Фракция щебня для подушки фундамента: рекомендации по выбору

Щебень — природный материал, без которого невозможно представить ни одну стройку. Он используется повсеместно: от устройства садовых дорожек и подушки под фундамент до крупного наполнителя в бетонной смеси. Особенно важно выбрать правильный щебень для фундамента. Ведь это основа любого строения и огрехи в его возведении грозят разрушением здания. К выбору материала стоит подойти тщательно. Значение имеет все: фракция, лещадность, класс морозостойкости и др. Расскажем подробнее о правилах выбора щебня под фундаментную подушку.

Для чего нужна подушка под фундамент из щебня

Сразу отметим, что щебень — это природный материал (порода), которую подвергают механической обработке — дроблению. Минимальная фракция, которую получают в результате — 5 мм.

Важный вопрос, которым часто задаются частные застройщики — а нужна ли подушка из щебня под фундамент? Может быть достаточно плотного (ровного и утрамбованного) слоя грунта? Иногда этого достаточно, но выполнение дополнительного слоя с наполнителем крупной фракции помогает:

• равномерно распределить нагрузку на грунт;
• снизить показатели точечного давления;
• снижение негативного воздействия на подземные конструкции при пучении почвы в условиях минусовых температур;
• подушка выступает в качестве дренажного слоя. Снижается уровень грунтовых вод, отводится талая и дождевая воды от бетонной конструкции;
• будущее строение будет более устойчивым;
• процент усадки грунта сводится к минимальным показателям.

Важно: это не значит, что абсолютно любая подушка выполнит все перечисленные функции. Прочность основания зависит от правильно выбранной фракции щебня, размеров подстилки.

Преимущества подушки из щебня

Если решено устроить подушку под основание дома, стоит знать какие преимущества дает использование именно этого материала:

• доступность — дробленую породу любой фракции можно найти в любом регионе нашей страны;
• экономия — стоимость щебня достаточно низкая по сравнению с другими строительными материалами;
• простота монтажа — нет необходимости в привлечении техники, часто подсыпка и трамбовка проводят вручную;
• снижение потерь тепла фундамента;
• высокая степень уплотнения. При условии, что совместно со щебнем используется песок определенной фракции, который заполняет пустоты между камнями;
• способ коррекции рельефа, если последний является неровным.

Важно: щебневая подушка определенной фракции под фундамент применяется только в ИЖС. Запрещено использовать такую подложку для возведения высоток, расположенных на участках с близким залеганием грунтовых вод.

Какие фракции щебня бывают

Фракция — это размер зерна дробленой породы. Конечно, в общей массе все зерна не просто не могут быть одинаковыми. Речь идет о среднем показателе.

Какая фракция щебня нужна для подушки фундамента

Как видно из таблицы выше для подфундаментных подушек необходимо использовать среднюю фракцию щебня. Естественно, что для разных видов оснований предъявляются различные требования к наполнителю подстилающего слоя. Оптимальный размер зерна 20х40.

Под заливной фундамент

Под такой тип фундамента лучше подойдет смесь песка с гравием (толщина около 30 см) с двусторонним дополнением по ширине в 20 см. Сверху комбинированной подушки под фундамент необходим слой гидроизоляционного материала. Фракция щебня может быть 20х40, 20х70.

Под плиту фундамента

Под монолит подушка формируется по всей площадке. Первый слой — гравий фракции 20х40 с обязательным трамбованием, второй — песок 10 см. Оба слоя обрабатывают виброплитой с периодическим смачиванием для лучшего уплотнения.

Под свайный фундамент

Первый слой подстилки под свайный фундамент — песок крупной фракции (10-15 см толщиной), щебень фракции 20х40 (толщина до 50 см, но оптимальной считается 30 см). На каждом этапе материалы смачивают и трамбуют.

Под ленточный фундамент

Толщина подушки под ленту должны быть не менее 25 см, при этом обязательно нужно оставить выступ не менее 10 см по бокам. Оптимальная фракция щебня — 20х40 кубовидной формы.

Для подсыпки

Для подсыпки на поверхности грунта подойдет мелкая фракция — 10-15 мм. При этом размер зерен зависит от состава почвы. Если она подвержена усадке, придется использовать две фракции и делать подсыпку двухслойной.

Дополнительная классификация щебня

Конечно, свойства щебня имеют не только одну позицию — фракция. Этот материал обладает и другими эксплуатационными характеристиками, которые также важно учитывать при выборе для подушки под фундамент.

