Защитный слой бетона при армировании фундамента

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 в фундаменте

Какой защитный слой бетона нужно делать для арматуры?

• Закрепление армирования в толще конструкции;
• Обеспечение совместного нагружения армирования и бетона;
• Эффективная защита армирования от внешнего воздействия: атмосферной, химической или другой коррозии, повышенной влажности, мороза и других вредных факторов.

Коррозия арматуры в бетоне.

При этом если толщина слоя будет недостаточной, то материал армирования начнет разрушаться, а если толщина будет выше установленной оптимальной нормы, возрастет стоимость строительства. При этом толщина тела слоя для различных случаев оговорена нормативным документом СНиП 52-01-2003 и зависит от следующих основных факторов:

• Вида арматуры;
• Механической нагрузки и характера механической нагрузки: продольная, поперечная, конструктивная, напряженная и ненапряженная;
• Вида ЖБИ;
• Мощности сечения элементов ЖБИ;
• Условий эксплуатации.

Защитный слой бетона для арматуры соответствующий СНИП 52-01-2003.

• Продольная ненапряженная арматура, в том числе арматура напряженная упорами должна иметь защитный слой строительного материала толщиной не менее диаметра стержня, проволоки или каната. При этом если стенка плиты имеет толщину менее 100 мм, минимальный слой строительного материала должен составлять 10 мм; При толщине стенки плиты более 100 мм и для балок сечением до 250 мм, толщина слоя – 15 мм. Для балок сечением более 250 мм – оптимальная мощность слоя бетона 20 мм, для фундаментов – не менее 10 мм;
• Продольное напрягаемое армирование должно иметь защитное тело бетона минимум 2 или 3 диаметра элементов армирования, в зависимости от его месторасположения и вида нагружения. При этом минимальный слой для стержня – 40 мм, для каната – 20 мм;
• В случае если напрягаемое армирование натягивается на бетон и находится в каналах, слой материала до ближнего канала принимается «не менее 0,5 диаметра отверстия» либо от 20 мм и больше. При пучке металлических стрежней диаметром более 32 мм, толщина тела слоя – «не менее 32»;
• Продольное напрягаемое армирование в различных ЖБИ должно иметь защитное тело бетона: плоские и ребристые плиты, стены и стеновые панели – 20 мм; балки, фермы и колонны – 25 мм; фундаменты и фундаментные блоки – 30 мм, подземные конструкции – 20 мм;
• Защита торцевой части армирования. Рекомендованный минимальный слой: 10 мм для ЖБИ длиной до 9 метров; 15 мм для ЖБИ длиной до 12 метров и 20 мм для ЖБИ длиной более 12 метров;
• Для хомутов и каркасных конструкций, армированных поперечными стержнями, при сечении меньше 250 мм – защитное покрытие материала не менее 10 мм, для сечений больше 250 мм – 15 мм;

Толщина защитного слоя арматуры.

Рекомендуемый защитный слой армирования для различных условий эксплуатации.

• При проведении бетонной подготовки фундаментов – 40 мм;
• При контакте бетона с грунтом – 75 мм;
• При контакте с грунтом под параллельным негативным воздействием погодных факторов: для арматуры диаметром от 15 до 40 мм – слой бетона 52 мм, для арматуры диаметром от 10 до 18 мм – слой бетона минимум 25 мм;
• При эксплуатации конструкций в условиях постоянной повышенной влажности – защита должна составлять минимум 25 мм.

Для справки. Неразрушающий Контроль толщин защитного «тела» бетона осуществляется специальными измерительными средствами, работающими по принципу магнитного метода.

Защита арматуры от коррозии в бетоне.

Толщина защитного слоя бетона фундамента для арматуры. Книга «Малозаглубленный ленточный фундамент» Страница 32.

Толщина бетонного защитного слоя арматуры
Защитный слой бетона, то есть расстояние от поверхности арматуры до соответствующей грани фундаментной ленты, предназначен для обеспечения совместной работы арматуры с бетоном, для закрепления (анкеровки) арматуры в бетоне и возможности устройства соединения арматуры. Также защитный слой бетона предохраняет арматуру от воздействия факторов окружающей среды конструкций, в том числе и от огня. Толщина защитного слоя бетона зависит от типа конструкции и роли арматуры в ней (продольная – поперечная, рабочая – конструктивная), ее диаметра и условий окружающей среды.

Толщина защитного слоя бетона для арматуры фундамента.

Таблица №47. Толщина защитного бетонного слоя арматуры.

