Какой щебень нужен для фундамента?

Фундамент здания любого назначения может быть выполнен из бетонных и железобетонных конструкций заводского изготовления или в монолитном варианте. Для фундаментов индивидуальных жилых домов, возводимых собственными силами, может использоваться бетон, приготовленный непосредственно на стройплощадке. Однако, поскольку фундамент – конструкция ответственная, воспринимающая вес всего здания со всем содержимым, требования к бетону, из которого он выполняется, достаточно серьезные и в первую очередь это относится к крупному заполнителю – щебню.

Виды щебня

Рынок строительных материалов предлагает щебень различного происхождения, причем для устройства фундаменты пригодны не все виды. Щебень может быть:

• гранитным, полученным в результате дробления фрагментов скальных пород. Обладает высокой прочностью и соответствующей ценой, поэтому используется для бетона фундаментов ответственных и уникальных зданий, а также домов повышенной этажности;
• гравийным – результатом просеивания дробленых осколков карьерных пород или речного гравия. Прочность несколько ниже характеристик гранитного щебня, но достаточная, чтобы служить заполнителем для бетона наиболее употребляемых классов прочности;
• известняковым, полученным в ходе дробления мягких осадочных пород. Обладает невысокой прочностью и может использоваться для устройства фундаментов, воспринимающих небольшие нагрузки;
• вторичным – продуктом переработки бракованных и демонтированных бетонных конструкций, обломков бетона и др. Может использоваться для отсыпки открытых складских площадок, временных автодорог и т.д.;
• шлаковым – из отвальных шлаков металлургического производства. Прочность позволяет использовать его во многих случаях, однако вредные примеси в его химическом составе ограничивают сферу его применения. 

При выборе щебня необходимо учитывать его происхождение.

Стандартные характеристики щебня

Действующий технический норматив – ГОСТ 8267-93 «Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия» регламентирует следующие характеристики этого материала:

• крупность зерен. Щебень выпускается стандартных фракций: 5 – 10 мм; 10 – 15 мм; 10 – 20 мм; 15 – 20 мм; 20 – 40 мм; 40 – 80 мм, а также смесью фракций 5 – 20 мм. Потребитель может заказать смесь других фракций, а также щебень размерами 80 – 120 мм и 120 – 150 мм. Применимость щебня при устройстве фундаментов приведена в таблице.

Фракция щебня, мм	Сфера применение щебня
Крупнозернистая (от 20 – 40 до 40 – 80)	Фундаменты промышленных зданий и сооружений
Среднезернистая (от 15 – 20 до 20 – 40)	Основания и фундаменты жилых зданий
Мелкозернистая (от 5 – 10 до 15 – 20)	Отмостки и фундаменты зданий различного назначения

• прочность, которая определяется маркой щебня по дробимости при сжатии в цилиндре и маркой по истираемости в барабане. По дробимости, в зависимости от происхождения, щебень может иметь марку от М200 до М1400, а по истираемости – от И1 до И4;
• морозостойкость, показывающая количество циклов замораживания – оттаивания способен выдержать щебень без потери основных прочностных показателей. По морозостойкости щебень разделяется на марки: F15, F25, F50, F100, F150, F200, F300, F400. Зависимость морозостойкости щебня от его происхождения приведена в таблице:

Тип щебня	Морозостойкость, марка
Гранитный	F300, F400
Гравийный	F200, F300
Известняковый	F25, F50, F100
Вторичный	F50, F100
Шлаковый	F50, F100, F150

• форма зерен. Щебень из гравия и валунов должен иметь в своей массе не менее 80% дробленых зерен. Свойства щебня по форме зерен характеризуются содержанием в его массе лещадных (пластинчатых) и игольчатых частиц. Чем их больше, тем ниже прочность, а соответственно и качество щебня. В зависимости от объема лещадных и игольчатых частиц, щебень делится на 5 групп (см. таблицу);

Группа щебня	Содержание лещадных и игольчатых частиц, %	Сфера применение щебня
1	˂10	для производства бетона на фундаменты любых зданий
2	от 10 до 15	для бетона на фундаменты зданий ограниченной этажности
3	от 15 до 25	для бетона на фундаменты малоэтажных строений
4	от 25 до 35	для фундаментов не используется
5	от 35 до 50	для фундаментов не используется

• содержание зерен слабых пород, В щебне из горных пород, в зависимости от марки, может содержаться от 5 до 15% зерен слабых пород от общей массы заказа и от 10 до 15% - в щебне, произведенном из гравия и валунов;
• содержание пылевидных и глинистых частиц. Этих примесей, в зависимости от происхождения щебня не должно быть более 3% от массы заказа для щебня низких марок и до 1% - в высокопрочном щебне;
• наличие вредных компонентов и примесей в шлаковом и вторичном щебне. Такой щебень должен обладать устойчивостью от распада, быть стойким к воздействию природных факторов, недолжны содержать посторонних засоряющих примесей.и соответствовать требованиям по удельной эффективной активности естественных радионуклидов (см. таблицу).

