Защитный слой арматуры это: Защитный слой бетона для арматуры в фундаменте

Содержание

Защитный слой бетона для арматуры в фундаменте

Содержание
  1. Назначение предохранительного слоя
  2. Что влияет на размер бетонной прослойки
  3. Толщина пласта бетона для различных случаев
  4. Особенности реконструкции прослойки
  5. Нормативные требования

Защитный слой бетона – одна из важных величин, прописанных в строительных нормах. По сути он является пластом раствора, начинающимся у грани конструкции и доходящим до арматурного прутка.

Назначение предохранительного слоя

Точно выдержанная толщина прослойки обеспечивает долговечность и надежность строения. Она рассчитана так, чтобы:

  • исключить влияние на арматуру влаги, агрессивных сред и уберечь от коррозийных изменений и разрушения;
  • гарантировать верную совместную работу составляющих железобетона. Возникшее в конструкции напряжение от нагрузки бетон будет передавать металлическому стержню без потери энергии;
  • увеличить огнестойкость строений из железобетона;
  • обеспечить анкеровку прутков в бетоне с возможностью создания стыков и выводов на другие уровни.

Что влияет на размер бетонной прослойки

Неподвижное, добротное и точное соединение раствора и арматурных стержней – залог прочности железобетонного сооружения. При недостаточной величине пласта бетона прутки начнут разрушаться и произойдут изменения во всей конструкции строения.

Большой слой – не лучший вариант. Стоимость сооружения неоправданно увеличится, появится вероятность смещения прутков, что в свою очередь снизит прочность объекта. При использовании специальных фиксирующих устройств сдвиг арматуры перестал быть проблемой.

От чего же зависит оптимально подходящая толщина защитного пласта? Эта величина подбирается с учетом:

  1. Типа конструкций. Строительные нормативы четко указывают размеры защитного пласта для стен, фундамента, колонны, балок и других элементов;
  2. Диаметра арматурного прутка.
    Чем выше его сечение, тем больше толщина бетонной прослойки;
  3. Роли металлических элементов в конструкциях. Это могут быть распределительные стержни или рабочие, воспринимающие основные нагрузки;
  4. Условий окружающей среды. Чем она агрессивнее для элемента сооружения, тем выше нормы величины слоя вплоть до максимально допустимых;
  5. Вида арматуры. Она может быть ненапрягаемой и напрягаемой, устанавливаемой в места наибольших нагрузок.

Толщина пласта бетона для различных случаев

Величина слоя для защиты в железобетонных конструкциях прописана в СП 63.13330.2012. С помощью этого документа можно узнать точное значение прослойки для того или иного случая. Минимальный размер слоя для рабочей арматуры должен составлять:

  • в фундаменте с устроенной бетонной подготовкой и в грунте – 40 мм;
  • для конструкции, находящейся на открытом воздухе – 30 мм;
  • для закрытых влажных помещений – 25 мм;
  • для помещений с пониженной и нормальной влажностью – 10 мм.

При использовании распределительного стержня и сборных элементов эти значения уменьшаются на 5 мм, но в любом случае толщина прослойки не должна быть меньше диаметра арматурного стержня и как минимум равняться 10 мм. Если для односложных конструкций применяется поризованная или легкая бетонная смесь класса В7,5 или ниже, то пласт бетона должен быть не меньше 20 мм. При использовании для таких конструкций ячеистого раствора он составляет 25 мм. Это же значение установлено для стеновых панелей, монтируемых снаружи и без фактурного слоя.

Для стержней в предварительно напряженных элементах толщина защитной прослойки должна быть не меньше 40 мм или равняться трем диаметрам, а при размещении арматурных канатов – не меньше 20 мм. Если напрягаемый продольный пруток натягивается на бетон и размещается в каналах, то потребуется заливка раствора слоем 40 мм и более. При этом пласт смеси должен быть не менее диаметра канала, а пространство по краям арматуры – половина такого расстояния.

При эксплуатации в агрессивных средах стеновых панелей, ребристых и плоских плит защитный пласт создают из легкого и тяжелого бетона. Независимо от выбранного класса стали для арматуры толщина раствора для слабо- и среднеагрессивной среды составляет 15 см. При сильной негативной степени влияния – 20 мм. Нередко в таких случаях используют композитные неметаллические стержни. В этих случаях величина защитного слоя подбирается так, чтобы обеспечивалась совместная работа прутка с бетоном. Для монолитных конструкций указанную выше толщину прослойки увеличивают на 5 мм.

Особенности реконструкции прослойки

В процессе эксплуатации строительные конструкции испытывают жесткие природные воздействия. Самые опасные из них – колебания температур и периодическое увлажнение внешней поверхности бетона. Поэтому защитный пласт, даже верно подобранный, постепенно может начать разрушаться. Трещины и отслоения со временем приводят к оголению арматурных стержней. Чтобы армирование могло выполнять свои функции на таких конструкциях необходимо восстановить прослойку.

Работы по реконструкции объекта начинаются с тщательного осмотра повреждений и проверки толщины имеющегося защитного пласта. Она измеряется специальным устройством, работа которого построена на магнитном принципе. Также выявляются причины возникновения повреждения и их степень. Ведь если глубинные слои элементов строения будут затронуты, то потребуется глобальное усиление прочности.

В простых случаях необходимо основательно заделать отдельные раковины, сколы и подобные дефекты поверхности. Такие ремонтные работы не требуют много времени и сил. Поврежденные участки подготавливают, убирая пыль, грязь и отслоившиеся частички. Затем зачищают трещины и щели сжатым воздухом, грунтуют подлежащую ремонту плоскость и все дефекты заполняются раствором. Серьезные трещины сшивают плоскими анкерами; они должны быть покрыты защитным слоем в 20 мм. Все работы проводят при благоприятных температурных режимах в сухую погоду.

