какие факторы учитываются при назначении толщины защитного слоя бетона

Что такое защитный слой бетона?

Для увеличения срока эксплуатации зданий и сооружений требуется защитный слой бетона – это нанесенная прослойка строительного раствора, отделяющая металлическую арматуру монолита от наружной среды. Его толщина утверждается строительными нормативами и зависит от режима эксплуатации, нагрузки, технологии заливки. Нарушение этих требований приводит к активизации коррозионных процессов, ускоренному разрушению конструкций.

Функции

Главная функция защитного слоя бетона – изолирование металлических элементов конструкции от негативного внешнего влияния. Он обеспечивает и другие функциональные преимущества конструкций:

Защитный слой продлевает срок службы бетонного монолита, снижая затраты на обслуживание, восстановление поврежденных конструкций или сооружений.

От чего зависит толщина защитного покрытия?

От толщины защитного слоя бетона для металлической арматуры зависит его функционал. При этом избыточная толщина приводит к перерасходу материалов и увеличению массы конструкции, что негативно сказывается на качестве и рентабельности строительства. Защитный слой оптимальной толщины зависит от ряда факторов:

Правильно подобранная защита оберегает арматуру от коррозии. Улучшает взаимосвязь строительного раствора с металлическим каркасом и ограничивает негативные воздействия.

Нормативные показатели толщины

Чтобы подобрать защитный слой пользуются общепринятым правилом. Оно говорит, что минимальная толщина защитного слоя бетона для арматуры – на 5-7 мм больше ее диаметра. Такое покрытие подходит для монолитных построек, где используется тяжелый раствор.

Создавая защитный слой бетона для арматуры в фундаментах необходимо учитывать, что он не может быть меньше 10 мм. Если в строительную смесь входит щебень более крупной фракции, минимальная толщина равна его размеру.

Если применяемая арматура не имеет предварительного напряжения, то минимальная толщина, в зависимости от эксплуатационных условий составляет:

Для монолитов из железобетона, изготавливаемых на заводе, размер покрытия может быть уменьшен на 5 мм, но не меньше диаметра применяемой арматуры.

При изготовлении ЖБИ действуют дополнительные положения для защитного слоя:

Размер защитного покрытия изменяется в зависимости от видов строительных конструкций из железобетона, согласно СП 63.13330.2012:

Защитный слой бетона рассчитывается согласно СП путем применения методик, основанных на магнитной диагностики, не разрушая конструкции. Эти нормативы отражаются в таблице:

Чтобы при заливке точно выдерживать толщину защитного слоя, рекомендуется использовать специальные технологии:

Восстановление защитного слоя бетона

Со временем на бетонных и железобетонных монолитах появляются дефекты, вызванные негативными воздействиями. Это приводит к появлению мелких трещин, сколов, расширяющихся со временем, в результате чего защитный слой не выполняет возложенные на него функции. Разрушения возникают под воздействием таких факторов:

Главной причиной разрушения являются нарушения технологий и самовольное изменение строительного проекта. Для полного восстановления защитного слоя поврежденного бетона требует выполнения комплекса определенных работ:

Для реставрации защитного покрытия бетона применяются цементные растворы высокого качества с использованием опалубки и дополнительного армирования путем установки стальных анкеров или стержней. Работы можно выполнять различными способами:

При ремонте рекомендуется увеличить толщину раствора на 5-10 мм, чтобы гарантировать, что он выдержит нагрузки и не начнет снова разрушаться. Особое внимание нужно обратить на смесь, изготавливаемый на цементе высоких марок, для обеспечения качественной адгезии с разрушенной поверхностью.

Защитный слой бетона несет важнейшую функцию по сохранению технических свойств арматуры и монолита, продлевая срок службы зданий и сооружений. При минимальных повреждениях нужно немедленно восстанавливать его, иначе ремонт бетонных элементов займет гораздо больше времени и потребует значительных материальных затрат.

Источник

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:

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:

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:

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:

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:

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:

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:

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:

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

Полный комплекс ремонтных работ должен включать:

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

СП 63.13330.2018 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. СНиП 52-01-2003 (с Изменением N 1)

10.3 Требования к армированию

Защитный слой бетона

10.3.1 Защитный слой бетона должен обеспечивать:

— совместную работу арматуры с бетоном;

— анкеровку арматуры в бетоне и возможность устройства стыков арматурных элементов;

— сохранность арматуры от воздействий окружающей среды (в том числе агрессивных);

10.3.2 Толщину защитного слоя бетона следует принимать исходя из требований настоящего подраздела с учетом роли арматуры в конструкциях (рабочая или конструктивная), типа конструкций (колонны, плиты, балки, элементы фундаментов, стены и т.п.), диаметра и вида арматуры, а также СП 28.13330.

