Який щебінь потрібен для фундаменту будинку

Питання придбання якісних і в повній мірі відповідають майбутнім завданням будівельних матеріалів виникає у кожного власника ділянки під будівництво заміського будинку. Щебінь — це один з основних таких матеріалів. Він дуже широко використовується як для облаштування «подушки» під фундамент будинку, так і для замішування розчину для заливки самого фундаменту. Добре утрамбований шар створює надійну основу під будову, що зводиться, а свіжоприготований розчин, в який додається щебінка, менше розтікається, і при твердінні такі конструкції набувають підвищену пружність і міцність.

Питання про те, який щебінь потрібен для фундаменту будинку — зовсім не банальний, як може здатися на перший погляд. Він цілком справедливий, так як цей матеріал використовується не тільки в будівництві, але також для облаштування майданчиків та під’їзних шляхів, садових доріжок і штучних водойм, обладнання дренажних систем та інших численних потреб. І для кожного конкретного випадку застосовується матеріал з відповідними фізичними характеристиками. Перелік критеріїв оцінки щебеню — досить широкий. І щоб розібратися з усіма цими питаннями, необхідно розглянути їх більш детально.

Нормативні документи, що регламентують характеристики щебеню та інших сипучих будівельних матеріалів.

Для облаштування подушки під фундамент, а також для зведення самого фундаменту під житловий будинок, можна використовувати ті матеріали, які будуть відповідати вимогам, зазначеним у нормативних документах. До таких «першоджерел» відносять:

• ГОСТ №8267—93 «Щебінь і гравій із щільних гірських порід для будівельних робіт. Технічні умови»;
• ГОСТ №8269—87 «Щебінь із природного каменю, гравій і щебінь з гравію для будівельних робіт»;
• ГОСТ 32495—2013 «Щебінь, пісок і піщано-щебеневі суміші з подрібненого бетону та залізобетону.

Документи містять всі необхідні технічні характеристики будівельних сипучих матеріалів, в тому числі і інформацію про можливі шкідливі домішки і сторонніх включеннях, які допустимі в будматеріалах, і про існуючі способи контролю і правилах приймання. Крім цих, існують і інші нормативні документи, що містять описи методів випробування та аналізу, відповідно з державними та галузевими стандартами технічними умовами.

Такі документи бувають досить нечитабельними для неспеціаліста. Тому постараємося їх «популяризувати» більш простою мовою, для пересічного споживача.

Основні характеристики щебеню

Існує чимало різновидів щебеню, які розрізняються за своїми базовими характеристиками, до яких відносяться:

• Матеріал виготовлення.
• Фракційність.
• Міцність.
• Морозостійкість.
• Лящадність.
• Чистота будматеріалу, в тому чмсле — екологічна.

Щоб визначитися з вибором матеріалу, необхідно володіти більш детальною інформацією про всіх вищеназваних параметрів.

Матеріали виготовлення щебеню

Насамперед – що криється під назвою щебінь? Це сипкий матеріал неорганічного походження, що отримується шляхом дроблення великих порід або відходів з подальшим розсівом по фракціях. За усталеним вітчизняним стандартам мінімальним розміром зерна вважається 5 мм, за європейськими – 3 мм.

Щебінь для будівництва фундаментів виготовляють з різних вихідних матеріалів, отриманих з різних джерел. Тому їх можна розділити на групи:

• Гірські кам’яні породи, що мають максимально щільну структуру.
• Відходи, що залишаються при переробці гірських порід і роботи гірничо-збагачувальних підприємств.
• Промислові відходи (шлаки) металургійних виробництв і теплоелектростанцій.
• Бетонні конструкції, переробляються після демонтажу старих будівель або після вибракування.

Щебінь залежно від його походження поділяють на такі найбільш часто використовувані різновиди:

• Гранітний щебінь, як вже зрозуміло з назви, виготовляється з твердої гірської породи — граніту. Цей мінерал складається з польового шпату, слюди і кварцу, які за багато сотень років сформовались в тверді кам’яні брили. Завдяки наявності в граніті вкраплень польового шпату, камінь набуває різні відтінки. Це може бути зелений, сіро-блакитний, червоний, рожевий, сірий, охристий та інші. За цим відтінкам і характерною зернистій структурі можна відразу визначити, що це — саме гранітний щебінь.

Щебінь різних фракцій виходить з граніту в результаті його дроблення. Щоб зробити його розподіл по фракціях, подрібнений матеріал просіюється через решітки, мають осередки різних розмірів.

