Портландцемент – вид цемента, наиболее распространенный во всех странах. Он различается не только по классу прочности. Изменения состава позволяют менять эксплуатационные свойства этого популярного стройматериала в нужную сторону. В этой статье мы рассмотрим, какие виды портландцемента используются при устройстве фундаментов многоэтажных зданий и небольших строений, в нормативных и экстремальных условиях строительства.
Какие марки цемента используются при сооружении фундаментов?
Марку цемента определяет предел прочности на сжатие, который измеряют на образце, изготовленном из цемента и воды, после твердения в нормативных условиях в течение 28 суток. Этот параметр измеряется в кгс/см2. В маркировке стройматериала, соответствующей старому ГОСТу 10178-85, указывается буква «М» и гарантированный предел прочности на сжатие в кгс/см2. В жилом домостроении чаще всего используются марки М400 и М500. Цемент более высокой марки М600 частные застройщики не используют. Его применяют только при сооружении объектов особого назначения.
В маркировке цемента, помимо предела прочности, указывают особенности состава. После буквы «Д» указывают количество минеральных добавок (в %), которые могут присутствовать в вяжущем. Маркировка М400 Д0 означает, что в этом материале минеральные добавки отсутствуют.
Несмотря на то, что ГОСТ 10178-85 считается устаревшим, такая маркировка привычна для застройщиков. Поэтому на упаковке она соседствует с обозначением по новому ГОСТу 31108-2003, который был переиздан в 2016 году. В соответствии с ним портландцемент с содержанием минеральных добавок до 5 %, обозначается как ЦЕМ I, 5-20 % – ЦЕМ II. По прочности на сжатие по новым стандартам цемент характеризуется не маркой, а классом, в котором прочность указывается в МПа. Так, портландцемент марки М400 Д0 в новом варианте обозначается как ЦЕМ I 32,5, М500 Д0 – ЦЕМ I 42,5.
Особенности выбора цемента для разных условий строительства
При устройстве фундаментов на участках с невысоким расположением грунтовых вод, в умеренных климатических условиях востребован портландцемент марок М400 и М500.
- Марка цемента М400 Д20 используется для заливки фундаментов небольших легких сооружений.
- Марка М400 Д0 стоит несколько дороже, поскольку не содержит посторонних добавок, которые делают вяжущее дешевле и немного снижают его характеристики. Используется цемент М400 Д0 при возведении оснований каменных и кирпичных домов, к которым предъявляются повышенные характеристики по водонепроницаемости и морозостойкости.
- Марка цемента М500 Д0 используется для заливки фундамента в многоэтажном строительстве, при сооружении оснований во влажных грунтах.
Другие компоненты, входящие в состав бетонов для фундамента
На характеристики бетона, предназначенного для заливки такого важного конструктива дома, как фундамент, существенное влияние оказывают и другие компоненты раствора.
- Песок. Этот мелкий заполнитель должен соответствовать ГОСТу 8736-2014 «Песок для строительных работ. Технические условия». В соответствии с этим нормативом можно использовать карьерный намывной или сеяный песок, а также речной песок, промытый от илистых включений.
- Щебень. Для заливки фундамента используют в основном гранитный и гравийный щебень. Гранитный щебень прекрасно подходит для сооружения оснований домов, поскольку отличается прочностью, водо- и морозостойкостью. Использование этого материала в жилом домостроении может ограничить его высокая естественная радиоактивность. Для жилых зданий необходимо выбирать только сыпучий материал 1 класса радиоактивности. Гранитный щебень 2-го класса разрешен для устройства инженерных сооружений и дорог, расположенных за пределами населенных пунктов. Показатель радиоактивности указывается в сопроводительной документации.
- Вода. Во избежание неприятных сюрпризов, для приготовления бетонного раствора лучше использовать воду из питьевого водопровода. Вода из открытого водоема может содержать примеси, которые негативно повлияют на качество бетонной смеси. В производственных условиях состав воды не питьевого качества проверяют в лаборатории.
