Бетон и раствор для фундамента

Фундамент — это неотъемлемая часть любого здания; от того, правильно ли выбраны его конструкция, а также строительные материалы, зависит прочность и надежность всего сооружения.

Затраты на возведение фундамента малоэтажного здания могут составлять 25–40% от всей стоимости строительства.

Конечно, всегда присутствует стремление оптимизировать расходы. В отношении фундамента такая оптимизация должна проводиться не в ущерб качеству. В то же время, избыточная прочность тоже не нужна, поскольку приводит к ненужным дополнительным расходам.

Поэтому расчет конструкции фундамента всегда желательно доверить сотрудникам проектного бюро; в итоге расходы на оплату их работы окупятся.

В поиске оптимального варианта производятся расчеты по предельным состояниям, и выбор конструктивного решения производится таким образом, чтобы в фундаменте и основании ни одного предельного состояния не возникало.

Для чего нужен фундамент

Основная функция фундамента — распределение нагрузки от конструкции на основание.

Поэтому прежде чем выбирать тип конструкции и материалы, анализируют грунты на строительном участке.

В соответствии с ГОСТ 25100–82 «Грунты. Классификация», основания бывают скальными и нескальными; первые считаются более прочными.

Исследуется плотность грунта, его физико-химические свойства, уровень влажности, глубина промерзания и уровень залегания грунтовых вод. Все это делается с целью выяснить, является ли основание надежным, однако его надежность не является величиной абсолютной и зависит от нагрузки, ведь, действительно, основание, достаточно надежное для легкого деревянного дома, для многоэтажного кирпичного здания таковым может уже не являться.

В любом случае, прочность грунта всегда ниже, чем у бетона (камня) или металла на несколько порядков. К тому же, грунты работают только на сжатие и сдвиг, не воспринимают нагрузки на растяжение, обладают ползучестью, из-за которой даже после прекращения нагружения деформации продолжают расти.

Вследствие неравномерной осадки грунта могут возникнуть различные виды деформации здания: изгиб подошвы плитного фундамента с последующим прогибом здания, перекос здания, крен, поворот, кручение, горизонтальные смещения.

В результате проведенных инженерных изысканий выбираются решения.

В случае неудачного сочетания глинистых либо суглинистых грунтов с высокой влажностью и близким залеганием грунтовых вод практически неизбежно пучение грунтов. Иногда не остается ничего больше, чем устроить дренаж на участке или полностью заменить грунт. В менее сложных случаях бывает достаточно выбрать подходящий тип фундамента и материалы, из которых он будет изготовлен.

Типы фундаментов

Различают четыре основных разновидности фундаментов, в зависимости от формы.

Плитный фундамент

По форме это сплошная плита толщиной от 40 см. Такая конструкция равномерно распределяет на основание нагрузку от здания, а потому подходит для любых типов грунтов.

Вокруг плиты укладывают утеплитель, чтобы отсечь точку промерзания грунта. Проблема только в том, что обустройство плитного фундамента требует объемных земляных работ и большого расхода материалов. Плитный фундамент также не позволяет устроить подвальное или цокольное помещение.

Ленточный фундамент

Это, действительно, фундамент в форме ленты шириной, максимум, 60 см, которая проходит под наружными и внутренними несущими стенами, а в некоторых случаях и под перегородками здания.

Этот тип фундамента подходит для слабых грунтов, позволяет устраивать внизу подвальные помещения и экономить материалы. Поэтому такой вариант в частном строительстве очень популярен, тем более, что сделать ленточный фундамент можно своими руками.

Столбчатый фундамент

Если ленточный фундамент имеет форму ленты, то столбчатый представляет собой отдельные опоры, которые располагают под колоннами, пересечениями стен, а также под стенами с определенным шагом, который, как и диаметр опор, выбирается в соответствии с проектом.