Условия использования арматуры

Толщина защитного слоя

Продольная рабочая арматура фундаментных балок и сборных фундаментов

Пункт 12.8.5. СП 50-101-2004

Продольная рабочая арматура монолитных фундаментов при наличии бетонной подготовки

Пункт 12.8.5. СП 50-101-2004

Продольная рабочая арматура монолитных фундаментов при отсутствии бетонной подготовки

Пункт 12.8.5. СП 50-101-2004

В закрытых помещениях при нормальной и пониженной влажности

Таблица 8.1 СП 52-101-2003

В закрытых помещениях при повышенной влажности (при отсутствии дополнительных защитных мероприятий)

Таблица 8.1 СП 52-101-2003

На открытом воздухе (при отсутствии дополнительных защитных мероприятий)

Таблица 8.1 СП 52-101-2003

В грунте (при отсутствии дополнительных защитных мероприятий), в фундаментах при наличии бетонной подготовки

Таблица 8.1 СП 52-101-2003

Арматура в бетоне, постоянно контактирующем с землей

Пункт 7.7.1 ACI 318-08

Арматура d18-d40 в бетоне, подверженному воздействию земли и погодных факторов

Пункт 7.7.1 ACI 318-08

Арматура d10-d18 в бетоне, подверженному воздействию земли и погодных факторов

Пункт 7.7.1 ACI 318-08

Арматура в бетоне, не подверженному воздействию земли и погодных факторов

Пункт 7.7.1 ACI 318-08

Для продольной рабочей арматуры толщина защитного слоя должна быть, как правило, не менее диаметра стержня и не менее: 30 мм — для фундаментных балок и сборных фундаментов; 35 мм — для монолитных фундаментов при наличии бетонной подготовки; 70 мм — для монолитных фундаментов при отсутствии бетонной подготовки. При использовании бетонной подготовки (или на скальном грунте) – толщина бетонного защитного слоя снижается в отечественных нормах до 40 мм, а в американских до 25мм. Для сборных элементов минимальные значения толщины защитного слоя бетона рабочей арматуры уменьшают на 5 мм. Для конструктивной арматуры минимальные значения толщины защитного слоя бетона принимают на 5 мм меньше по сравнению с требуемыми для рабочей арматуры.

Толщина защитного слоя бетона для арматуры.

Во всех случаях толщину защитного слоя бетона следует также принимать не менее диаметра стержня арматуры. В защитном слое толщиной свыше 50 мм следует устанавливать конструктивную арматуру в виде сеток. По требованиям ACI 318-05 защитный слой бетона на уличную строну для арматуры до 20 мм составляет 25 — 40 мм. Для диаметра арматуры толще 20 мм — 50 мм. Защитный слой для арматуры диаметром до 40 мм на стороне не подверженной действию природных факторов составляет 20 мм. По отечественным нормам защитный слой бетона с обеих сторон составляет 40 мм. Требуемую проектом величину защитного слоя нижней арматуры и проектное положение арматуры в процессе бетонирования можно установить с помощью одноразовых пластиковых фиксаторов, подкладок из бетона и путем конструирования арматурного каркаса таким образом, чтобы некоторые стержни упирались в опалубку, фиксируя положение каркаса. Нижний защитный слой можно установить, закладывая под нижние стержни арматуры заранее изготовленные бетонные прокладки (сухари) размером 100×100 мм и толщиной, равной требуемой толщине защитного слоя. Применение прокладок из обрезков арматуры, деревянных брусков и щебня запрещается. Также для задания толщины защитного можно использовать пластиковые фиксаторы — спейсеры требуемого стандартного размера. Фиксаторы для арматуры выпускаются в размерах от 15 до 50 мм с шагом размера 5 мм.

Толщина защитного слоя для поперечной арматуры
Минимальный защитный слой бетона для поперечной арматуры бетонных элементов сечением меньше 25 см составляет 1 см, а для элементов сечением более 25 см – 1,5 см [Таблица 5.19, Голышев, 1990].

Таблица №48. Максимально допустимые отклонения бетонного защитного слоя.

Защитный слой бетона для арматуры в фундаменте СНиП.

В строительстве большая часть опорных сооружений выполнена на основе металлического каркаса. Защитный слой бетона для арматуры в фундаменте защищает его от влияния агрессивной окружающей среды.

Правильное его устройство гарантирует прочность и надежность зданию, однако в случае выполнения слоя недостаточной толщины, обеспечить необходимые условия для строительства практически невозможно.

Обозначение и основные свойства.

Ни для кого не будет секретом, что бетон обладает низкой прочностью под действием растягивающих усилий, поэтому с целью укрепления бетона начали использовать его армирование. хорошо выдерживающее усилия на растяжение.Такое сочетание позволяет выдерживать высокие нагрузки на сжимание и растягивание.

Защитный бетонный ряд – это залитый слоем бетонный раствор, изолирующий внешнюю поверхность сооружения из бетона от поверхности уложенного укрепляющего каркаса.

Он незаменим для фиксирования металлического каркаса в бетоне и обеспечивает устойчивое взаимодействие между этими двумя элементами под влиянием внешней среды.

Фиксаторы защитного слоя арматуры.

Нарушение технологии заливки бетона может оказывать негативное влияние на всю конструкцию в случае незначительных изменений климатических условий или уровня влажности.

Чрезмерно тонкий пласт бетона, вследствие попадания влаги, может привести к коррозии металла, и напротив, слишком толстый повлечет за собой нежелательное удорожание сооружения.

Для определения оптимального слоя для защиты арматуры следует принимать во внимание:

• нагрузку на сооружение;
• размер диаметра металлических прутьев;
• класс и вид бетонного состава ;
• тип и поперечное сечение сооружения;
• условия (повышенная влажность, контакт с почвой, помещение без крыши).