Минимальные значения толщины слоя бетона рабочей арматуры (в том числе арматуры, расположенной у внутренних граней полых элементов кольцевого или коробчатого сечения) следует принимать по таблице 10.1.

Для сборных элементов минимальные значения толщины защитного слоя бетона рабочей арматуры, указанные в таблице 10.1, 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 и не менее 10 мм.

Условия эксплуатации конструкций зданий

Толщина защитного слоя бетона, мм, не менее

В закрытых помещениях при нормальной и пониженной влажности

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

На открытом воздухе (при отсутствии дополнительных защитных мероприятий)

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

В монолитных фундаментах при отсутствии бетонной подготовки (только для нижней рабочей арматуры)

Допускается защитный слой бетона сечения у опоры для напрягаемой арматуры с анкерами и без них принимать таким же, как для сечения в пролете для предварительно напряженных элементов с сосредоточенной передачей опорных усилий при наличии стальной опорной детали и косвенной арматуры (сварных поперечных сеток или охватывающих продольную арматуру хомутов), установленных согласно 10.3.20.

Минимальные расстояния между стержнями арматуры

10.3.5 Минимальные расстояния в свету между стержнями арматуры следует принимать такими, чтобы обеспечить совместную работу арматуры с бетоном и качественное изготовление конструкций, связанное с укладкой и уплотнением бетонной смеси, но не менее наибольшего диаметра стержня, а также не менее:

Источник

Обеспечение защитного слоя бетона для арматуры

Защитный слой бетона — прослойка раствора от верхней плоскости железобетонного объекта до армирующего каркаса, который наливают для усиления конструкции, увеличения времени эксплуатации сооружений и построек. Благодаря чему, объект становится устойчивым по отношению к природным и технологическим факторам: погодным осадкам, подпочвенным водам, химическим веществам и резким перепадам температур.

Что такое защитный слой бетона

Защитный слой бетона — это верхний покров бетонированного раствора до арматурного каркаса, заливаемый для сохранности расположенных в нем металлических деталей от окружающей среды и технологических процессов.

Главное предназначение защитного слоя строительного бетона:

Особенности защитного слоя для арматурного каркаса

Железобетонные изделия считаются основой ремонтно-строительной отрасли и являются прочным видом стройматериала, до тех пор, пока не возникнут разрушающие коррозионные среды. Капиллярно-пористая бетонная структура в момент агрессивных влияний теряет способность защищать стальную арматуру от коррозионного разрушения.

По требованиям ГОСТ к железобетонным материалам, стальные и бетонные стройматериалы обязаны вплотную взаимодействовать между собой. Данный технологический этап проистекает в процессе адгезии, после чего бетонированная масса застывает. При слабом сцеплении арматура будет скользить в бетоне, что неизбежно приведет к разрушению железобетонной конструкции. Поэтому изделия должны иметь первичную и вторичную защиту от коррозионных процессов.

Первичная защита формируется на стадии изготовления бетона и должна функционировать в процессе эксплуатации.

Вторичная защита состоит из системы контроля состояния железобетонных конструкций и дополнительной обработки поверхности в случаях, если первичная не может больше создавать антикоррозионную устойчивость.

К средствам первичной защиты относятся:

Вторичная защита в основном обеспечивается вспомогательной обработкой поверхностей антикоррозионными составами и материалами.

Влияние факторов на расчет толщины

Толщина защитного слоя бетона для арматуры устанавливается по СНИП 52-101, изданного в 2003 году. Выбирается толщина по установленному типоразмеру арматуры.

Таблица предельной толщины бетонного покрова

Важно! Ширина покрова бетона также зависит от сечения арматурного прутка от 5 до 20 мм, покров должен быть выполнен соответственно от 12 до 26 мм.

Факторы, определяющие параметры защитного слоя

Толщина бетонного покрова гарантирует прочность и долговечность строительных конструкций, но чрезмерное увеличение этого показателя способствует перерасходу составляющих материалов и увеличивает общий вес конструкции. Это приводит к снижению качественных характеристик объекта и завышает его стоимостные показатели. Поэтому на практике необходимо выбирать оптимальную величину покрова бетона.

Влияние некоторых факторов на толщину защитного слоя бетона для арматуры:

Обратите внимание! При выборе размера бетонного слоя для монолитных строений, где применяется тяжеловесный раствор, руководствуются общепринятым правилом — минимальный покров должен превышать на 7 мм сечение арматуры.