В некоторых случаях опоры объединяются ростверками, которые располагаются под несущими стенами здания. Столбчатый фундамент позволяет экономить строительные материалы, не требует масштабных земляных работ и годится для слабых и неоднородных по прочности грунтов, но, в основном, применяется для не тяжелых построек (деревянных, бескаркасных), а также зданий больших габаритов.

Свайный фундамент

Этот вариант подходит для крупных тяжелых зданий и слабых грунтов.

На свайном поле бурят скважины, в которые заглубляют отдельные опоры. Их объединяют ростверками.

Важно!

Ленточные и столбчатые фундаменты заглубляют ниже точки промерзания грунта, которая в разных регионах расположена на разной глубине. Глубину заложения выбирают согласно СП 22.13330.211 «Основания зданий и сооружений» (СНиП 2.02.01-83).

По типу изготовления фундаменты бывают монолитными и сборными. В первом случае фундамент заливается на строительной площадке, во втором — монтируется из готовых элементов:

1. плитный фундамент изготавливают монолитным железобетонным;
2. ленточный фундамент выполняется из железобетона, бетонных блоков или бутовой кладки;
3. столбчатый фундамент бывает бетонным или кирпичным;
4. свайный заливают на площадке (буронабивные сваи) или подвозят готовые сваи заводского изготовления.

Монолитные фундаменты

Монолитные железобетонные фундаменты отличаются высокой прочностью и долговечностью, их можно изготавливать без применения специальной монтажной техники, они не имеют швов, что плюс, а также могут иметь любую форму.

Однако по сравнению со сборными фундаментами из готовых элементов, их изготовление сложнее, занимает больше времени, включает сложные и трудоемкие работы по армированию.

Согласно СП 63.13330.2018 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения», конструкция должна иметь такие начальные характеристики, чтобы обеспечить в течение всего срока эксплуатации безопасность и эксплуатационную пригодность, и исключить разрушения любого характера.

Это обеспечивается выполнением требований:

1. к расчетам конструкции;
2. к бетону;
3. к арматуре;
4. к требованиям по эксплуатации.

В городской застройке чаще применяют сборные фундаменты. В частном строительстве предпочитают залить фундамент из бетона.

Требования к бетону для изготовления монолитного фундамента

Фундамент частично заглубляется в грунт (глубина заложения регулируется СП 22.13330.211 «Основания зданий и сооружений»), поэтому он будет неизбежно подвергаться неблагоприятным воздействиям от влаги, содержащейся в грунте и растворенных в ней солей, щелочей, кислот. В России на большей части территорий грунты кислые, то есть, содержат кислоты и соли, а грунтовые воды считаются слабоагрессивной средой. Чем более влажный грунт на участке, тем сильнее выражено негативное воздействие:

1. Если фундамент каменный или кирпичный, он будет пропускать воду.
2. Любые швы могут дать протечку.
3. Металлические элементы подвергаются коррозии.
4. Бетон также страдает от воздействия влажности. Поскольку это пористый материал, по системе капилляров вода может подниматься вверх на высоту до 2 м. Соли и кислоты из грунтовых вод могут вступать в реакции восстановления с соединениями бетона с образованием водорастворимых солей, которые будут вымываться водой (ослабление структуры бетона). Намокание бетона приводит к развитию и росту плесени, грибка, лишайников на его поверхности и в порах, кроме того, увеличивается теплопроводность бетона (фундамент становится холодным). Также сырость может проникать во внутренние помещения.
5. Вода из грунта может также повреждать инженерные сети, колодцы инженерных коммуникаций, теплотрассы.

Все бетонные и каменные конструкции, которые имеют контакт с грунтовой влагой, должны быть защищены в соответствии с СП 28.13330.2012 «Защита строительных конструкций от коррозии».

