фракций щебня зависит качество фундамента. Они выполняют в бетоне ряд функций:
- Делают состав более плотным.
- Обеспечивают минимальную усадку.
Качество бетона достигается снижением количества пустого пространства, что возможно при правильном соотношении материалов, входящих в состав бетонного раствора. Его оптимальный состав содержит щебень разных размеров. Это способствует заполнению пустот более мелкими зернами.
Об основных критериях выбора щебня
В основе выбора стройматериала под фундамент лежат многие параметры. Но существует ряд обстоятельств, которые приходится учитывать при строительстве:
- Главный критерий выбора – бюджет, позволяющий приобрести лучший вид материала, который обеспечит качество и долговечность дома.
- Заменой гранитному камню станет гравийный, стоимость которого ниже, а качество позволяет использовать его для возведения фундамента.
- Материал выбирают с учетом замешивания раствора (ручного или механизированного).
- Одноэтажные здания строят на основе с гравийным материалом. Многоэтажные строения нуждаются в прочном основании на гранитном. Легкие постройки выдержит известняковый.
- Выбирают фракцию зерен в зависти от размеров арматуры.
Если возникают сомнения, можно ли заливать фундамент без щебня, то понятно, что основа дома без камня будет недолговечной и опасной. Для основы строений подойдут два самых крепких сорта гравий и гранит.
Стройматериал не должен иметь радиоактивного фона, быть экологически чистым, но в отдельных горных породах содержатся радиоактивные вещества. По их наличию материал делят на 3 класса:
- 370 Бк/кг – для жилья.
- До 740 Бк/кг – дорог в населенных пунктах.
- Свыше 740 Бк/кг д – трасс.
Выбирая материал, уточнять наличие радиации по сертификату товара, поскольку факты его завышения в практике бывают.
Об оптимальных пропорциях бетона для фундамента
Прочность фундамента зависит от способа приготовления раствора и его состава. Это подтверждает таблица, отражающая соотношение необходимое для определенной марки бетона. Меньшая прочность у марок М100 и М150. Более прочной считают марку М450.
Таблица соотношения компонентов для бетона на 1 м 3
| Марка бетона | Марка цемента | Объем воды |
л/м 3 бетона
кг/м 3 бетона
кг/м 3 бетона
кг/м 3 бетона
Чтобы просчитать, сколько надо щебня на один куб бетона для фундамента, необходимо учитывать крепость цемента. Для его марок в таблице приведено количество всех компонентов в расчете на 1 м 3 .
Выбор фракции
Их размер исчисляется в миллиметрах и имеют следующие разновидности:
- Крупнозернистые (от 20 х 70 до 40 х 70 мм) – для фундаментов промышленных зданий.
- Зерна средних размеров (от 20 х 40 до 25 х 60 мм) – основ жилых построек.
- Мелкозернистые (от 3 х 8 до 5 х 20 мм) – отмостки и фундамента.
Нестандартные фракции (3 х 8 или 70 х 120 мм, до 300 мм) для основ домов не применяются.
Использование щебня при строительстве оснований под здания
Фундамент состоит из нескольких частей (бетонной основы, подушки, фундамента, отмостки), вопрос о том, какая фракция нужна для фундамента при его возведении необходимо решать в комплексе, так как для каждой части используются разные виды материалов и размеров фракций:
- Щебеночная подготовка под фундамент, проводимая для сохранения жидкости, – 1-й слой для фундамента. Фракцию 40 х70 заливают битумом или выкладывают слой из бетона (10 см), для чего берется щебень размером 10 х20 мм.
- Используют насыпной фундамент из щебня среднезернистого с размером 20 х 40 для укладки подушки.
- Марка бетона М 600 применяется, чтобы щебеночное основание под фундамент было прочным. Известняковый щебень для подушки не используют из-за его сильной усадки.
- В момент составления раствора может возникнуть затруднение, щебень какой фракции нужен для фундамента. Для него выбирается размер, равный 5 -10 мм, 10 -20 мм и 20- 40 мм.
- Для отмостки важно создать дренаж. В нее укладывают бетонный щебень или из известняка. Фракция используется мелкозернистая.
Выбор щебня можно сделать, учтя все особенности возводимого фундамента. Важно предусмотреть особенность грунта и размеры строения при расчете допустимого давления на фундамент. Для жилых строений в несколько этажей основание предпочтительнее строить со щебнем из гранита. Легкие постройки выдержит известняковый и гравийный.
