Защитный слой бетона для арматуры – какой толщины он должен быть? Защитный слой фундамента
Защитный слой бетона для арматуры в фундаменте
Фундамент – основа любого здания, от которой зависит прочность и долговечность всего строения в целом. То есть значение этого «нулевого цикла» строительства – сложно переоценить: всё должно быть выполнено на основании расчетов и со строгим соблюдением всех установленных правил.
Защитный слой бетона для арматуры в фундаменте
Самым, пожалуй, универсальным, и оттого – наиболее популярным у частных застройщиков является ленточный фундамент. Довольно широко в последнее время применяется и плитная разновидность. Органичное сочетание монолитного бетона и правильно смонтированного армирующего каркаса обеспечивает надежность основы для дальнейшего строительства. Но арматурные пруты, придающие необходимую пространственную жёсткость железобетонной конструкции, сами нуждаются в определенной защите. Это налагает дополнительные требования к формированию каркаса. А если точнее – должен обязательно выдерживаться защитный слой бетона для арматуры в фундаменте.
Это вовсе не мелочь, как могут подумать некоторые начинающие строители. И толщина этого слоя тоже подчиняется определенным правилам, о которых как раз и пойдет речь в настоящей публикации.
Содержание статьи
Для чего необходим бетонный защитный слой
Если посмотреть на чертежи или фотографии правильно смонтированных армирующих каркасов будущих железобетонных конструкций, подготовленных к заливке раствора, то можно сразу заметить, что арматурные пруты никогда не касаются стенок опалубки. Таким образом, после заполнения бетоном и его созревания между металлическими деталями и краем конструкции всегда получается прослойка определенной толщины. Именно она в технической документации и в практике строительства и называется «защитным слоем».
Армирующий каркас компенсирует недостаток бетона – низкую прочность при нагрузках на растяжение или излом. То есть надёжность конструкции в равной мере зависит и от качества бетонирования, и от правильности ее армирования.
Сами по себе арматурные пруты, изготовленные в соответствии с ГОСТ, обладают необходимым запасом прочности и рассчитаны на длительную эксплуатацию. Однако, сталь неустойчива к воздействию на нее химических соединений и влаги – от коррозии избавиться полностью не удается. Ну а если делать каркас из металла, не подвергающегося коррозии, то такое строительство становится чрезвычайно дорогим – нерентабельным.
Оцинкованная арматура – значительно дороже обычной, но все равно не дающая полной гарантии защищённости от развития коррозионных процессов
Для максимально возможного снижения негативного влияния на металл используются способы антикоррозийной обработки арматурного прута — оцинкованием и оксидированием. Но и подобный подход тоже дешевым не назовешь, да и не дает он абсолютной застрахованности от возникновения коррозийных процессов. Это связано с тем, что защитная пленка не обладает слишком высокой прочностью, так как ее толщина составляет всего несколько микрон. Поэтому неаккуратная транспортировка или сварка легко нарушают целостность покрытия. Теряется защита и на торцах в местах реза прутов.
Заполнение опалубки бетонным раствором: острые края заполнителя – щебенки также способны повредить тонкое антикоррозионное покрытие арматуры
Еще одной опасностью для защитного слоя на арматуре являются наполнители бетонного раствора, представляющие собой щебень или гравий. При заполнении опалубки с установленным в ней арматурным каркасом грубым бетонным раствором, острые края камня легко повреждают гальванический или цинковый слой.
А так ли опасна коррозия арматурного каркаса? Может, особой беды в этом и нет?
Увы, но опасность действительно велика. И дело даже не столько в том, что сами пруты теряют свои прочностные характеристики – чтобы такая потеря стала ощутимой, потребуется немало времени (хотя и этот аспект нельзя сбрасывать со счетов).
Но очаги коррозии внутри железобетонной конструкции неизбежно ведут к появлению внутренних пустот. Сначала, вроде бы, небольших, но довольно быстро расширяющихся, превращающихся в трещины, которые под действием влаги и отрицательных температур приводят к эрозии, разрушению, осыпанию бетона. А вот это уже – беда серьезная, требующая принятия срочных мер.
Коррозия арматурного каркаса приводит не только к снижению прочностных характеристик стальных прутов, но довольно быстро может проявиться эрозией и разрушением поверхностного слоя всей железобетонной конструкции
Поэтому арматурный каркас, находящийся внутри бетонного монолита, необходимо в максимальной степени отгородить от проникновения к нему влаги в любом виде. Необходим барьер от агрессивного воздействия различных химических растворов, образующихся вследствие ставшего уже обыденным явлением техногенного загрязнения воздуха и грунта. Кстати, немалую роль в нейтрализации процессов химической коррозии играет щелочная среда, присущая бетону.
Вот в роли такой преграды и выступает прослойка, называемая «защитный бетонный слой». Но этим ее функции не ограничиваются. По сути, правильно созданная прослойка обеспечивает стабильную комплексную «работу» стального прута и бетона.
Итак, защитный бетонный слой выполняет следующие функции:
- Обеспечивает требуемое позиционирование арматурного каркаса внутри бетонного массива.
- Способствует равномерному распределению нагрузки на арматуру и основную массу бетона.
- Защищает металл от влаги, химических реагентов, иных негативных внешних воздействий, возникающих при сезонных изменениях погодных условий.
- Создаёт возможность качественной анкеровки (закрепления) арматуры в бетоне для обустройства стыковки арматурных каркасов соседних ж/б-конструкций или переходов на другой уровень.
- Значительно повышает огнестойкость железобетонной конструкции.
- Служит надежным основанием для последующего монтажа дополнительной защиты (гидро— и термоизоляции), на надземных участках фундамента – цокольной отделки.
Толщина этого защитного слоя берется «не с потока». Если она будет меньше установленной нормативами, то металл все равно начнет постепенно разрушаться коррозией. В то же время выдерживать ее чрезмерно большой (не нарушая при этом расчетных размерных параметров арматурного каркаса) – возрастут общие затраты на строительные материалы. Поэтому, необходимо выбрать единственно верный вариант этого параметра, который, как говорилось выше, нормируется СНиП.
Зависит толщина защитного слоя от следующих моментов:
- Диаметр и тип арматурного прута. Чем больше размер прута в сечении, тем толще должен быть защитный слой
- Сила и характер механической нагрузки на фундамент.
- Условия окружающей среды, в которые будет эксплуатироваться конструкция. Например, если фундамент устанавливается на влажных почвах, необходима надежная гидроизоляция конструкции. И в этом случае толщина защитного бетонного слоя должна быть максимально допустимой. Более подробная информация, касающаяся воздействия на железобетонную конструкцию внешних агрессивных сред, находится в СНиП 2.03.11—85 «Защита строительных конструкций от коррозии» в пунктах 2.18.- 2.29. и таблицах № 9—11.
Позаботьтесь о фундаменте – он требует утепления и гидроизоляции!
К сожалению, очень многие неопытные строители игнорируют вопросы дополнительной защиты основания дома от воздействия влаги и отрицательных температур. Чтобы обеспечить максимальную долговечность здания и комфортность проживания в нем необходимо провести комплекс работ по гидроизоляции фундамента тем или иным способом, а затем выполнить и утепление фундамента. Обо всем этом – в специальных публикациях нашего портала.