При значительном отслоении защитной прослойки, изменении характеристик материалов и поражении арматурных прутков коррозией необходима полная замена пласта. Реконструкцию проводят следующим образом:

  1. аккуратно удаляют старый слой;
  2. арматуру очищают химическим способом или аппаратами высокого давления;
  3. прутки покрывают антикоррозийными составами;
  4. при необходимости восстановить прочность конструкции устанавливают стальные анкеры;
  5. старое основание очищают от загрязнений, пыли и насыщают водой;
  6. ремонтный раствор наносят торкретированием или набрызгом. При этом малейшие трещины, поры и впадины заполняются смесью. Толщина прослойки обычно составляет порядка 30 мм.

Если вертикальные участки незначительные, то используют нанесение смеси по принципу оштукатуривания. Горизонтальное основание восстанавливают методом обычной стяжки.

Нормативные требования

Перед началом строительства следует ознакомиться со всеми строительными нормами и придерживаться их в процессе производства. При определении оптимальной толщины защитного пласта нужно руководствоваться всеми действующими требованиями, а не использовать только расчет диаметра прутка. Он не учитывает различные факторы и бывает неточным.

Отступление от норм, прописанных в документах, может привести к проблемам не только после окончания строительства, но и во время него. Масштабные строения контролируются специальными органами, поэтому несоответствие требованиям строительных правил повлечет за собой существенные затраты. Кроме того, от верных действий зависит срок службы всего сооружения.


Защитный слой бетона — как выбрать толщину

Многих строителей, которые занимаются железобетонными конструкциями (будь то заливка фундамента, создание бетонной дорожки или лестницы), интересует необходимая толщина защитного слоя бетона.

Защитный слой арматуры в бетоне – это слой бетонной смеси от поверхности до начала арматурных частей, подробнее на сайте https://mpkm.org/. Он необходим для анкеровки (закрепления) арматуры в бетоне, совместной работы железа с бетоном и главное – для защиты арматуры от воздействия внешней среды: нагрева, повышенной влажности, коррозии, агрессивной среды и пр.

От чего зависит толщина защитного слоя?

Если защитный слой бетона сделать слишком тонким, то металл вскоре начнет портиться, а вместе с ним будет разрушаться и вся конструкция. Слишком толстый защитный слой дорого обойдется, поэтому очень важно знать требуемую толщину. Она может зависеть от:

  • роли арматуры – продольная или поперечная, рабочая или конструктивная;
  • нагрузки на арматуру – напряженная, ненапряженная;
  • вида железобетонной конструкции – балки, плиты, опоры, фундаменты и т.д.;
  • высоты или толщины сечения элемента;
  • условия использования – в помещении, на открытом воздухе, при контакте с землей, в условиях повышенной влажности и т.д.

Выбор правильной толщины защитного слоя

Существуют специальные нормы (СНиП), с помощью которых можно определить нужную толщину защиты арматуры. Рассмотрим варианты, которые встречаются наиболее часто.

Для продольной ненапрягаемой арматуры или с натяжением на упоры толщина слоя защиты не должна быть меньше диаметра каната или стержня. Если стенки и плиты имеют толщину меньше 100 мм – минимальный защитный слой должен быть 10 мм; толщину больше 100 мм и в балках с высотой до 250 мм – 15 мм. Защитный слой балок высотой от 250 мм – 20 мм; фундаментов – 30 мм.

Напрягаемая продольная арматура в области передачи нагрузки с арматуры на бетон должна иметь толщину защитного слоя бетона не менее 2d (два диаметра) для арматурного каната или стальных стержней А-IV, Ат-IV; не менее 3d для стержней А-V, Ат-V, А-VI, Ат-VI. Причем минимум для арматурного каната – 20 мм, для стержней – 40 мм.

Если продольная напрягаемая арматура натягивается на бетон и располагается в каналах, то слой бетона (от поверхности до ближайшего канала) не должен быть меньше половины диаметра канала – 20 мм и более. При пучке стальных стержней диаметром, превышающим 32 мм, толщина будет соответствовать 32 мм и более.

Минимальный защитный слой бетона промышленных сооружений:

  • плоских и ребристых плит, стенок, стеновых панелей – 20 мм;
  • балок, ферм, колонн – 25 мм;
  • фундаментов, фундаментных балок – 30 мм;
  • подземных сооружений – не менее 20 мм.

Для защиты торцов арматуры рекомендуют слой бетона в 10 мм для изделий длиной до 9 м, 15 мм – длиной до 12 м, 20 мм – свыше 12 м.

Для каркасов и хомутов с поперечными стержнями учитываю высоту сечения: менее 250 мм – защитный слой 10 мм, более 250 мм – слой защиты 15 мм.

Защитный слой бетона в сложных условиях окружающей среды

Прежние нормы толщины защитного слоя предлагались для конструкций в нормальных погодных условиях. Но бывают и другие варианты:

  • при наличии бетонной подготовки фундамента – не менее 40 мм;
  • при постоянном контакте бетона с землей – 76 мм;
  • при контакте с землей и под воздействием негативных погодных явлений для арматуры d18-d40 – 52 мм, для арматуры d10-d18 – от 25 мм;
  • на открытом воздухе – от 30 мм;
  • в помещениях с повышенной влажностью – от 25 мм.

Для проверки толщины защитного слоя бетона используют магнитный метод, по принципу которого созданы специальные измерители. 

Защитный слой бетона: функции и основные показатели

Защитный слой бетона – это прослойка раствора от поверхности сооружения до металлического каркаса. Большое значение для бетонных сооружений имеет их защитный слой, который способствует увеличению продолжительности срока службы зданий и сооружений. Чтобы обеспечить надежную защиту постройкам из бетона, действуют согласно строительным нормам и правилам, а также руководствуются инструкцией по их изготовлению. В противном случае бетонной конструкции грозит разрушение.

Какие функции выполняет?