Состав бетона для фундамента
В разных строительных отраслях используют разные марки бетона, зависящие от марки цемента, используемого для приготовления раствора, номенклатуры и соотношения компонентов.
Марки бетона для различных типов фундаментов:
- М100, М150. Эти бетонные растворы невысокого класса прочности для заливки фундаментов практически не используют. Исключение – небольшие легкие каркасные или брусовые строения, как правило, хозяйственного назначения. Эти «тощие» бетоны могут применяться для создания подготовительного слоя под фундамент.
- М200. Применяется для сооружения ленточных или свайных фундаментов легких домов – каркасных, деревянных, а также ограждений.
- М250, М300. Может использоваться для заливки ленточных и плитных оснований для кирпичных, каменных зданий в 2-3 этажа.
- М400. Применяется для фундаментов многоэтажных зданий.
Таблица пропорций компонентов бетонов, используемых для устройства фундаментов в частном строительстве
| Марка цемента | Проектная марка бетона | Пропорции компонентов бетона по массе, кг | Пропорции компонентов бетона по объему, л |
| М400 | М150 | 1:3,5:5,7 | 10:32:50 |
| М500 | 1:4,5:6,6 | 10:40:58 | |
| М400 | М200 | 1:2,8:4,8 | 10:25:42 |
| М500 | 1:3,5:5,6 | 10:32:49 | |
| М400 | М250 | 1:2,1:3,9 | 10:19:34 |
| М500 | 1:2,6:4,5 | 10:24:39 | |
| М400 | М300 | 1:1,9:3,7 | 10:17:32 |
| М500 | 1:2,4:4,3 | 10:22:37 | |
| М400 | М400 | 1:1,2:2,7 | 10:11:24 |
| М500 | 1:1,6:3,2 | 10:14:28 |
Оптимальное водоцементное соотношение бетона составляет 0,4-0,6. В среднем берут значение 0,5, то есть количество воды должно быть примерно в 2 раза меньше количества цемента.
Способы приготовления бетонной смеси
Самый простой и эффективный вариант – приобрести готовую бетонную смесь у проверенного производителя. Бетон доставляется на строительную площадку специальным транспортом в виде, полностью готовом к заливке в опалубку. Изготовитель должен предоставить документацию, в которой указываются: состав раствора и результаты лабораторных испытаний его характеристик.
Но не всегда бетонные заводы находятся на доступном расстоянии от места строительства.
Существует два способа изготовления бетонной смеси: вручную и с помощью бетономешалки.
Ручное приготовление бетона – физически тяжелый, трудоемкий процесс, поэтому к нему прибегают только для получения небольшого количества раствора. Его основные этапы:
- В металлическую емкость (корыто, ванну, сварной короб) засыпают цемент и песок, тщательно их перемешивают.
- В полученный сухой состав добавляют воду.
- Последний шаг – добавление щебня и окончательное перемешивание.
Более производительным является приготовление бетонного раствора в бетономешалке. Порядок загрузки компонентов в механизированном процессе:
- В барабан сначала заливают воду, примерно 2/3 от рассчитанного объема.
- Порционно засыпают щебень, цемент, песок. Между закладками отдельных компонентов – 2-3 минуты.
- Определяют качество полученной смеси. Для этого отливают порцию раствора в емкость со смоченными стенками. На бетоне не должны появляться лужицы воды.
Пример расчета количества цемента для заливки фундамента
Перед приготовлением бетона необходимо рассчитать требуемое количество компонентов. Предположим, что для заливки фундамента нам понадобится 6 м3 бетонной смеси марки М300, для приготовления которой мы используем цемент марки М400. Задачу нам облегчит таблица, представленная ниже.