- Тип строения или отдельно расположенного железобетонного изделия. Размеры слоя для каждого из типов нормируются специальными документами.
- Технические эксплуатационные условия. В арматурном пруте, используемом в конструкциях с большой нагрузкой, возникает большее напряжение, чем в тех, которые имеют незначительную нагрузку. Стало быть, и защита для него должна быть более полноценной.
Расположение арматуры с разной нагрузкой в типовом каркасе ленточного фундамента
- Функциональная нагрузка на металлические изделия. Арматура в каркасе может быть конструктивной, распределительной или же рабочей. Каждый тип прута монтируется в каркас соответственно рекомендациям, данным в нормативных документах по возведению и обустройству железобетонных и бетонных конструкций.
Толщина защитных слоев
Конкретные значения толщины защитного слоя бетона устанавливаются нормативными документами — СНИП и созданными на их основе Сводами Правил. При этом обязательно учитываются особенности железобетонной конструкции, о которых было сказано выше.
Нормативы «разбросаны» по нескольким документам, поэтому попробует все же сделать некую «сублимацию», чтобы картина получилась максимально наглядной.
- Если обратиться к положениям СНиП 52—01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции», пункт 7.3 «Требования к армированию», то в их подпунктах о защитном слое сказано, что толщина защитного слоя бетона должна быть не меньше диаметра арматурного прута, но при этом и не меньше 10 мм.
- Теперь – Свод Правил СП 50—101-2004 «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений». Здесь уже информация – более конкретная:
— Для продольной рабочей арматуры фундаментных балок (ленточных фундаментов) и сборных оснований толщина защитного слоя должна выдерживаться не менее 30 мм.
— Для монолитных фундаментов рекомендуется выполнять бетонную подготовку основания, толщиной 100 мм. Допускается трамбованное песчаное или щебенчатое заполнение с последующей заливкой стяжки. В обоих этих случаях толщина защитного слоя для продольной рабочей арматуры в области подошвы должна составлять не менее 35 мм.
— Если монолитный фундамент, по обоснованным соображениям, будет заливаться без упомянутой выше бетонной подготовки, только на песчано-щебеночную подушку, то защитный слой в области подошвы должен составить не менее 70 мм.
- Следующий регламентирующий документ – Свод Правил СП 52—101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры». Он дает нам следующую информацию:
— Для железобетонных конструкций, расположенных в закрытых помещениях с нормальным или пониженным уровнем влажности, для рабочей арматуры достаточно толщины защитного слоя 20 мм.
— То же, но для помещений с повышенным уровнем влажности и без проведения в них специальных дополнительных защитных мероприятий, толщина защитного слоя возрастает до 25 мм.
— Для железобетонных конструкций, расположенных на открытом воздухе, без проведения дополнительных защитных мероприятий, потребуется слой в 30 мм.
— Для конструкций, расположенных в грунте, в том числе и в фундаментах при выполнении бетонной подготовки, устанавливается минимальная толщина слоя в 40 мм.
При использовании сборных элементов толщина защитного слоя для них может быть уменьшена на 5 мм.
Для конструктивной арматуры показатели толщины защитного слоя также могут быть уменьшены на 5 мм по сравнению с нормативами для рабочих прутов. Но при этом все равно соблюдается жесткое правило, чтобы толщина слоя не стала меньше диаметра самой арматуры.
- Еще один очень интересный документ. Если посетить форумы профессиональных строителей, то можно заметить массу положительных отзывов о справочном пособии «Проектирование железобетонных конструкций» под редакцией доктора технических наук А.Б. Голышева. Эта книга вышла еще в 1985 году в Киевском издательстве «Будiвельник», затем неоднократно переиздавалась. И, по мнению многих профессионалов — ничего лучше до сих пор для практических расчетов не предложено. Есть смысл ознакомиться и с рекомендациями этого справочного пособия:
— Толщина защитного слоя для сборных фундаментов и фундаментных балок, вне зависимости от сечения – 30 мм.
— Для монолитных фундаментов, устраиваемых на бетонной подготовке, или без нее, но на скальной грунте – 35 мм.
— Монолитные фундаменты без предварительного выполнения бетонной подготовки – 70 мм.
— Для поперечной, распределительной и конструктивной арматуры, если минимальный размер сечения (высота или ширина) конструкции менее 250 мм, толщина защитного слоя должна составлять не менее 10 мм. При размерах сечения более 250 мм этот параметр возрастает до 15 мм. Понятно, что им в этом случае действует единое правило – толщина не может быть меньше диаметра арматурного прута.
Этим же пособием рекомендуется толщина защитного слоя с торцевых сторон продольных и поперечных арматурных прутьев, проходящий по все длине или ширине железобетонной конструкции.
— Для сборных элементов длиной до 9 метров включительно – 10 мм.
— Для монолитных элементов длиной до 6 метров, при диаметре арматуры до 40 мм – 15 мм.
— Для монолитных элементов длиной свыше 6 метров при диаметре арматурных прутов до 40 мм, а также для конструкций любой длины при диаметре прутов более 40 мм – 20 мм.
- Наконец, стоит посмотреть еще и на СНиП 3.03.01—87 «Несущие и ограждающие конструкции», в котором оговорены возможные отклонения от заданных параметров толщины защитного бетонного слоя:
| При установленной толщине защитного слоя до 15 мм, и линейных размерах поперечного сечения конструкции: | |
| - до 100 мм | +4 мм |
| - от 101 до 200 мм | +5 мм |
| При установленной толщине защитного слоя от 16 до 20 мм, и линейных размерах поперечного сечения конструкции: | |
| - до 100 мм | + 4 мм; -3 мм |
| - от 101 до 200 мм | + 8 мм; -3 мм |
| - от 201 до 300 мм | + 10 мм; -3 мм |
| - свыше 300 мм | + 15 мм; -3 мм |
| При установленной толщине защитного слоя свыше 20 мм, и линейных размерах поперечного сечения конструкции: | |
| - до 100 мм | + 4 мм; -5 мм |
| - от 101 до 200 мм | + 8 мм; -5 мм |
| - от 201 до 300 мм | + 10 мм; -5 мм |
| - свыше 300 мм | + 15 мм; -5 мм |
Грамотно используя рекомендации всех перечисленных выше руководящих документов, можно правильно спланировать конструкцию армирующего каркаса для фундамента. Никаких послаблений на этот счет (кроме указанных в последней таблице) быть не должно. В противном случае сохранность и долговечность создаваемого фундамента гарантироваться ничем не будет.
Абсолютно безграмотное расположение арматурного каркаса – нижний ярус арматуры вообще не получает никакого защитного слоя, так как лежит на дне траншеи
Как обеспечивается соблюдение требуемой толщины защитного бетонного слоя
В данной публикации мы не станем подробно останавливаться на иных правилах монтажа арматурного каркаса для фундамента. Это – очень обширная тема, и она хорошо рассмотрена в других статьях нашего портала.