Защитный слой бетона нужен для оберегания находящегося в его составе металла в результате влияния окружающей среды. Также используют защитный слой бетона для выполнения таких функций:

  • сохранения и увеличения огнеупорности сооружений из бетона с добавлением железной арматуры;
  • оснащения фиксации арматурного каркаса в бетонном растворе;
  • оберегания металла от воздействия: влажности, нагрева, оттаивания снежных масс, а так же различных агрессивных факторов внешней среды;
  • обеспечения объединенной работы бетона с каркасом из арматуры.
Вернуться к оглавлению

Что влияет на толщину защитного слоя?

Прибор для определения толщины бетона до арматуры.

Защитный слой бетона для арматуры зависит от толщины пласта раствора. При тонком защитном слое металл больше подвергается проникновению влаги и порче, а в дальнейшем – разрушению всей постройки. Толстый защитный слой бетона значительно увеличивает затраты на строительство. Таким образом, важно правильно выявить нужное значение, на которое влияют такие факторы:

  • Вид постройки. Это может быть основа для бассейна, фундамент, плита, балка.
  • Предназначение арматуры в сооружении. Которое бывает конструктивное или рабочее, поперечное или продольное.
  • Размер сечения арматуры.
  • Нагрузка на арматуру. Она бывает напряженная и ненапряженная.
  • Внешняя среда. Включает в себя: открытый воздух или помещение, контакт с поверхностью земли, повышенная влажность.

Таким образом, определяют требования к защитному пласту, который в свою очередь, должен:

  • оберегать бетонную поверхность от возникновения коррозии;
  • способствовать взаимосвязи бетона с металлом;
  • ограничивать негативные вмешательства окружающей среды.
Вернуться к оглавлению

Выбор толщины слоя

Выбирается толщина предохранительного пласта бетона, исходя из строительных требований и правил, благодаря которым возможно определение требуемых значений в различных ситуациях.  Таким образом, при возведении монолитных железобетонных построек используется толщина слоя на пять миллиметров меньше толщины сечения арматуры при условии применения тяжелого материала с мелкозернистыми гранулами.

Толщина слоя зависит и от толщины арматуры.

При использовании арматуры с сечением от 4 до 18 мм соответствует толщина предохранительного пласта бетона от 10 до 25 мм. Применяются для крепежа арматуры фиксаторы «стульчик». В состав «стульчика» входят добавки, которые обеспечивают устойчивость к термическому воздействию. «Стульчик» не деформируется под арматурой в результате воздействия высоких температурных режимов, не трескается и не сыпется при низких температурах. Применение «стульчика» в строительстве монолитных конструкций позволит удержать правильное расположение арматурного каркаса внутри железобетона. Используя фиксатор «стульчик», гарантируется прочность и надежность сооружаемых зданий. При надобности создания предохранительного пласта толщиной от 30 до 50 мм, применяют «стульчик» большего размера. «Стульчик» для арматуры выпускается с шагом размером 5 мм.

Вернуться к оглавлению

Основные показатели

Показатели сооружений, используемые в промышленности, определяют минимальный пласт защиты в таких числовых показателях:

  • в сборных фундаментах показатель соответствует тридцати миллиметрам;
  • для плоских и рельефных плит, стен и панелей – двадцать миллиметров;
  • в сборных фундаментах с применением бетонной подготовки – тридцать пять миллиметров;
  • в фундаментах без подготовки из бетона – семьдесят миллиметров;
  • в балках фундамента – тридцать миллиметров;
  • в колоннах – двадцать миллиметров.
Вернуться к оглавлению
Арматура ненапрягаемая
Схема напрягаемого и ненапрягаемого продольного армирования балок.

При использовании защитных слоев в бетоне с ненапрягаемой арматурой, слой должен быть не меньше диаметра сечения стержня. Также плита толщиной десять сантиметров должна соответствовать слою в один сантиметр. Балки, высота которых достигает 25 сантиметров, должны обладать защитным слоем в два сантиметра. В строительстве фундаментов слой защиты составляет три сантиметра. При работе с бетоном, в состав которого входит стальной каркас, толщиной больше десяти сантиметров применяют пласт защиты пятнадцать миллиметров.

Вернуться к оглавлению
Арматура напрягаемая

В постройках из железобетона с наличием осевой напрягаемой арматуры в месте, где происходит нагрузка на бетонный раствор, предохранительный пласт должен быть не меньше 2 диаметров сечения арматуры. В некоторых случаях защитный пласт достигает трех диаметров. Однако диаметр сечения арматуры не должен быть меньше 0, 2 см.

В момент напряжения осевой арматуры на бетон в каналах нужно соблюдать расстояние между ними, но оно не должно быть меньше 20 мм.

Вернуться к оглавлению
В конструкциях промышленного назначения

В конструкциях промышленного назначения применяют предохранительный пласт толщиной:

  • два сантиметра в плитах с плоской или ребристой поверхностью, стенах;
  • два сантиметра при строительстве бетонных основ или фундаментных балок;
  • двадцать пять миллиметров в фермах, колоннах, балках;
  • два сантиметра при возведении построек под землей.

Чтобы обеспечить защитным пластом торец арматурной палки, применяют толщину слоя в 1 см для девятиметрового сооружения, 1,5 см для 12 метровой и 2 см для железобетонных построек, длина которых превышает двенадцать метров.

Вернуться к оглавлению
При негативных условиях окружающей среды

При неблагоприятных факторах внешней среды толщина защитного слоя бетона может отличаться:

  • в случае наличия подготовки из смеси цемента с водой основы зданий и сооружений – не меньше 4 см;
  • при постоянном соприкосновении сооружения с поверхностью земли – 7,5 см;
  • при соприкосновении построек, в состав которых входит арматурный каркас, с поверхностью земли под действием неблагоприятных явлений природы – 5 см;
  • если планируется эксплуатация зданий и сооружений на открытом воздухе – 3 см и больше;
  • в железобетонных постройках присутствует влажность – 2,5 см.
Вернуться к оглавлению

Реконструкция защитного слоя

Под действием большого давления раствор вылетает из установки, уплотняя наносимый слой.

