Расчет бетона на фундамент

Перед строительством любого объекта профессионалы занимаются составлением проекта, в который входят подробные расчеты конструкций от фундамента до кровли со всеми планами и спецификациями. Эти документы и схемы помогают определить объемы работ и необходимое количество материалов, которое необходимо закупить.

Перед первым этапом возведения дома необходимо в частности узнать, сколько нужно бетона на фундамент, т.к. заливку по технологии нужно делать непрерывно, не давая отдельным слоям схватиться. В этой публикации рассмотрены подробные алгоритмы расчета основных типов фундаментных оснований.

Виды фундаментов

Инженеры принимают фундамент конструктивно, используя подробные формулы расчета. Что учитывается при выборе:

• Вес дома;
• Временные нагрузки;
• Тип грунта;
• Уровень грунтовых вод.

Сопоставив ряд факторов и результаты расчетов, специалисты принимают один из типов фундаментов:

• Ленточный;
• Свайный;
• Плитный;
• Столбчатый (только для легких домов);
• Комбинированный (сложная конструкция, которая может быть принята только в результате профессиональных подсчетов).

Самый распространенный тип основания – лента. Эта конструкция может быть принята под дом с любыми параметрами на все типы грунтов, кроме плывучих. Для расчета такого фундамента нужно знать высоту и ширину его стенки до цоколя (он является частью фундамента), а также периметр дома и длину всех внутренних стен.

Сваи для частного домостроительства целесообразно выбирать буронабивные – они практически не уступают готовым заводским изделиям, но устанавливать такие гораздо проще и дешевле. В конструкцию свайного фундамента также входит обвязочный ростверк, который необходимо учитывать при расчете бетона.

Плита – это решение для троительства на плывучих грунтах. Это своеобразная подушка, которая способна лавировать на основании во время сезонных разжижений почвы и в периоды ее нестабильности.

Бетон: покупать или делать самостоятельно?

В состав бетона входят:

• Портландцемент или вяжущее на шлаке;
• Песок;
• Щебень, лучше обогащенный;
• Пластификаторы;
• Вода.

Приготовить раствор самостоятельно можно, но прежде следует подсчитать общий объем – всё же заливку необходимо делать непрерывно и равномерно. Один из вариантов замещения заводских поставок – аренда или приобретение бетономешалки.

Как рассчитать количество цемента на фундамент

Количество цемента зависит от принятой марки бетона. В частном домостроении для фундамента используют преимущественно бетон М300 или М400. Этой прочности достаточно для обеспечения надежной и долговечной службы конструкции.

Расчет цемента на фундамент можно произвести по таблице пропорций:

Марка бетона	Пропорции компонентов Ц : П : Щ	Объемный состав цемента на 10 л цемента, л	Сколько получится бетона из 10 л цемента, л
Для цемента М400
200	1 : 2,8 : 4,8	25 : 42	54
250	1 : 2,1 : 3,9	19 : 34	43
300	1 : 1,9 : 3,7	17 : 32	41
400	1 : 1,2 : 2,7	11 : 24	31
Для цемента М500
200	1 : 3,5 : 5,6	32 : 49	62
250	1 : 2,6 : 4,5	24 : 39	50
300	1 : 2,4 : 4,3	22 : 37	47
400	1 : 1,6 : 3,2	14 : 28	36

Сколько надо цемента на фундамент, будет известно после определения всего объема несущей конструкции. Стоит помнить, что в 1 кубометре 1000 литров. Соответственно, если расчет количества бетона М300 показал 7 м 3 , а в нашем распоряжении оказался цемент М400, делаем перевод:

Строка пропорциональности – 1 : 1,9 : 3,7 (Ц:П:Щ). Цифры даны в единицах на выбор (килограмм, литр). Плотность цемента насыпная – 1100 кг/м 3 , плотность бетона 1800-2100 кг/м 3 .

Из 10 литров цемента получаем 41 литр бетона, таких единиц необходимо примерно 24 (1000/41). Соответственно, все значения пропорции умножаем на 24. (2 : 45,6 : 88,8).

Более простой, но усредненный расчет количества цемента на фундамент приведен в таблице:

Марка бетона	Марка цемента	Масса цемента в кг	Количество мешков цемента по 50 кг
М300	М400	350	7
	М500	300	6
М400	М400	400	8
	М500	330	6,6 (7 целых)

Соответствующим образом можно не только рассчитать расход цемента, но и определить количество остальных компонентов, умножив значение массы цемента на пропорциональное число. Количество цемента для фундамента по таблице высчитывается приблизительно – на конечное значение будут оказывать влияние:

• Масса и фракция песка и щебня;
• Точная масса цемента;
• Используемый объём воды.