Фиксатор для размещения в защитном слое

Такие фиксаторы изготавливаются в виде пластиковых фасонных деталей, обеспечивающих удержание арматурного скелета на нужной дистанции от опалубки. Исходя от типа бетонирования и направления, фиксаторы предохранительного слоя закрепляются прямо к арматуре либо к опалубке.

Фиксаторы выполняют несколько задач — не допускают провисание арматурных стержней в глубине и создают предохранительный бетонный покров, защищающий арматуру от коррозионных процессов.

Выделяют несколько форм фиксаторов:

Расход фиксаторов непосредственно зависит от размера арматуры каркаса и общего его веса.

Технология монтажа арматурного каркаса

Прочность и высокие несущие характеристики железобетонных изделий в первую очередь зависят от профессионального монтажа арматурного каркаса. Он должен выполняться с учетом типа грунта на участке и суммарной весовой нагрузки постройки. Плоский арматурный каркас изготовить довольно легко. Обычно применяют два приема: вязка проволокой до 1 мм и сварка.

Процесс вязки и сварки арматурного пояса:

Дополнительная информация! Перед укладкой бетона, арматуру нужно обрезать и выгнуть, нагревая прутки в высокотемпературном режиме.

Ремонт при образовании повреждений

Защитный бетонный слой в процессе эксплуатации разрушается и его необходимо восстанавливать. Это выполняется следующими технологическими методами:

Первый метод выполняется в том случае, если повреждений немного. Технология проста и не требует больших финансовых влияний и трудовых затрат. Предварительно площадь убирают от мусора и обломков бетона и обрабатывают грунтовкой, далее тщательно заделывают бетонным раствором поврежденные места.

Полное восстановление защитного покрова выполняют в случае коррозионного повреждения оголившейся арматуры и значительного отслоения бетонного слоя. Выполняют замену дефектного покрова по следующей процедуре:

Таким образом, для железобетонных объектов любого технологического применения огромное значение имеет профессиональное изготовление защитного бетонного слоя, имеющего хорошее сцепление с железной арматурой. Этот предохраняющий покров железобетонных конструкций увеличивает эксплуатацию строительного объекта, способного надежно противостоять всем проектным нагрузкам. Перед выбором размера слоя и параметров бетонной смеси учитывают условия эксплуатации будущего здания и состав грунтов.

Что такое арматура — описание сортамента для строительства

Технология обвязки арматуры для ленточного фундамента

Как правильно вязать арматуру для ленточного фундамента

Постройка монолитного дома из бетона своими руками

Источник

Защитный бетонный слой для арматуры: назначение, минимальная толщина, восстановление

Защитным слоем бетона для арматуры, называют расстояние от края стального каркаса до поверхности железобетонного элемента. Минимальное значение этого параметра внесено в строительные нормативы, поскольку оно обязано гарантировать защиту металла и обеспечит правильное функционирование железобетонной конструкции.

Роль и функции защитного слоя

Металл арматуры подвержен влиянию химических соединений, проникающих в толщу монолита извне. Поэтому всегда сохраняется риск развития коррозии. Ее очаги провоцируют образование пустот в бетоне, из-за чего его целостность нарушается, конструкция становится неоднородной. Такой процесс ухудшает эксплуатационные параметры основания, происходят деформации, развиваются сначала мелкие трещины, а затем монолит разрушается.

Чтобы существенно нивелировать эрозию стали, металл проходит антикоррозийную обработку — его покрывают тончайшим слоем цинка, который предотвращает процесс окисления. Однако такой метод не гарантирует полную защиту, поскольку неаккуратная транспортировка способна вызвать повреждение тонкого слоя, и механизм коррозии начнет свою губительную деятельность. Да и процедура оцинковки достаточно дорогая, что вызывает существенное удорожание исходного материала.

Основная задача при сооружении железобетонных конструкций—максимально отгородить от контакта с атмосферой арматурный каркас. Надежным барьером в такой ситуации является соблюдение защитного слоя бетона, способного не допустить к конструкции, состоящей из стержней металла, химические вещества-раздражители.

Первостепенное назначение защитного слоя бетона для арматуры— полное изолирование деталей из металла от атмосферного влияния. Также этот слой гарантирует достижение иных функциональных достоинств:

Разобравшись, что такое защитный слой бетона, и с его основными функциями. Можно смело утверждать, что он продлевает эксплуатацию железобетона, существенно снижает расходы на его обслуживание и ремонт поврежденных элементов. Для того чтобы эти показатели были высокими следует при армировании ленточного фундамента, плитного, перекрытий и других конструкций соблюдать нормы по размерам защитного слоя для арматуры.