Толщина защитного слоя бетона с течением времени приобретает неудовлетворительное состояние и требует реконструкции. Воссоздание защитного пласта выполняют двумя способами:

  • частичный ремонт, включающий латание трещин, сколов и т.д.;
  • полная реконструкция верхнего яруса.

Ремонт по заделыванию трещин не занимает много времени и сил, для этого требуется только привести в порядок место повреждения, очистить его и нанести грунтовый раствор. После подготовительных работ приступают к латанию поврежденного места в железобетонных конструкциях.

Выполняя работы по полной замене поверхности защитного пласта, придерживаются определенных правил и требований. Полная реконструкция требуется, если:

  • произошло разрушение металлов в следствие физико-химический взаимодействий с окружающей седой;
  • произошло снижение свойств материала;
  • случилось отслаивание предохранительного пласта.

Выполняя замену старого пласта на новый, придерживаются следующей инструкции:

  • начинают работу по замене защитного пласта с определения его толщины с помощью специального приспособления, которые позволит измерить предохранительный пласт, состоящий из смеси цемента с водой;
  • после чего нужно с особой аккуратностью снять непригодный к использованию пласт до места, где крепится стальной каркас;
  • если существует надобность, то провести очищение поверхности металла от ржавчины в железобетонных конструкциях;
  • после чего провести чистку от возможной грязи и пыли;
  • по окончании подготовительно-очистительных работ приступают к нанесению бетонного раствора.

Укладывают смесь слоями под давлением сжатого воздуха или, как еще называют этот процесс укладки – механическим нанесением бетона. Такой способ обеспечит плотное прилегание частиц и взаимодействие бетона с поверхностью сооружений.  Укладывают раствор толщиной не меньше трех сантиметров. Возможно нанесение нового пласта на старый, когда поверхность железобетонных построек имеет сильные повреждения и не поддается частичному ремонту. В случаях с надобностью в обработке механическим способом сооружений из железобетона, применяют агрегат с алмазными насадками.

При необходимости устанавливают фиксаторы для стального каркаса:

  • “звездочка”;
  • универсальные “треугольник”;
  • круглые “колесико”;
  • “стульчик”;
  • универсальные “стойка”;
  • “нагель”;
  • “конус” .
Вернуться к оглавлению

Выводы

Большое значение имеет защитный пласт для железобетонного и бетонного сооружения с арматурой. Он выполняет множество функций и продлевает эксплуатационный период построек. Таким образом, выполняя работы по укладке бетона, нужно досконально изучить местность и окружающую среду, в которой планируется постройка железобетонного сооружения, и выбрать толщину предохранительного пласта.

Также важно соблюдать соответствующие нормы и требования, а в процессе постройки – придерживаться инструкций и рекомендаций опытных строителей.

Защитный слой бетона для арматуры в фундаменте

Арматурный металлопрокат – неотъемлемый элемент любой железобетонной конструкции. Прочный и долговечный, тем не менее, он неустойчив перед влагой, химическими соединениями. Чтобы каркас не ржавел и не разрушался, ему необходима защита в виде бетонной прослойки.

Оглавление:

  1. Что представляет собой?
  2. Величина слоя
  3. Правила монтажа арматуры

Для чего нужен защитный слой?

В соответствии с СП 50-101-2004 «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений» и СП 52-101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры» каркас нуждается в защите от неблагоприятного воздействия окружающей среды.

Используемые методики антикоррозионной обработки арматуры (цинкование, оксидирование) не дают 100 % гарантии безопасности от ржавления. Поверхностная пленка не отличается высокой прочностью, к тому же ее толщина не превышает несколько микрон. Достаточно одного сварного шва либо неаккуратной транспортировки, чтобы нарушить ее целостность.

Следует учитывать и тот факт, что бетон почти на 40% состоит из тяжелых наполнителей в виде гравия или щебня. При заливке смеси в опалубку острые грани камней легко царапают цинковый или гальванический слой. Поэтому арматура с антикоррозионным покрытием используется для монтажа открытых каркасов или конструкций.

Арматурный скелет, расположенный в теле плиты или ленты фундамента, должен быть отгорожен от попадания воды, снега, растворителей и других едких жидкостей. Наиболее оптимальным решением является формирование прослойки, которая в нормативных документах получила название «защитный бетонный слой». Под этим словосочетанием подразумевается расстояние от поверхности арматурных стержней до ближайшей грани цементного камня. Такое сочетание обеспечивает:

  • Правильную совместную работу всех компонентов железобетонной конструкции (бетон и металл).
  • Защиту от коррозии и атмосферных воздействий (включая резкие перепады температуры, пожары и другие).
  • Правильную анкеровку арматурных прутьев с возможностью устройства стыков и выводов на другой уровень.

От чего зависит толщина бетонной прослойки?

Защитный слой бетона формируется в обязательном порядке, а на величину его сечения влияют следующие факторы:

1. диаметр стержней. Чем выше этот параметр, тем больше должен быть объем прослойки;

2. условия окружающей среды. К примеру, на заболоченных почвах очень силен так называемый капиллярный подсос внутри бетонного камня, поэтому без должной гидроизоляции фундамент может быстро отсыреть, а арматура – проржаветь. Поэтому защитный слой бетона должен быть максимально допустимым;

3. тип сооружения или изделия. Нормативы дают четкие размеры прослойки для каждого вида, будь то ленточный фундамент или плита перекрытия;

4. условия эксплуатации. Арматура в нагруженных конструкциях подвергается большему риску, чем в ненагруженных. Соответственно просчитывается защитный слой бетона на основании соответствующих санитарных норм и методик расчета;

5. функциональная нагрузка металлических изделий. Дело в том, что арматура может быть рабочей, распределительной или конструктивной.

Соответствующие рекомендации даны в сводах правил и нормативах по устройству и возведению бетонных и железобетонных конструкций. Ниже приведены допустимые величины.

