Защитный слой бетона: функции и основные показатели

Что такое защитный слой бетона и какой должна быть его толщина?

Для выдержки положительных свойств железобетонных конструкций очень важным критерием является защитный слой бетона, задача которого увеличить несущие особенности и продлить эксплуатационные сроки. Для обеспечения надежной защиты бетонных сооружений следует беспрекословно следовать государственным нормативам, в ином случае отстроенным постройкам грозит фактор саморазрушения.

Назначение: основные функции

Защитный слой бетона — это поверхностный слой цементно-бетонной смеси от края бетона до самого металлического каркаса. Делает конструкцию более устойчивой к таким факторам, как:

  • атмосферные осадки;
  • грунтовые воды;
  • химические реагенты;
  • резкие температурные перепады.

Основное назначение защитного слоя бетона:

  • Огнеупорное сопротивление сооружения из армированного бетона.
  • Качественная фиксация металлического каркаса внутри бетонной плоскости.
  • Взаимодействие бетона с металлическими элементами.

Какой должна быть толщина: что учитывается при расчете?

Защитный слой бетона для арматуры в фундаменте или другом конкретном сооружении рассчитывается исходя из примененной толщины бетонного пласта. При слишком тонкой прослойке в конструкциях быстро развиваются процессы коррозии и разрушения, при чрезмерно толстой — увеличивается смета на предполагаемое проведение строительства.

Чтобы отстроенное сооружение было пригодным для длительной эксплуатации, а строительный процесс не превысил материально установленный план важно грамотно рассчитать нужную для каждого конкретного случая толщину защитного слоя. Делать это нужно руководствуясь такими факторами:

Данный пласт рассчитывается с учетом толщины самой арматуры.

  • Тип изделия. Отталкиваясь от элемента укрепления. Это балки перекрытия, фундаменты или укрепления плит, панелей.
  • Размерные характеристики арматуры. Слой пласта рассчитывается с учетом сечения металлических элементов.
  • Механическая нагрузка на армированный материал. Бывают двух типов: напряженной и ненапряженной.
  • Факторы окружающей среды. Учитывается место эксплуатации конструкции, находится она на улице, под открытыми солнечными лучами или в помещении, существует ли контакт с водой и чрезмерной влажностью.

Нормативы, определяющие толщину защитных слоев

  • СНиП 52—01—2003, пункт 7.3;
  • Свод Правил СП 50—101—2004.

Выбор толщины: примерные расчеты

Классическим примером считается то, что для укрепления монолита всегда используется толщина от края до края бетона на 5,5—6 мм больше, чем для сечения арматурного материала на основе бетонного состава с мелкозернистым наполнителем. Если бетон армируется металлическими элементами, имеющими сечение от 5,5 до 18,5 мм, максимальный защитный слой бетона составляет не более чем 25 мм. Крепление армированного материала осуществляется фиксатором, который в строительстве известен, как «стульчик». В составе специфического модификатора содержатся различные присадки, назначение которых заключается в защите сооружения от негативного влияния окружающей среды. Стульчики-восстановители не имеют свойств деформироваться, саморазрушаться при присутствии таких факторов, как аномально низкие или высокие температуры.

Для фиксации арматуры существуют специальные «стульчики».

Минимальный защитный слой бетонной смеси для промышленных и других эксплуатируемых помещений рассчитывается из показателей, представленных в таблице:

Тип сооруженияТолщина сечения, ммТолщина минимального защитного слоя бетона, мм
Плоские поверхностиДо 100 включительно10
Выше 10015
БалкиМенее 25015
Ребра
ПлитыБолее 25020
Фундаментальные балкиПроизвольная30
Сборный фундамент
КолоннаПроизвольная20
Стойка
Монолит с бетонной подготовкойПроизвольная35
Монолит без подготовки70
Другие возведенияМенее 25010
Более 25015

Толщина защитного слоя бетона также определяется типом используемой арматуры:

  • Ненапрягаемый металл. Расстояние до края бетона не менее, чем диаметр сечения арматурного стержня.
  • Напрягаемые металлические элементы. В изделиях из железобетонного материала, в местах, которые берут на себя всю силовую нагрузку, толщина предохранительной прослойки достигает не менее 2,5 диаметров.

Разрушение: причины и факторы влияния

Неправильно рассчитанный защитный пласт бетона значительно уменьшает эксплуатационные сроки сооружения и технические характеристики применяемого материала. При эксплуатации ЖБИ и ЖБК действует много негативных факторов, что способствуют разрушению:

  • Химические. Из-за негативного воздействия различных химических веществ.
  • Физические. К ним относятся перепады температур, периоды замерзания и оттаивания, атмосферные осадки.
  • Механические. Силовая нагрузка, такая как удары, истирания, вибрации.

Реконструкция железобетона

Восстановление защитного слоя бетона бывает:

  • Частичное. Заделка трещин, надколов.
  • Полное. Ремонт верхних ярусов сооружения.

Частичная заделка дефектов — процесс простой, намного сложнее дело обстоит с заменой разрушенной старой прослойки. Инструкция:

Специальный аппарат ИПА-МГ 4 поможет определить реальную толщину данного пласта и определить фронт будущих работ.

