Защитный слой арматуры фундаментов без бетонной подготовки

Защитный слой бетона для арматуры

Защитным в железобетонных строительных элементах называют слой бетона, толщина которого равна расстоянию от края армирующего каркаса до поверхности монолита. Его минимальная величина определяется нормативными документами и должна обеспечить надежную защиту металла от коррозии в случае возможного механического повреждения края.

Неправильно уложенная сетка или арматурный каркас влекут за собой уменьшение толщины защиты и активное воздействие химической и электрохимической коррозии. В самых сложных случаях наличие оголенной стальной арматуры может повлечь за собой нарушение целостности ЖБК и их последующее разрушение.

Точное соблюдение технологии монтажа армирующих элементов позволяет:

• обеспечить надежное закрепление стальных прутов в теле бетона;
• равномерно распределять принимаемые нагрузки по всей конструкции монолита;
• защитить металл от неблагоприятных внешних факторов.

Поэтому правильная установка арматуры является одним из важнейших вопросов при изготовлении железобетонных изделий и заливки монолитов на стройплощадке.

Показатели для определения размеров

Нормативная толщина защитного слоя бетона для арматуры приводится в СНиП 52-01-2003. В этом документе ее определяют исходя из следующих исходных данных:

• марка и расчетный диаметр прутов;
• типа железобетонных изделий;
• расчетных механических нагрузок;
• геометрических размеров Ж/Б элементов;
• ожидаемых эксплуатационных условий.

Там же сказано, что покрытие должно соответствовать оптимальной нормативной величине. Тонкое не сможет обеспечить сохранность, а слишком толстое приведет к увеличению расходов и потере требуемой прочности.

Нормативные показатели

Строительные Нормы и Правила (СНиП) определяют следующие условия к устройству защитного слоя бетона для арматуры в фундаменте, которые обеспечат:

• совместную работу стальных и бетонных материалов с равномерным распределением нагрузок;
• устройство стыков арматурных элементов без уменьшения толщины покрытия;
• возможность анкерного закрепления деталей;
• надежную защиту металла от всех видов коррозии;
• устойчивость к воздействую высокой температуры.

Толщина слоя бетонной защиты принимается с учетом типа элементов, марки и диаметра арматуры, технической роли армирующего материала.

При любой ситуации толщина покрытия не должна быть менее 10 мм. В случаях, когда крупная фракция щебня не допускает зазоров 10-20 мм, допускается увеличение размера до необходимой величины.

Для систем, не имеющих предварительного напряжения, минимальный покрывающий слой, в зависимости от условий эксплуатации и окружающей среды, приводится в таблице:

1. в сухих закрытых помещениях – 20 мм;
2. во внутренних помещениях с повышенной влажностью – 25 мм;
3. на открытом воздухе – 30 мм;
4. в грунте и на его поверхности – 40 мм.

Для сборных железобетонных элементов, изготовленных в заводских условиях, эти размеры допускается делать меньше на 5 мм. Однако, во всех случаях толщина не должна быть меньше диаметра арматуры.

В техническом руководстве по проектированию железобетонных изделий приведены дополнительные условия:

• для изделий из тяжелого бетона марки М250 и выше толщина слоя может быть на 5 мм меньше диаметра металлического стержня;
• то же относится ко всем ЖБК, изготовленным в заводских условиях;
• для предварительно растянутой арматуры, максимальный защитный слой бетона не превышает 50 мм.

При этом шаг поперечных арматурных прутов не должен превышать высоту сечения готового бетонного монолита, а для продольных — не менее 0,1 F, где F – площадь поверхности элемента.

В зависимости от типа строительных изделий, минимальная толщина бетона следующая:

• плиты и стенки толщиной до 100 мм – 10 мм, все остальные – 15 мм;
• балки, перемычки и ребра плит до 250 мм – 15 мм, для более толстых – 20 мм;
• колонны и стойки – 20 мм;
• сборный железобетон для фундаментов – 30 мм;
• фундаментный монолит, при наличии бетонной подготовки, – 35 мм, без подготовки – 70 мм.

Поперечные распределительные элементы всех видов изделий покрываются защитой 10-15 мм. Условия изготовления бетонных монолитов, работающих в условиях агрессивной среды, определяются СП и СНиП II-А.5-73.