Условия применения арматурного прокатаТолщина бетонного слоя, мм
Продольная рабочая арматура в фундаментных балках и блоках (сборные основания)30
Продольный рабочий прокат для фундаментов монолитного типа (обязательно наличие бетонной «подушки»)35
Продольная рабочая арматура монолитных фундаментов без бетонной подготовки70
Каркас в закрытых помещениях, уровень влажности – нормальный или пониженный20 и более
Арматура в закрытых помещениях, повышенная степень влажности25 и более
Конструкция, расположенная на открытом воздухе без дополнительной антикоррозионной защиты, включая бетон30 и более
Арматура, введенная в грунт в отсутствие дополнительной защиты, а также в фундаменте с предварительной заливкой бетонной «подушки»40 и более
Арматура в бетоне, который находится в прямом контакте с почвой76
Арматура диаметром от 18 до 40 мм, бетон подвержен воздействию грунта и атмосферных явлений52
Каркас из стержней сечением 18-40 мм в бетоне, который подвержен воздействию земли и погодных условий1,2-2,5
Арматура в бетонном камне, изолированном от грунта и погодных факторов1,2 -2,5

Для сборных систем указанные в таблице 1 значения уменьшаются на 5 мм. Бетон для конструктивного проката заливается в толщине на 5 мм меньше, чем для рабочих узлов.

Особое указание – защитный слой не должен быть меньше диаметра используемой арматуры. Под каркас желателен монтаж закладных элементов. Это могут быть пластиковые фиксаторы, которые удержат стержни в нужном положении, кирпичи или куски бетона.

Техника монтажа арматурного каркаса

Прежде чем приступить к формированию «скелета» в опалубке, следует вспомнить об основных правилах:

1. Нижний уровень не должен соприкасаться с дном траншеи. Поверх песчано-щебневой основы рекомендуется залить бетон тонкий слоем (до 5 см). В сочетании с фиксаторами это обеспечит должную защиту.

2. Каркас не должен соприкасаться с опалубкой, а угловые элементы загибаются или обрезаются таким образом, чтобы между металлом и боковой стенкой оставалось не менее 5 см.

3. Верхняя часть формируется в соответствии с требованиями СНиП и СП.

Таким образом, все начинается с подготовки. Дно траншеи засыпается песком и щебнем, утрамбовывается, далее заливается слой цементно-песчаной смеси в 3-5 мм. После того, как бетон застынет, устанавливаются спейсеры, укладывается нижняя горизонтальная часть каркаса (продольная). Монтируются поперечные элементы, которые привязываются или привариваются к рабочей арматуре.

Далее выводятся вертикальные части. При необходимости по бокам тоже выставляются фиксаторы, позволяющие создать защитный слой бетона толщиной не менее 3 см. После скрепления всех узлов формируется следующий уровень из рабочего проката в горизонтальной плоскости. После тщательной фиксации и проверки завершается устройство каркаса креплением верхних поперечных элементов. Можно заливать бетонный раствор и уплотнять его вибратором.

Защита арматуры с помощью бетона

Железобетонные конструкции состоят из двух компонентов:

  1. Бетон – искусственный камень, который отлично работает на сжатие, не боится воды, но совершенно неустойчив к растяжению на изгиб;
  2. Cтальная арматура – строительный компонент для каркаса бетонных конструкций. Металл работает на изгиб, поэтому создает запас напряжения для бетонных элементов, чтобы они не разрушались под действием вертикально направленных нагрузок.

Сколько бы не было металлических компонентов в камне, они должны быть надежно защищены от губительной влаги. В пустотных плитах, лестничных маршах, в монолитном или сборном фундаменте – везде необходим защитный слой бетона для арматуры. Он определяется конструктивно.

Нормативная документация

Размер защитного слоя определяется, согласно:

  • СП 63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения»;
  • СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции»;
  • СНиП 52.01.2003 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения».

Для плиты межэтажного перекрытия и фундаментного блока минимальный/максимальный размер защиты армирования определяется по-разному, в зависимости от условий эксплуатации элемента и марки используемого бетона, а также расположения металлических прутов. Все эти нюансы отражены в нормативной документации.

Толщина защитного слоя бетона

Инженеры и проектировщики принимают толщину защитного слоя арматуры, опираясь на нормы из СНиП 2.03.01-84*, с применением формул, а также с учетом ряда факторов.

В зависимости от условий эксплуатации минимальная толщина слоя бетона для арматуры определяется по-разному.

Условия эксплуатации Минимальная толщина бетона, мм

Закрытые помещения с нормальной и пониженной влажностью

20

В закрытых помещениях с повышенной влажностью, если не применены дополнительные меры защиты

25

На открытом воздухе без дополнительной защиты

30

В грунте (фундаментные элементы (стены, подушки), без дополнительной защиты

40

 

Эти факторы являются определяющими при выборе толщины защиты стального каркаса.

Поскольку не для каждой конструкции есть возможность устанавливать слой бетона по таблице в виду разных обстоятельств (размеры элементов, диаметр прутков, дополнительная гидроизоляция), специалисты сделали обобщающую сводку:

Тип конструкции Примечание Толщина слоя, мм

Плиты, перегородки, стенки с шириной

До 100 мм

10

Более 100 мм

15

Балки, ребра жесткости с высотой

Менее 250 мм

15

Более 250 мм

20

Колонны (для вертикальных и горизонтальных прутьев)

 

20

Балки фундаментные

 

30

Сборные фундаменты

 

30

Монолитные фундаменты и подземные конструкции

С бетонной подготовкой

35

Без бетонной подготовки

70

Поперечная, распределительная и конструктивная арматура

Высота сечения конструкции менее 250 мм

10

Более 250 мм

15

 

Также учитывается длина изделия при определении слоев, защищающих торцы прутков:

  • до 9 метров – 10 мм;
  • до 12 м – 15 мм;
  • более 12 м – 20 мм.

