Какой щебень нужен для фундамента дома: выбор материала, рекомендации по использованию

Вопросы приобретения качественных и в полной мере соответствующих предстоящим задачам строительных материалов возникает у каждого владельца участка под возведение загородного дома. Щебень — это один из основных таких материалов. Он очень широко используется как для обустройства «подушки» под основание дома, так и для замешивания раствора для заливки самого фундамента. Хорошо утрамбованный слой создает надежную основу под возводимое строение, а свежеприготовленный раствор, в который добавляется щебенка, меньше растекается, и при отвердевании такие конструкции приобретают повышенную упругость и прочность.

Вопрос о том, какой щебень нужен для фундамента дома — отнюдь не банален, как может показаться на первый взгляд. Он вполне справедлив, так как этот материал применяется не только в строительстве зданий, но и для обустройства площадок и подъездных путей, садовых дорожек и искусственных водоемов, оборудования дренажных систем и других многочисленных нужд. И для каждого конкретного случая применяется материал с соответствующими физическими характеристиками. Перечень критериев оценки щебня — довольно широк. И чтобы разобраться со всеми этими вопросами, необходимо рассмотреть их более подробно.

Нормативные документы, регламентирующие характеристики щебня и других сыпучих строительных материалов.

Для обустройства подушки под фундамент, а также для возведения самого фундамента под жилой дом, можно использовать те материалы, которые будут соответствовать требованиям, указанным в нормативных документах. К таким «первоисточникам» относят:

• ГОСТ №8267—93 «Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия»;
• ГОСТ №8269—87 «Щебень из природного камня, гравий и щебень из гравия для строительных работ»;
• ГОСТ 32495—2013 «Щебень, песок и песчано-щебеночные смеси из дробленого бетона и железобетона».

Документы содержат все необходимые технические характеристики строительных сыпучих материалов, в том числе и информацию о возможных вредных примесях и инородных включениях, которые допустимы в стройматериалах, и о существующих способах контроля и правилах приемки. Кроме этих, существуют и другие нормативные документы, содержащие описания методов испытания и анализа, в соответствии с государственными стандартами и отраслевыми техническими условиями.

Такие документы бывают весьма трудночитаемыми для неспециалиста. Поэтому постараемся их «популяризовать» более простым языком, для рядового потребителя.

Основные характеристики щебня

Существует немало разновидностей щебня, которые различаются по своим базовым характеристикам, к которым относятся:

• Материал изготовления.
• Фракционность.
• Прочность.
• Морозостойкость.
• Лещадность.
• Чистота стройматериала, в том числе — экологическая.

Чтобы определиться с выбором материала, необходимо обладать более подробной информацией обо всех вышеназванных параметрах.

Также вы можете воспользоваться калькулятором расчета количества песчано-гравийной смеси для подушки фундамента с пояснениями по работе.

Материалы изготовления щебня

Прежде всего – что кроется под названием щебень? Это сыпучий материал неорганического происхождения, получаемый путем дробления крупных пород или отходов с последующим рассевом по фракциям. По устоявшимся отечественным стандартам минимальным размером зерна считается 5 мм, по европейским – 3 мм.

Щебень для постройки фундаментов изготавливают из разных исходных материалов, полученных из различных источников. Поэтому их можно разделить на группы:

• Горные каменные породы, имеющие максимально плотную структуру.
• Отходы, остающиеся при переработке горных пород и работы горно-обогатительных предприятий.
• Промышленные отходы (шлаки) металлургических производств и теплоэлектростанций.
• Бетонные конструкции, перерабатываемые после демонтажа старых построек или после выбраковки.

Цены на щебень

Щебень в зависимости от его происхождения подразделяют на следующие наиболее часто используемые разновидности:

• Гранитный щебень, как уже понятно из названия, производится из твердой горной породы — гранита. Этот минерал состоит из полевого шпата, слюды и кварца, которые за многие сотни лет сформовались в твердые каменные глыбы. Благодаря наличию в граните вкраплений полевого шпата, камень приобретает различные оттенки. Это может быть зеленый, серо-голубой, красный, розовый, серый, охристый и другие. По этим оттенкам и характерной зернистой структуре можно сразу определить, что это — именно гранитный щебень.