Различают первичную и вторичную защиту. К первой относятся меры по изготовлению водонепроницаемого бетона, ко второй — мероприятия, позволяющие изолировать бетонную конструкцию от непосредственного контакта с влагой (пропитки, мастики, оклеечная гидроизоляция, лакокрасочные составы, штукатурные покрытия с особыми свойствами, облицовка, биоциды и антисептики).

Как сделать бетон для фундамента

Итак, бетон для фундамента должен отвечать определенным требованиям. С одной стороны, его прочность должна быть достаточной, чтобы выдержать нагрузку от здания, с другой стороны, раствор для фундамента должен быть удобным в работе, а готовый бетон — устойчивым к влиянию негативных внешних факторов (водостойким, морозостойким).

Поэтому, чтобы сделать бетон для фундамента, нужно выполнить определенные требования к его составу:

1. применяют устойчивые к агрессивным средам цементы, например, портландцементы, глиноземистые цементы, шлакопортлндцементы, безусадочные и цементы низкой водопотребности;
2. применяют в качестве мелкого заполнителя кварцевый песок класса I, в качестве крупного заполнителя — фракционированный щебень и щебень из гравия марки по дробимости не ниже 800, щебень из осадочных пород марки по дробимости не ниже 600 и водопоглощением не выше 2%, гравий;
3. применяют специальные добавки для бетона, в первую очередь, пластификаторы и гидрофобизаторы, а также фибру.

Как известно, основная характеристика бетона — его прочность на сжатие. По этому параметру бетоны подразделяют на классы.

Выбор класса бетона зависит от типа здания:

1. деревянные дома, малоэтажные здания имеют относительно небольшой вес, поэтому для фундамента подойдет бетонная смесь класса В15 (М200);
2. для частных домов в 2–3 этажа годится раствор для заливки фундамента В22,5–В25 (по старому обозначению это бетон М300–М350);
3. для многоэтажных домов прочность бетона для фундамента должна соответствовать проекту (вплоть до В45), водостойкость от W6, морозостойкость от F250.

Рассмотрим бетон класса В25. Он относится к тяжелым бетонам плотностью около 2400 кг/м³, водостойкость W8, морозостойкость F300.

Чтобы приготовить куб бетона В25, потребуется:

1. портландцемент высокой прочности ЦЕМ I 32,5Н–ЦЕМ I 42,5Н — от 380 кг;
2. щебень — 1080 кг;
3. песок — 800 кг;
4. вода — около 155 л.

Помимо этого, потребуются специальные добавки, которые включают в состав бетона для фундамента.

Каталог продукции CEMMIX

CemFibra 150гр.

Универсальное полипропиленовое армирующее волокно для добавки в раствор.

Каталог продукции CEMMIX

Фибра базальтовая CemFibra R, пакет 1000г.

Базальтовая фибра (из ровинга),  предназначена для объёмного армирования бетонов, строительных растворов и композиционных материалов.

Каталог продукции CEMMIX

CemAqua 5л

Водоотталкивающая добавка для строительных растворов

Каталог продукции CEMMIX

CemPlast 5л

Суперпластификатор для бетона

В первую очередь, пластификатор, потому что полученная бетонная смесь имеет класс по удобоукладываемости П2. Это значит, что бетон потребует обработки после укладки.

В раствор бетона для фундамента рекомендуется добавка пластификатора CemPlast производства Cemmix.

Добавка вводится в количестве 0,5–2 л на каждые 100 кг цемента, что позволяет без добавления избыточной воды повысить удобоукладываемость смеси до П5, то есть получить бетон, который будет самоуплотняться, а также обеспечить следующие преимущества по сравнению с бетоном без добавок:

1. повышение прочности;
2. получение более плотного бетона с малым количеством и малым диаметром пор, а также повышенными характеристиками по водонепроницаемости и морозостойкости;
3. возможность уменьшить количество цемента в замесе на 10–15% без снижения прочности;
4. уменьшение водопотребности смеси;
5. предотвращение расслоения раствора;
6. активизацию лежалого цемента.