Гранітний щебінь однозначно є оптимальним варіантом для облаштування фундаменту під будинок і для створення інших сильно навантажених залізобетонних конструкцій.

• Вапняковий щебінь проводиться з осадових порід, які в основному складаються з кальциту. Великі камені вапняку також проходять процес дроблення і сортування на різні фракції.

Цей матеріал не рекомендується застосовувати для облаштування подушки під фундамент житлових масивних будівель, а також додавати в розчин для його заливки. Вапняк просто по своєму мінеральному складу не має достатню міцність, а крім того, з часом піддається ерозії і розпадається.

Перевагою вапняного щебеня є тільки його низька ціна. Підійде цей матеріал хіба що для облаштування підстави легких дерев’яних будівель, які не будуть створювати високих навантажень на фундамент.

• Гравійний щебінь виходить в результаті дроблення великих кам’яних валунів осадових порід, або ж видобувається в процесі просіювання кар’єрного ґрунту. До цього різновиду щебеню можна віднести і гравій більших розмірів, ніж звичайна галька, що утворюється в донних морських і річкових відкладах.

Щебінь, який проводиться методом дроблення, має приблизно такі ж параметри, що й гранітний, правда, дещо поступаючись в показниках міцності. Але це окупається більш низькою ціною і практично повною відсутністю імовірності радіоактивного фону.

Звичайний же гравій відрізняється від нього округленими гранями і більш акуратними формами. У зв’язку з тим, що у природного гравію відсутні гострі кути, при його застосуванні для виготовлення розчину зчеплення компонентів при дозріванні і наборі міцності буде значно нижче, ніж при використанні дробленого гравійного щебеню.

Однак, округлий природний гравій відмінно підійде для облаштування подушки під фундамент, а також для застосування в ландшафтному дизайні, оскільки володіє мальовничими природними відтінками — від чорного до жовтого, від рожевого до сіро-блакитного. Причому, при різному освітленні і рівні вологості забарвлення каменів можуть бути змінені.

• Шлаковий щебінь отримують дробленням і подальшим сортуванням відходів металургійних підприємств. Матеріал не особливо дорогий, тобто привертає увагу споживачів. Але при його використанні потрібна особлива обережність до заявлених фізико-технічними характеристиками.

Справа в тому, що шлаки можуть мати різну структуру, хімічний склад, щільність та інші показники, здатні негативно впливати на міцнісні якості бетону. Деякі з таких сортів щебеню відмінної підійдуть для замішування легких розчинів, а ось для фундаменту їх застосування буде неприпустимо. Найчастіше шлаки мають досить агресивну хімічну структуру, небезпечну для деталей сталевого армування. Нерідко відходи металургії володіють ще і кілька підвищеним радіаційним фоном.

• Бетонний щебінь виходить шляхом вторинної переробки старих, раніше експлуатованих або вибракуваних бетонних конструкцій. Тому вартість його приблизно вдвічі нижче гранітного.

Здавалося б – ось він, оптимальний варіант. Цілком доступна ціна, «бетон бетон». Тобто, начебто б, повна сумісність… Проте, не все так просто. Про міцнісними показниками вторинний бетонний щебінь значно поступається природним матеріалам. Його не використовують для замішування розчинів з марочну міцність вище М200. І навіть в дорожньому будівництві його використання дозволено тільки для трас, що не мають статусу федеральних.

А ось для зміцнення нестійких ґрунтів, для відсипання доріжок і майданчиків, для подушки під фундамент, для виливки не особливо навантажених залізобетонних конструкцій такий матеріал – цілком згодиться. У тому числі – і для, наприклад, фундаментів господарських або інших легких будівель.

Щоб використовувати для житлового будівництва такий матеріал, необхідно бути впевненим у тому, що раніше бетонні вироби, з яких виготовлений щебінь, експлуатувалися в екологічно чистих зонах і не піддавався радіаційного опромінення. Якщо ж бетонний щебінь має невідоме походження, його характеристики не відображені у супровідній документації (якої немає), від покупки краще відмовитися.

У вторинно використовується дробленому бетоні не повинно бути вкраплень скла, цегли, деревини, кераміки, ізоляційних або оздоблювальних матеріалів. Такий щебінь можна віднести до першого сорту цього типу матеріалу.

В другосортному бетонному щебені бур’янисті включення допускаються в кількості 1÷7% від загального обсягу.