Щебень различных фракций получается из гранита в результате его дробления. Чтобы произвести его разделение по фракциям, дробленый материал просеивается через решетки, имеющие ячейки разных размеров.

Гранитный щебень однозначно является оптимальным вариантом для обустройства фундамента под дом и для создания иных сильно нагруженных железобетонных конструкций.

• Известняковый щебень производится из осадочных пород, которые в основном состоят из кальцита. Крупные камни известняка также проходят процесс дробления и сортировки на разные фракции.

Этот материал не рекомендуется применять для обустройства подушки под фундамент жилых массивных строений, а также добавлять в раствор для его заливки. Известняк просто по своему минеральному составу не имеет достаточной прочностью, а кроме того, со временем поддается эрозии и распадается.

Достоинством известкового щебня является только его низкая цена. Подойдет этот материал разве что для обустройства основания легких деревянных построек, которые не будут создавать высоких нагрузок на фундамент.

• Гравийный щебень получается в результате дробления крупных каменных валунов осадочных пород, или же добывается в процессе просеивания карьерного грунта. К этой разновидности щебня можно отнести и гравий более крупных размеров, чем обычная галька, образующийся в донных морских и речных отложениях.

Щебень, который производится методом дробления, имеет примерно такие же параметры, что и гранитный, правда, несколько уступая в показателях прочности. Но это окупается более низкой ценой и практически полным отсутствием вероятности радиоактивного фона.

Обычный же гравий отличается от него скругленными гранями и более аккуратными формами. В связи с тем, что у природного гравия отсутствуют острые углы, при его применении для изготовления раствора сцепление компонентов при созревании и наборе прочности будет значительно ниже, чем при использовании дробленого гравийного щебня.

Однако, округлый природный гравий отлично подойдет для обустройства подушки под фундамент, а также для применения в ландшафтном дизайне, так как обладает живописными природными оттенками — от черного до желтого, от розового до серо-голубого. Причем, при различном освещении и уровне влажности расцветки камней могут изменяться.

• Шлаковый щебень получают дроблением и последующей сортировкой  отходов металлургических предприятий. Материал не особо дорогой, то есть привлекает внимание потребителей. Но при его использовании нужна особая осмотрительность к заявленным физико-техническим характеристикам.

Дело в том, что шлаки могут иметь различную структуру, химический состав, плотность и другие показатели, способные негативно влиять  на прочностные качества бетона. Некоторые из таких сортов щебня отличного подойдут для замешивания легких растворов, а вот для фундамента их применение будет недопустимо. Зачастую шлаки имеют весьма агрессивную химическую структуру, небезопасную для деталей стального армирования. Нередко отходы металлургии обладают еще и несколько завышенным радиационным фоном.

Цены на ПЩС

• Бетонный щебень получается путем вторичной переработки старых, ранее эксплуатируемых или выбракованных бетонных конструкций. Поэтому стоимость его примерно вдвое ниже гранитного.

Казалось бы – вот он, оптимальный вариант. Вполне доступная цена, «бетон в бетон». То есть, вроде бы, полная совместимость… Однако, не все так просто. Про прочностным показателям вторичный бетонный щебень значительно уступает природным материалам. Его не используют для замешивания растворов с марочной прочностью выше М200. И даже в дорожном строительстве его использование разрешено только для трасс, не имеющих статуса федеральных.

А вот для укрепления неустойчивых грунтов, для отсыпки дорожек и площадок, для подушки под фундамент, для отливки не особо нагруженных железобетонных конструкций такой материал – вполне сгодится. В том числе – и для, например, фундаментов хозяйственных или иных легких построек.

Чтобы использовать для жилищного строительства такой материал, необходимо быть уверенным в том, что ранее бетонные изделия, из которых изготовлен щебень, эксплуатировались в экологически чистых зонах и не подвергался радиационному облучению. Если же бетонный щебень имеет неизвестное происхождение, его характеристики не отражены в сопровождающей документации (которой попросту нет), от его покупки лучше отказаться.

Во вторично используемом дробленом бетоне не должно быть вкраплений стекла, кирпича, древесины, керамики, изоляционных или отделочных материалов. Такой щебень можно отнести к первому сорту этого типа материала.

Во второсортном бетонном щебне сорные включения допускаются в количестве 1?7% от общего объема.