Влияние марки бетона

Для легких бетонов защитный слой арматуры будет больше, чем для тяжелых при одинаковых размерах аналогичных конструкций. Дело в том, что легкие камни, как правило, обладают увеличенной пористостью, в которые проникает вода. Совсем плохо, если используемые для создания конструкций и элементов бетоны обладают пористостью открытого типа, то есть влага проникает из одной поры в другую.

Так, для изделий из тяжелого бетона М300-М400 минимальный слой в нормальных условиях составит 10 мм, для облеченного В7,5 – 20 мм, а для ячеистого – все 25 мм.

Несколько базовых правил

Принятие толщины защитного слоя бетона для арматуры – это процесс творческий, но требующий соблюдения точного расчета и тщательного обдумывания, поскольку от него зависит в последующем срок эксплуатации конструкций, а значит, надежность зданий и сооружений. Несколько основных правил:

  • приведенные табличные данные актуальны для изготовления элементов сборных конструкций (если не оговорено иное). Для монолитного строительства значения следует увеличить на 5 мм;
  • защитная прослойка не может быть менее, чем 1-2 диаметра арматуры, но и не менее 10 мм;
  • при использовании конструктивной арматуры защитный слой из таблиц можно уменьшить на 5 мм.

Как обустраивается слой бетона для защиты арматуры

Величина минимального защитного слоя бетона строго обязательно к изготовлению. Не будет считаться ошибкой, если он увеличен. Это наиболее возможно в частном строительстве. Заводские изделия производятся по ГОСТам и другим нормативным документам, поэтому обладают точными геометрическими размерами и параметрами изготовления.

Как соблюсти толщину защитного слоя при армировании:

  1. Вяжут каркас строго по проектным показателям.
  2. Опалубку выставляют с учетом общей ширины, высоты и длины элемента/конструкции. Для фиксации в ней арматурного каркаса используют различные приспособления, но можно обойтись самодельными прокладками камнями, перевязки арматуры и стенок формы проволокой.
  3. Заливают бетон. Толщину слоя можно проконтролировать с помощью линейки, пока раствор еще свежий и не схватился.

Если монтажные работы проводила строительная бригада или элементы сборных конструкций произведены на заводе, проконтролировать в них расстояние от поверхности до арматуры можно магнитным способом, используя специальные измерительные приборы.

Представляем интересное видео, в котором мастер покажет самодельную замену фиксаторов для каркаса и расскажет о необходимости создания защитного слоя для арматуры:

А вот так гниёт бетон, если защитный слой был недостаточным или камень отслужил немалый срок:

Фиксаторы для арматуры. Стойки и подставки под армаутру.

От соблюдения всех норм и правил бетонирования зависит прочность, продолжительность срока службы и безопасность постройки. Поэтому армирование бетона – это один из важнейших этапов в процессе изготовлении бетонных конструкций.  Для обеспечения большей прочности конструкции, используются фиксаторы арматуры, которые устанавливаются перед заливкой бетона на арматуру или под нее. Фиксаторы позволяют располагать арматуру на нужно расстоянии от основания и стенок опалубки.

Фиксаторы для арматуры. Что это такое?

Фиксаторы арматуры – это закладные изделия, которые применяются для закрепления и удержания положения стальной арматуры в теле бетона. Иногда их называют фиксаторами защитного слоя или пластиковыми закладными.

Необходимость применения фиксаторов защитного слоя обусловлена их свойствами:

  • создают защитный слой. В железобетоне удерживают правильное положение каркасов и арматурных сеток;
  • облегчают процесс бетонирования;
  • обеспечивают поддержание нужной толщины защитного слоя;
  • предотвращают растрескивание бетона, вызванное искривлением арматуры под воздействием больших весов сооружений;
  • увеличивают прочность возводимых конструкций;
  • выполняют антикоррозийную защитную функцию;
  • устраняют возможность появления контура арматурной сетки на бетонных поверхностях, а так же выход стержней арматуры на поверхность.
Фиксаторы для арматуры являются расходным материалом при монтаже арматурного каркаса для бетона.

По сути, фиксаторы арматуры – это расходный материал, остающийся в застывшем бетоне, который нельзя использовать многократно. Они должны быть обладать свойствами, которые сделают их не подверженными деформациям в агрессивных средах, и быть не чувствительными к резким перепадам температур. При соблюдении этих условий использовать фиксаторы можно в любых климатических условиях.

Форма и вид фиксаторов обусловлены их назначением и расположением арматуры в монолитной конструкции. Существует масса разновидностей фиксаторов, но можно выделить несколько основных видов, в зависимости от типа сооружения:

  1. Для возведения вертикальных монолитов используются фиксаторы вида «звездочка».
  2. Для горизонтального расположения арматуры, которое встречается при заливке плит перекрытий, полов и фундаментов, используют фиксаторы «стульчик» и «кубик».
  3. Фиксатор вида «конус» — это заглушка, предназначенная для стяжных винтов.
  4. Универсальные фиксаторы защитного слоя являются многофункциональными.

Пластиковые закладные применяются для фиксации в пространстве всевозможных арматурных конструкций, перед заливкой бетона и обеспечения защитного слоя после его застывания.

Подставки под арматуру и стойки для арматуры выполняют те же функции и их также называются фиксаторами.

Защитный слой бетона

Защитный слой бетона – это часть бетона, от которой зависит долговечность результирующей постройки. По сути, это расстояние от наружной грани железобетонного элемента до ближайшего арматурного стержня. Толщину защитного слоя бетона следует подбирать исходя из роли арматуры в конструкциях. Учитывается рабочая или конструктивная роль; тип конструкции, например, колонна, плита, балка, элемент фундамента или стены; диаметр и вид арматуры. Это обусловлено тем, что чересчур тонкий слой не будет в полной мере выполнять свои функции, а слишком толстый слой отрицательно скажется на усиленном каркасе и повлечет увеличение затрат.