Контроль минимального защитного слоя бетона для арматуры производится неразрушающими методами при помощи специального магнитного оборудования.

Применение готовых фиксирующих деталей

Для быстрого и точного монтажа арматуры внутри опалубки изготовители строительных материалов выпускают недорогие пластиковые фиксаторы. Можно увидеть несколько видов таких изделий. Но, по сути, их только два – вертикальные стойки (опоры, «стульчики») и круглые («звездочки»). Все остальные модели — производные от этих двух типов.

Вертикальные стойки используют для установки арматурной сетки или пространственной конструкции в приподнятом над опорой положении. Их высота и опорная выемка могут быть различны в зависимости от диаметра арматуры и проектной высоты установки.

Круглые «звездочки» одеваются с помощью особой защелки-замка на верхние горизонтальные ряды и вертикальные. Расчетный радиус не дает прутам приблизиться к опалубке и обеспечивает необходимую толщину защитного слоя. Выпускаются с различным наружным и внутренним диаметром.

Применение пластиковых фиксаторов для монтажа стальной арматуры позволяет:

• обеспечить высокую точность толщины защитного слоя;
• сократить сроки выполнения работ при обеспечении высокого качества конструкций;
• уменьшить расходы на изготовление железобетонных элементов зданий и сооружений.

Определяющим фактором для использования является простая конструкция фиксаторов и их невысокая стоимость.

Ремонт при образовании повреждений

В ходе эксплуатации железобетонных элементов на их поверхности могут появиться трещины, сколы и другие дефекты, нарушающие целостность защитного слоя. Причинами таких образований могут служить:

• нагрузки на конструкции, превышающие расчетную величину;
• непродуманное применение специальной строительной техники;
• возведение дополнительных этажей без изменения конструкции фундамента;
• давление пучинистых и подвижных грунтов.

Нарушение правил и технологий строительства почти всегда приводит к повреждениям. Восстановление целостности защиты возможно, но потребует дополнительных затрат.

Полный комплекс ремонтных работ должен включать:

• усиление бетонной конструкции;
• установку дополнительных поперечных элементов;
• заделку всех имеющихся трещин;
• реставрацию оббитых и раскрошившихся участков.

Работы производятся с использованием бетонных смесей и цементного раствора высоких марок. Для усиления устанавливается опалубка и доливается армируемый бетон С предварительной забивкой стальных анкеров в старую конструкцию.

Восстановление не должно производиться более чем 2-3 раза. В этих случаях требуется не ремонт отдельных элементов, а полная реставрация здания.

Краткие выводы

Наличие защитного бетонного слоя в ЖБК — важный технологический момент, который обеспечивает долговечность конструкции и ее целостность. Это особенно важно при возведении ленточных и плитных фундаментов. Обеспечить необходимую защиту не сложно, но обязательно нужно выдерживать необходимую толщину. Для этого требуется просто соблюдать нормативные требования и учитывать условия эксплуатации.

Источник

Защитный слой бетона для арматуры

Железобетонные строительные конструкции нуждаются в защитном слое бетона. За такой берется расстояние от края каркаса до монолитной поверхности. Нормативные документы устанавливают минимальное значение данного параметра. Важно, чтобы слой надежно защищал металл от коррозии, если край получит какие-либо механические повреждения.

Что это такое и зачем нужен?

Если металлический каркас железобетонного строения смонтирован верно, то даже на фотографии будет заметно, что прутья не прикасаются к опалубке. Получается, что край конструкции и стальные элементы разделены слоем бетона с определенным значением толщины. Именно последнее по техдокументации является определением защитного слоя бетона для арматуры. Недостаток бетона в полной мере компенсируется армирующим каркасом в свае, который повышает прочность при нагрузках. Надежная конструкция получится только в случае, если одновременно следить и за качеством бетонирования, и за правильным армированием.

Как правило, пруты для арматуры создаются по ГОСТам и имеют определенный запас прочности, которого хватит для длительной эксплуатации. Однако сталь подвержена воздействию влаги и химвеществ, которые могут привести к коррозии. Чтобы снизить негативное влияние на металлические пруты, можно воспользоваться антикоррозионной обработкой в виде оцинкования и оксидирования. Конечно, эти методы весьма недешевые и не дают полной гарантии от возникновения ржавчины.