Фракционность щебня

Щебень, произведенный из любых материалов, подразделяется на фракции, то есть может иметь разный размер камня. Как уже говорилось выше, общая дробленная масса подвергается сортировке — фракционированию: щебень пропускается через специальные сита, красноречиво называемые «грохотом».

Фракции щебня подразделяются на стандартные и нестандартные.

• К первым из них относят следующие параметры камня, которые принято считать в миллиметрах: 40?80; 20?40; 15?20; 10?15; 5?10; 3?8 (европейский стандарт).
• К нестандартным вариантам фракций относят те размеры щебня, которые изготавливаются по заказу потребителя. Так, размеры камней могут достигать весьма внушительных показателей, например 80?120 и даже 120?150 мм.

Кроме этого, в строительстве активно применяются фракционные отсевы щебня размером от 0 до 20 и от 0 до 40 мм.

Прочность строительного щебня

Марка прочности щебня определяется опытным путем. Для этого проводятся испытания, которые состоят из воздействия на камень высоких сжимающих нагрузок, имитирующих давление движущихся катков, применяемых при строительстве дорог, дробления и истираемости при его прокрутке в барабане.

В результате прошедших испытаний щебню присваивается определенная марка:

• М1200 и М1400 — это высокопрочный строительный материал.
• М800 и М1200 — прочная щебенка.
• М600 и М800 — средняя прочность щебня.
• М300 и М600 — низкая прочность.
• М200 — очень низкая прочность.

Для обустройства подушки под фундамент жилого дома чаще всего применяется щебень М800, имеющий среднюю прочность, а для заливки фундаментной основы высокопрочный щебень М1200. Если же необходимо построить более легкое сооружение, например, забор или сарай, то чаще всего применяется марки стройматериала М800 или М800.

Необходимо отметить, что дробленый бетон вторичной переработки имеет только три марки прочности М600, М400 и М300. Лише доказательство того, что для фундамента этот материал – малопригоден.

Максимальным параметром прочности обладает гранитный и гравийный дробленый щебень. Самый низкий показатель – у известнякового и некоторых шлаковых щебней.

Морозостойкость щебня

Морозостойкость стройматериалов измеряется в количестве циклов, которые они могут выдержать без какой-либо утраты их физико-эксплуатационных характеристик. Циклом считается процесс полного замораживания и оттаивания щебня или любого другого строительного материала. Для этого показателя имеется специальное обозначение — литер «F» (от английского «frost» — «мороз») . Этот параметр стройматериалов также определяется на основании экспериментальных лабораторных испытаний.

Итак, морозостойкость щебня, произведенного из разных материалов, составляет:

• Гранитный щебень — F300?F400.
• Известняковый — F25?F100.
• Гравийный — F200?F300.
• Бетонный — F50?F75.
• Шлаковый — F75?F200, в зависимости от состава переплава.

Доля заливки ответственных строительных железобетонных конструкций, к которым можно отнести и нагруженные фундаменты, обычно применяется щебень с показателем морозостойкости не ниже F250—300.

Лещадность щебня

Одним из наиболее важных специфических параметров щебня является лещадность. Это показатель, отображающий процентное соотношение содержания камней, имеющих различную форму.

Цены на цемент

На иллюстрации выше показана форма камней, из которых может состоять общая масса строительного щебня:

а) — кубовидное зерно,

б) — остроугольный камень,

в) — клиновидный щебень,

г) — лещадный.

Так, в массе щебня, произведенного любым способом и из любого материала, всегда содержатся камни (зерна) пластинчатой и игольчатой формы. К игловидным элементам относятся те, длина которых более чем в три раза больше их ширины, а пластинчатыми называют фрагменты, имеющими толщину, второе и более меньше длины.

Показатель лещадности как раз и говорит о содержании таких игловатых и пластинчатых камней по отношению к общему объему щебня. Необходимо отметить, что чем ниже показатель лещадности, тем более качественным считается материал. Кубовидные зерна всегда обладают большей прочностью, а бетон на их основе – наиболее плотный и однородный, с минимальными просветами между заполняющими фрагментами.

Вместе с тем, производство таких кубовидных зерен – наиболее сложное и затратное. Это предопределяет высокую стоимость подобного материала. Поэтому дорогие сорта щебня с самой низкой лещадностью применяются обычно для особо ответственных участков строительства.

