Сьогодні жодне будівництво не обходиться без бетону. А довговічність будь-якого споруджуваного об’єкта залежить від того, наскільки міцний фундамент буде під ним. Тому необхідно точно знати, як вибрати бетон для фундаменту, щоб забезпечити стійкість основи до значних статичних навантажень. Насамперед постійний тиск, спрямований вертикально вниз, на фундамент чинить сама будова. У виробничих цехах створюється додаткове вібраційне навантаження від обладнання, що працює. Вплив на фундамент може чинитися і знизу, якщо під ним знаходиться нестабільний ґрунт.
Зважаючи на аналіз цих та інших чинників, що впливають на міцнісні властивості бетону, й ухвалюється рішення про вибір відповідного матеріалу для надійного фундаменту.
Як виготовляється бетон
У процесі виробництва бетону в певній пропорції замішують чотири основні компоненти:
- цемент, що зв’язує між собою частинки заповнювача;
- великі фракції — гравій і щебінь;
- дрібні фракції — пісок;
- вода, без біологічних і хімічних домішок.
Чим вища в’яжуча властивість цементу, тим якіснішою вийде суміш. Для поліпшення властивостей бетону до його складу можуть вводитися також різні домішки — пластифікатори, гідрофоби тощо. Подача сировини має здійснюватися чітко згідно з рецептурою, яка визначається державними стандартами — ДСТУ. Компоненти ретельно змішуються впродовж певного часу до досягнення повної однорідності суміші.
Якісний бетон завжди відповідає двом головним критеріям. Насамперед він має гарну легкоукладальність, яка відповідає способу ущільнення, що буде застосований надалі. Також під час транспортування та укладання бетон має зберігати однорідність, яка була досягнута в процесі приготування суміші.
Технічні характеристики та фізичні властивості
Щоб зробити правильний вибір, купуючи бетон для фундаменту, необхідно враховувати кілька ключових характеристик. Усі вони відображені в буквено-цифровому індексі, який надається кожній готовій бетонній суміші. У такому індексі зашифровано марку бетону (М), його клас міцності (В), легкоукладальність/рухливість (P), водонепроникність (W), морозостійкість (F).
Міцність
Визначається маркою бетону (М) і вказує на здатність матеріалу витримувати навантаження на стиск. Межа міцності на стиск виражається в кгс/см² і міститься в діапазоні чисельних значень від 50 до 1000. Найчастіше в будівництві застосовуються бетони марок від М100 до М500.
Марка — показник, що визначає середнє значення міцності (максимальне навантаження, яке витримує 1 см² суміші після затвердіння). Паралельно з поняттям «марка» застосовується термін «клас бетону». Він позначається літерою «B» і числом, та вказує на гарантоване значення міцності бетону (тиск, який він може витримувати без руйнування) з урахуванням статистичної похибки, виражене в мегапаскалях (МПа). Найбільш поширені бетони класу від B1 до B60.
Морозостійкість
Здатність бетону витримувати цикли заморожування і відтавання, зі збереженням своїх міцнісних характеристик, маркується буквою «F». Цей параметр визначає зносостійкість бетону. Максимальне число циклів у поширених марок варіюється в діапазоні 50 до 300. Максимальна стійкість до низьких температур і суворих кліматичних умов — F1000.
Водонепроникність
Стійкість пористої структури бетону до проникнення води під тиском позначається буквою «W» і коливається в значеннях від 2 до 20. Щоби підвищити цей показник під час виробництва в суміш вводять гідрофобні домішки.
Зручність укладання/Рухливість
Показник зручності укладання суміші — здатність бетону заповнювати надану форму і швидкість, з якою відбувається цей процес. За показниками легкоукладальності суміш розрізняється від малорухомої P1 до текучої категорії P5.
Довговічність
Здатність бетону зберігати свої експлуатаційні властивості впродовж тривалого часу.
Як визначитися з маркою бетону для фундаменту
Як вибрати бетон для фундаменту й не зробити помилку? Для цього потрібно врахувати цілу низку параметрів самого об’єкта, що будується, і ділянки, на якій він буде зводитися, зокрема:
- вагу майбутньої будови, яка залежить від поверховості будівлі, ваги стін і покрівлі;
- наявність підвалу або цокольного поверху;
- тримальну здатність ґрунту, що залежить від його складу, рівня підземних вод і його сезонного коливання, ступеня промерзання ґрунту.