Образующаяся пленка на прутах настолько тонкая, что при плохой перевозке или неаккуратной сварке легко повреждается.

Для арматуры опасность представляет и наполнитель в бетонном растворе в виде гравия или щебня. Когда опалубка с металлическим каркасом заполняются им, острые камни могут легко повредить защитный слой на прутах. В итоге может возникнуть коррозия прямо внутри конструкции, и в ней со временем образуются внутренние пустоты. Конечно, сперва они будут небольшие, но затем станут расширяться и превратятся в трещины. На них будет воздействовать влага и низкие температуры, что приведет к разрушению бетонной конструкции.

Металлический каркас внутри монолитной плиты перекрытия нуждается в максимальной защите от проникновения влаги. Также важно создать барьер, способный защитить от воздействия разных химрастворов, которые возникают из-за загрязненного воздуха и грунта. Значительную роль в этом играет бетон, который является щелочной средой. Поэтому при закладке фундамента важно уделить внимание защитному слою. Если он выполнен правильно, то сталь с бетоном будут работать стабильно, вместе и длительное время.

Среди функций такого слоя выделяют следующие:

• фиксирование каркаса из стали внутри бетона определенным образом;
• равномерное распределение нагрузки на армирование и бетон;
• защита металлических элементов от влажности, химических веществ и различных негативных воздействий;
• качественная анкеровка стальных прутов в бетонной массе с целью стыковки соседних каркасов или перехода на другой уровень;
• повышение огнеупорности всей конструкции;
• создание качественного основания для того, чтобы в дальнейшем смонтировать допзащиту на участках фундамента, находящихся над землей.

Какой должна быть толщина?

Минимальная и максимальная толщина берется из установленных нормативов. Если не придерживаться указанных значений, то металлические части быстрее поддадутся коррозии. Требования к толщине также учитывают расчетные размерные параметры арматуры, чтобы не допустить роста затрат на стройматериалы. Поэтому важно выбирать данный параметр, руководствуясь СНиП и другой документацией.

Толщина защиты из бетона зависит от целого ряда моментов.

• Величина диаметра и тип металлического прута для арматуры. Как правило, чем больше сечение прута, тем нужно делать защитный слой большей толщины.
• Предполагаемая нагрузка механического характера на фундамент, а точнее ее сила.
• Условия среды, в которых планируется эксплуатировать готовое строение или изделие. К примеру, для основания на влажном грунте важна надежная гидроизоляция. При этом желательно делать толщину слоя максимально возможной по СП.
• Тип железобетонной конструкции. Есть определенные нормы, которые диктуют, каким должен быть слой бетона для каждого отдельного типа.
• Технические условия для эксплуатации.
• Функциональная нагрузка на пруты из металла.

Конечно, все нормативы невозможно найти в одном документе, но можно выделить и собрать воедино ряд основных пунктов по толщине защитного слоя.