Фракційність щебеню

Щебінь, вироблений з будь-яких матеріалів, поділяється на фракції, тобто може мати різний розмір каменю. Як вже говорилося вище, загальна дробленная маса піддається сортуванню — фракціонування: щебінь пропускається через спеціальні сита, красномовно звані «гуркотом».

Фракції щебеню поділяються на стандартні та нестандартні.

• До перших з них відносять наступні параметри каменю, які прийнято вважати в міліметрах: 40÷80; 20÷40; 15÷20; 10÷15; 5÷10; 3÷8 (європейський стандарт).
• До нестандартних варіантів фракцій відносять ті розміри щебеню, які виготовляються за замовленням споживача. Так, розміри каменів можуть досягати досить значних показників, наприклад 80÷120 і навіть 120÷150 мм.

Крім цього, у будівництві активно застосовуються фракційні відсів щебеню розміром від 0 до 20 і від 0 до 40 мм.

Міцність будівельного щебеню

Марка міцності щебеню визначається досвідченим шляхом. Для цього проводяться випробування, які складаються з впливу на камінь високих стискаючих навантажень, що імітують тиск рухомих ковзанок, застосовуваних при будівництві доріг, дроблення і стирання при його перегляді в барабані.

В результаті минулих випробувань щебеню присвоюється певна марка:

• М1200 М1400 — це міцний будівельний матеріал.
• М800 і М1200 — міцна щебінка.
• М600 і М800 — середня міцність щебеню.
• М300 М600 — низька міцність.
• М200 — дуже низька міцність.

Для облаштування подушки під фундамент житлового будинку найчастіше застосовується щебінь М —800, має середню міцність, а для заливки фундаментної основи високоміцний щебінь М1200. Якщо ж необхідно побудувати більш легке спорудження, наприклад, паркан або сарай, то найчастіше застосовується марки будматеріалу М800 або М800.

Необхідно відзначити, що дроблений бетон вторинної переробки має тільки три марки міцності М600, М400 і М300. Лише доказ того, що для фундаменту цей матеріал – малопридатний.

Максимальним параметром міцності має гранітний і гравійний дроблений щебінь. Найнижчий показник – у вапнякового і деяких шлакових щебней.

Морозостійкість щебеню

Морозостійкість будматеріалів вимірюється в кількості циклів, які вони можуть витримати без якої-небудь втрати їх фізико-експлуатаційних характеристик. Циклом вважається процес повного заморожування і відтавання щебеню або будь-якого іншого будівельного матеріалу. Для цього показника є спеціальне позначення — літер «F» (від англійського «frost» — «мороз») . Цей параметр будматеріалів також визначається на підставі експериментальних лабораторних випробувань.

Отже, морозостійкість щебеню, виробленого з різних матеріалів, складає:

• Гранітний щебінь — F300÷F400.
• Вапняковий — F25÷F100.
• Гравійний — F200÷F300.
• Бетонний — F50÷F75.
• Шлаковий — F75÷F200, в залежності від складу переплаву.

Частка заливки відповідальних будівельних залізобетонних конструкцій, до яких можна віднести і навантажені фундаменти, зазвичай застосовується щебінь з показником морозостійкості не нижче F250—300.

Фракція щебеню

Одним з найбільш важливих специфічних параметрів щебеню є лящадність. Це показник, що відображає відсоткове співвідношення змісту каменів, що мають різну форму.

На ілюстрації вище наведена форма каменів, з яких може складатися загальна маса будівельного щебеню:

а) — кубовидное зерно,

б) — гострокутний камінь,

в) — клиновидний щебінь,

г) — лещадный.

Так, в масі щебеню, виробленого будь-яким способом і з будь-якого матеріалу, завжди містяться каміння (зерна) пластинчастої і голчастої форми. До игловидным елементів відносяться ті, довжина яких більш ніж в три рази більше ширини, а пластинчастими називають фрагменти, що мають товщину, друге і більше менше довжини.

Показник лещадности якраз і говорить про зміст таких игловатых і пластинчастих каменів по відношенню до загального обсягу щебеню. Необхідно зазначити, що чим нижче показник лещадности, тим якіснішим вважається матеріал. Кубовидний зерна завжди володіють більшою міцністю, а бетон на їх основі – найбільш щільний однорідний, з мінімальними просвітами між заповнювальними фрагментами.

Разом з тим, виробництво таких кубовидних зерен – найбільш складна і витратна. Це зумовлює високу вартість подібного матеріалу. Тому дорогі сорти щебеню з найнижчою лещадністю застосовуються зазвичай для особливо відповідальних ділянок будівництва.