Качество и правильность монтажа армирующего каркаса – залог надежности и долговечности фундамента
Создание армирующей конструкции должно основываться на проведенных расчетах и выполняться в строгом соответствии с установленными нормативами. Вопросам армирования ленточного фундамента посвящена специальная подробная статья нашего портала, в которой приведены и примеры расчетов, и базовые чертежи наиболее сложных узлов. Технологии вязки арматуры под ленточный фундамент уделена отдельная публикация. Ну а если в планах — создание монолитного плитного фундамента – то и на этот счет найдется немало полезной информации.
Если ознакомиться с рекомендуемыми инструкциями (к которым ведут ссылки), то становится понятно, что величина защитного слоя закладывается уже при проведении расчетов каркаса и составлении чертежей будущей арматурной конструкции. Но как соблюсти это уже на практике?
Понятно, что нижний ярус арматуры должен быть приподнят над уровнем дна траншеи (котлована) на необходимую высоту. Полную безграмотность проявляют те «мастера», которые используют в качестве подпорок оставшиеся после монтажа опалубки обрезки доски или бруса. Дерево, во-первых, недолговечно, а во-вторых — не станет преградой для проникновения влаги. И в местах таких опор под подошвой неизбежно появятся очаги распространения коррозии стальной арматуры
Допустимый, но, скажем прямо, не самый идеальный вариант – использовать для подкладок обломки кирпича или бетона. Все равно «герметичность» защитного слоя в точках опоры будет недостаточной.
Допустимый вариант подпорок под нижний ярус армирующего каркаса – обломки кирпича или старого бетона. Но все же – не без недостатков.
Оптимальным вариантом видится применение специальных полимерных стоек. Они выпускаются различной высоты, то есть имеется возможность подобрать именно такие, какие требуются для данной конструкции. Стоимость их, особенно на фоне общих затрат на создание фундамента — совсем невелика. Но зато они имею полую конструкцию, которая также заполнится бетоном при заливке, и арматура будет «запечатана» бетоном по все длине.
Специальный элемент — пластиковая стойка-«стакан», обеспечивающая требуемую толщину защитного слоя со стороны подошвы фундамента. Наверное, самое практичное и надежное решение проблемы.
Аналогичным образом удобнее всего поступить и для создания необходимого просвета между внешними продольными прутьями и стеками опалубки. При заливке весьма тяжеловесного бетонного раствора каркас может сместиться, и его требуется надежно зафиксировать в определенном положении. Для этого применяются специальные фиксаторы—«звездочки» требуемого радиуса. Устанавливаются они буквально одним движением, и проблема решается сама собой.
Что может быть проще – установить «звездочки»-фиксаторы, и необходимый просвет между арматурой и опалубкой не нарушится при заливке бетонного раствора.
Кстати, можно посмотреть интересный видеосюжет, в котором мастер делится секретом самостоятельного изготовления бетонных фиксаторов для арматуры. Очень неплохой вариант в тех случаях, когда нет возможности приобрести специальные «стаканы» или «звездочки».
Видео: Как можно самостоятельно изготовить фиксаторы для задания защитного бетонного слоя
Непосредственно перед заливкой бетона, после окончания монтажа арматурного каркаса, имеет смысл еще раз внимательно осмотреть созданную конструкцию. Случается, что какой-либо поперечный конструктивный прут своим торцом «опасно приближается» к стенкам опалубки. Лучше это устранить сразу – подрезать его для задания требуемого просвета. В противном случае именно в этой точке может образоваться скол бетонной поверхности, появиться поверхностная трещина. И хорошо, если этим все ограничится – хуже, когда такой участок становится очагом распространения масштабной эрозии бетона.
* * * * * * *
Итак, для того чтобы создать равномерный защитный бетонный слой, необходимо выставить армирующий каркас с учетом установленных норм, то есть разместить арматурные пруты на заданном расстоянии ото дна и от стенок опалубки. При заливке бетонного раствора, его необходимо максимально равномерно и плотно распределить по всей емкости опалубки. Этим обеспечится равномерное распределение нагрузок, а металл арматурного «скелета» будет должным образом защищен от внешних воздействий, а значит — и от возникновения очагов коррозии. А это, в свою очередь – залог общей долговечности и надежности всего фундамента в целом.
stroyday.ru
|
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.
Таблица №47. Толщина защитного бетонного слоя арматуры.
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 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.
* ВСН 37-96 Указания по устройству фундаментов на естественном основании при строительстве жилых домов повышенной этажности. Отклонения от толщины защитного слоя по проекту не должны превышать 4-8 мм в сторону увеличения защитного слоя и 3-5 мм в сторону его уменьшения в зависимости от диаметра арматуры и сечения бетонной конструкции [пункт 2.104 СНиП 3.03.01-87]. |
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.dom.dacha-dom.ru
Устройство защитного слоя фундамента. Главные особенности защитного слоя фундамента
Несмотря на общую прочность, фундамент отличается высокой хрупкостью. Конечно же, при должном подходе прочность основания оказывается вполне приемлемой, но для этого нужно провести целый ряд строительных мероприятий. Очевидно, речь идет о достаточном креплении, а также других процессах, которые существенно расширяют границы эксплуатационных возможностей строения.
Нужно иметь в виду, что на фундамент действует огромное количество сил, по причине которых возникают различные проблемы. Стоит понимать, что к этим силам относят и действие влаги, и морозное пучения. Кроме того, нельзя исключать и силу тяжести стен, а также кровли. Это только малая часть из того, может создать опасную ситуацию при эксплуатации строения.
В конечном итоге, чтобы избежать трещин и различных деформаций фундамента, следует создать защитный слой фундамента, который состоит из арматуры или других материалов. В этой статье мы постараемся разобрать основные моменты, связанные с созданием защитного слоя фундамента. Нужно заранее отметит, что данный вопрос может иметь немало особенностей, и это зависит непосредственно от масштабов строительства, а также от используемых средств защиты фундамента.
Основные силы, действующие на основание
Как мы уже говорили, на фундамент действует огромное количество сил, негативно влияющих на его прочность. В такой ситуации нужно знать обо всех факторах, а также учесть уровень их влияния.
- Подземные силы. К этим силам, как мы уже говорили, относятся силы морозного пучения, воды. Особенно серьезное влияния оказывают грунтовые воды, которые за определенное количество времени могут привести фундамент в плачевное состояние. Конечно же, в большинстве случаев восстановлению такое основание уже не будет подлежать. Чтобы такого избежать, нужно качественно проводить гидроизоляцию основания, а также делать все возможное, чтобы влага не смогла воздействовать на фундамент.
- Наружные силы. Стеновая нагрузка имеет колоссальное значение, и она должна учитываться в проекте самой постройки. Проблема нередко состоит в том, что хозяева, в течение некоторого периода эксплуатации, создают определенные пристройки, и в конечном итоге мы получаем перегрузку основания. Если фундамент не сможет выдерживать поставленные нагрузки, он начнет деформироваться, после чего произойдет и деформация основного строения. Нельзя исключать и действительно опасных аварийных ситуаций.
Таким образом, для компенсации всех вышеуказанных сил, следует использовать арматуру, которая нередко справляется даже с колоссальными нагрузками. Арматура представляет собой металлический прут с ребристой поверхностью. Сцепление такого материала с бетоном отменное, поэтому его так активно и применяют в любых видах строительства. Более того, чаще всего создаются массивные металлические конструкции, которые и принимают на себя все давление.