Как рассчитать куб бетона в среднем:

Марка бетона	Цемент	Песок	Щебень	Вода
М300	425	735	1080	140
М400	483	695	1080	140

Расход цемента на фундамент и количество остальных компонентов следует определять по точным формулам из самого первого способа, где считаются пропорции компонентов. Также следует учитывать запас на погрешность и непредвиденные ситуации – около 10-15%. Лучше, если материал останется, чем его не хватит для создания основной конструкции дома. К тому же, бетон и его компоненты пригодятся в последующих процессах возведения стен, дорожек и т.д.

Теперь можно переходить к расчету объема бетона для фундамента. Рассмотрим основные типы конструкций отдельно для удобства понимания.

Ленточный фундамент

Лента представляет собой замкнутый периметр, который располагается под всеми несущими и самонесущими стенами дома. Для того, чтобы рассчитать объем бетона для фундамента, нужно знать такие параметры конструкции:

• Высота стенки. В нее входит подземная и надземная цокольная части. Высота может быть классической (ниже уровня промерзания грунта) или уменьшенной.
• Ширина стенок должна быть больше толщины стен на 100 мм;
• Общая длина фундаментных стен.

Необходимо учитывать, что внутренние и внешние стены имеют разную толщину.

Разберём, как посчитать фундамент дома с размерами 6 на 8 метров. Ширина наружных стенок – 500 мм, внутренних – 400 мм, высота от подошвы до стены – 1,1 метр.

Высчитаем объем для внешних стен:

• Общая длина: 8 + 8 + 6 + 6 = 28 метров.
• Расход бетона равен величине объема конструкции: 28 ∙ 1,1 ∙ 0,5 = 15,4 кубометров.
• Объем внутренней стенки: 6 ∙ 1,1 ∙ 0,38 = 2,508 м 3 .
• Общий объем высчитываем как сумму: 15,4 + 2,508 = 17,908 м 3 .
• Помним про запас 10-15%: 17,908 + 10% = 19,69 м 3 или ровно 20 кубометров бетона.

Рассчитать количество цемента для бетона на заливку нашего фундамента можно по приведенным выше алгоритмам.

Для определения количества рабочего раствора существуют компьютерные программы – калькуляторы. Они автоматически определяют объем ленточной конструкции по вводимым параметрам ширины, высоты и толщины стенок. Однако, большинство из них работают без учета разнородности стенок, вычисление длины стен остается за специалистом. Хорошие результаты показывают профессиональные программы, недоступные обывателям. Они учитывают точную толщину стен вплоть до миллиметра и все наложения длин.

Свайный фундамент

Второй по популярности тип оснований – свайный буронабивной. Суть технологии монтажа заключается в создании шахты круглого сечения, заполнении ее стальным каркасом и рабочим бетонным раствором М300-М400.

В конструкцию фундамента входят сваи и ростверк, которым обвязывают сделанные столбы, на него опираются стены дома. Размеры ростверка и свай принимают конструктивно.

Рассмотрим, как рассчитать объем бетона для заливки свай под дом 6×6 вместе с ростверком. Диаметр свай – 200 мм, длина – 2 метра, ширина ростверка – 400 мм, высота – 300 мм.

Сначала вычислим объем свай. Предположим, их общее количество – 12 (приняты конструктивно). Все столбы будут одинаковыми, поэтому определим объем одной. Правильно рассчитать его по одной из формул:

• V = π ∙ R 2 ∙ h или ¼ π ∙ D 2 ∙ h.

Расчет ведем в кубометрах по обоим вариантам:

• V = 3,14 ∙ 0,1 2 ∙ 2,0 = 0,06 м 3 или
• V = ¼ ∙ 3,14 ∙ 0,2 2 ∙ 2,0 = 0,06 м 3 .

Как видно, результат вычисления обеими формулами дает один результат. Количество бетона на фундамент для заливки свай: 0,0638 ∙ 12 = 0,75 м 3 . Как видно, получилось совсем немного.

Теперь определим объем ростверка для дома 6×6 метров:

• Длина – 6 + 6 + 6 + 6 = 24 метра.
• Объем = 24 ∙ 0,4 ∙ 0,3 = 2,88 кубометра.
• Общее количество бетона для заливки: 2,88 + 0,75 = 3,63 м 3 .
• Прибавим запас 10%, получим 3,99 и 4,0 м 3 .