  1. Определяется толщина пласта. Используется измеритель защитного слоя бетона ИПА-МГ4. Позволяет определить параметры предохранительного пласта.
  2. Далее, демонтируется непригодное бетонное покрытие до самого каркаса из металла.
  3. Металлические элементы очищаются от ржавчины, мусора и обрабатываются антикоррозийными средствами.
  4. Заключительный этап — нанесение свежего состава цементной смеси.

Раствор укладывается послойно, воздушно-сжатым методом. Толщина состава не меньше чем 3 см. Часто свежую смесь наносят на старые поверхности бетонной защитной прослойки. Такие манипуляции проводятся только тогда, когда поверхность нельзя качественно отремонтировать из-за сильных повреждений. Ручной монтаж сооружений проводится агрегатом, имеющим алмазную насадку. Если бетонное изделие в плохом состоянии, используются дополнительные фиксаторы, такие как звездочки, стульчики, треугольники, колесики, стойки и конусы.

Что такое защитный слой бетона и зачем он нужен?

Защитный слой бетона укладывается независимо от необходимых прочностных качеств фундамента. Толщина покрытия строго регламентируется в строительных нормативах, но определяющее значение имеет технология формирования слоя, нагрузка и сфера эксплуатации. При правильном нанесении покрытие предотвращает коррозию и разрушение арматурного каркаса.

Защитный слой бетона для арматуры – что это?

Защитный слой бетона – это прослойка цементного раствора определённой величины. Располагается между внешними поверхностями конструкции из бетона и металла. Применение этой технологии обеспечивает долголетнюю эксплуатацию без регулярных ремонтных работ. Используется по отношению к большинству бетонных конструкций: фундаменту, стене, основанию под брусчатку, стяжку и т. п.

Защитный слой арматуры в бетоне – это слой бетонной смеси от поверхности до начала арматурных частей

Какие функции выполняет?

  • совмещение и длительная эксплуатация бетона с арматурой;
  • формирование стыков арматуры;
  • анкеровка арматуры в бетоне и возможность создания стыков;
  • защита от негативных влияний, особенно коррозии различных причин появления;
  • дополнительная огнеупорность.

При обустройстве элементов сохранность арматуры наступает даже в сложных условиях эксплуатации. Бетонная защита предотвращает негативные влияния нагрева, повышенной влажности, агрессивных химических сред и предотвращает попадание влаги от таявшего снега.

Что влияет на толщину защитного слоя?

Величина слоя защиты металлического каркаса напрямую зависит от пласта цементного раствора. Если защитный слой сделать слишком тонким — то металлические прутья быстрее подвергнутся негативным действиям влаги, воздействию коррозии и погодных факторов. Существуют нормативы: если использовать слишком тонкий слой — прочностные характеристики могут пострадать, а делать его слишком толстым — просто невыгодно.

Если защитный слой бетона сделать слишком тонким, то металл вскоре начнет портиться, а вместе с ним будет разрушаться и вся конструкция

К пласту бетона предъявляется 3 основных требования:

  1. Качественная защита металла от проникновения влаги и появления коррозии.
  2. Взаимодействие бетонного раствора с железным основанием.
  3. Общая устойчивость и надёжность конструкции.

Выбор толщины слоя

Выбор защитного слоя строится на основании технических нормативов и общепринятых правил. В строительной документации указывается величина предохранительного пласта на основании сечения элемента каркаса и условия использования сооружения.

При работе со стержнями продольной, рабочей арматуры следует принимать толщину на 5 мм меньше сечения стержня, если используется тяжёлый бетон с небольшими гранулами.

Если применяется арматура с диаметром 4-18 мм, показатели защитного пласта следует подбирать в диапазоне 10-25 мм.

Для фиксации арматуры применяется крепёж «стульчик», в его состав добавляют специальные присадки, обеспечивающие повышенную устойчивость к температурным влияниям. Средство не подвергается деформации с арматурой при влиянии высоких температур, устойчиво к растрескиванию и рассыпанию при минусовых температурах.

При помощи «стульчика» в монолитном здании удаётся выровнять и зафиксировать арматурный каркас для правильного расположения внутри бетона. Фиксатор выступает гарантией прочности и надёжности здания. В зависимости от диаметров арматур и условий эксплуатации иногда требуется создавать защиту с высотой 30-50 мм. В толстых слоях подбирают стульчик больших габаритов, в ассортименте магазинов продаётся с шагом 5 мм.

Основные показатели

При определении минимальной толщины защитного слоя бетона в зависимости от сферы использования выбирают:

  • для сборных типов оснований предпочтительно заливать слой 30 мм;
  • в сборном фундаменте при наличии бетонной подготовки — 35 мм;
  • при отсутствии бетонной подготовки — 70 мм;
  • нормативы СНиП сформировали правило выбора размера слоя для плит, панелей и стен на уровне 20 мм;
  • в области балок основания – 35 мм;
  • при строительстве колонн – 20 мм.

Нормы при строительстве указываются в СНИП 52 01 2003, в документе нормируются правила создания защитного слоя бетона для монолитных, бетонных, железобетонных, металлических и деревянных сооружений.

Арматура ненапрягаемая

Когда применяется защитный слой вместе с ненапрягаемым металлическим каркасом, следует принимать величину бетона не менее диаметра стержня арматуры. В случае с плитой в толщину 10 см принимается значение 1 см. Балки с высотой свыше 25 см обрабатывают цементным слоем 2 см. Для фундамента следует укладывать защиту 3 см. Если в растворе закладывается стальной каркас с сечением прута от 10 см, защитный пласт изготавливают 1,5 см.