Навантаження, яке чиниться на фундамент у процесі експлуатації будівлі — один із ключових чинників, що визначає вибір марки бетону:
- легкий бетон М100 буде вдалим рішенням для влаштування фундаменту в сухому ґрунті під невеликою госпбудівлею — сараєм, гаражем, альтанкою, теплицею;
- бетон марки М150 або М200 використовується тільки в малоповерховому будівництві та підходить для фундаментів полегшених конструкцій;
- бетон М250 і М300 можна обирати для одно-, дво- і триповерхових будівель із газобетону та піноблоків, а також для дерев’яних будівель і споруд із бруса;
- для облаштування монолітних (стрічкових і пальових) фундаментів кам’яних і цегляних багатоповерхових будинків треба обирати бетон марки М350 або міцніший; такий матеріал підходить для використання у вологонасичених ґрунтах;
- для фундаментів під комерційні споруди та висотні будинки до 20 поверхів використовується бетон марок не нижче, ніж М350 і М400;
- для фундаментів промислових об’єктів краще марки М450, М500.
Вплив властивостей ґрунту на вибір бетону
Підбір марки бетону для майбутнього фундаменту коригується характеристиками ґрунту і кліматичними умовами: сезонним промерзанням ґрунтів, кількістю опадів тощо. У мороз глинистий ґрунт може збільшуватися в об’ємі, нерівномірно піднімаючи фундамент — на різну висоту на різних ділянках, залежно від насиченості ґрунту вологою. Деформація фундаменту, що відбувається в результаті, тягне за собою деформацію стін будівлі. Щоб запобігти таким процесам, на складних ґрунтах необхідно віддавати перевагу маркам бетону М300, М350 і вище.
На сухих ґрунтах для створення стрічкових фундаментів застосовується бетон М150 і М200. Завдяки однорідній структурі таких ґрунтів піщаного і скельного типу, навіть у разі використання розчинів низьких марок, навантаження рівномірно розподілятиметься по фундаменту. Проблема лише в тому, що такі однорідні ґрунти в природі трапляються нечасто.
Але вибирати бетони низьких марок із міркувань економії однозначно не варто, навіть якщо такий матеріал підходить для об’єкта, з урахуванням усіх, названих вище, критеріїв. Річ у тім, що через невисоку міцність таких бетонів ризик того, що з плином часу вони розтріскаються, дуже великий. Навпаки, рекомендується вибирати марку бетону на порядок вищу за розрахункову, щоб уникнути проблем із фундаментом і непередбачених витрат.
Якщо питання фінансової економії принципове, а геологічні та гідрологічні умови дають таку змогу, варто розглянути можливість будівництва не монолітного, а блокового фундаменту. Ціна на ФБС і стінові блоки порівнянна із ціною на монолітну бетонну основу, однак, загальні фінансові витрати та трудовитрати в цьому випадку нижчі, а швидкість робіт — вища.
Вибір бетону залежно від типу фундаменту
Безумовно, вибираючи бетон, необхідно враховувати тип фундаменту будівлі, що будується. Найпоширенішими є стрічковий, пальовий і плитний фундаменти.
Стрічковий фундамент
Оптимально відповідний для приватних будівель фундамент — стрічковий. Він являє собою замкнутий залізобетонний контур по периметру будинку. Підходить такий тип фундаменту для зведення котеджів зі стінами із цегли, бруса, або з монолітними залізобетонними стінами. Вибирають такий фундамент і, коли необхідно зробити цокольний поверх або підвал.
Для середньоармованого стрічкового фундаменту рекомендується бетон марок:
- М200, М250, М300 — для каркасних будинків і будівель із дерев’яними перекриттями, не вищих за два поверхи, однорівневих цегляних, а також будівель із легкобетонних блоків;
- М300 — для дво- і триповерхових цегляних та кам’яних будинків, будівель із газо- і піноблоків;
- М350 — для монолітних споруд.
Враховується у виборі марки бетону і глибина залягання ґрунтових вод. У ситуації, коли водоносний шар розташований близько до поверхні, щоб уникнути розтріскування основи, рекомендується вибирати марки М350 і вище.
Під час укладання фундаменту будинку з підвальним приміщенням також використовуються бетони середніх і високих марок із гідрофобами в складі.
Альтернативою монолітному стрічковому фундаменту є збірний, для його виготовлення використовують фундаментні блоки.
