Защитный слой арматуры гидроизоляция

Защитный слой бетона для арматуры

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

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

Точное соблюдение технологии монтажа армирующих элементов позволяет:

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

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

Показатели для определения размеров

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

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

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

Нормативные показатели

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

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

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

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

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

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

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

В техническом руководстве по проектированию железобетонных изделий приведены дополнительные условия:

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

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

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

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

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

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

Применение готовых фиксирующих деталей

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

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

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

Применение пластиковых фиксаторов для монтажа стальной арматуры позволяет:

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

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

Ремонт при образовании повреждений

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

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

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

Полный комплекс ремонтных работ должен включать:

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

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

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

Краткие выводы

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

Источник

Защитный 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:

• повышение показателя огнеупорности;
• фиксация металлического каркаса внутри бетона;
• изоляция металла;
• дает возможность выполнить стыковку и анкеровку стальных прутов в железобетоне;
• гарантирование совместной работы бетона с арматурным каркасом, что придаёт материалу требуемые характеристики.

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:

• вид арматуры;
• диаметр;
• функция в железобетоне (конструктивная или рабочая);
• тип изделия (фундамент, колонна, монолитные лестницы и т.п.);
• размеры сечения монолита и диаметр стержней металла;
• окружающая среда.

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:

Варианты использования арматуры	Минимальная толщина слоя, мм
Продольная арматура рабочего типа, при строительстве сборных фундаментов и балок оснований	30
Для рабочих прутов в фундаменте с бетонной подготовкой	35
Для арматуры при строительстве фундамента без подготовки	70
Монолиты, эксплуатируемые внутри сухих помещений	20
Монолиты, эксплуатируемые внутри влажных помещений (без дополнительной защиты)	25
Железобетонные конструкции, эксплуатируемые снаружи без защиты	30
Поперечная арматура сечение до 25 мм	15
Поперечные стержни сечением более 25 мм	20
Бетонные конструкции, толщина которых не превышает 100 мм	10
Ненапрягаемая арматура	не менее диаметра стержня
Любая напрягаемая арматура	40 мм

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:

• 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.

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:

• неудачное использование при сооружении основания спецтехники;
• избыточные механические нагрузки;
• нарушения технологии, достройка этажей, не предусмотренных проектом;
• повышенная влажность и подвижность почвы;
• некачественная гидроизоляция.

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

• усилить существующую конструкцию;
• закрепить дополнительно на ней поперечные стойки;
• заделать все появившиеся трещины;
• восстановить поврежденные поверхности.

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:

1. Нанесение штукатурки на поврежденные места. Сначала поверхность очищают, удаляя отколовшиеся куски и мусор, затем наносят цементный раствор. Чтобы повысить его устойчивость, добавляют в него водоустойчивые, а также морозостойкие присадки. Пластифицированная смесь предотвратит развитие трещин в момент схватывания штукатурки.
2. Бетонирование. Сначала очищают поверхность, удаляют части корродированной арматуры, монтируют новую сетку. Затем все покрываются бетоном той же марки, либо маркой выше. Раствор готовят общестроительный либо полимерный, чтобы улучшить водонепроницаемость. Эта технология подходит для восстановления любых горизонтальных плит.
3. Оклейка. Качественно очищенную поверхность покрывают полимерным материалом, который обладает хорошими теплоизоляционными параметрами. Он защитит стержни от влаги, будет хорошо держаться. Используют технологию для реставрации колонн, иных вертикальных изделий.
4. Торкретирование. На подготовленную поверхность подают раствор из пушки под давлением. Технология позволяет быстро реставрировать значительные поврежденные поверхности, практически идеально происходит заделка любых сколов либо трещин. Несомненный недостаток подобной методики — существенный перерасход раствора, весьма непросто нанести требуемую толщину.

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