Арматура напрягаемая

  • В железобетонных конструкциях с напрягаемой арматурой по оси в области передачи нагрузки наносится предохранительный пласт.
  • Его размер рассчитывается по формуле 2*х, где х – это диаметр металлического прута.
  • В отдельных случаях принимается значение в 3 раза превосходящее диаметр прута, но при условии, что сечение больше 20 мм.

Важно создавать расстояние между арматурами, напрягаемыми по оси, но до 2 см.

В конструкциях промышленного назначения

Для промышленных сооружений нормативы указывают отличительные параметры пласта в толщину:

  • 2 см – плиты, стены, создание бетонных фундаментов;
  • 2,5 см – колонны, балки, фермы;
  • 2 см – подземные конструкции.

Ограждающая постель бетонного раствора находится в зависимости от условий и параметров

Для создания защитного пласта на торец палки арматуры укладывают бетон:

  • 1 см – для сооружений до 9 м;
  • 1,5 см – в 12 м зданиях;
  • 2 см применяется в железобетонных конструкциях с длиной свыше 20 м.

При негативных условиях окружающей среды

Тип армирования для различных условий эксплуатации существенно отличается, как и величина предохранительного слоя:

  • с подготовкой основания из водно-цементной смеси – от 4 см;
  • при нахождении строения в земле или под землёй – 7,5 см;
  • для конструкций, соприкасающихся с землёй и имеющих арматурный каркас – 5 см;
  • для сооружений, эксплуатируемых на открытой местности – от 3 см;
  • во влажных помещениях из железобетона – 2,5 см.
Читайте также:  Фундамент из керамзитобетонных блоков: виды и как построить?

Минимальный защитный слой

Минимальная толщина защитного слоя бетона зависит от типа строения:

  • конструкции, которые планируется применять в помещениях с нормальной влажностью – 20 мм;
  • внутренние сооружения, применяемые в условиях высокой влажности – 25 мм;
  • на открытом воздухе без дополнительной защиты – 30 мм;
  • контакт с грунтом без вспомогательных защитных покрытий – 40 мм;
  • фундамент с подготовкой – 40 мм;
  • бетон в постоянном контакте с почвой – 76 мм.

Главное – соблюдать условие, чтобы защитный слой бетона для укрепляющего каркаса никогда не был меньше, чем диаметр арматурных прутков

В документации отсутствует понятие максимальный защитный слой бетона, можно устраивать любую величину покрытия, но этого делать не рекомендуется в силу низкой эффективности и высокой стоимости.

В СНиП присутствует несколько примечаний:

  • все значения уменьшаются на 5 мм, если рассматривается строение из сборных элементов;
  • если планируется устройство однослойной конструкции с использованием лёгкого и поризованного рекомендуемая толщина слоя составляет от 20 мм, в отношении ячеистого бетона – 25 мм;
  • для формирования слоя на наружных панелях без покрытий – от 25 мм;
  • для сооружений с конструктивной арматурой все величины пласта снижают на 5 мм;
  • независимо от остальных правил минимальная толщина составляет 10 мм или не меньше 1 диаметра стержня.
  • Дополнительные рекомендации

В ходе использования постройки есть риск разрушения поверхностной прослойки.

Причины для разрушения:

  • высокие нагрузки на постройку, которые изначально не были предусмотрены;
  • на территории использовалась спецтехника;
  • был возведён ещё один этаж;
  • негативное влияние природных условий;
  • игнорирование правил возведения всегда приводит к быстрому нарушению целостности конструкции или ремонтных работам.

Восстановление бетона выполняется несложно, но увеличивает смету строительства.

От укрепляющего каркаса зависит нерушимость бетонных строений, поэтому важно соблюдать правила и рекомендации по его укладке

Ремонт подразумевает:

  • устранение появившихся трещин;
  • увеличение прочности каркаса;
  • реставрация участков после обвалов или крошения, в качестве ремонтной смеси используется цементно-песчаная смесь в пропорции 1 к 3;
  • усиление конструкции посредством поперечных элементов.

Если повреждения систематические и уже подвергались многократному ремонту, процедура реконструкции утрачивает актуальность. Лучший способ с точки зрения прочности и целостности – полная реставрация с восстановлением, усилением или дублированием металлического каркаса.

Фиксатор защитного слоя бетона арматуры

Крепеж необходим в процессе возведения монолитного дома или железобетонных элементов любого предназначения. С его помощью создают расстояние, которое будет заливаться слоем защиты. Располагается зазор между каркасом и опалубкой. Он позволяет создать условия для заливки бетона корректной толщины.

Параметры изделия:

  • предельная простота армирования бетона и выполнения последующего контроля за слоем защиты;
  • предотвращает формирование дефектов на подготовленной поверхности, которые проявляются из-за соприкосновения металла с опалубкой;
  • снижение стоимости работ, уменьшение сроков сдачи здания в эксплуатацию;

Пластиковые фиксаторы

  • фиксаторы типа «звезда» применяются для заливания вертикальных плоскостей (колонны, стены) с диаметром от 4 до 20 мм;
  • «стульчик» и треугольные формы используются для формирования горизонтальных плоскостей (пол, фундамент);
  • круглые крепежи применимы для создания как горизонтальных, так и вертикальных сооружений.