Найбільш оптимальними характеристиками по лещадности для спорудження фундаменту під житловий будинок, має гранітний щебінь. При його дробленні практично всі зерна виходять правильної форми, придатної як для облаштування подушки під фундамент, так і для замішування розчину.

Отже, за показниками лещадности, згідно нормам ГОСТ, щебінь підрозділяється на п’ять груп:

• Перша група. До цієї групи відноситься щебінь, має в основному кубовидну форму, а кількість зерен з небажаною формою не перевищує 10% від загальної маси. Такі параметри характерні для гранітного щебеню гарної обробки, який відмінно підходить для створення фундаменту під житловий будинок.
• Друга група називається «поліпшеної». До неї належать будівельні матеріали, у масі яких присутня від 10 до 15% каменю нестандартної форми. Такі характеристики також відносяться до дробленому гранітного щебеню, який цілком підходить для зведення фундаменту.
• Третя група може містити у своєму складі від 15 до 25% фрагментів з формами, що не відповідають камінню основної маси будівельного матеріалу. Ці параметри більшою мірою характерні для щебеню, виробленого з вапнякових порід.
• Четверта група. У щебені, що відноситься до цієї групи, може міститися від 25 до 35% некондиційного каменю. Необхідно сказати, що, як третя, так і четверта група щебеню по лещадности не дає розчину достатнього рівня зчеплення. Тому ці варіанти не підходять для виготовлення фундаменту, але можуть бути використані для створення подушки під нього.
• П’ята група має у своєму складі від 35 до 50% зерен, які не відповідають нормальним формам щебеню. Такий матеріал вважається низькосортним, тому практично не використовується в капітальному будівництві. Застосування подібний щебінь знаходить у зведенні легких або тимчасових будівель або при створенні не особливо навантажуємо доріг.

Недотримання рекомендацій щодо вибору щебеню по лещадности призводить до того, що вироби, в яких використовувався некондиційний матеріал, не відрізняються міцністю і довговічністю. З часом бетонні деталі, під агресивним впливом навколишнього середовища, втрачають свою міцність, розшаровуються, піддаються ерозії, кришаться.

З даних вище рекомендацій випливає висновок, що для спорудження фундаменту житлового будинку підходить щебінь, відноситься до першої або другої групи за лещадности. Тільки з таким заповнювачем бетону підставу будівлі гарантовано впорається зі своїми функціями.

Показник радіоактивності

Важливим критерієм при виборі щебеню для будівництва фундаменту є його екологічна чистота. І найчастіше це стосується показник радіоактивності матеріалу, так як в деяких різновидах каменю або промислових відходів виявляється радіаційний фон. Цей фактор пов’язаний з тим, що гірські породи, з яких проводиться щебінь, можуть у невеликих кількостях містити природні радіонукліди, такі як цезій, торій, уран і інші

Найчастіше прояв такого фону — зовсім незначна, тому більшість споживачів турбується з цього приводу. Однак, при придбанні сипучих будівельних матеріалів все ж варто перевірити сертифікат, який повинен бути у продавця. Турбота про власне здоров’я завжди повинна бути на першому місці.

У сертифікатах і санітарно-епідеміологічних висновках повинна бути вказана категорія матеріалу за показником радіоактивності.

Так, для зведення громадських і житлових будівель може бути використаний щебінь, має показник, який становить не більше, а для нежитлових будівель — 740 Бк/кг

За цим параметром щебінь підрозділяється на три класи:

• Перший клас щебеню (показник радіоактивного фону не більше 370 Бк/кг) в повній мірі, без всяких обмежень, використовується для житлового будівництва.
• Другий клас (до 740 Бк/кг) застосовується для облаштування дорожнього покриття, у тому числі і в населених пунктах.
• Третій клас (понад 740 Бк/кг) використовується для побудови доріг, що проходять виключно за межами населених пунктів.

Чистота щебеню

Напевно, зайве пояснювати, що тим чистіше щебінь, тим він якісніший. Але в його об’ємний склад найчастіше потрапляють і сторонні матеріали. Деякі з них – це просто непотрібний «баласт», а є й такі, що здатні серйозно знизити якість майбутніх залізобетонних виробів. Цьому аспекту також необхідно приділяти підвищену увагу при виборі щебеню. У паспортах якості партії щебеню повинні відображатися відсоткові показники домішок та їх відповідність стандартам.