Самыми оптимальными характеристиками по лещадности для постройки фундамента под жилой дом, обладает гранитный щебень. При его дроблении практически все зерна получаются правильной формы, пригодной как для обустройства подушки под фундамент, так и для замешивания раствора.

Цены на ПГС

Итак, по показателям лещадности, согласно нормам ГОСТ, щебень подразделяется на пять групп:

• Первая группа. К этой группе относится щебень, имеющий в основном кубовидную форму, а количество зерен с нежелательной формой не превышает 10% от общей массы. Такие параметры характерны для гранитного щебня хорошей обработки, который отлично подходит для создания фундамента под жилой дом.
• Вторая группа называется «улучшенной». К ней относятся строительные материалы, в массе которых присутствует от 10 до 15% камня некондиционной формы. Такие характеристики также относятся к дробленому гранитному щебню, который вполне подходит для возведения фундамента.
• Третья группа может содержать в своем составе от 15 до 25% фрагментов с формами, не соответствующими камням основной массы строительного материала. Эти параметры в большей мере характерны для щебня, произведенного из известняковых пород.
• Четвертая группа. В щебне, относящемся к этой группе, может содержаться от 25 до 35% некондиционного камня. Необходимо сказать, что, как третья, так и четвертая группа щебня по лещадности не дает раствору достаточного уровня сцепления. Поэтому эти варианты не подходят для изготовления фундамента, но могут быть использованы для создания подушки под него.
• Пятая группа имеет в своем составе от 35 до 50% зерен, не соответствующих нормальным формам щебня. Такой материал считается низкосортным, поэтому практически не используется в капитальном строительстве. Применение подобный щебень находит в возведении легких или временных построек или при создании не особо нагружаемых дорог.

Несоблюдение рекомендаций по выбору щебня по лещадности приводит к тому, что изделия, в которых использовался некондиционный материал, не отличаются прочностью и долговечностью. Со временем бетонные детали, под агрессивным воздействием окружающей среды, теряют свою прочность, расслаиваются, подвергаются эрозии, крошатся.

Из данных выше рекомендаций следует вывод, что для постройки фундамента жилого дома подходит щебень, относящейся к первой или второй группе по лещадности. Только с таким заполнителем бетона основание здания гарантировано справится со своими функциями.

Показатель радиоактивности

Важным критерием при выборе щебня для постройки фундамента является его экологическая чистота. И чаще всего это касается показатель радиоактивности материала, так как в некоторых разновидностях камня или промышленных отходов обнаруживается радиационный фон. Этот фактор связан с тем, что горные породы, из которых производится щебень, могут в небольших количествах содержать природные радионуклиды, такие как цезий, торий, уран и другие

Чаще всего проявление такого фона — совсем незначительное, поэтому большинство потребителей беспокоится по этому поводу. Однако, при приобретении сыпучих строительных материалов все же стоит проверить сертификат, который должен находиться у продавца. Забота о собственном здоровье всегда должна быть на первом месте.

В сертификатах и санитарно-эпидемиологических заключениях должна быть указана категория материала по показателю радиоактивности.

Так, для возведения общественных и жилых построек может быть использован щебень, имеющий показатель, составляющий не более, а для нежилых зданий — 740 Бк/кг.

По этому параметру щебень подразделяется на три класса:

• Первый класс щебня (показатель радиоактивного фона не более 370 Бк/кг) в полной мере, безо всяких ограничений, используется для жилищного строительства.
• Второй класс (до 740 Бк/кг) применим для обустройства дорожного покрытия, в том числе и в населённых пунктах.
• Третий класс (свыше 740 Бк/кг) используется для постройки дорог, проходящих исключительно вне населенных пунктов.

Чистота щебня

Наверное, излишне объяснять, что тем чище щебень, тем он качественнее. Но в его объемный состав чаще всего попадают и сторонние материалы. Некоторые из них – это просто ненужный «балласт», а есть и такие, что способны серьёзно снизить качество будущих железобетонных изделий. Этому аспекту также необходимо уделять повышенное внимание при выборе щебня. В паспортах качества партии щебня должны отражаться процентные показатели примесей и их соответствие стандартам.