Также рекомендуется добавлять в раствор полипропиленовую либо базальтовую фибру для повышения прочности бетона, уменьшения усадочных явлений, предупреждения трещинообразования и повышения ударной вязкости бетона.

Советуем изучить: Для замены арматуры

Для повышения водоотталкивающих характеристик фундамента рекомендуется в бетонную смесь добавить также гидрофобизатор CemAqua.

Эта добавка подходит для всех видов бетонных работ и для кладочных растворов.

CemAqua работает как гидрофобизатор и пластифицирующая добавка, позволяя получать пластичные бетонные смеси и бетон, обладающий водо- и грязеотталкивающими характеристиками, при этом «дышащий».

Также гидрофобизатор позволяет экономить цемент, повышает морозостойкость бетона, увеличивает прочность, препятствует появлению высолов, плесени на поверхности бетона и снижает теплопроводность бетона путем предотвращения намокания.

Важно!

Добавки Cemmix совместимы друг с другом. При необходимости применить гидрофобизатор и пластификатор, общее требуемое количество добавок распределяют, к примеру, 30 на 70.

Как правильно приготовить цементный раствор для монтажа сборного фундамента

Монтаж сборного фундамента осуществляется с применением кладочных растворов на основе цемента. Раствор составляет 25–30% от всего объема кладки.

Такие растворы состоят из цемента, песка с максимальной крупностью зерна 2,5 мм, воды и различных добавок. Иногда в состав растворов вводят известь, глину и другие компоненты.

Состав и характеристики кладочных растворов регулируются СП 70.13330.2012 (СНиП 3.03.01-87). «Несущие и ограждающие конструкции. Каменные конструкции».

По прочности растворы для кладки маркируются от М0 до М200.

Выбор марки и состава раствора производится в соответствии с проектом.

Помимо прочности, также очень важны подвижность раствора и отсутствие расслаивания. Все эти характеристики обеспечиваются добавлением в растворы для кладки пластификатора CemStone (специальная добавка для кладки).

Такой раствор хорошо уплотняется, обеспечивая повышение прочности кладки в 1,5–2 раза.

CemStone увеличивает срок жизни кладочного раствора до 5 часов, устраняет расслаивание, сокращает время набора прочности раствора (до 7 суток вместо 28 без добавки), повышает прочность, морозостойкость, водоотталкивающие характеристики и, конечно, удобоукладываемость раствора без добавления лишней воды.

CemStone позволяет уменьшать долю бетона в замесе на 10–15%.

Каталог продукции CEMMIX

CemStone 5л

Комплексная добавка для кладочных и строительных растворов.

Каталог продукции CEMMIX

CemAqua 5л

Водоотталкивающая добавка для строительных растворов

Наиболее распространен для кладочных работ раствор марки М100. На куб раствора требуется:

1. цемент ЦЕМ I 32,5Н–ЦЕМ I 42,5Н — от 250 кг;
2. песок — 1580 кг;
3. вода — 140 л;
4. добавка CemStone – 1,25 л.

Также рекомендуется добавление гидрофобизатора CemAqua.

Как сделать бетон для фундамента своими руками

При частном строительстве можно заказать готовый раствор для фундамента или замесить его самостоятельно, пользуясь бетономешалкой либо строительным миксером. Некоторые умельцы замешивают растворы даже лопатой, накидывая материалы, пока они не смешаются.

Чтобы сделать бетон для фундамента или раствор для кладки своими руками, удобнее пользоваться объемными мерами, например, обычными 10-литровыми ведрами.

Пропорции растворов для заливки фундамента и для кладки приведены в таблицах.

Таблица 1. Растворы для кладки

Таблица 2. Пропорции компонентов бетона по объему

Современные добавки для бетона и строительных растворов позволяют добиваться повышенных характеристик по прочности, водонепроницаемости, морозостойкости, удобоукладываемости. Приобрести их можно оптом, в розницу и онлайн.