Что касается размеров арматуры, то зачастую толщина металлической продукции ограничивается 16 мм, однако в определенных условиях можно задействовать и особо крупную арматуру – диаметром до 32 мм.
Для поперечного соединения нередко используются тонкая арматура, диаметр которой составляет 8 мм. Нужно иметь в виду, что на поперечную арматуру практически никакого давления не происходит.
Если говорить о вертикальной фиксации металлического каркаса фундамента, то здесь можно использовать различные обрезки. Главное, чтобы эти элементы конструкции удерживали каркас во время заливки бетона.
Особенности технологии укладки арматуры
Очевидно, что каркас из арматуры – это основное усиление существующей конструкции, поэтому к его состоянию нужно относиться с максимальной ответственностью. Таким образом, специалисты рекомендуют избегать любого контакта арматуры с грунтом или водой. Если же влага начнет воздействовать на металл, то начнется процесс коррозии, противостоять которому практически невозможно.
Существуют правила, которых нужно придерживаться при создании конструкции из арматуры:
- Верхний пояс арматуры должен располагаться на 3-5 см ниже бетонного слоя. Соответственно, для защиты металлической продукции этого будет вполне достаточно. Кроме того, даже если вода и будет активно воздействовать на фундамент, арматура по-прежнему окажется под надежной защитой бетона.
- Правильное расположение нижнего пояса арматуры. Этот элемент конструкции должен располагаться не слишком близко ко дну траншеи. Чаще всего, как уже говорилось, используются вертикальные опоры, которые и удерживают каркас. Кроме того, для удерживания конструкции можно использовать и кирпичи, которые приподнимают арматуру над песчаной подушкой.
- Углы каркаса. В данном случае ситуация практически не отличается от того, что мы имеем в прошлых пунктах. Арматуру необходимо располагать таким образом, чтобы от поверхности угла до металла имелось расстояние около 5 см.
Если же соблюсти все вышеуказанные условия не удается, необходимо защитить фундамент от вероятных влияний влаги или почвы. Для этого, как уже говорилось, используется качественная гидроизоляция. В крупном строительстве ошибки допускать нельзя, так как под угрозой может оказаться массивное строение.
Опять же, самое главное – это избегание действия коррозии, так как арматура на самом деле быстро теряет свою прочность, и в конечном итоге могут возникнуть более глобальные проблемы.
Законодательные стандарты и армирование бетона
Как известно, существуют строительные стандарты, которых попросту необходимо придерживаться в процессе строительства. Благодаря существующим нормам можно определиться с тем, каким образом нужно проводить все строительные мероприятия. К примеру, в стандарте 2003 года указывается основная цель создания защитного слоя фундамента:
- Сохранность фундамента от воздействия агрессивной среды.
- Соединение элементов металлического каркаса.
- Совместная работа бетона и арматуры.
Кроме того, в стандартах указываются непосредственные габариты укрепленного фундамента, а также размеры защитного слоя основания.
Отдельно хотелось бы отметить методику расчета минимальной толщины арматуры, используемой для укрепления фундамента.
- Толщина защитного должна быть не менее 20 мм, однако это только в том случае, если конструкция используется в закрытых помещениях, а также при нормальном уровне влажности (и при пониженном). Оценку уровня влажности должны проводить специалисты.
- Слой в 25 мм создается в том случае, если существует повышенная влажность, при этом не имеется дополнительных защитных средств.
- Когда речь идет о слое в 30 мм, необходимо иметь в виду, что такая конструкция располагается на открытом воздухе. Чаще всего это несущие стены.
- Если же конструкции погружены в грунтовые воды, толщина защитного слоя должна быть не менее 40 мм.
Если речь идет о сборных конструкциях, то толщину защитного слоя можно уменьшить до 5 мм. Конечно же, дополнительно не помешает провести консультацию у специалистов, так как все может зависеть и от нескольких факторов, которые для человека без опыта могут оказаться незначительными.
Кроме того, существует неписаное правило, при котором толщина защитного слоя не должна быть меньше диаметра самой арматуры.
Если проанализировать все данные, связанные с устройством защитного слоя фундамента, получится следующая информация:
- Защитный слой 20 мм – для внутренних помещений, для изготовления тротуарных плит и тому подобной продукции.
- Защитный слой 50-70 мм – при сборке каркаса в монолитном фундаменте.
- Защитный слой 50 мм – при сборке бетонной отмостки.
Также не стоит забывать об армировании бетонной части пола, отмостке вокруг строений, заливаемых бетоном участков перекрытий. В подобных условиях высота отступа должна составлять не более 120 мм.
В том случае, если происходит армирование бетона свыше 200 мм, необходимо задействовать пространственные конструкции. Для поднятия каркасов нередко используют пластмассовые или металлические держатели. Они отличаются высоким уровнем удобства. Кроме того, держатели фиксируют элементы бетонной конструкции максимально точно, а при необходимости можно равномерно удалять их с поверхности бетона. В подобных ситуациях уж точно не помешает помощь специалистов, которые проведут установку всех необходимых элементов максимально точно.
Инструменты и материалы для создания каркаса
Несмотря на то что металлический каркас фундамента представляет собой достаточно простую конструкцию, необходимо иметь в виду, что в этом деле нам потребуется немало инструментов и прочих приспособлений. Чаще всего это следующие инструменты:
- Болгарка. Очевидно, что арматура имеет тот или иной размер, и для создания каркаса необходимо подгонять габариты. Соответственно, болгарка в этом деле является незаменимым инструментом.
- Водяной уровень. Данное приспособление используется практически в любых строительных мероприятиях. С его помощью можно определить даже самые незначительные отклонения от горизонтальности или вертикальности.
- Рулетка.
- Фиксаторы. Они необходимы для того, чтобы надежно и равномерно закрепить металлический каркас. В современном строительстве это незаменимая вещь.
- Проволока. При помощи проволоки также можно крепить металлический каркас, однако в данном случае речь идет именно о соединение отдельных элементов конструкции. Для надежного скручивания проволоки зачастую используются пассатижи или сварка.
Если речь идет непосредственно о создании металлического каркаса для фундамента, то больше всего внимания следует уделить именно расположению арматуры. Именно равномерный монтаж металлической продукции позволяет обеспечить максимальную защиту фундамента от внешних влияний.
Характеристики бетона
Кроме того, что необходимо позаботиться о защитном слое фундамента, следует проанализировать и некоторые характеристики бетона. Очевидно, что при постройке небольших частных сооружений хозяева не слишком серьезно относятся к качеству этого материала, однако это очень важный аспект, на который однозначно следует обратить внимание. Важно обратить внимание на тот факт, что при создании бетонной смеси нужно учитывать пропорции, от которых зависит консистенция. В конечном итоге, если созданная смесь соответствует требованиям, то защитный слой фундамента может иметь достаточно скромные размеры.
Если же бетон окажется некачественным, то он постепенно сам будет разрушаться, а затем у воды (или любого другого внешнего фактора) появится полноценный доступ к металлической арматуре. Подобных ситуаций в строительстве встречается просто колоссальное количество, поэтому следует заранее проанализировать ситуацию и сделать правильные выводы.