В ассортименте присутствуют и другие формы изделий универсального предназначения.
Если в ходе эксплуатации появились повреждения, рекомендуется изначально удалять материал с неплотной фиксацией с помощью электроинструмента с алмазными насадками.

Реконструкция защитного слоя

Если на конструкции появились небольшие трещины, их легко устранить с минимальным количеством времени и усилий, но лучше предотвратить разрушение защитного слоя.

Защита бетона:

  • для сохранения нижнего покрытия разработана сетка армирующая для стяжки пола;
  • устранение негативного влияния на фундамент можно совместить с созданием декоративного вида дома при укладывании отделочного покрытия.

Под отделку дополнительно можно уложить утеплитель для фундамента и стен.

Ранее уже рассматривали плитный фундамент плюсы и минусы:

  • для стен из газобетона важно знать,
  • как армировать газобетонную кладку,
  • иначе здание обречено на разрушение во всех сферах.

Существует много нюансов, как сделать армопояс по газобетону, которые следует учитывать при строительстве.
Если планируется постройка дополнительного этажа стоит учитывать, что появится избыточная нагрузка на основание. Предотвратить её разрушение можно усилением каркаса и использование более лёгкого материала.

Рекомендуем познакомиться с понятием, что такое пескобетон, который создаст дополнительную прочность цоколю или первому этажу. Стены второго этажа помогут построить блоки из пористого бетона, они легче и лучше сохраняют тепло.

Выводы

Бетонный пласт для защиты бетонной конструкции имеет большое значение для долговечности конструкции. Правильный защитный слой снизит затраты на ремонт и улучшит эксплуатационные характеристики здания.

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:

  • Повышение огнеупорности конструкций с железобетонными элементами;
  • Фиксация и укрепление металлического каркаса, как несущего элемента железобетонного монолита;
  • Надежное изолирование металла от атмосферной влаги, талых вод, перепадов температуры и других негативных факторов, ускоряющих коррозию;
  • Обеспечение совместной работы композита из бетона и металлического каркаса, придание материалу стабильных характеристик.

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:

  • Вид сооружения, для которого устраивается защита – обычная стена, основа под бассейн, плиты перекрытий и т.д.;
  • Расположение арматурных элементов – продольное или поперечное;
  • Назначение металлокаркаса – он может быть рабочим или конструктивным;
  • Сечение применяемой арматуры;
  • Напряженный или ненапряженный тип нагрузки арматурных конструкций;
  • Степень контакта с внешними факторами, залегание конструкции в грунте, расположение на воздухе.

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:

  • В помещениях под крышей от 20 мм;
  • На объектах с завышенным показателем влажности от 25 мм;
  • На улице от 30 мм, учитываются особенности климата;
  • На поверхности или в толще грунта от 40 мм.

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:

  1. Для бетонов М250 и выше, наименьшая толщина на 5 мм тоньше диаметра прута металлического каркаса;
  2. То же правило применимо для железобетонных конструкций, изготовленных на заводе;
  3. В изделиях с предварительно напряженной арматурной конструкцией наибольший допустимый показатель не превышает 50 мм.

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

  • Стенки или плиты тоньше 100 мм – 10 мм, с большей толщиной – 15 мм;
  • Балочные конструкции, перекрывающие плиты или перемычки размером до 250 мм – 15 мм, с большим размером – 20;
  • Для колонн и других вертикальных конструкций – 20 мм;
  • Сборные конструкции фундаментов – 30 мм;
  • Монолитные фундаменты на подготовленной основе – 35 мм;
  • Фундаментные монолиты, заливаемые без предварительной подготовки – 70 мм.

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:

  • Фиксаторы бетонного слоя. Они представляют пластиковые элементы в виде вертикальных «стульчиков» или круглых «звездочек». Первые применяются для крепления сетки из арматуры, приподнимая ее над опорой. Вторые надеваются на арматуру специальной защелкой, на верхние ряды арматурной конструкции, в результате металл не приближается к опалубке, оставляя место для бетона. Низкая цена фиксаторов и их стандартные размеры делают этот вариант устройства защитного слоя наиболее выгодным.
  • Сознательное удлинение отдельных стержней армирования, в которые упирается опалубка, в освободившееся пространство заливается бетон.
  • Закладные в бетоне (сухари) толщина которых равна защитному слою монолита. Эта методика оправдана, если нужно защищать нижнюю часть арматурной конструкции.

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:

  • Механические нагрузки, превышающие предельные величины, рассчитанные в проекте;
  • Неудачное применение спецтехники при строительстве;
  • Нарушения при строительстве фундамента, достройка этажей без перерасчета нагрузки и изменения основания;
  • Движение и повышенная влажность грунтов;
  • Плохая гидроизоляция бетонных монолитов.

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

  • Усиление бетонных конструкций;
  • Монтаж дополнительных поперечных стоек;
  • Тщательная заделка образовавшихся сколов, трещин;
  • Реставрация поверхности поврежденного участка.
Читайте также:  Время застывания бетона: от чего зависит, этапы застывания и затвердевания?

