Защитный слой бетона для арматуры в фундаменте

Какой защитный слой бетона нужно делать для арматуры?

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.

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.

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:

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

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.

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:

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.

Варианты подкладок под арматуру для выдерживания защитного слоя.

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:

• Фиксаторы защитного слоя для арматуры. Это пластиковые элементы, имеющие вид круглых «звездочек» либо «стульчиков». Последние применяют для крепления арматурного каркаса, поднятия его выше основания. «Звездочки» надевают непосредственно на боковые ряды арматурного каркаса, используя специальную защелку.
• Сознательное удлинение некоторых металлических стержней. Они упираются в опалубку, позволяя бетону проникать в свободное пространство.
• Бетонные фиксаторы. Могут быть как заводскими, так и изготовленными самостоятельно, применяются для выдерживания горизонтального защитного слоя.

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:

• обеспечивают точное соблюдение заданных параметров слоя защиты металла;
• сокращают время выполнения работ, гарантируя качество сформированной конструкции;
• снижают расходы, связанные с изготовлением монолитных железобетонных конструкций.

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

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.

Основные функции

К основным задачам, которые выполняет защитный слой бетона для арматуры, относят:

• Обеспечение необходимого позиционирования арматурной конструкции.
• Защита металла от химических соединений, влаги и других внешних воздействий.
• Равномерное распределение нагрузки на массу бетона и арматурного каркаса.
• Обеспечение прочного основания для монтажа гидро/термо защиты и/или цокольной отделки.
• Увеличение огнеупорности конструкции.

Именно защитный слой бетона является преградой для любых внешних факторов, способных навредить конструкции.

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.

Как определить оптимальную толщину бетона

Если в процессе строительства задействован тяжелый мелкозернистый состав маркировки В20 и выше, цемент должен достигать величины на 5 мм меньше ширины сечения стержневого элемента. При необходимости защитить плиты от коррозии слой выполняют также на 5 мм меньше сечения. Если фрагменты строительства растягиваются, изгибаются или сжаты, защитный слой раствора составляет до 5 см.

Если профессионалы закладывают больше раствора, возникает необходимость монтировать из функциональных компонентов специальную сетку. Технические требования к сетке в 2021 году таковы:

1. Площадь сечения сеточного устройства определяет не менее 5% от площади сечения главной арматуры, с которой работают строители.
2. Прутья размещают на расстоянии 60 см друг от друга.

Как правильно обустроить напрягаемые фрагменты

1. Если в строительстве используются фрагменты с предварительным напряжением, цемент в местах передачи напряжения допускается величиной 2-3 диаметра стержня от 20 мм и более для пучков и канатных изделий, для стержневых приспособлений – от 4 см.
2. Если у опор планируется установить конструктивные элементы, толщина точно такая же, как указано выше.

ЧИТАТЬ ТАКЖЕ: Сколько кубов бетона помещается в миксере КАМАЗа

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.
Рекомендация: Это всего лишь обзорная статья, из нее примерно узнаете что такое защитный слой бетона для арматуры в фундаменте. В реальности, если слой будет небольшим, то бетон отслоится и будут проблемы, т.к. будет достаточно сложно нанести новый защитный слой. Поэтому не нужно заниматься скупердяйством, делайте защитный слой 50 мм. и у вас не будет проблем.

Капитальный ремонт защитного бетонного слоя

Полная замена пласта выполняется при нескольких этапах.

1. Вначале определяют толщину отслаиваемого бетона, можно использовать специальный прибор.
2. Затем полностью снимают прежний слой, оставляя только каркас из металла.
3. При необходимости, арматуру вычищают от ржавых пятен, для этого можно использовать различные инструменты, щетку, или пескоструйную машину. После этого металлические элементы обрабатывают антикоррозийным средством.
4. Затем подготавливают поверхность, и наносят бетон в несколько слоев при значительном давлении воздуха. При этом заполняются все пустоты, и щели, толщину ряда делают от 3 сантиметров.

При сооружении конструкции из бетона с использованием армирования, толщина защитного слоя должна соответствовать нормам. Если поверхность разрушена частично, то выполняют незначительный ремонт, заполняя дефекты раствором. При полном разрушении, прежний раствор очищают до основания, и заливку выполняют заново.