Пальовий фундамент
На слабких і мерзлих ґрунтах, у місцях із високим ризиком підтоплення краще зробити пальовий фундамент. Цей тип основи являє собою бетонні стовпи, з певним інтервалом встановлені під несучими стінами. У його облаштуванні використовуються важкі бетони марок не менше М350. Зрештою, вибір марки залежить від кількості поверхів будівлі та матеріалів стін.
Плитний фундамент
Такий різновид фундаменту являє собою монолітну залізобетонну конструкцію з арматурним каркасом по всій площі будинку. Розчин заливається в котлован з опалубкою. Цей тип основи забезпечує рівномірний розподіл навантаження і підходить, зокрема, для слабких ґрунтів: у місцях із розташуванням водоносних шарів близько до поверхні й там, де ймовірні зсуви.
Під час будівництва легких конструкцій, наприклад, гаража або невеликого дерев’яного будиночка, для фундаменту можна використовувати бетон М200 і М250. Для більш значних будівель рекомендується бетон М300. У разі глинистого ґрунту — М350, М400, М450.
Як розрахувати кількість бетону
Важливо відразу розрахувати точну кількість кубів розчину для конкретного типу фундаменту, щоб залити суміш в один підхід. Інакше доведеться в терміново замовляти нову партію. Це призведе не тільки до додаткових витрат на транспортування, збільшення часу на проведення робіт, але також підвищить ризик деформації основи.
Для стрічкового фундаменту формула має такий вигляд:
V=H×A×L
Обсяг розчину V, м3;
висота стрічки (підземна+надземна частина) H, м;
ширина стрічки A, м;
загальна довжина стрічки L, м.
Для максимальної точності в розрахунках необхідно врахувати «коефіцієнт ущільнення» суміші — 1,5–2 %. Додати цей коригувальний коефіцієнт у формулу необхідно, оскільки в розрахунках використовуються параметри вже затверділого, готового до експлуатації розчину.
Підсумкова формула має такий вигляд: V=H×A×L + 0,02(H×A×L)
Для пальового (стовпчастого) фундаменту розрахунок проводять, з огляду на кількость паль, довжину кожної та площу її поперечного перерізу.
Якщо палі (стовпи) мають прямокутний перетин:
V=A×B×L×n
Сторони перерізу A і B, м;
довжина палі L, м;
число паль n.
Формула, за якою розраховується загальний обсяг паль у випадку з круглим перетином стовпів:
V=π×R²×L×n
R — радіус;
n — кількість залізобетонних опор.
Тут також важливо врахувати «коефіцієнт ущільнення» — 1,5–2 %.
Для плитного фундаменту, обсяг суміші — це результат множення висоти плити на її ширину й довжину:
V=H×A×L
Якщо за проєктом фундамент має бути з ребрами жорсткості, необхідно окремо визначити їхній об’єм і скласти показники. Можна порахувати його самостійно, але, щоб уникнути помилки, такі розрахунки краще замовити у фахівців.
Чому краще замовляти готовий бетон для фундаменту
Готувати бетонні розчини прямо на будмайданчику своїми силами — не найкраще рішення. Цей процес вимагає спеціалізованих знань, навичок і досвіду. Важливо точно дотримуватися пропорцій компонентів, щоб отримати суміш із потрібними характеристиками. Порушення пропорцій може істотно погіршити якість суміші. Наприклад, надлишок води в складі знизить міцність конструкції, а нестача — погіршить рухливість і призведе до утворення пустот в опалубці. Крім того, не можна приготувати велику кількість бетону одноразово. А заливка частинами призводить до утворення швів, які із часом можуть перетворитися на тріщини.
Замовлення якісного готового бетону та цементу у виробника дає змогу суттєво заощадити час і ресурси. Зокрема, готові бетонні та цементні суміші LOFT BETON® мають низку переваг, серед яких:
- відповідність затвердженим стандартам;
- вигідна ціна з урахуванням доставлення;
- якісна сировина;
- використання високоякісних німецьких пластифікаторів;
- точне дотримання рецептури;
- дотримання необхідного температурного режиму і вологості в процесі виробництва;
- оптимальна тривалість замішування;
- лабораторний контроль якості сировини та готової продукції.
Замовляючи продукцію LOFT BETON®, ви отримуєте якісний матеріал, який значно спростить і прискорить процес будівництва фундаменту. А наші консультанти допоможуть вам обрати марку та розрахувати необхідну кількість кубів бетону. Ще однією перевагою вибору LOFT BETON® є можливість купити одночасно й необхідні на різних етапах будівництва залізобетонні вироби, забезпечивши будівництво якісними будматеріалами за вигідною ціною.