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:

  1. Штукатурка поврежденной поверхности. Она сначала очищается от грязи и отколовшихся остатков, после на нее относится цементный состав. Для повышения устойчивости к агрессивным воздействиям в раствор вводят морозостойкие и водоустойчивые присадки. Это позволяет избежать появления трещин при схватывании и усадке раствора.
  2. Бетонирование. Удаляются разрушенные части защитного слоя, части арматуры, подвергшейся коррозии, устанавливается новая сетка. Очищенная поверхность покрывается бетоном, соответствующему материалу монолитна, он может быть общестроительного или полимерного типа для повышения водонепроницаемости. Подходит для реставрации плит и других горизонтальных поверхностей.
  3. Оклейка. Заранее очищенная поверхность оклеивается полимерным материалом, с хорошими теплоизоляционными характеристиками. Он идеально защитит арматуру от атмосферной влаги, хорошо держится на поверхности. Применяется для восстановления бетонных покрытий на колоннах и других вертикальных конструкциях.
  4. Торкретирование. Цементный раствор или бетон подается под давлением из пушки, после подготовки поверхности. Позволяет быстро восстанавливать большие поверхности, позволяет идеально заделывать любые трещины, сколы. К недостаткам этой методики относят перерасход раствора и сложности с нанесением слоя строго определенного толщины.

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.

Сайт инженера-проектировщика

Толщина защитного слоя бетона

Вернуться на страницу «Расчеты КМ и КЖ»

Защитный слой бетона

Согласно СП 63.13330.2012

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 при наличии агрессивных воздействий);

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

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.

В однослойных конструкциях из легкого и поризованного бетонов классов В7,5 и ниже толщина защитного слоя должна составлять не менее 20 мм, а для наружных стеновых панелей (без фактурного слоя) — не менее 25 мм. В однослойных конструкциях из ячеистого бетона толщина защитного слоя во всех случаях принимается не менее 25 мм.

№ п.п.Условия эксплуатации конструкций зданийТолщина защитного слоя бетона, мм, не менее
1В закрытых помещениях при нормальной и пониженной влажности20
2В закрытых помещениях при повышенной влажности (при отсутствии дополнительных защитных мероприятий)25
3На открытом воздухе (при отсутствии дополнительных защитных мероприятий)30
4В грунте (при отсутствии дополнительных защитных мероприятий), в фундаментах при наличии бетонной подготовки40

Допускается защитный слой бетона сечения у опоры для напрягаемой арматуры с анкерами и без них принимать таким же, как для сечения в пролете для преднапряженных элементов с сосредоточенной передачей опорных усилий при наличии стальной опорной детали и косвенной арматуры (сварных поперечных сеток или охватывающих продольную арматуру хомутов), установленных согласно указаниям п. 10.3.20.10.3.3 Толщина защитного слоя бетона у концов предварительно напряженных элементов на длине зоны передачи напряжений (см. 9.1.11) должна составлять не менее 3d и не менее 40 мм — для стержневой арматуры и не менее 20 мм — для арматурных канатов.

10.3.4 В элементах с напрягаемой продольной арматурой, натягиваемой на бетон и располагаемой в каналах, расстояние от поверхности элемента до поверхности канала следует принимать не менее 40 мм и не менее ширины (диаметра) канала, а до боковых граней — не менее половины высоты (диаметра) канала. При расположении напрягаемой арматуры в пазах или снаружи сечения элемента толщина защитного слоя бетона, образуемого последующим торкретированием или иным способом, следует принимать не менее 20 мм.

Защитный слой бетона для арматуры

Любая, слабо- или высоко нагруженная бетонная конструкция нуждается в армировании. Как известно бетон отлично воспринимает нагрузку на сжатие и без соответствующего армирования практически не воспринимает нагрузки на изгиб и растяжение. Если говорить в цифрах, то сопротивляемость бетонного сооружения изгибающим и растягивающим нагрузкам в 15 раз меньше чем сопротивляемость «на сжатие».

При этом, учитывая подверженность стальной арматуры атмосферной и химической коррозии арматурный пояс должен иметь защитный слой бетона определенной толщины. Если толщина защиты не соответствует минимальному защитному слою бетона, регламентированного требованиями документа СП 63.13330.2012, актуализированной редакции СНиП 52-01-2003, произойдет масштабное корродирование арматуры с последующим разрушением бетона.

Технический смысл процесса разрушения бетона заключается в следующем. В соответствии с законами химии и физики размер сильно корродированного арматурного стержня значительно увеличивается в диаметре.

Получается что, кроме того, что сильно корродированный стержень уже не может выполнять возложенные на него функции, он как замерзшая вода, разрывает бетонный материал сначала на трещины, потом на куски, и так до полного разрушения.

Основные функции защитного слоя бетона для арматуры

Кроме указанной выше эффективной защиты арматуры от коррозии, слой бетона выполняет следующие функции:

  • Обеспечивает эффективную работу арматурного пояса и бетона: на сжатие, растяжение и изгиб.
  • Обеспечивает надежную анкеровку арматурных стержней и их сочленений.
  • Обеспечивает защиту от открытого пламени и значительных перепадов температуры.