• Согласно Строительным нормам и правилам 52–01-2003 (пункт 7.3), бетон должен быть наложен слоем не менее, чем диаметр металлического прута. При этом он не может быть менее 1 сантиметра.
• В СП 50–101-2004 толщина защиты указывается для более конкретных вариантов.
  • Для ленточных и сборных оснований слой должен составлять от 3 сантиметров.
  • Для монолитных желательно подготовить основание с толщиной 10 сантиметров. При этом его можно сделать путем утрамбовки песка или щебенки в виде заполнения, которые затем заливаются стяжкой. При этом минимальная защита для арматуры, лежащей продольно, начинается от 3,5 сантиметров.
  • Для монолитных оснований на подушке из песка и щебня важно положить защитный слой толщиной от 7 сантиметров.
• По своду правил 52–01-2003 защитный слой должен иметь следующие значения.
  • Для конструкций из железобетона, которые располагаются в помещениях, где наблюдается нормальная или пониженная влажность, достаточно защиты с толщиной 2 сантиметра.
  • Для помещений с повышенной влажностью и без специальных защитных мер минимальный слой должен составлять 2,5 см.
  • Для конструкций, находящихся на открытом воздухе без специальных дополнительных мер, понадобится защита в 3 сантиметра.
  • Для железобетона, который будет располагаться в почве, защитный слой должен начинаться от 4 см. Если в данном случае использовать сборные элементы, то можно сократить защиту на 5 миллиметров. Однако важно, чтобы слой был не меньше, чем диаметр арматурного прута.
• Справочное пособие под названием «Проектирование железобетонных конструкций», выпущенное в 1985 году, стало для многих профессионалов настольной книгой. В нем приведены следующие значения.
  • Для фундаментов сборного типа и фундаментных балок защитный слой составляет от 3 см. При этом сечение не играет никакой роли.
  • Для монолитных конструкций с бетонной подготовкой и без нее, но при учете скального грунта, толщина защиты должны быть не менее 3,5 сантиметров.
  • Для монолитных фундаментов без подготовки слой бетона с защитной целью необходимо брать минимум в 7 сантиметров.
  • Для арматуры распределительного, поперечного и конструктивного видов с минимальным размером сечения до 25 см стоит выбирать защиту от 1 сантиметра. При сечении от 25 см слой должен вырасти до 1,5 см.
• В Строительных нормах и правилах 3.03.01–87 указаны отклонения, которые допустимы при определенной толщине слоя защиты из бетона:
  • от полутора сантиметров – на 3 мм;
  • более 1,5 сантиметра – на 5 мм;
  • до 20 сантиметров – на 9 мм.

Как правильно заливать?

Важно понимать, что величина защитного слоя из бетона должна быть заложена еще на стадии, когда фундамент только проектируется. Согласно рекомендациям и ряду требований, которые указаны в нормативах, определяется расстояние до края основания от конца арматуры. Данный параметр обязательно надо внести в план.

Практика показывает, что важно добросовестно подходить к стандартным требованиям. Следует арматурную сетку, а точнее ее нижний уровень, приподнять выше дна котлована на определенную величину. Это нужно для того, чтобы каркас не упирался в подсыпку. Для этого следует воспользоваться подпорками, в роли которых могут выступать полимерные материалы, камень, кирпич или бетон.

Не рекомендуется брать недолговечные материалы, боящиеся влаги, к примеру, дерево.

Еще один важный момент при заливке – равномерное распределение раствора по всей опалубке. Также надо постараться избегать различных неоднородностей и пропусков в бетоне.

Если предстоит работа с тяжеловесным раствором, то стоит подстраховаться, чтобы каркас не сместился. С этой целью его следует качественно зафиксировать в одном положении. Для чего лучше всего подходят специальные фиксаторы, которые часто называются звездочками. Они легко устанавливаются и могут отличаться радиусом.

Как восстановить?

Порой встречается разрушение защитного слоя с оголением, и его приходится частично, а иногда даже полностью восстанавливать. При этом надо учитывать геометрические особенности рабочей поверхности (вертикальная, горизонтальная, с кривыми линиями), поврежденную площадь и условия эксплуатации.

Чаще всего профессионалы с большим опытом пользуются следующими способами, которые позволяют восстановить защитный слой из бетона.

Штукатурные работы

Начинать надо с тщательного очищения поверхности, которая была повреждена. После того как аморфный слой удален, следует провести оштукатуривание раствором из цемента и песка. При этом необходимо использовать присадки, которые повысят устойчивость к влаге, образованию трещин и низким температурам. Когда штукатурка высохнет, можно ее окрасить при помощи красок по бетону.

Оклеивание

Данный способ подразумевает, что на все участки, получившие повреждения, наклеиваются специальные полимерные материалы.

При этом поверхность также необходимо заранее подготовить.

Обетонирование

Предварительная подготовка для восстановления этим способом подразумевает, что сначала надо убрать разрушившийся слой, а затем зачистить арматуру. После этого на поверхность следует нанести бетонный раствор. Причем можно использовать как полимерный, так и общестроительный. Главное, чтобы его прочность соответствовала прочности основания.

Торкетирование

Конечно, предварительно поверхность нужно очистить и подготовить.

О защитном слое бетона для арматуры смотрите в видео.

Источник