По материалу

Для подушки под основание дома можно использовать сразу несколько видов дробленого материала:

• гранитный — добыча из горных пород. Преимущество — возможность выдерживать предельные нагрузки;
• гравийный — это вариант щебня, уступающий в прочности гранитному. Но у него есть одно бесспорное преимущество — стоимость. Учитывая масштабы материала, которые необходимы для обустройства подушки под фундамент, этот плюс представляется очень весомым. Отметим, что гравий разных фракций чаще других видов используется для обустройства фундаментов в ИЖС;
• известняковый — дроблению подвергают осадочные горные породы. Прочность такого щебня мала, поэтому его применение связано с объектами, где нет серьезных требований к прочности;
• вторичный — это материал, который получает в результате переработки строительного мусора — частей стен зданий, асфальта, заборов и других каменных и бетонных элементов;
• шлаковый — такие гранулы получают как побочный продукт металлургического производства. Основная сфера применения — дорожное строительство, производство легких бетонов.

По морозостойкости

Это характеристика, указывающая на количество циклов замерзания и оттаивания материала. Именно столько периодов материал должен выдержать и не потерять своих эксплуатационных свойств. Обозначается латинской литерой “F”. Далее идет цифровое обозначение — чем оно больше, тем больше циклов выдержит щебень.

Естественно, что материал из разного сырья имеет разные показатели морозостойкости.

Как видно из таблицы, самыми высокими показателями морозостойкости обладает гранитный щебень. Хотя и у более дешевого (гравийного) он не хуже.

Важно: для возведения нагруженного фундамента необходимо использовать щебень с показателем морозостойкости не менее F300. При этом выбор класса морозостойкости напрямую зависит от той температуры, при которой будет эксплуатироваться будущая конструкция.

По прочности

Один из самых важнейших показателей после фракции. Данные о прочности получают в результате лабораторных исследований, когда гранулы выбранного материала помещают под пресс, выясняя, какое усилие потребуется для разрушения зерна. Показатель гостированный, поэтому производители подгоняют показатели своей продукции под заданные гос нормативом параметры:

• М200 — минимальный показатель прочности;
• М300, М600 — низкий;
• М600-М800 — средний;
• М900-М1200 — высокий;
• М1200 и М1400 — очень высокий.

Для устройства подушки подойдет щебень выбранной фракции с показателем прочности от М800 и выше.

Важно: некоторые недобросовестные производители утверждают, что у бетонного (вторичного) щебня показатель прочности М800 и выше. Это не так. Он не может быть выше М600 и для фундаментных работ такой материал категорически не подходит.

По лещадности

Лещадность — еще один важнейший показатель (помимо фракции), который существенно влияет на прочность будущей конструкции.

Для справки: название характеристики произошло от названия рыбы — лещ. Это плоский представитель подводной фауны. Поэтому она определяет вид и качество плоскостей материала.

Для щебня определенной фракции, из которого формируется подушка под фундамент важно, чтобы грани зерен не были слишком гладкими. Поверхность последних должна быть шероховатой, чтобы обеспечить надежное сцепление с бетоном.

На лещадность оказывают влияние два вида камней:

• плоские — толщина зерна в три и более раза меньше его длины;
• игольчатые — ширина зерна в три и более раза менее длины.

По факту — показатель лещадности определяется количеством двух указанных видов камней в общей массе. Чем меньше процент таких гранул в общей массе, тем качественнее щебень и тем больше он подходит для устройства фундаментной подушки.

Для справки: неплохой показатель лещадности: 10-15 % гранул обоего типа (плоских и игольчатых).

На современном строительном рынке можно найти щебень разной фракции и формы: кубические, остроугольные, клиновидные. Оптимальный — кубовидные, но стоимость такого материала очень высока.

Радиоактивность щебня

Мало кто обращает внимание на этот показатель. Конечно, он напрямую с рабочими характеристиками не связан. Но безопасность не менее важна.

Важно: для любой жилой постройки показатель радиоактивности материала (любого) не должен превышать 740 Бк/кг. Конечно, на глаз такой показатель не определить. Эти данные всегда содержатся в сертификате качества. Его обязан предоставить вместе с товаром производитель или продавец. Если он отказывает в такой услуге, стоит отказаться от приобретения щебня нужной фракции.

По чистоте сыпучего материала

Как и любой строительный дробленый материал должен быть чистым. Что это значит? Ведь при производстве в его составе всегда присутствует мусор и примеси: глина, минералы, остатки органики, асбест. Часть из них не принесет никакого вреда, а вот другая существенно повлияет на результат постройки — монолит быстро разрушится, а подушка под фундамент не будет прочной и плотной. То есть даже если выбран материал нужной фракции, прочности и морозостойкости, но он не очищен от грязи — его эффективность снижается.

Именно по этой причине производители проводят мойку щебня. Норматив чистоты щебеночной массы нужной фракции — 0,1-15 % от общей массы.