Зависимость толщины защитного слоя бетона для арматуры

Толщина защитного слоя бетона регламентируется нормативными документами, назначается проектировщиками зданий и сооружений и обозначается в рабочих чертежах. В общем случае минимальный защитный слой бетона для арматуры зависит от следующих основных факторов:

  • Тип арматуры: рабочая, конструктивная, продольная, поперечная, напряженная, ненапряженная.
  • Тип конструкции: фундамент, плита перекрытия, балка, колонна, опора.
  • Размеры сечения бетонного элемента и диаметр арматурных стержней.
  • Среда и условия эксплуатации: в закрытых отапливаемых или неотапливаемых помещениях, на улице, в воде, в агрессивной среде, в условиях повышенной влажности, под землей или над землей.

Таким образом, если идет речь об официальном строительстве того или иного объекта в соответствии с обязательным в этом случае проектом, толщину защитного слоя бетона для арматуры можно посмотреть в рабочих чертежах т четко следовать указанным цифрам и требованиям.

В случае если сооружение возводится непрофессиональным застройщиком без проекта, можно заливать конструкции, ориентируясь на следующий документ – Таблица защитного слоя бетона для арматуры СНИП 52-01-2003:

Варианты применения армирующего поясаМинимальная толщина бетона, мм
Продольная рабочая арматура фундаментных блоков для строительства сборных фундаментов30
Продольная рабочая арматура монолитных фундаментов возводимых с бетонной подготовкой35
Продольная рабочая арматура монолитных фундаментов возводимых без бетонной подготовки70
Сооружения, конструкции и изделия, эксплуатирующиеся в закрытых сухих помещениях20
Сооружения, конструкции и изделия, эксплуатирующиеся в закрытых влажных помещениях без защитных мероприятий25
Сооружения, конструкции и изделия, эксплуатирующиеся на открытом воздухе без защитных мероприятий30
Сооружения, конструкции и изделия, эксплуатирующиеся в грунте, в том числе фундаментов при наличии бетонной подготовки40
Поперечная арматура бетонных конструкций с сечением менее 25 см и стенок более 100 мм15
Поперечная арматура бетонных конструкций с сечением более 25 см20
Для стенок и плит толщиной менее 100 мм10
Продольная ненапрягаемая арматураНе менее одного диаметра каната или стержня
Напрягаемая продольная арматураДва диаметра каната или стержня, но не менее 20 мм для каната и 40 мм для стержня
Продольная напрягаемая арматура, натягиваемая на бетон и расположенная в каналахЗащитный слой от поверхности до ближайшего канала составляет 0,5 диаметра, но не менее 20 мм
Пучок стержней диаметром более 32 мм32 и более

Как при заливке бетона выдержать минимальный или максимальный защитный слой бетона?

Есть несколько вариантов, с помощью которых, заливая бетонное сооружение, можно четко выдерживать заданную толщину слоя материала:

  • Специальные фиксаторы защитного слоя бетона. Данные изделия можно приобрести в магазинах строительных материалов или в магазинах производителей фиксаторов. Стоимость одного фиксатора в зависимости от назначения или конструкции колеблется в пределах 1,4-6 рубля за 1 единицу.
  • Опалубка, выставленная на нужный размер с помощью удлиненных стержней армпояса.
  • Бетонные сухари (закладные) габаритами в плане 100х100 мм, толщиной равной толщине минимального или максимального защитного слоя бетона для арматуры. Данный вариант используется, когда стоит задача защитить нижний слой стержней армопояса.

Способы восстановления защитного слоя бетона

Существует несколько способов полного или частичного восстановления поврежденного защитного слоя бетона для арматуры. Выбор того или иного варианта зависит от нескольких факторов: геометрии поверхности (криволинейная, вертикальная или горизонтальная), площади повреждений и условий эксплуатации.

В практике профессиональных строителей и ремонтников применяются следующие способы восстановления защитного слоя бетона:

  • Штукатурные работы. Поврежденная поверхность тщательно очищается от аморфного слоя и отштукатуривается слоем цементно-песчаного раствора с присадками повышающими: водонепроницаемость, устойчивость к образованию трещин и морозостойкость. После высыхания слой штукатурки либо окрашивается красками по бетону, либо не окрашивается.
  • Обетонирование. В этом случае, после соответствующей подготовки (очистка от расслоений и коррозии арматуры) поверхность обрабатывается полимерным или общестроительным бетонным раствором, прочность которого соответствует прочности основы.
  • Оклеивание. Поврежденные участки оклеиваются специальными полимерными материалами. Подготовка поверхности аналогична предыдущим вариантам.
  • Торкетирование. Защитный слой восстанавливается бетонным или цементным раствором, подаваемым под избыточным давлением из специальной пушки. Подготовка поверхности аналогична предыдущим вариантам.

При полной замене защитного слоя его толщина может быть несколько увеличена, но во всех случаях, толщина слоя должна быть не менее 30 мм для рабочей арматуры и не менее 20 мм для хомутов и конструктивной арматуры.

Защитный слой бетона для арматуры в фундаменте — рекомендуемая толщина раствора

Под данным понятием подразумевается слой бетонной массы, толщиной своей соответствующий промежутку от края армокаркаса до монолитного края. Защитный слой бетона для арматуры в фундаменте определен нормативной документацией и предназначен для обеспечения надежной защищенности стальных элементов от образования коррозии в ситуациях, когда края получают повреждения механического характера.