Также следует регулярно контролировать состояние фундамента. Даже в том случае, если качество бетона оказалось достаточно низким, есть неплохие шансы сохранить основание в достаточном для безопасной эксплуатации состоянии. Таким образом, если регулярно осматривать фундамент, то какие-то негативные процессы будут однозначно заметны. Чаще всего это постепенная деформация и образование трещин. Если процесс начался и ничего вовремя не предпринять, то арматура окажется под угрозой очень скоро. Чтобы этого избежать, следует тут же устранить все деформации. Для этого можно применить цементную смесь. Кроме того, следует создать гидроизоляционный слой. Именно по причине действия влаги или воды мы получаем огромное количество проблем. К счастью, в продаже можно найти колоссальное количество средств гидроизоляции, с помощью которых можно быть уверенным, что по причине действия воды фундамент не станет разрушаться. Если же мы имеем высокий уровень грунтовых вод, то гидроизоляция, чаще всего, будет приходить в негодность достаточно быстро, поэтому следует регулярно следить за состоянием созданного слоя и при необходимости его менять на новый.
gid-str.ru
Толщина защитного слоя бетона для арматуры в фундаменте
Опорные строительные сооружения в большинстве своем выполняются с применением металлической арматуры. Ее покрывают слоем бетона, который должен обеспечить выполнение конструкцией своих функций.
1
Железобетонный фундамент – объединение полезных свойств двух составляющихДля повышения прочности бетонных конструкций применяется армирование их металлом. Совместное использование повышает способность выдерживать повышенные нагрузки. Защитный слой бетона для арматуры фиксирует ее и обеспечивает совместное взаимодействие между ними. Он защищает от коррозии, перегрева, излишней влажности. Его размер соответствует расстоянию от внешних сторон изделия до металла.
Соблюдение правильной технологии позволяет возвести сооружение, способное прослужить много лет, противодействовать нагрузкам, воздействующим на него. На фундамент действуют подземные и наружные силы. Влага верхних пластов почвы замерзает, расширяется и будто выталкивает конструкцию из земли. Строители называют подобное явление морозным пучением.
Стены и кровля сооружений создают свою нагрузку, которая периодически увеличивается после снегопадов. Бетон имеет определенную прочность, но он хрупкий. Климатические условия, мороз, солнце, различные нагрузки вызывают его сжатие и растяжение, причем неоднородное в разных местах, отчего он деформируется. Появляются трещины, снижающие его крепость и приводящие к разрушению.
В качестве компенсатора внешнего воздействия используется арматура – пруты из металла различного сечения с ребристой поверхностью, которая обеспечивает лучшее сцепление с раствором. Из них собирается каркас, принимающий на себя нагрузки. Он заливается бетоном, который фиксирует его и одновременно защищает.
Резко отличающиеся по своим свойствам материалы взаимодействуют благодаря важнейшим факторам:
- прочное сцепление между ними, отчего они воспринимают нагрузки совместно;
- почти одинаковый коэффициент температурного расширения, обеспечивающий монолитность;
- раствор не оказывает разрушающего воздействия на металл, а предохраняет его.
Для наибольшей эффективности конструкций важны два взаимосвязанных фактора: диаметр арматурных прутьев и толщина защитного слоя из бетона.
Такой слой со всех сторон арматуры формируется обязательно, и на его величину влияет ряд условий:
- 1. Диаметр арматурных стержней. Чем он больше, тем толще выполняется прослойка.
- 2. Окружающая среда. Например, заболоченные почвы обладают эффектом капиллярного подсоса внутри бетона, поэтому слой делается максимальным.
- 3. Тип фундамента. Его выполняют нормальной глубины или мелкозаглубленным, с подушкой или без нее.
- 4. Тип арматуры. Она может быть продольной или поперечной.
2
Ленточный фундамент – рекомендуемые размеры защитного слояЛенточный фундамент может быть монолитным или из отдельных элементов, расположенным ниже точки промерзания грунта или выше нее. Для последнего требуется сравнительно небольшое количество бетонного раствора и арматуры. Металлический каркас используется продольный с поперечными хомутами, диаметр прутьев 10–14 мм. Он может выполняться на бетонной подошве и без нее.
При наличии основания раствор на поверхности должен иметь толщину не менее 40 мм, а при его отсутствии – 70 мм. Если фундамент сборный, минимальную толщину уменьшаем на 5 мм. Иногда нет возможности применить стержни рекомендуемого диаметра, применяются большей толщины. Следуем неукоснительному правилу, согласно которому защитный слой не может быть тоньше арматуры. Если он превышает 50 мм, устанавливается конструктивная сетка.
Для прутьев до 20 мм со стороны улицы укладываем бетон толщиной 25–40 мм, а для более толстых доводим до 5 см. Внутреннюю сторону, не подвергающуюся внешним воздействиям, выполняем толщиной 20 мм. Отклонения слоя защиты не должны превышать 4–8 мм в большую сторону и 3–5 в меньшую.
Нижний пласт по нормативам выполняем в 40 мм. Требуемой толщины и положения каркаса добиваемся установкой фиксаторов. Ими служат кирпичи, которые подкладываем снизу, или специальные пластмассовые приспособления. Можно заранее изготовить сухари из бетона 100×100 мм, по толщине равными защитному слою, чтобы потом подложить их. Для фиксации в продольном положении отдельные стержни могут упираться в опалубку.
Нижняя арматура – самая важная в каркасе фундаментов. Если ее просто небрежно кинуть на дно траншеи, не оставив пространства для раствора, то они не будут работать вместе, потому что не составили единого целого. Более того, появится ржавчина, металл начнет разрушаться и фундамент вместе с ним. Такая, с первого взгляда, мелочь, как отсутствие защитного слоя внизу, способна разрушить целую конструкцию.
Кроме ленточных используются плавающие фундаменты, в основе которых самодельные железобетонные плиты. На песчано-щебневое основание укладываем утеплитель, поверх армировку. Она состоит из двух поясов арматуры 12–16 мм в виде сетки с ячейками 20×20 см. Первый располагаем на высоте 5 см от утеплителя, а второй настолько же ниже верха. Все заливается бетоном. Защитный слой здесь меньше, но он обеспечивает прочность изделия.
3
Заливка арматурного пояса – как добиться требуемой толщиныДля фундамента требуется траншея, которую роем в земле по запланированным размерам, добиваясь вертикальности стенок. Дальше обязательно устанавливаем опалубку из подручных материалов: досок, фанеры, плоского шифера. Она обеспечит необходимое расстояние от арматуры до внешних стенок конструкции. Фиксируем ее с внешней стороны землей, а с внутренней – распорками.
Заливку начинаем с подготовки подошвы. Насыпаем на дно траншеи 5 см битого кирпича или щебня и заливаем раствор. Для хорошего проникновения во все щели делаем его очень жидким. После схватывания раствора выставляем подпорки под арматурный каркас, как было рассказано выше. Добиваемся, чтобы расстояние между металлом и стенками по всей длине железобетонных изделий было одинаковым.
Готовим раствор из просеянного песка, щебня и цемента. Добавляем понемногу воды и тщательно вымешиваем. Добиваемся однородного цвета и структуры готового бетона. Необходимая плотность определяется так: переворачиваем раствор лопатой и смотрим, как он сползает с нее. Если общей массой, не разделяясь на куски – консистенция приемлемая.