Природная удельная эффективность активности естественных радионуклидов в щебне, Бк/кг	Сфера применение щебня
˂370	объекты жилья и соцкультбыта
370 – 740	автодороги в населенных пунктах
>740	междугородные автотрассы

При выборе щебня для устройства фундамента индивидуального жилого дома следует обращать внимание на крупность, прочность и морозостойкость зерен. Остальные характеристики важны при промышленном производстве железобетонных изделий.

Использование щебня при обустройстве нулевого цикла здания

В зависимости от грунтовых условий площадки и функционального назначения конструктивного элемента, щебень может использоваться для решения различных задач, в частности:

• при бетонировании монолитных фундаментов важно, чтобы цементное молочко из бетона не вытекло в грунт, а осталось в опалубке, поскольку только в таких условиях бетон сможет набрать проектную прочность. Для этого под фундамент делают подготовку из залитого битумом щебня фракции 40 – 70 или подбетонку из тощего бетона на щебне фракции 10 – 20 мм;
• при устройстве насыпного основания под плитный фундамент выполняют подушку из среднезернистого щебня фракции 20 – 40, которую уплотняют виброкатками или виброплитами;
• при выборе щебня для изготовления бетона, предназначенного для заливки фундаментов предпочтение отдается фракциям 5 -10, 10 – 20 и 20 – 40 мм;
• при устройстве отмостки для обратной засыпки дренажных труб используется вторичный или известняковый щебень мелких фракций.

В других случаях может использоваться щебень другого происхождения и фракции.

Основные правила выбора щебня при устройстве фундамента собственного дома

Обустройство прочного и долговечного фундамента не в последнюю очередь обусловлено правильным выбором щебня. Рынок инертных материалов предлагает щебень различного происхождения и фракции, поэтому технически грамотный выбор щебня позволит добиться проектных характеристик конструкций нулевого цикла здания.  Чтобы здание многие годы стояло на надежном фундаменте, не подверженном деформациям, нужно:

• использовать гранитный щебень в случае если строится крупноразмерный каменный дом. Сарай, неотапливаемый гараж, террасу можно возводить на фундаменте, выполненном с использованием недорогого известнякового щебня;
• при ручном замесе бетона не следует использовать щебень крупных фракций, целесообразно использовать фракции 5-10, 10-20, 20-40 мм;
• ориентироваться на размер ячеек в арматурных сетках и каркасах фундаментов и свай. Крупноразмерный щебень может просто не пройти в ячейку арматурной сетки, что приведет к образованию воздушных пустот и соответствующему снижению прочности фундамента в целом;
• обратить внимание на форму зерен. Следует покупать щебень с преимущественным содержанием кубовидных зерен. Использование щебня, в котором много лещадных зерен потребует повышенного расхода цемента для получения бетонной смеси проектного класса прочности и затруднит ее уплотнение. Щебень, у которого много зерен с трещинами и отслоениями для устройства фундамента непригоден;
• выбирать чистый или мытый щебень для приготовления бетонной смеси непосредственно на строительной площадке. Глинистые и пылевидные примеси в значительной мере (в зависимости от их количества) влияют на прочностные характеристики бетона;
• использовать щебень марок М1000 – М1200 при обустройстве фундаментов под кирпичные дома, а для фундаментов под здания и сооружения вспомогательного назначения можно использовать щебень более низкой марки;
• потребовать от поставщика щебня документы, подтверждающие уровень радиоактивности материала. Для справки: чем прочнее щебень, тем выше уровень его радиоактивности;
• ориентироваться на качественные характеристики щебня, а не на его стоимость. Дешевый вторичный щебень – продукт переработки боя кирпича и обломков бетонных конструкций, для фундаментов не пригоден.

Резюме

Выбирая щебень, из которого будут выполняться конструкции нулевого цикла индивидуального жилого дома не нужно во главу угла ставить бюджет стройки. Технически не обоснованная экономия может привести к приобретению материала, использование которого приведет к изготовлению фундаментов недостаточной прочности с последующей просадкой здания и растрескиванием стен. Устранение деформаций существующего здания может привести к необходимости значительных затрат, значительно больших, чем экономия на щебне. Поэтому при выборе щебня нужно хорошо подумать, а еще лучше – получить квалифицированную консультацию у профессиональных строителей.