Параметры защитного слоя регламентированы.  Для получения сертификата обязательным является соблюдение государственных стандартов СНиП (строительные нормы и правила):

  • при стандартной или пониженной влажности в помещении толщина защитного слоя бетона не должна быть менее 20 мм;
  • при повышенной влажности внутри сооружений толщина бетона должна быть не менее 25 мм;
  • при возведении зданий, железобетонные части которых выходят в открытую атмосферу, защитный слой бетон должен составлять 30 — 40 мм;
  • для перекрытий толщиной до 250 мм слой бетона должен составлять не менее 12 мм. Данная величина варьируется в зависимости от диаметра арматуры. Для перекрытий большей толщины толщина слоя увеличивается на 5 мм;
  • часть конструкции, размещенная в почве без применения дополнительной защиты, должна быть покрыта слоем бетона от 40 до 76 мм;
  • для фундаментов предусмотрена толщина, слоя не менее 40 мм.

Поскольку железобетонные конструкции являются монолитными, то для осуществления контроля над соблюдением правил СНиП используются магнитные датчики. Они позволяют измерять глубину пролегания металлоконструкции.

Материалы для изготовления фиксаторов для арматуры

Материалом для изготовления фиксаторов служит прочный пластик, это обусловлено в первую очередь тем, что он не подвержен коррозии и легко принимает любую нужную форму. Стоит отметить, что не любой пластик подходит для изготовления фиксаторов. Материал должен обладать всеми из перечисленных свойств:

— быть устойчивым к высоким и низким температурам, а так же к перепадам их значений;

— не боятся влияния внешних факторов;

— не деформироваться со временем.

Использование фиксаторов для арматуры


Фиксаторы в теле бетона лучше всего размещать по принципу шахматной доски, выдерживая интервал 0,5 – 0,9 м. Какое значение брать, зависит от сечения прутка арматуры и габаритов стального каркаса;

Для фундамента без «подбетонки» минимальная высота нижних фиксаторов должна составлять 70 мм. Такие фиксаторы также называются стройками или подставками для арматуры.

Для бетонирования конструкций с композитной арматурой используют такие же фиксаторы как и с металлической.

Фиксатор арматуры «стульчик»

В зависимости от типа и размера с его помощью можно создать защитный слой от 15 до 40 мм, при этом шаг изменения ширины равен 5 мм. Каждый фиксатор имеет один защитный слой, а диаметр арматуры может меняться от 4 до 16 мм.

Фиксатор для арматуры «Стульчик» используется как подставка для горизонтальной арматуры.

Главная область применения фиксатора для арматуры «стульчик» — это заливка горизонтальных плоскостей. Например, бетонные полы, плиты перекрытия, фундаменты и другие горизонтальные участки строящегося объекта. С их помощью можно легко получить защитный слой нужного размера.

Иногда лучше выбирать изделие «стульчик», которое имеет 5 ног, поскольку наличие пятой ноги, не дает разъезжаться ножкам фиксатора в стороны при давлении арматурного каркаса и ходьбы по нему строителей, как в случае со стульчиком с 4 ножками. При возведении конструкции на сыпучих поверхностях возникает необходимость приобрести дополнительный фиксатор «Основание», который предотвратит погружение ножек стульчика. Так же это необходимо, если под ножками располагаются изделия для гидроизоляции, что бы исключить пробитие их ножками изделия. Есть множество разновидностей данного вида фиксаторов, выбор которых обусловлен показателями конкретной постройки.

Фиксатор арматуры «звездочка»

Арматурный фиксатор «Звёздочка» позволяет задавать нужно расстояние от стенок опалубки до арматурного каркаса.

Этот вид фиксаторов является наиболее распространенным. Чаще всего его используют при возведении стен, но с помощью такого фиксатора можно возводить и другие вертикальные объекты. У данного элемента есть гибкие губки, за счет чего они могут применяться для арматуры разного диаметра, но при этом предназначены только для одной толщины защитного слоя.

Фиксатор арматуры «конус»

Фиксатор «Конус» — крепится на концах трубок, образующих сквозные отверстия в бетоне для крепления опалубки.

Предотвращают возможность попадания бетона внутрь трубки-ограничителя, поскольку обеспечивает плотный контакт защитной трубки с опалубочной поверхностью. При попытке экономии на фиксаторе можно лишиться стяжного болта при демонтаже опалубки, стоимость которого значительно превышает затраты на фиксатор. «Конус» используется с трубами ПВХ и ПНД и устанавливается на концы ограничительной трубки стяжки. Необходимо учесть, что для монтажа одного стяжного винта требуются два конуса. Особенность «конуса» заключается в том, что после снятия опалубки допускается его повторное использование.

Вместо стяжных болтов для крепления опалубки можно использовать простую арматуру вместе со специальными зажимами. Это позволяет не делать трубки для стяжки, а значит не требуются использования фиксаторов в виде конусов. Подробнее о таком способе крепления Вы можете прочитать в специальной статье: крепление опалубки пружинными зажимами.

Фиксатор арматуры «кубик»

Фиксатор для арматуры «Кубик».

Фиксатор «кубик» применяется для строительства фундаментов, плит перекрытий, промышленных полов, возведении мостов. Переворачивая корпус фиксатора, получаем один из необходимых защитных слоев. Данное изделие рассчитано на четыре защитных слоя различных по толщине, при максимальном диаметре арматуры 40 мм.

Расход согласно СНиП от 6 до 10 штук на кв/м, в зависимости от диаметра используемой арматуры.

Многоуровневые фиксаторы для арматуры

Многоуровневые фиксаторы — это стойки для арматуры, удерживающие в одной точке одновременно несколько сеток конструкции на разных высотах.

Уникальная конструкция этого вида фиксаторов допускает соединение нескольких фиксаторов, между собой. Это позволяет размещать несколько рядов арматуры на разных высотах. Каждый последующий фиксатор увеличивает параметры защитного слоя. Средний расход составляет 4-6 шт/м2.

