Какой цемент выбрать для фундамента частного дома: марки, пропорции, расчёт

Цемент – основа производства бетона. Гидравлическое вяжущее вещество задает показатели прочности, морозостойкости и водонепроницаемости. При возведении фундамента, принимающего всю нагрузку здания, важно правильно подобрать марку цемента.

Свойства портландцемента

Портландцемент – это основной вид цемента, применяемого в строительстве. Материал изготавливают методом тонкого измельчения клинкера и гипса. Для изменения свойств вводят минеральные добавки: вулканический пепел, доменный шлак, золу уноса, диатомит, трепел.

На характеристики вяжущего вещества влияют несколько факторов:

1. Тонкость помола – чем мельче зерна, тем больше цемента вовлекается в процесс гидратации.
2. Время схватывания – технологическая характеристика, зависящая от температуры окружающей среды, минерального состава, количества воды. Нормативные значения: начало от 45 минут, окончание – не позже 12 часов.
3. Водопотребность – величина воды, необходимой для приведения раствора к заданной пластичности, составляет 25-28%.

Активность или предел прочности на сжатие портландцемента определяется опытным путем. Кубик из цемента в возрасте 28 дней сжимают до разрушения, показатель измеряется в МПа. На его основе устанавливалась марка цемента, обозначающая нагрузку, на которую рассчитан 1см² конструкции.

Такие характеристики прочности вяжущего вещества были в ГОСТ 10178-85.  Актуальный нормативный документ, определяющий требования к портландцементу, ГОСТ 31108-2020. В нем отменили понятие марка цемента и заменили его классом.

Маркировка цемента

В современной маркировке обозначение портландцемента ПЦ и шлакопортландцемента ШПЦ заменили на ЦЕМ. В зависимости от состава материалы делятся на 5 типов:

1. ЦЕМ I – 95-100% портландцементного клинкера, порошок зеленовато-серого цвета, характеризуется ускоренным набором прочности в первые сутки (до 50%).
2. ЦЕМ II – портландцемент с количеством добавок в группе А – 6-20%, в группе B – 21-36%, C – больше 36%. В качестве активной минеральной добавки используют:

• Ш – шлак;
• П – пуццолану;
• З – зола уноса;
• Мк – микрокремнезем;
• Г – глиеж;
• И – известняк;
• С – сланец.

3. ЦЕМ III – шлакопортландцемент изготавливается при совместном помоле или смешивании портландцементного клинкера и доменного шлака. Количество шлака может составлять до 85%, но чаще он занимает 35-70% объема. Материал твердеет медленнее портландцемента, нужную прочность набирает не менее 6 месяцев. К положительным качествам относят высокую плотность, водостойкость, небольшую усадочную деформацию и устойчивость к солям.
4. ЦЕМ IV – пуццолановый цемент, содержащий 11-55% добавок вулканического происхождения. Состав устойчив к сульфатам, но плохо переносит замерзание.
5. ЦЕМ V – композитный цемент имеет в составе 20-64% портландцементного клинкера, 18-49% доменных шлаков, пуццолану и золу. Такой материал обладает повышенной стойкостью к коррозии и прочностью.

Использование минеральных добавок снижает стоимость портландцемент, улучшает некоторые характеристики (водонепроницаемость, устойчивость к солям). Значительный минус примесей – долгий срок набора прочности и чувствительность к температуре. Вяжущее вещество с добавками не рекомендуется для устройства фундамента на подвижных грунтах. Если используется такой цемент, то работу начинают весной, чтобы бетон набрал прочность в теплое время года.

Дополнительные характеристики

Вяжущее вещество может иметь специальные добавки, модифицирующие его свойства:

• СС – сульфатостойкий портландцемент предназначен для конструкций, эксплуатируемых в агрессивной среде минеральных вод.
• ПЛ – содержит гидрофильную добавку, повышающую пластичность смеси.
• ГФ – гидрофильный материал с повышенной стойкостью к воде, имеет однородную структуру, не слеживается, не теряет активность при долгом хранении.
• ВРЦ – водонепроницаемый расширяющийся цемент с коротким периодом схватывания.

По скорости твердения материалы разделены на подклассы:

• Б – быстротвердеющие;
• Н – нормально твердеющие;
• М – медленнотвердеюшие (только для ЦЕМ III).