Таблица примерного расхода цемента на приготовление 1 м3 бетонной смеси
| Расчетная марка бетона | Марка цемента | Примерный расход цемента, кг |
| М200 | М400 | 250 |
| М500 | 220 | |
| М250 | М400 | 300 |
| М500 | 250 | |
| М300 | М400 | 350 |
| М500 | 300 | |
| М400 | М400 | 400 |
| М500 | 330 |
Из таблицы видно, что для куба бетона понадобится 350 кг цемента марки М400, то есть 7 мешков. Несложно рассчитать и количество других материалов, пользуясь таблицей пропорций компонентов бетона. Песка нам понадобится 350х1,9 = 665 кг, а щебня 350х3,7 = 1295 кг. Для 6 м3 смеси потребуется 350х6 = 2100 кг цемента, 3990 кг песка, 7770 кг щебня.
Теперь рассчитаем, сколько необходимо материалов для одной закладки в бетономешалку и количество необходимых замесов. В частном строительстве обычно применяют бетономешалки с объемом барабана 180 л. Для получения качественной смеси резервуар должен загружаться примерно на две трети от общего объема. В бетономешалке объемом 180 л можно приготовить примерно 120 л смеси, то есть 0,12 м3. Для того, чтобы получить 6 м3 смеси, понадобится сделать 50 замесов. На каждый замес понадобится: цемента – 42 кг, песка – 80 кг, щебня – 155 кг.
Проверка качества цемента
Цемент – один из самых востребованных стройматериалов, полэтому некоторые производители могут сознательно ухудшать качество вяжущего, добавляя в него балластные компоненты.
Рекомендации по покупке и проверке цемента:
- Проверьте свежесть продукта. На упаковке должна быть указана его марка и дата изготвления. Если она отсутствует, то лучше вообще отказаться от покупки. Нормативный гарантированный срок хранения цемента общего назначения после его отгрузки в мешки составляет 2 месяца. Но можно и продлить срок годности, если хранить материал в сухом складе с укладкой мешков на деревянные поддоны, расположенные над уровнем пола на высоте не менее 10 см. Если даже со сроком хранения все в порядке, желательно ощупать мешок. Он не должен содержать окаменелых участков. Быстрее всего каменеют углы.
- Визуально и наощупь оцените состояние цемента. Содержимое мешка должно иметь однородный оттенок, который может быть разным, от светло- до темно-серого и даже зеленоватым. Хороший цемент должен легко просыпаться между пальцами.Если имеются комки, легко рассыпающиеся в порошок, то это означает, что цемент лежалый, но пригоден к применению. Если комки можно раздавить только значительным усилием и они рассыпаются на твердые крупинки, то этот стройматериал испорчен.
- Проведите несложные испытания по оценке состава цемента. Для этой цели понадобится минеральная вода типа «Боржоми», «Есетуки-4» или «Есентуки-17». Бутылку необходимо открыть и оставить для выхода углекислоты. В резиновых перчатках замесите цементное тесто, из которого слепите образец-«лепешку» в виде диска диаметром примерно 15 см. Толщина центральной части – 5 см, краев – 1 см. Схватывание должно начаться не позже, чем через 10 минут. Центр должен ощутимо нагреваться. Возможно появление сине-зеленоватого оттенка. Если стройматериал соответствует перечисленным выше требованиям, то цемент хороший, качественный и не содержит минеральных добавок более 5 %. Если схватывание не начинается по истечение получаса, материал схватывается отдельными участками, тепловыделение отсутствует, такой цемент является низкокачественным продуктом и не пригоден к использованию в ответственных работах.
Если геологические и климатические условия на строительной площадке далеки от нормальных (высокий уровень грунтовых вод, контакт фундамента с агрессивной средой, резкие и частые перепады температур, слишком низкие температуры окружающей среды), то необходимо посоветоваться с инженерами-строителями. Они определят оптимальную марку цемента и оценят целесообразность применения сульфатостойких, быстротвердеющих цементов, необходимость введения в смесь гидрофобизирующих добавок.