Начинаем послойно по периметру заполнять опалубку, придерживаясь толщины приблизительно 20 см. Выливать весь бетон сразу не следует: в фундаменте образуются пустоты, заполненные воздухом, что отрицательно сказывается на прочности. К тому же в отдельных местах у стенок бетонный раствор может не покрыть металл, и он останется оголенным.
В первый слой опускаем отрезок арматуры, проходим так по всему периметру. Затем применяем строительный вибратор, если его нет – ручную трамбовку. После уплотнения первого пласта, дождавшись, когда он станет ровным, заливаем второй. Опять протыкаем арматурой, удаляя воздух, утрамбовываем. Так повторяем пласт за пластом, пока не дойдем до верха. Последний слой выравнивается по опалубке, которая выставлена над верхними стержнями на высоте, равной толщине защитного пояса.
Для создания равномерного защитного слоя важно правильно выставить армирующий каркас на одинаковом расстоянии от стенок и по горизонтали. Бетон следует равномерно и правильно распределить по всему объему. При таких условиях получится конструкция, действующая как единое целое под нагрузками, с надежной защитой металла от ржавчины и внешних воздействий.
obustroen.ru
Защитный слой бетона для арматуры в фундаменте
Арматурный металлопрокат – неотъемлемый элемент любой железобетонной конструкции. Прочный и долговечный, тем не менее, он неустойчив перед влагой, химическими соединениями. Чтобы каркас не ржавел и не разрушался, ему необходима защита в виде бетонной прослойки.
Оглавление:
- Что представляет собой?
- Величина слоя
- Правила монтажа арматуры
Для чего нужен защитный слой?
В соответствии с СП 50-101-2004 «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений» и СП 52-101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры» каркас нуждается в защите от неблагоприятного воздействия окружающей среды.
Используемые методики антикоррозионной обработки арматуры (цинкование, оксидирование) не дают 100 % гарантии безопасности от ржавления. Поверхностная пленка не отличается высокой прочностью, к тому же ее толщина не превышает несколько микрон. Достаточно одного сварного шва либо неаккуратной транспортировки, чтобы нарушить ее целостность.
Следует учитывать и тот факт, что бетон почти на 40% состоит из тяжелых наполнителей в виде гравия или щебня. При заливке смеси в опалубку острые грани камней легко царапают цинковый или гальванический слой. Поэтому арматура с антикоррозионным покрытием используется для монтажа открытых каркасов или конструкций.
Арматурный скелет, расположенный в теле плиты или ленты фундамента, должен быть отгорожен от попадания воды, снега, растворителей и других едких жидкостей. Наиболее оптимальным решением является формирование прослойки, которая в нормативных документах получила название «защитный бетонный слой». Под этим словосочетанием подразумевается расстояние от поверхности арматурных стержней до ближайшей грани цементного камня. Такое сочетание обеспечивает:
- Правильную совместную работу всех компонентов железобетонной конструкции (бетон и металл).
- Защиту от коррозии и атмосферных воздействий (включая резкие перепады температуры, пожары и другие).
- Правильную анкеровку арматурных прутьев с возможностью устройства стыков и выводов на другой уровень.
От чего зависит толщина бетонной прослойки?
Защитный слой бетона формируется в обязательном порядке, а на величину его сечения влияют следующие факторы:
1. диаметр стержней. Чем выше этот параметр, тем больше должен быть объем прослойки;
2. условия окружающей среды. К примеру, на заболоченных почвах очень силен так называемый капиллярный подсос внутри бетонного камня, поэтому без должной гидроизоляции фундамент может быстро отсыреть, а арматура – проржаветь. Поэтому защитный слой бетона должен быть максимально допустимым;
3. тип сооружения или изделия. Нормативы дают четкие размеры прослойки для каждого вида, будь то ленточный фундамент или плита перекрытия;
4. условия эксплуатации. Арматура в нагруженных конструкциях подвергается большему риску, чем в ненагруженных. Соответственно просчитывается защитный слой бетона на основании соответствующих санитарных норм и методик расчета;
5. функциональная нагрузка металлических изделий. Дело в том, что арматура может быть рабочей, распределительной или конструктивной.
Соответствующие рекомендации даны в сводах правил и нормативах по устройству и возведению бетонных и железобетонных конструкций. Ниже приведены допустимые величины.
| Условия применения арматурного проката | Толщина бетонного слоя, мм |
| Продольная рабочая арматура в фундаментных балках и блоках (сборные основания) | 30 |
| Продольный рабочий прокат для фундаментов монолитного типа (обязательно наличие бетонной «подушки») | 35 |
| Продольная рабочая арматура монолитных фундаментов без бетонной подготовки | 70 |
| Каркас в закрытых помещениях, уровень влажности – нормальный или пониженный | 20 и более |
| Арматура в закрытых помещениях, повышенная степень влажности | 25 и более |
| Конструкция, расположенная на открытом воздухе без дополнительной антикоррозионной защиты, включая бетон | 30 и более |
| Арматура, введенная в грунт в отсутствие дополнительной защиты, а также в фундаменте с предварительной заливкой бетонной «подушки» | 40 и более |
| Арматура в бетоне, который находится в прямом контакте с почвой | 76 |
| Арматура диаметром от 18 до 40 мм, бетон подвержен воздействию грунта и атмосферных явлений | 52 |
| Каркас из стержней сечением 18-40 мм в бетоне, который подвержен воздействию земли и погодных условий | 1,2-2,5 |
| Арматура в бетонном камне, изолированном от грунта и погодных факторов | 1,2 -2,5 |
Для сборных систем указанные в таблице 1 значения уменьшаются на 5 мм. Бетон для конструктивного проката заливается в толщине на 5 мм меньше, чем для рабочих узлов.
Особое указание – защитный слой не должен быть меньше диаметра используемой арматуры. Под каркас желателен монтаж закладных элементов. Это могут быть пластиковые фиксаторы, которые удержат стержни в нужном положении, кирпичи или куски бетона.
Техника монтажа арматурного каркаса
Прежде чем приступить к формированию «скелета» в опалубке, следует вспомнить об основных правилах:
1. Нижний уровень не должен соприкасаться с дном траншеи. Поверх песчано-щебневой основы рекомендуется залить бетон тонкий слоем (до 5 см). В сочетании с фиксаторами это обеспечит должную защиту.
2. Каркас не должен соприкасаться с опалубкой, а угловые элементы загибаются или обрезаются таким образом, чтобы между металлом и боковой стенкой оставалось не менее 5 см.
3. Верхняя часть формируется в соответствии с требованиями СНиП и СП.
Таким образом, все начинается с подготовки. Дно траншеи засыпается песком и щебнем, утрамбовывается, далее заливается слой цементно-песчаной смеси в 3-5 мм. После того, как бетон застынет, устанавливаются спейсеры, укладывается нижняя горизонтальная часть каркаса (продольная). Монтируются поперечные элементы, которые привязываются или привариваются к рабочей арматуре.