До складу якісного щебеню не повинні входити складові, які будуть провокувати корозійні процеси, так як він буде контактувати з металевими елементами арматурного каркасу, а також з закладними деталями. При приготуванні розчинів в них не повинні потрапити разом зі щебенем шкідливі для міцності і довговічності бетону включення, такі, як:

• Глинисті мінерали.
• Азбестові волокна.
• Органічні компоненти — кислоти, вугілля, горючі сланці.
• Мінеральні речовини, здатні до вивітрювання — апатити, хлорити, фосфорити і т. п.

Також знижують якість бетонного моноліту і викликають корозійні процеси на арматурному каркасі наступні компоненти, які можуть входити до складу щебеню: слюда (у вільному стані), сірковмісні і галогеносодержащие мінерали, гіпс, шаруваті силікати і оксиди заліза.

Ці речовини можуть бути присутніми в гірських породах у встановленому нормативами обсязі, але не більш того. Їх допустима кількість, залежно від ступеня шкідливості, варіюється, і може становити від 0,1 до 15% від загального обсягу будівельного матеріалу.

Рекомендації по використанню щебеню при будівництві фундаменту

Приступаючи до облаштування фундаменту під житловий будинок, слід врахувати деякі моменти, які безпосередньо пов’язані зі специфікою будови. До таких можна віднести наступне:

• Якщо планується звести масивне одно— або двоповерхова будівля з товстими стінами, фундамент під нього повинен бути надійним і міцним, а для цього необхідно вибирати високоякісний гранітний щебінь.
• Якщо ж зводиться фундамент під легкі споруди, такі як гараж, сарай, альтанка, огорожа або веранда, то в якості наповнювача розчину цілком підійде більш доступний за ціною щебінь з вапняку.
• У тих випадках, коли розчин буде замішуватися вручну, рекомендується вибирати щебінь фракції не більше, ніж 20 мм. Інакше буде просто неможливо домогтися однорідності бетонної маси. Ну а при недостатньо якісному виготовленні розчину ніяк не можна розраховувати на міцність і довговічність фундаменту.
• Якщо для армування фундаменту використовується каркас з невеликими отворами, то для бетонного розчину необхідно використовувати щебінь невеликих фракцій відповідних розмірів. В іншому випадку його заливки в опалубку буде складною, а розподіл за обсягом — неоднорідним. Арматурні прути стануть «ситом», які затримують великі фрагменти. Те ж саме необхідно передбачити, при заповненні розчином труб або вузьких циліндричних свердловин пальового фундаменту, інакше всередині ємності можуть утворюватися повітряні порожнечі. У випадку з заповненням паль для розчину зазвичай використовується найдрібніша фракція щебеню.
• Купуючи щебінь для фундаменту, необхідно звернути увагу на якість самого каменю. На ньому не повинно бути тріщин і розшарувань. Якщо на щебені виявлені такі дефекти, то для розчину, з якого буде зводитися фундамент під стіни будинку, він не підійде.
• Для засипки подушки під фундамент цілком підійде щебінь середньої міцності. Але не варто забувати, що ущільнюючу подушку рекомендовано укладати в два шари — піщаного і з щебеню, кожен з яких повинен мати товщину в 300 мм. Шар піску знизить вертикальні навантаження і скоротить ризик осідання грунту під вагою стін будинку. Шар добре утрамбованого гранітного щебеню фракцією в 20÷40 мм, стане надійною основою під міцний фундамент будинку.

Заливка стрічкового фундаменту – відповідальна багатоетапна завдання

Якщо планується самостійна заливка фундаменту, то починаючому майстрові слід попередньо ознайомитися з деякими теоретичними питаннями, провести необхідні розрахунки, вивчити покрокові керівництва з виконання всіх етапів цієї непростої задачі. Детальну інформацію надасть публікація «Фундамент своїми руками», розміщена на сторінках нашого порталу.

* * * * * * *

Тепер, знаючи всі нюанси, на які необхідно звернути увагу при виборі щебеню для фундаменту будинку, і вирушаючи робити замовлення, має сенс виписати всі названі вище характеристики. Свої записи залишиться тільки звірити з сертифікатом відповідності стандартам (паспортом якості), який необхідно обов’язково запитати у продавця будматеріалів.

І на завершення – подивіться один відеосюжет з порадами фахівця з вибору сипучих будматеріалів.

Відео: Як правильно вибирати щебінь і пісок для заливки фундаменту