Требования к толщине слоя

Вопрос, регулирующий размерные параметры защитного слоя регламентирован строительными нормами в документе СНИП 52-01-2003. Его рассчитывают проектировщики, обозначая эту величину на рабочих схемах. На минимально рекомендованное значение толщины защитного слоя бетона для арматуры влияет:

Важно! Минимальная толщина защитного слой бетона для арматуры должна быть не менее её диаметра и не менее 10 мм.

Таблица минимальной толщины защитного слоя бетона

Когда сооружение не имеет разработанного проекта, рекомендовано заливать монолит, используя значения из таблицы:

Способы соблюдения рекомендованных нормативов

Показатель, определяющий минимальную толщину защитного слоя бетона для арматуры, закладывают на стадии проектирования. Ссылаясь на требования СНИП 52-01-2003, определяют оптимальные габариты прослойки, заливаемой между стенками и кромкой металлического стержня.

На практическом уровне требуется только добросовестно исполнять рекомендованные предписания стандартного регламента. Расположенный внизу каркас арматурной сетки необходимо приподнимать выше уровня почвы на минимальную величину, не выставляя металл непосредственно на подсыпку. Требуется использовать для получения бетонной прослойки подпорки, выполненные из всевозможных полимеров, бетона либо камня. Запрещено использовать древесину либо иные, влагопроницаемые и недолговечные материалы. Заливаемый раствор необходимо распределять равномерно по опалубке, запрещено допускать в массе любые неоднородности.

Чтобы в момент заливки выдержать рекомендуемую толщину слоя защиты, применяют следующие материалы и способы:

Рассмотрим подробнее самую популярную технологию — использование заводских фиксаторов.

Пластиковые фиксаторы

Чтобы быстро и максимально точно выровнять и зафиксировать арматурный каркас в опалубке, используют заводские пластиковые фиксаторы. Хотя разработано множество вариантов изделий, основными являются два – «стульчики» и «звездочки», все остальные модификации.

Вертикальные стойки в виде «стульчиков», являются измерителями защитного слоя бетона под арматурной сеткой, поскольку они приподнимают ее над опорой. Выпускают различной высоты, бывает неодинаковая опорная выемка для стержней. Подбор продукции проводят, согласно диаметру используемых прутков, а также запланированной высотой монтажа каркаса. Используются при армировании монолитных плит перекрытий, фундаментов, лестниц, перемычек, балок.

Круглые «звездочки» крепят на стержни защелками особого вида. Надевают их сверху на горизонтальные и вертикальные прутья. Подобранный по проекту радиус изделий не позволяет арматурному каркасу приближаться к стенке опалубки, тем самым гарантируя рекомендованную прослойку бетона для защиты металла.

Пластиковые фиксаторы обладают следующими преимуществами:

Основной причиной по которой застройщики используют такие элементы, является низкая их цена и простота использования.

Как восстановить защитный слой

Невзирая на принятые меры защиты, даже максимальный бетонный слой защиты не способен гарантировать его целостность на 100%. Постепенно на монолите развиваются дефекты, спровоцированные негативными атмосферными воздействиями. Из-за них появляются сколы с трещинами, которые неуклонно расширяются, несущая способность бетона уменьшается. Всевозможные разрушения материала происходят из-за следующих факторов:

Основная причина возникновения трещин — нарушение технологии. Чтобы гарантированно выполнить восстановление защитного слоя бетона, нарушенного после сооружения конструкции, необходимо выполнить следующее:

Чтобы реставрировать нарушенное покрытие, рекомендовано использовать высококачественный цементный раствор, смонтировав опалубку, выполняют, при необходимости, дополнительное армирование посредством монтажа стальных стержней.

Для восстановления поврежденного защитного слоя применяют такие способы:

Выполняя любые восстановительные работы, рекомендовано добавить наносимый раствор так, чтобы толщина защиты стала больше хотя бы на 5 мм. Это гарантирует невозможность дальнейшего разрушения металла из-за увеличенных нагрузок. Особо внимательно требуется готовить смесь: использовать качественный цемент, чтобы обеспечить хорошую адгезию раствора с поврежденной поверхностью.

Защитный слой для арматуры – важный технологический параметр, гарантирующий долговечность железобетонной конструкции. Выдерживание рекомендуемой толщины, согласно строительным нормам и правилам, избавит вас от расходов будущем.

Источник