Далее выводятся вертикальные части. При необходимости по бокам тоже выставляются фиксаторы, позволяющие создать защитный слой бетона толщиной не менее 3 см. После скрепления всех узлов формируется следующий уровень из рабочего проката в горизонтальной плоскости. После тщательной фиксации и проверки завершается устройство каркаса креплением верхних поперечных элементов. Можно заливать бетонный раствор и уплотнять его вибратором.
stroitel-list.ru
Защитный слой бетона для арматуры СНИП и его особенности
Защитный слой над арматурой в бетоне представляет собой слой бетона, измеряемый от наружной поверхности армирования до наружной поверхности бетонной конструкции.
СодержаниеСвернуть
От чего зависит толщина слоя бетона?
Назначение защитного слоя:
- 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.
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;
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.
salecement.ru
Толщина защитного слоя бетона для арматуры
Защитный слой бетона
Многих строителей, которые занимаются железобетонными конструкциями (будь то заливка фундамента, создание бетонной дорожки или лестницы), интересует необходимая толщина защитного слоя бетона.
Защитный слой арматуры в бетоне – это слой бетонной смеси от поверхности до начала арматурных частей. Он необходим для анкеровки (закрепления) арматуры в бетоне, совместной работы железа с бетоном и главное – для защиты арматуры от воздействия внешней среды: нагрева, повышенной влажности, коррозии, агрессивной среды и пр.
От чего зависит толщина защитного слоя?
Если защитный слой бетона сделать слишком тонким, то металл вскоре начнет портиться, а вместе с ним будет разрушаться и вся конструкция. Слишком толстый защитный слой дорого обойдется, поэтому очень важно знать требуемую толщину. Она может зависеть от:
- роли арматуры – продольная или поперечная, рабочая или конструктивная;
- нагрузки на арматуру – напряженная, ненапряженная;
- вида железобетонной конструкции – балки, плиты, опоры, фундаменты и т.д.;
- высоты или толщины сечения элемента;
- условия использования – в помещении, на открытом воздухе, при контакте с землей, в условиях повышенной влажности и т.д.
Выбор правильной толщины защитного слоя
Существуют специальные нормы (СНиП), с помощью которых можно определить нужную толщину защиты арматуры. Рассмотрим варианты, которые встречаются наиболее часто.
Для продольной ненапрягаемой арматуры или с натяжением на упоры толщина слоя защиты не должна быть меньше диаметра каната или стержня. Если стенки и плиты имеют толщину меньше 100 мм – минимальный защитный слой должен быть 10 мм; толщину больше 100 мм и в балках с высотой до 250 мм – 15 мм. Защитный слой балок высотой от 250 мм – 20 мм; фундаментов – 30 мм.
Напрягаемая продольная арматура в области передачи нагрузки с арматуры на бетон должна иметь толщину защитного слоя бетона не менее 2d (два диаметра) для арматурного каната или стальных стержней А-IV, Ат-IV; не менее 3d для стержней А-V, Ат-V, А-VI, Ат-VI. Причем минимум для арматурного каната – 20 мм, для стержней – 40 мм.
Если продольная напрягаемая арматура натягивается на бетон и располагается в каналах, то слой бетона (от поверхности до ближайшего канала) не должен быть меньше половины диаметра канала – 20 мм и более. При пучке стальных стержней диаметром, превышающим 32 мм, толщина будет соответствовать 32 мм и более.
Минимальный защитный слой бетона промышленных сооружений:
- плоских и ребристых плит, стенок, стеновых панелей – 20 мм;
- балок, ферм, колонн – 25 мм;
- фундаментов, фундаментных балок – 30 мм;
- подземных сооружений – не менее 20 мм.
Для защиты торцов арматуры рекомендуют слой бетона в 10 мм для изделий длиной до 9 м, 15 мм – длиной до 12 м, 20 мм – свыше 12 м.
Для каркасов и хомутов с поперечными стержнями учитываю высоту сечения: менее 250 мм – защитный слой 10 мм, более 250 мм – слой защиты 15 мм.
Защитный слой бетона в сложных условиях окружающей среды
Прежние нормы толщины защитного слоя предлагались для конструкций в нормальных погодных условиях. Но бывают и другие варианты:
- при наличии бетонной подготовки фундамента – не менее 40 мм;
- при постоянном контакте бетона с землей – 76 мм;
- при контакте с землей и под воздействием негативных погодных явлений для арматуры d18-d40 – 52 мм, для арматуры d10-d18 – от 25 мм;
- на открытом воздухе – от 30 мм;
- в помещениях с повышенной влажностью – от 25 мм.
Для проверки толщины защитного слоя бетона используют магнитный метод, по принципу которого созданы специальные измерители.
ТОЛЩИНА ЗАЩИТНОГО СЛОЯ БЕТОНА Защитный слой бетона,
ТОЛЩИНА ЗАЩИТНОГО СЛОЯ БЕТОНА
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.
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. 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.
Отклонения от толщины защитного слоя по проекту не должны превышать 4-8 мм в сторону увеличения защитного слоя и 3-5 мм в сторону его уменьшения в зависимости от диаметра арматуры и сечения бетонной конструкции [пункт 2.104 СНиП 3.03.01-87].
Подробнее в прикреплённых таблицах!
Защитный слой бетона для арматуры
Защитный слой бетона – это прослойка раствора от поверхности сооружения до металлического каркаса. Большое значение для бетонных сооружений имеет их защитный слой, который способствует увеличению продолжительности срока службы зданий и сооружений. Чтобы обеспечить надежную защиту постройкам из бетона, действуют согласно строительным нормам и правилам, а также руководствуются инструкцией по их изготовлению. В противном случае бетонной конструкции грозит разрушение.
Какие функции выполняет?
Защитный слой бетона нужен для оберегания находящегося в его составе металла в результате влияния окружающей среды. Также используют защитный слой бетона для выполнения таких функций:
- сохранения и увеличения огнеупорности сооружений из бетона с добавлением железной арматуры;
- оснащения фиксации арматурного каркаса в бетонном растворе;
- оберегания металла от воздействия: влажности, нагрева, оттаивания снежных масс, а так же различных агрессивных факторов внешней среды;
- обеспечения объединенной работы бетона с каркасом из арматуры .
Что влияет на толщину защитного слоя?
Прибор для определения толщины бетона до арматуры.
Защитный слой бетона для арматуры зависит от толщины пласта раствора. При тонком защитном слое металл больше подвергается проникновению влаги и порче, а в дальнейшем — разрушению всей постройки. Толстый защитный слой бетона значительно увеличивает затраты на строительство. Таким образом, важно правильно выявить нужное значение, на которое влияют такие факторы:
- Вид постройки. Это может быть основа для бассейна. фундамент, плита, балка.
- Предназначение арматуры в сооружении. Которое бывает конструктивное или рабочее, поперечное или продольное.
- Размер сечения арматуры.
- Нагрузка на арматуру. Она бывает напряженная и ненапряженная.
- Внешняя среда. Включает в себя: открытый воздух или помещение, контакт с поверхностью земли, повышенная влажность.
Таким образом, определяют требования к защитному пласту, который в свою очередь, должен:
- оберегать бетонную поверхность от возникновения коррозии;
- способствовать взаимосвязи бетона с металлом;
- ограничивать негативные вмешательства окружающей среды.