Важно: если планируется приобрести вторичный (бетонный) щебень для подфундаментной подушки, стоит внимательно осмотреть материал. Если в нем присутствуют вкрапления ржавой арматуры, такой вариант не стоит покупать даже на подсыпку.

Разновидности фундаментных подушек

Отметим, что идеальным вариантом подушки под фундамент считается бетонный слой. Рассматриваемый щебень определенной фракции, песок или их смесь — это хорошая возможность сэкономить на строительстве и снизить трудозатраты.

Подбетонка

Может быть песчаной, щебневой или бетонной. Если изготавливается из щебня, должна соответствовать требованиям:

• высота не менее 20 см;
• подстилающий слой под фундамент обязательно тщательно трамбуется. Лучше, если будет использована виброплита.

Подходит для одноэтажного дома, хозпостройки или бани.

Уплотняющая подушка

Толщина такой подушки под фундамент из щебня подбирается, исходя из предполагаемой нагрузки, типа почвы и ширины основания. Например, под плиту будет достаточно обустроить подушку в 150 мм, а для свайно-ростверкового — дополнительно обустраиваются лунки с увеличением (в три раза) в диаметре.

При глинистой почве толщина подушки под фундамент может достигать 0,5 метра. Очень важно выполнять ее в три захода — каждый этап сопровождается смачиванием и тщательным вибрированием поверхности.

Если близко к поверхности залегают грунтовые воды, необходимо позаботиться о дополнительной гидроизоляции — предусмотреть в подушке под фундамент слой геотекстиля. Причем укладывают его дважды — с двух сторон уплотняющей подушки.

Отмостка

Основная задача отмостки — отвести влагу от фундамента и защитить его от разрушения. Несмотря на то, что она выполняет вспомогательную функцию, подходить к выбору щебня для нее стоит со всей внимательностью. Рекомендуется отказаться от приобретения вторичного материала, используя аналогичный тому, что применяется в качестве подстилки под основание.

Расчет количества щебня для подушки

После того, как были определены основные показатели щебня — фракция, прочность и другие — нужно рассчитать то количество, которое понадобится приобрести, чтобы обустроить подушку под фундамент. Первое, что нужно узнать — объем подушки.

Например: размеры подстилающего слоя 10х8х0,15. Значит объем будет равен 12 м3.

Далее расчеты ведут по алгоритму:

1. Выясняем показатель удельного веса и K уплотнения. Первый показатель всегда есть в паспорте материала и зависит от размера фракции. Для фракции 20х40 это 1,38 г/см3. А K=1,3.
2. Умножаем объем на два предыдущих значения: 12х1,38х1,3= 21,5 т.
3. Теперь переведем тонны в кубические метры: 21,5х1,38=29,6 м3.

Результат: щебневая подушка фракции 20х40 (М800) 12 м3 понадобится приобрести 29,6 м3 материала.

Этапы выполнения работ

О преимуществах подстилки из щебня под фундамент, какая фракция зерен является оптимальной и как рассчитать количество мы уже рассказали. Не менее важно знать, как обустроить этот слой, чтобы не допустить ошибок.

Предварительная подготовка

Основная задача на этом этапе — подготовить основание, максимально выровняв его. Для этого могут понадобиться самые разные мероприятия — увлажнение или осушение, снятие плодородного слоя, рытье траншеи, котлована. Именно в последний выкладывается насыпной грунт, призванный заменить нестабильный и сыпучий верхний слой почвы.

Устройство основания

Разметка расположения подстилающего слоя под фундамент проводится любым удобным методом. Перед началом работ проводится ручная зачистка в соответствии с точками, указанными в проекте: бугры срезают, выемки засыпают с уплотнением или даже бетонируют. Увлажненный разжиженный грунт на дне траншеи укрепляют слоем песка. Обязательно трамбуют.

После проведенных работ укладывают слой геотекстиля или рубероида и приступают к формированию подушки.

Формирование подушки из щебня и песка

Наполнитель крупной фракции укладывают поверх песчаного утрамбованного слоя. Толщина подстилки может достигать 25 см. Естественно, что и щебенной слой необходимо уплотнять. Рекомендуется использовать виброплиту, поскольку сделать это руками будет невозможно.

Советы профессионалов

Строители, которые занимаются обустройством фундаментов, рекомендуют всегда выбирать комбинированный тип подстилающего слоя — песчано-щебневой. Они укладываются один на другой. Внизу всегда наполнитель с более мелкой фракцией — песок. Если сделать наоборот, мелкая фракция песка просто заполнит пустоты между зернами более крупного наполнителя и перемещается с ним.

Если уложить материалы с разными фракциями послойно, получится зафиксировать гранулы в песке, который выступит вяжущим элементом. При таком обустройстве подушки существенно повышается плотность, прочность и несущая способность.