Аналогичным способом производится расчет для столбчатых оснований.

Принятый фундамент из буронабивных свай прочный, долговечный и экономичный – затраты на его монтаж до 8 раз меньше, чем на ленту! Это не считая отсутствия дорогостоящих земляных работ. Однако, у конструкции есть несколько недостатков: невозможность обустройства подвала и потребность в более тщательном уплотнении пола первого этажа.

Плита

Плитный фундамент – это простая конструкция. Сложность заключается только в выборе его оптимальной толщины и расчете арматурного каркаса. С точки зрения определения, сколько кубов бетона нужно на фундамент, конструкция обсчитывается достаточно просто. Возьмем для примера домик 11×11 метров, фундамент для которого принят с размерами ровно 12 на 12 метров. Толщина конструкции – 300 мм.

Объем плиты составляет 12 ∙ 12 ∙ 0,3 = 43 кубометра.

Не часто форма плиты квадратная, тогда площадь делят на квадратные сегменты и обсчитывают их по отдельности.

Очевидный недостаток плитного фундамента – большой расход бетона и цемента соответственно.

Резюме

Мы рассмотрели, как рассчитать, сколько нужно бетона для фундамента. Отметим, что в статье приведены основные принципы определения объема конструкций без учета их особенностей. Но зная их, вы сможете без затруднений самостоятельно высчитать требуемое количество расходных материалов.

Сколько надо цемента на фундамент – самый актуальный вопрос, ведь от решения зависит качество и долговечность конструкций. Мы не рекомендуем опираться на сведенные таблицы со средними значениями – они не учитывают всех тонкостей расчёта, выбора компонентов и их характеристик. Таблицы носят информативный характер и не являются эталонными. Стоит опираться на пропорции компонентов – они составлены по СНиПам.

Следуя приведенным алгоритмам, вы сможете узнать, сколько нужно бетона/цемента на заливку фундамента той или иной конструкции, если нет возможности сделать это на профессиональном калькуляторе.

Сколько нужно бетона на фундамент 10 на 10

Первый вопрос, который возникает у частного застройщика при самостоятельном возведении дома, это: «Сколько нужно бетона на фундамент 10 на 10?». Ведь от объёма заливки зависит не только количество материалов, используемых в качестве ингредиентов для приготовления смеси, но и организация работ в целом: объём бетономешалок или заказываемого готового бетона, количество людей, механизмов или приспособлений, требуемых для безостановочного производства работ. Разберёмся, как посчитать, сколько кубов в фундаменте, учитывая те или иные особенности его конструкции.

Как выбрать бетон для фундамента

В процессе возведения фундамента бетон может использоваться в двух технологических этапах:

1. В бетонной подготовке, предшествующей основной заливке – класс используемого бетона В7,5.
2. В самом фундаменте – класс бетона не ниже В15, но в ряде случаев не ниже В22,5.

Кроме класса прочности бетона, нормируемыми показателями, которые обязательно следует контролировать, являются такие критерии:

• F – морозостойкость (для фундаментов не менее 150 циклов);
• W – водонепроницаемость (от W6);
• D – плотность (не менее 1800 кг/м³);
• П – подвижность (в пределах П4-П6).

Основным показателем является прочность на сжатие – это нормативный показатель, получаемый путём приложения к образцу определённой нагрузки в МПа, при которой первоначальная прочность не снижается более чем на 5%. По итоговым значениям прочности бетон и подразделяется на классы, обозначаемые буквой «В» с числовым рядом от 0,5 до 120.

До начала 90-х годов бетоны классифицировали по прочности не в мегапаскалях, а в кг/см², и обозначали как марку, буквой М. Применяют такие обозначения и сегодня, поэтому в вопросе маркировки смесей нередко возникает путаница. Чтобы её избежать, можно воспользоваться представленной ниже таблицей:

В проектах бетон обозначается именно классом, а не маркой. Класс В15, который для фундаментных конструкций является минимально допустимым, обозначает, что через 28 суток, необходимых бетону для полного набора прочности, её показатель составит 15МПа.

На заметку: Почему именно через 28 дней? Вообще, бетонный камень набирает прочность в течение всего периода эксплуатации, но в течение 4-х недель прирост прочности идёт наиболее активно. Конкретные временные показатели зависят от температуры окружающей среды. Но при средней летней температуре +20 градусов, необходимый уровень прочности, который и принимается за 100%, достигается именно на 28-е сутки.