Зачем нужен

Если вы внимательно изучали строительные чертежи, то обращали внимание, что при правильном устройстве армирующего каркаса, подготовленного к бетонированию, металлические прутья не соприкасаются со стенками опалубочной конструкции. Получается, что после подачи бетонной смеси и ее окончательного созревания, между металлом и опалубочной системой остается промежуток определенного размера. Именно это и называют защитным слоем арматуры в фундаменте.

Металлический каркас предназначен для компенсирования основного недостатка бетонного материала – низкого показателя прочности в момент растягиваний либо изгибов. Проще говоря, показатель прочности конструкции, из которого вытекает ее надежность, в равных степенях определяется качественным уровнем выполнения бетонирования и соответствием армирования конструкции.

Стальные стержни, изготавливаемые по требованиям ГОСТа, имеют нужный запас надежности и предназначены для продолжительного эксплуатационного периода. Но металл способен поддаваться негативным воздействиям воды и химических соединений, в результате чего образуется коррозия. Можно предварительно обработать стальные элементы специальными защитными составами, но подобная мера существенно увеличивает финансовые расходы.

Арматурные прутья, покрытые цинком, коррозии не подвержены, но и они не способны давать стопроцентную гарантию, что коррозийные процессы не начнут развиваться.

Кроме цинкового слоя, может применяться оксидирование металла. Но и такой способ обходится дорого, не давая при этом полной гарантии защиты. Объясняется это тем, что защитный слой не имеет высокой прочности, потому что толщина его не превышает нескольких микрон. Малейшие нарушения, допущенные при транспортировке, либо сварочные работы, легко нарушат целостность слоя. Слабостью в защите отличаются и торцевые участки в точках реза металлических прутьев.

Нанесенная на металлическую поверхность антикоррозийная защита способна получить повреждения от острых краев щебенки, находящейся в подаваемом бетоне.

Насколько опасна коррозия для стальной каркасной системы? Дело не только в том, что металл утрачивает свою первоначальную прочность – для подобного потребуется достаточно много времени. Однако образующаяся внутри фундамента ржавчина однозначно приведет к появлению пустотных участков. Изначально они не отличаются большими размерами, но постепенно превращаются в трещины, от воздействия воды и низких температурных режимов приводящие к процессам эрозии, разрушениям и осыпаниям бетонных поверхностей. Проблема стол серьезна, что необходимо принимать срочные меры по ее устранению.

Напрашивается вывод, что арматура, установленная в толще бетонного тела, должна быть качественно защищена от любых воздействий влажной среды. Кроме того, следует предусмотреть барьер, препятствующий негативным воздействиям химических составов, источниками которых являются воздушная среда и почва.

Функции подобной преграды исполняет защитный растворный слой. Но на этом его предназначение не заканчивается. Следовательно, подобная прослойка предназначена для:

  • обеспечения необходимого позиционирования арматурной системы в бетоне;
  • равного перераспределения нагрузочных воздействий на стальные арматурные прутья и основной бетонный монолит;

  • защиты металлических поверхностей от воды, химсоставов, прочих нежелательных проявлений, создающихся изменениями погоды;
  • создания высококачественной фиксации арматуры в бетоне при стыковке каркасов рядом расположенных железобетонных элементов или перемещений на очередной уровень;
  • повышения устойчивости к воздействию огня;
  • выполнения роли надежной основы для монтирования тепло- или влагозащитных материалов при отделке цокольной части.

Факторы, влияющие на толщину

Для определения такого параметра учитывается ряд условий. Если толщина слоя бетона менее установленных нормативными документами значений, то металлический каркас через некоторое время начинает подвергаться коррозии. Если делать защиту большой, то увеличиваются общие финансовые расходы на приобретение материалов. Остается подбирать оптимальный вариант, нормы которого легко найти в СНиП.

На параметр толщины бетона оказывают влияние следующие моменты:

  • сечение и тип металлического материала. Чем толще пруток, тем больше параметры бетонной защиты;
  • усилие механического воздействия на фундаментное основание и ее характер;

  • условия, при которых предполагается эксплуатация фундаментной основы;
  • тип сооружения либо отдельно размещенного железобетонного элемента. Параметры слоев в таких случаях нормированы специальной документацией;
  • технические параметры эксплуатации. Прут, эксплуатирующийся под большой нагрузкой, подвергается значительному напряжению, следовательно, ему требуется полноценная защита;
  • функциональные нагрузочные усилия на стальные элементы. Арматурные прутья в каркасной системе делятся на конструктивные, распределительные и рабочие. Каждый из перечисленных типов смонтирован в общем каркасе по установленным правилам.

Толщина защитного слоя

Нормативная документация, регламентирующая особенности выполнения строительных работ, определяет ряд условий, предъявляемых к обустройству растворного слоя для стальной арматуры в фундаментной конструкции, обеспечивающих:

  • единую работу металлических и бетонных конструкций с равномерным перераспределением нагрузочных воздействий;
  • обустройство стыковок стальных прутьев без нарушения слоя покрытия в сторону уменьшения;
  • возможность фиксации деталей анкерами;
  • надежную защищенность металлических поверхностей от коррозийных проявлений;
  • устойчивость к повышенным температурным режимам.