Функции защитного ряда.

Защитный слой бетона для арматуры в фундаменте предназначен для выполнения следующих функций:

Фиксаторы защитного слоя арматуры.

• защита каркаса от коррозии (обеспечивается за счет щелочной среды бетона);
• повышение огнестойкости опорной конструкции (защищает от влияния высоких температур во время пожара);
• защита конструкции от влияния окружающей среды;
• обеспечение взаимодействия стального каркаса и бетона;
• выполняет анкеровку арматуры в бетон;
• основа для облицовки или защитного ряда, который препятствует проникновению влаги.

Для того чтобы узнать, как создать защиту армированию и для чего это необходимо, посмотрите видео:

Основные нормы.

Установленная оптимальная толщина бетонного ряда, регламентируется нормами, утвержденными органами исполнительной власти:

• Внутри домов, построек при оптимальном или повышенном показателе влажности – 2 см и больше;
• Внутри домов, построек при повышенном показателе влажности (в случае отсутствия дополнительной защиты) – 2,5 см и больше;
• Под открытым небом (в случае отсутствия дополнительной защиты) – 3 см и свыше;
• В почве (в случае отсутствия дополнительной защиты) – 4 см и свыше;
• Внутри фундамента – 4 см и свыше;
• При постоянном контакте с грунтом (наивысшая степень) – 7,6 см и больше.

Кроме того, этим документом рассчитаны значения для арматур и хомутов с поперечными металлическими составляющими.

В данном случае следует применять толщину пласта равную 1 см для высоты окружности арматуры меньше 25 см и на 0,5 см свыше при большей высоте указанного коэффициента.

Для осуществления проверки заливки защитного бетонного ряда применяют специальные измерительные приборы, в которые установлены магнитные датчики.

Защитный слой бетона для арматуры в фундаменте.

Максимально возможные отклонения защитного ряда.

В соответствии со Строительными нормами и правилами допускается отклонение толщины экранизирующего ряда бетона:

• при толщине слоя менее 1,5 см – 0,3 см;
• при толщине слоя свыше 1,5 см – 0,5 см;
• при толщине слоя до 20 см – 0,9 см;
• смещение прута арматуры в процессе установки и в каркасе – четверть диаметра арматурного прута, но не свыше 0,2 диаметра наибольшего прута;
• продольное размещение окончания или сгиба прута арматуры – 5 см.

В зависимости от сечения арматуры и бетонного сооружения отклонения от необходимой толщины бетонного слоя, согласно с проектом, могут колебаться в пределах 0,4-0,8 см в сторону его увеличения и 0,3-0,5 см в сторону уменьшения.

Ремонт экранирующего слоя.

Правильно выбранная толщина пласта бетона не может гарантировать его полную сохранность, рано или поздно он может начать разрушаться.

В данном случае сохранить сооружение поможет реставрация защитного ряда, которая заключается в заделывании всех щелей, углублений и сколов, а также в полной замене всей поверхности пласта.

Текущий ремонт подразумевает:

• Подготовку основания. Данный этап работ включает очистку участка от пыли и прочих наслоений, на котором имеются дефекты;
• Обработка поверхности грунтовочным составом;
• Заделывание участков, имеющие повреждения. Для этого все сколы и неглубокие раковины замазывают, а щели заполняют бетонным раствором.

Посмотрите видео, что ознакомиться с порядком проведения ремонта защитного слоя арматуры в фундаменте:

Абсолютная замена защитного слоя бетона для арматуры в фундаменте необходима когда:

• качества материала уменьшены;
• большая часть каркаса поражена ржавчиной;
• происходит отслоение экранирующего пласта.

Пошаговая инструкция выполнения капитального ремонта.

Технология выполнения полной замены пласта включает несколько этапов:

• Определение толщины ряда. В этих целях рекомендовано использовать специальный измерительный прибор;
• Снятие старого слоя до металлического каркаса;
• В случае необходимости осуществляется очистка арматуры от ржавчины. В зависимости от степени уровня коррозионных повреждений выбирают способы очистки: при помощи щетки, шлифовкой, пескоструйной машиной. Обработку арматуры следует производить со всех сторон. По окончании работ, в целях защиты от возможной коррозии в дальнейшем, на поврежденные участки металлического каркаса наносят антикоррозионное покрытие на основе эпоксида или цемента;
• Подготовка поверхности. Данный этап выполняется аналогично подготовке поверхности при текущем ремонте;
• Завершающий эта – нанесение нескольких слоев бетонной смеси под сильным давлением воздуха (способ торкретирования поверхности). Таким способом осуществляется тесное взаимодействие частиц раствора с подготовленной поверхностью сооружения и заполнение всех пустот, щелей и пор. Толщина ряда не должна быть меньше 3 см.

Если поверхность имеет большое количество дефектов, сильно повреждена, и замазывать бессмысленно, в таких случаях старый слой не снимают, а наращивают посредством бетонной стяжки.

Источник