Как рассчитать количество бетона для фундамента

На выбор типа фундамента для дома оказывают влияние такие критерии:

1. Тип и строение грунта, его прочностные характеристики.
2. Наличие или отсутствие подземных вод, провоцирующих активное пучение оттаивающей после зимы почвы.
3. Глубина, на которую пласт земли промерзает.
4. Суммарных нагрузок от веса здания, в том числе и самого фундамента.
5. Необходимости возведения в контуре фундамента подвального этажа.

В малоэтажном строительстве используют три основных разновидности фундаментов, и в каждом случае подсчитывать, сколько нужно бетона на фундамент 10 на 10, придётся по-разному.

Ленточного

Фундаментной лентой называется замкнутая по кольцу балка, располагающаяся под всеми несущими стенами. Если внутри дома будут возводиться каменные перегородки, такое основание предусматривается и для них. Единственное отличие в том, что в поперечном сечении оно будет иметь меньшие размеры – в том числе и глубину заложения. Лента под перегородки в общий периметр не включается, а объём её монолита рассчитывается отдельно. Соответственно, именно от количества внутренних стен и зависит в итоге, сколько кубов бетона надо на фундамент дома 10 на 10.

Для расчёта объёма ленты требуются такие данные:

• Глубина. Если лента выходит за пределы планировочной отметки грунта, в неё включается и высота наземной части.
• Ширина. В подземной и наземной части она может быть разной – в том числе стена в грунте может опираться на железобетонную подушку. В таком случае, подсчитывать объёмы этих частей придётся отдельно.
• Общая длина всех стен – суммируются только участки с одинаковой шириной и глубиной заложения.

Чтобы определить, сколько нужно кубов бетона на фундамент 10 на 10, возьмём для примера дом с глубиной ленты 1,2 м и шириной 500 мм. В нём есть ещё две внутренние несущие стены с той же отметкой заложения фундамента, но меньшей шириной 400 мм.

Расчёт для них делаем отдельно.

• Сначала для внешнего периметра: длина стен 10*4 = 40 м; объём 40*0,5*1,2 = 24 м³.
• Затем для внутренних лент: длина 10+10 = 20 м; объём 20*0,4*1,2 = 9,6 м³.
• Теперь общий объём: 24+9,6 = 33,6 м³.
• Любой материал берётся с 10-процентным запасом, поэтому 33,6+10% = 37 м³ бетона.

Столбчатого (свайного монолитного)

Применительно к фундаментам малоэтажных домов, различий между заливаемыми в монолите столбами и сваями можно не делать вообще, так как глубина у них обычно не превышает 3 м, а сечение чаще всего круглое. Единственное отличие может заключаться в наличии полусферических расширений пяток, которые вполне можно рассчитать по принципу прямоугольника.

Если у столба нет расширяемого основания, его объём считается по формуле объёма цилиндра:

Диаметр столбов под малоэтажные здания берут не менее 0,3 м, значит, радиус будет 0,15 м. При высоте 2,5 м, вычисление объёма одной опоры будет выглядеть так:

V = 3,14* (0,15*0,15) *2,5 = 3,14*0,0225*2,5 = 0,177 м³.

Зная, сколько бетона идёт на заливку одного столба, достаточно лишь подсчитать, сколько всего опор на плане фундамента. Допустим, как на нашем примере, это будет 24 сваи. Умножаем 24*0,177 = 4,25 м³.

В зависимости от материала стен дома, ростверком, обвязывающим оголовки свай, может служить деревянный брус или металлический швеллер. Под каменные стены обвязку лучше тоже заливать в монолите, а объём бетона для неё считается по тому же принципу, что и для ленточного фундамента. В отличие от него, ростверк по всему периметру сохраняет одинаковую высоту и ширину. Остаётся только суммировать длины всех стен, и умножить на полученное число на два других пространственных параметра: 60 м* 0,4м* 0,5 см = 12 м³.

Итого на сваи 4,25 м³, на ростверк 12 м³. Суммируем, и прибавляем 10% запаса, получается 17,88 м³ бетона.

Плитного

Рассчитать, сколько бетона надо на фундамент 10х10 плита, проще всего, если конструкция имеет правильную геометрическую форму. Выступающие части под эркер, террасу или гараж, нужно считать отдельно, приняв наиболее широкие части за стороны прямоугольника.

Объём прямоугольной плиты определяется умножением её площади на толщину: 100 м²*0,3 м = 30 м³ бетона. Но плита может иметь и рёбра жёсткости, направленные вниз — или вверх (они же цокольные стенки). В таком случае, объём бетона для рёбер нужно считать отдельно (тоже по принципу ленточного фундамента), а потом прибавить полученную цифру к объёму основной плиты.