Параметры толщины бетонного слоя определяются с учетом марки стальных прутьев и их сечения, типа элементов, технологического предназначения армирующих материалов.

В каждом из случаев, толщина покрывающего слоя не должна быть меньше одного сантиметра. Если используется щебенка большой фракции, не позволяющая создавать подобные зазорные участки, разрешается увеличивать параметры до требуемых величин.

Минимальный защитный слой

В системах, не подвергаемых предварительным напряжениям, наименьшая защита из раствора с учетом эксплуатационных особенностей и окружающей изделие среды, определена стандартно:

  • для сухих комнат закрытого типа – 2 см;
  • в помещениях с высоким уровнем влажности – 2.5 см;
  • для изделий, эксплуатируемых на улице – 3 см;
  • в почве либо на ее поверхности – 4 см.

Если сборные элементы изготавливались на заводе, приведенные параметры разрешается снизить до пяти миллиметров. Но в каждом случае необходимо следить за тем, чтобы толщина бетонного слоя не была меньше, чем арматурное сечение.

Техническая документация, по которой проектируются изделия из железобетона, устанавливает условия дополнительного характера:

  • на сооружения из тяжелых бетонных смесей М 250 и более, слой раствора допускается на пять миллиметров меньше, чем сечение металлического прутка;
  • это же условие распространяется на все конструкции промышленного производства;
  • для арматуры, растянутой предварительно, максимальная защита из бетона может быть не более пяти сантиметров.

Шаг прутьев, установленных поперечно, не должен быть более высоты сечения монолитного бетона, а для расположенных продольно такой промежуток составляет не меньше 0.1 от площади всей поверхности.

С учетом типа изделий, минимальный бетонный слой равен:

  • для плит и стенок толщиной до десяти сантиметров – 1 см, для остальных – 1.5 см;
  • для балок, перемычек и плитных ребер до 25 см – 1.5 см, в остальных случаях – 2 см;
  • для колонн и стоек – 2 см;
  • для сборных железобетонных элементов – 3 см;
  • для фундаментных монолитов, имеющих бетонную подготовку – 3.5 см, остальных – 7 см.

Все распределительные элементы, расположенные поперечно, покрываются бетоном, слой которого достигает 1 – 1.5 см.

Контроль минимальной толщины бетонного слоя для металлической арматуры осуществляется неразрушающим способом с применением специального магнитного оснащения.

Как обеспечить нужную толщину при заливке

От качества и правильности монтажа металлического каркаса зависят надежность и долговечность фундаментной основы.

Если изучить рекомендации, то станет ясно, что толщина бетонного слоя заложена в предварительных проектных расчетах и чертежах. Остается только соблюсти все требования практически.

Естественно, нижний ряд прутьев в фундаментной траншее необходимо поднять над поверхностью земли на определенную высоту. Полнейшую безграмотность проявляют рабочие, использующие вместо подпорных элементов обрезки пиломатериала. Древесина не отличается долговечностью и пропускает через себя влагу. В местах, где установлены подобные опоры, возникает коррозия.

В качестве подпорок разрешается использовать кирпичный или бетонный камень, но и такой вариант не является идеальным решением, так как не обеспечивает надежную герметичность.

Оптимальное решение – специальные стойки из полимерных материалов. Изготавливаются они по разным размерам, всегда можно подобрать подходящий вариант, соответствующий той или иной конструкции. Стоимость их по сравнению с расходами на строительные материалы достаточно приемлема. Кроме того, подобные элементы имеют полые конструкции, при заливке тоже заполняемые бетонным раствором.

Использование фиксаторов

С помощью пластиковых фиксаторов монтаж арматурных прутьев выполняется быстро и точно. Подобные изделия выпускаются нескольких видов:

  • в виде вертикальных стоек;
  • круглые.

Все другие фиксаторы являются производными от перечмсленных основных видов.

Вертикальная стойка применяется при установке армирующей сетки либо конструкции пространственного типа в положении, несколько приподнятом над опорным элементом. Параметры высоты и опорных выемок могут различаться исходя из размеров сечения прутьев и проектного высотного уровня установки.

«Звездочки» округлых форм надеваются на горизонтальные или вертикальные ряды, расположенные вверху, при помощи особых замковых элементов в виде защелок. Расчетный радиус не позволяет пруткам приближаться к опалубочным стенкам, гарантируя требуемую толщину растворной прослойки. Выпуск подобных фиксаторных элементов налажен с разными диаметрами.

С помощью крепежных приспособлений, изготовленных из пластикового материала, становится возможным достижение следующих условий:

  • достигается высокоточная толщина защиты из бетонного раствора;
  • сокращаются сроки исполнения строительных мероприятий, но качество подготовки железобетонного сооружения при этом не снижается;
  • минимизируются финансовые расходы, предназначенные для производства ж/б сооружений.

Решающий фактор в применении пластикового фиксаторного элемента – характерные особенности его устройства и приемлемая цена.

Заключение

Бетонная масса для металлической арматуры – немаловажная особенность фундаментного основания или иной конструкции. Пласт растворной массы, защищающий металл, имеет огромное значение для продолжительного эксплуатационного периода. Правильно подготовленная защита понизит расходы на ремонтные работы, улучшит эксплуатационные показатели сооружений.

Читайте также:  Теплопроводность бетона: показатели теплоотдачи
Добавить комментарий