В состав качественного щебня не должны входить составляющие, которые будут провоцировать коррозионные процессы, так как он будет контактировать с металлическими элементами арматурного каркаса, а также с закладными деталями. При замешивании растворов в них не должны попасть вместе со щебнем вредные для прочности и долговечности бетона включения, такие, как:

• Глинистые минералы.
• Асбестовые волокна.
• Органические компоненты — кислоты, уголь, горючие сланцы.
• Минеральные вещества, способные к выветриванию — апатиты, хлориты, фосфориты и т.п.

Цены на песок

Также снижают качество бетонного монолита и вызывают коррозионные процессы на арматурном каркасе следующие компоненты, которые могут входить в состав щебня: слюда (в свободном состоянии), серосодержащие и галогеносодержащие минералы, гипс, слоистые силикаты и оксиды железа.

Эти вещества могут присутствовать в горных породах в установленном нормативами объеме, но не более того. Их допустимое количество, в зависимости от степени вредоносности, варьируется, и может составлять от 0,1 до 15% от общего объема строительного материала.

Рекомендации по использованию щебня при строительстве фундамента

Приступая к обустройству фундамента под жилой дом, следует учесть некоторые моменты, которые напрямую связаны со спецификой строения. К таковым можно отнести следующее:

• Если планируется возвести массивное одно— или двухэтажное строение с толстыми стенами, фундамент под него должен быть надежным и крепким, а для этого необходимо выбирать высококачественный гранитный щебень.
• Если же возводится фундамент под легкие постройки, такие как гараж, сарай, беседка, ограждение или веранда, то в качестве наполнителя раствора вполне подойдет более доступный по цене щебень из известняка.
• В тех случаях, когда раствор будет замешиваться вручную, рекомендуется выбирать щебень фракции не больше, чем в 20 мм. Иначе будет просто невозможно добиться однородности бетонной массы. Ну а при недостаточно качественном изготовлении раствора никак нельзя рассчитывать на прочность и долговечность фундамента.
• Если для армирования фундамента используется каркас с небольшими ячейками, то для бетонного раствора необходимо использовать щебень небольших фракций соответствующих размеров. В противном случае его заливка в опалубку будет затруднительной, а распределение по объему — неоднородным. Арматурные прутья станут «ситом», задерживающим крупные фрагменты. То же самое необходимо предусмотреть, при заполнении раствором труб или узких цилиндрических скважин свайного фундамента, иначе внутри емкости могут образоваться воздушные пустоты. В случае с заполнением свай для раствора обычно используется самая мелкая фракция щебня.
• Приобретая щебень для фундамента, необходимо обратить внимание на качество самого камня. На нем не должно быть трещин и расслоений. Если на щебне обнаружены подобные дефекты, то для раствора, из которого будет возводиться фундамент под стены дома, он не подойдет.
• Для засыпки подушки под фундамент вполне подойдет щебень средней прочности. Но не стоит забывать, что уплотняющую подушку рекомендовано укладывать в два слоя — песчаного и из щебня, каждый из которых должен иметь толщину в 300 мм. Слой песка снизит вертикальные нагрузки и сократит риск осадки почвы под весом стен дома. Слой хорошо утрамбованного гранитного щебня фракцией в 20?40 мм, станет надежной основой под крепкий фундамент дома.

Заливка ленточного фундамента – ответственная многоэтапная задача

Если планируется самостоятельная заливка фундамента, то начинающему мастеру следует предварительно ознакомиться с некоторыми теоретическими вопросами, провести необходимые расчеты, изучить пошаговые руководства по выполнению всех этапов этой непростой задачи. Подробную информацию предоставит публикация «Фундамент своими руками», размещенная на страницах нашего портала.

*  *  *  *  *  *  *

Теперь, зная все нюансы, на которые необходимо обратить внимание при выборе щебня для фундамента дома, и отправляясь делать заказ, имеет смысл выписать все названные выше характеристики. Свои записи останется только сверить с сертификатом соответствия стандартам (паспортом качества), который необходимо обязательно запросить у продавца стройматериалов.

И в завершение – посмотрите один видеосюжет с советами специалиста по выбору сыпучих стройматериалов.

Видео: Как правильно выбирать щебень и песок для заливки фундамента