На данном примере под плитой настелена профильная ПВХ-мембрана, а её можно укладывать прямо на грунт. Если же в качестве гидроизоляции применяются рулонные материалы на битумной основе, которым для наплава или наклейки требуется жёсткое основание, под основной плитой заливается ещё и подбетонка, которая не только защищает гидроизоляцию от повреждений, но и снижает вероятность подвижек грунта. Так как на заливку жёсткого подготовительного слоя применяется бетон другого класса, рассчитывать его объём в любом случае нужно отдельно. Принцип тот же: 100 м² * 0,1 м (толщина) = 10 м³ бетона класса В7,5.

Калькулятор расчета онлайн

Для расчёта объёма бетона можно использовать и онлайн калькулятор, который можно найти на сайте любой организации, занимающейся проектированием и возведением фундаментов. Обычно предлагаются все три варианта фундаментов, но рассчитать плиту с рёбрами жёсткости, или сваи вместе с ростверком получится не всегда.

Чаще приходится объём каждой конфигурации определять отдельно (ростверки и цокольные стенки считаются по ленточному фундаменту), а потом суммировать. Ниже показан калькулятор, в который введены параметры по ростверку, но в итоге он выдал только объём бетона по сваям. Сравните с тем результатом, который мы получили при самостоятельном расчёте (у нас получалось 4,25 м³).

А вот ещё один калькулятор, который мы нашли на другом сайте. Ввели в него всё те же данные по параметрам фундамента, но ответ получили совсем другой – 11,7 м³. Этот результат уже более достоверный и практически такой же получили и мы.

Вывод такой: не зная, насколько адекватен найденный калькулятор, точность его ответа лучше проверить, сделав хотя бы приблизительный самостоятельный расчёт.

Расход компонентов на 1 куб раствора

Для заливки фундаментной плиты, имеющей самый большой объём бетона по сравнению с другими конструкциями, обычно заказывают готовую смесь на заводе. Учитывая необходимость формирования массива за одну рабочую смену и немаленькую площадь плиты, вряд ли можно успеть сделать это, даже если будут работать две бетономешалки. А вот для заливки ленты — и тем более точечных опор, на каждую из которых уходит всего одна или две бетономешалки, бетон вполне можно изготовить самостоятельно.

Одну и ту же марку можно получить путём разного количества компонентов, что зависит от марки применяемого цемента. Пропорции в массовом и объёмном варианте представлены в таблицах:

Класс и марка бетона	Пропорции наполнителей на 1 часть цемента
	На цементе М 400			На цементе М 500
	Песок кг	Щебень кг	В/Ц	Песок кг	Щебень кг	В/Ц
В7,5 М100	4,6	7,0	0,85	5,8	8,1	0,9
В15 М200	2,7	4,9	0,63	3,5	5,5	0,71
В20 М250	2,3	3,8	0,56	2,6	4,4	0,64
В22,5 М300	2,0	3,5	0,5	2,4	4,4	0,6

Класс и марка бетона	Пропорции наполнителей на 1 м³ бетона
	На цементе М 400				На цементе М 500
	Цемент (кг)	Песок (кг)	Щебень (кг)	Вода (л)	Цемент (кг)	Песок (кг)	Щебень (кг)	Вода (л)
В7,5 М100	195	730	1250	200	175	745	1260	200
В15 М200	285	680	1225	200	250	700	1235	200
В20 М250	350	640	1210	200	300	670	1225	200
В22,5 М300	375	620	1205	200	320	655	1220	200

Заключение

Твердение цементного камня происходит за счёт реакции гидратации, в ходе которой клинкер образует гидросиликат кальция. От качества протекания этой реакции зависят и конечные свойства бетона – его прочность, водо- и морозостойкость. Для обеспечения гидратации требуется определённое количество воды, поэтому при замесе должно точно соблюдаться водоцементное соотношение (В/Ц). Правда, обычный раствор получается жёстким, плохо осаживается и некачественно заполняет опалубку.

Чтобы улучшить его пластичность, не наливая лишней воды, в бетон желательно добавлять пластификатор. Кроме более высокой подвижности, он позволит получить запас прочности готового монолита, увеличит количество циклов замораживания-оттайки и повысит водонепроницаемость камня. Так что, за небольшие деньги, потраченные на покупку модифицирующего состава, вы сможете получить бетон более высокого качества — и даже немного сэкономить на расходе цемента.