Выбор толщины слоя
Выбирается толщина предохранительного пласта бетона, исходя из строительных требований и правил, благодаря которым возможно определение требуемых значений в различных ситуациях. Таким образом, при возведении монолитных железобетонных построек используется толщина слоя на пять миллиметров меньше толщины сечения арматуры при условии применения тяжелого материала с мелкозернистыми гранулами.
Толщина слоя зависит и от толщины арматуры.
При использовании арматуры с сечением от 4 до 18 мм соответствует толщина предохранительного пласта бетона от 10 до 25 мм. Применяются для крепежа арматуры фиксаторы «стульчик». В состав «стульчика» входят добавки, которые обеспечивают устойчивость к термическому воздействию. «Стульчик» не деформируется под арматурой в результате воздействия высоких температурных режимов, не трескается и не сыпется при низких температурах. Применение «стульчика» в строительстве монолитных конструкций позволит удержать правильное расположение арматурного каркаса внутри железобетона. Используя фиксатор «стульчик», гарантируется прочность и надежность сооружаемых зданий. При надобности создания предохранительного пласта толщиной от 30 до 50 мм, применяют «стульчик» большего размера. «Стульчик» для арматуры выпускается с шагом размером 5 мм.
Основные показатели
Показатели сооружений, используемые в промышленности, определяют минимальный пласт защиты в таких числовых показателях:
- в сборных фундаментах показатель соответствует тридцати миллиметрам;
- для плоских и рельефных плит, стен и панелей – двадцать миллиметров;
- в сборных фундаментах с применением бетонной подготовки – тридцать пять миллиметров;
- в фундаментах без подготовки из бетона – семьдесят миллиметров;
- в балках фундамента – тридцать миллиметров;
- в колоннах – двадцать миллиметров.
Арматура ненапрягаемая
Схема напрягаемого и ненапрягаемого продольного армирования балок.
При использовании защитных слоев в бетоне с ненапрягаемой арматурой, слой должен быть не меньше диаметра сечения стержня. Также плита толщиной десять сантиметров должна соответствовать слою в один сантиметр. Балки, высота которых достигает 25 сантиметров, должны обладать защитным слоем в два сантиметра. В строительстве фундаментов слой защиты составляет три сантиметра. При работе с бетоном, в состав которого входит стальной каркас, толщиной больше десяти сантиметров применяют пласт защиты пятнадцать миллиметров.
Арматура напрягаемая
В постройках из железобетона с наличием осевой напрягаемой арматуры в месте, где происходит нагрузка на бетонный раствор, предохранительный пласт должен быть не меньше 2 диаметров сечения арматуры. В некоторых случаях защитный пласт достигает трех диаметров. Однако диаметр сечения арматуры не должен быть меньше 0, 2 см.
В момент напряжения осевой арматуры на бетон в каналах нужно соблюдать расстояние между ними, но оно не должно быть меньше 20 мм.
В конструкциях промышленного назначения
В конструкциях промышленного назначения применяют предохранительный пласт толщиной:
- два сантиметра в плитах с плоской или ребристой поверхностью, стенах;
- два сантиметра при строительстве бетонных основ или фундаментных балок;
- двадцать пять миллиметров в фермах, колоннах, балках;
- два сантиметра при возведении построек под землей.
Чтобы обеспечить защитным пластом торец арматурной палки, применяют толщину слоя в 1 см для девятиметрового сооружения, 1,5 см для 12 метровой и 2 см для железобетонных построек, длина которых превышает двенадцать метров.
При негативных условиях окружающей среды
При неблагоприятных факторах внешней среды толщина защитного слоя бетона может отличаться:
- в случае наличия подготовки из смеси цемента с водой основы зданий и сооружений – не меньше 4 см;
- при постоянном соприкосновении сооружения с поверхностью земли – 7,5 см;
- при соприкосновении построек, в состав которых входит арматурный каркас, с поверхностью земли под действием неблагоприятных явлений природы – 5 см;
- если планируется эксплуатация зданий и сооружений на открытом воздухе – 3 см и больше;
- в железобетонных постройках присутствует влажность – 2,5 см.
Реконструкция защитного слоя
Под действием большого давления раствор вылетает из установки, уплотняя наносимый слой.
Толщина защитного слоя бетона с течением времени приобретает неудовлетворительное состояние и требует реконструкции. Воссоздание защитного пласта выполняют двумя способами:
- частичный ремонт, включающий латание трещин, сколов и т.д.;
- полная реконструкция верхнего яруса.
Ремонт по заделыванию трещин не занимает много времени и сил, для этого требуется только привести в порядок место повреждения, очистить его и нанести грунтовый раствор. После подготовительных работ приступают к латанию поврежденного места в железобетонных конструкциях .
Выполняя работы по полной замене поверхности защитного пласта, придерживаются определенных правил и требований. Полная реконструкция требуется, если:
- произошло разрушение металлов в следствие физико-химический взаимодействий с окружающей седой;
- произошло снижение свойств материала;
- случилось отслаивание предохранительного пласта.
Выполняя замену старого пласта на новый, придерживаются следующей инструкции:
- начинают работу по замене защитного пласта с определения его толщины с помощью специального приспособления, которые позволит измерить предохранительный пласт, состоящий из смеси цемента с водой;
- после чего нужно с особой аккуратностью снять непригодный к использованию пласт до места, где крепится стальной каркас;
- если существует надобность, то провести очищение поверхности металла от ржавчины в железобетонных конструкциях;
- после чего провести чистку от возможной грязи и пыли;
- по окончании подготовительно-очистительных работ приступают к нанесению бетонного раствора.
Укладывают смесь слоями под давлением сжатого воздуха или, как еще называют этот процесс укладки – механическим нанесением бетона. Такой способ обеспечит плотное прилегание частиц и взаимодействие бетона с поверхностью сооружений. Укладывают раствор толщиной не меньше трех сантиметров. Возможно нанесение нового пласта на старый, когда поверхность железобетонных построек имеет сильные повреждения и не поддается частичному ремонту. В случаях с надобностью в обработке механическим способом сооружений из железобетона, применяют агрегат с алмазными насадками.
При необходимости устанавливают фиксаторы для стального каркаса:
- «звездочка»;
- универсальные «треугольник»;
- круглые «колесико»;
- «стульчик»;
- универсальные «стойка»;
- «нагель»;
- «конус» .
Большое значение имеет защитный пласт для железобетонного и бетонного сооружения с арматурой. Он выполняет множество функций и продлевает эксплуатационный период построек. Таким образом, выполняя работы по укладке бетона, нужно досконально изучить местность и окружающую среду, в которой планируется постройка железобетонного сооружения, и выбрать толщину предохранительного пласта.
Также важно соблюдать соответствующие нормы и требования, а в процессе постройки — придерживаться инструкций и рекомендаций опытных строителей.
Источники: http://aquagroup.ru/articles/zashchitnyy-sloy-betona.html, http://stroydomvsem.ru/tolshhina-zashhitnogo-sloya-betona-zashhitnyj-sloj-betona/, http://kladembeton.ru/poleznoe/zashhitnyj-sloj-betona.html
1pofundamentu.ru
ReadMeHouse
Энциклопедия строительства и ремонта