Показатель определяется проверкой образцов на 2 и 7 сутки. На 28 сутки устанавливается прочность на сжатие или класс цемента:

• 22,5 – марка М300;
• 32,5 – марка М400;
• 42,5 – марки М500;
• 52,5 – марка М600.

Зная все характеристики, составляющие маркировку, можно расшифровать информацию о цементе, нанесенную производителем на мешок:

ЦЕМ II/А-И 32, 5Н – портландцемент группы A с добавлением известняка в количестве 6-20%, класс прочности 32, 5, нормально твердеющий.

ЦЕМ I 52,5Б – портландцемент класса 52,5, быстротвердеющий.

Как выбрать качественный цемент

При покупке стройматериалов нужно обратить внимание на внешние признаки, которые дают начальное представление о качестве товара. ГОСТ 30-515-2012 говорит, что на мешках с цементом должна быть следующая информация:

• наименование производителя;
• наименование цемента по нормативному документу;
• обозначение документа, по которому изготовлено вяжущее вещество (ГОСТ, ТУ);
• масса нетто;
• дата производства.

Гарантийный срок хранения цемента составляет 60 суток, для быстротвердеющих составов – 45 суток.

Кроме информации стоит проверить качество упаковки, не должно быть разрывов. Это приводит к намоканию. Цемент должен быть сыпучий, без окаменелостей. От даты производства высчитывают возраст материала. Он быстро теряет активные свойства, поэтому товар старше 6 месяцев брать не стоит. Качественный цементный порошок однородного серого цвета, текучий, легко просыпается между пальцами.

Пропорции цемента для различных марок бетона

Для изготовления бетонной смеси под заливку фундамента дома берут ЦЕМ I 32, 5Н или ЦЕМ I 42, 5Н. Это портландцементы без минеральных добавок, выдерживающие нагрузку 400 и 500 кг/см², нормальнотвердеющие. На их основе готовят бетон различных классов (марок) прочности, в зависимости от особенностей здания и типа грунта:

Для приготовления бетонной смеси кроме цемента потребуются заполнители двух видов:

• кварцевый песок фракцией 2 мм;
• гравий или щебень гранитный двух фракций – 5-10 и 10-20 мм, это позволит более плотно уложить раствор.

Для затворения нужна чистая вода. Чтобы улучшить показатель подвижности и плотности смеси добавляют пластификатор C-3.

Пропорции для бетона на ЦЕМ I 32,5Н

Пример расчета для 1 м³ бетона В22,5 на ЦЕМ I 32,5Н в онлайн калькуляторе:

• вес цемент – 330 кг;
• объем цемента – 0, 285 м³;
• вес щебня гранитного – 1105 кг;
• объем щебня – 0,8 м³;
• вес песка – 696 кг;
• объем песка – 0,497 м³;
• В/Ц – 0.6
• количество воды – 187 л.

Пропорции бетона на ЦЕМ I 42,5Н

Пример расчета материалов для бетона В20 на ЦЕМ I 42,5Н в онлайн калькуляторе:

• вес цемента – 242 кг;
• объем цемента – 0,22 м³;
• вес щебня – 1116 кг;
• объем щебня – 0,808 м³;
• вес песка – 742 кг;
• объем песка – 0,53 м³;
• В/Ц – 0,77;
• количество воды – 187 л.

Технология приготовления бетона

Замешивание раствора в бетономешалке дает более качественную, однородную смесь. Поэтому для заливки фундамента этот агрегат необходим.

1. Залить во включенный миксер подготовленное количество воды, в которой разведен пластификатор.
2. Засыпать половину объема щебня, подождать равномерного намокания.
3. Добавить цемент и подождать 3 минуты.
4. Засыпать частями песок.
5. Добавить оставшийся щебень.
6. Оставить до полного перемешивания на 5 минут.

Готовую смесь тачками перевозят к опалубке, заливают и утрамбовывают. После заполнения всего объема бетон накрывают полиэтиленом для поддержания высокой влажности и температуры.

Итог

Цемент нужно покупать сразу на весь объем работы. Тогда бетон будет иметь одинаковую прочность во всех замесах. До использования мешки хранят в прохладном помещении на поддонах.