Часто конструкция арматурных  фиксаторов вида «Стульчик» и «Кубик» предусматривает возможность использования их для многоуровневых конструкций. В этом случае в верхней части фиксатора предусмотрены пазы для ножек фиксатора следующего уровня.

Фиксаторы арматуры своими руками Фиксаторы арматуры своими руками

Если в нужный момент у вас не оказалось фиксаторов, или их не хватило на весь объем, то можно изготовить их из подручных материалов, обычно доступных на стройке.

Итак, из чего же можно делать фиксаторы:

— из обрезков трубы. Главное условие – труба должна быть изготовлена из прочного пластика.

— из прутка. Подходит при сравнительно небольшой нагрузке на армированную конструкцию. Такое приспособление строители прозвали «лягушкой».

— из прутка и металлических колец. В кольца заливается раствор и замуровывается П-образная деталь. По сути, это разновидность «лягушки».

Фиксатор для арматуры из обрезка пластиковой трубы

Из чего не следует делать фиксаторы:

— продукция на основе древесины. Колышки, куски фанеры и ДСП, поскольку они обладают свойством впитывать влагу и не обладают достаточной прочностью;

— кирпич и бой кирпича, поскольку он впитывает жидкость и разрушается со временем. Уменьшая прочность всей конструкции;

— пластиковые бутылки, канистры и прочие изделия пластика, не обладающего достаточной прочностью.

Раньше в качестве подложки под арматуру использовали бетонные кубики, но в последнее время от этой технологии отказались.

Арматурные фиксаторы очень часто используются при строительстве фундаментов из бетона. Более подробно о монтаже фундаменты Вы можете прочитать в статье: технология строительства фундамента, проектирование и расчёт фундамента.

защитный слой бетона — это… Что такое защитный слой бетона?

  • Защитный слой бетона — – толщина слоя бетона от грани элемента до ближайшей поверхности арматурного стержня. [СНиП 52 01 2003] Защитный слой бетона – толщина бетона от грани элемента до ближайшей поверхности арматурного стержня. [Терминологический словарь… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • защитный слой бетона — Слой бетона от наружной поверхности железобетонной конструкции до ближайшей поверхности арматуры. [СТ СЭВ 4419 83] Тематики защита от коррозии в строительстве Обобщающие термины защита от коррозии …   Справочник технического переводчика

  • Защитный слой бетона — 32. Защитный слой бетона Слой бетона от наружной поверхности железобетонной конструкции до ближайшей поверхности арматуры Источник: СТ СЭВ 4419 83: Защита от коррозии в строительстве. Конструкции строительные. Термины и определения 3.4 …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Слой бетона защитный — Защитный слой бетона: слой бетона, противодействующий доступу воздуха и агрессивных сред непосредственно к стальной арматуре стойки… Источник: ГОСТ Р 54270 2010. Национальный стандарт Российской Федерации. Стойки для опор контактной сети… …   Официальная терминология

  • слой бетона защитный — Слой бетона от наружной поверхности железобетонной конструкции до ближайшей поверхности арматуры. [РД 01.120.00 КТН 228 06] Тематики магистральный нефтепроводный транспорт …   Справочник технического переводчика

  • защитный слой — 3.5 защитный слой : Тонкий слой, устраиваемый на покрытии из рационально подобранной смеси минеральных материалов с битумным вяжущим и добавками, предназначенный для повышения ровности, коррозионной стойкости и устойчивости покрытия к износу и… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Защитный слой — (surfacing) – материал, нанесенный на одну или обе поверхности кровельного материала, служащий для защиты лицевой поверхности материала от воздействия атмосферных факторов или для защиты материала от слипания. [ГОСТ 32805 2014] Рубрика… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • Слой защитный — – устраиваемый на покрытии на время его формирования для придания водонепроницаемости и увеличения сцепления между материалами на его поверхности. [Словарь основных терминов, необходимых при проектировании, строительстве и эксплуатации… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • Слой защитный бетона — от наружной поверхности изделия или конструкции до ближайшей поверхности арматуры, минимальная толщина которого принимается из условий защиты арматуры от коррозии, воздействия огня и обеспечения совместной работы с бетоном. [Ушеров Маршак А. В.… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • Стойкость бетона — это способность материала долго сохранять свои свойства: огнестойкость и жаростойкость, морозостойкость, стойкость бетона в химически агрессивной водной и газовой среде, сохранять свои эксплуатационные качества при работе в неблагоприятных… …   Википедия

  • материалов | Бесплатный полнотекстовый | Растрескивание защитного слоя бетона, вызванное неравномерной коррозией арматуры

    1. Введение

    Многие факторы могут снизить долговечность железобетонной конструкции. Среди них основной причиной является коррозия материалов внутренней арматуры, известная как коррозия арматуры. Объемное расширение, вызванное коррозией арматурных стержней в бетоне, приводит к растрескиванию или отслаиванию защитного слоя бетона по мере развития коррозии с последующим отказом прочности бетонной конструкции [1,2].Коррозия стальных стержней приводит к снижению силы сцепления с бетоном [3,4,5,6]. Коррозия стали вызвала неисчислимые повреждения нескольких железобетонных конструкций, что потребовало их ремонта или удаления. Таким образом, структурные повреждения, вызванные коррозией стали, стали глобальной проблемой риска бедствий. Разрушение из-за коррозии стали — сложный процесс, и несколько проблем еще предстоит решить. После того, как арматура подверглась коррозии, продукты коррозии вызывают экструзионное усилие на бетон вокруг арматуры.Под действием этой силы расширения ржавчины арматуры бетон растрескивается дальше. По мере увеличения степени коррозии ржавчины трещины постепенно расширяются к поверхности защитного слоя бетона. Было проведено несколько теоретических исследований силы расширения ржавчины арматуры. Согласно анализу упругости в процессе растрескивания корродированных продуктов, Bazant et al. [7] предложил три типа разрушения бетона. Вейерс [8,9] выполнил механический анализ процесса растрескивания, рассматривая диффузию продуктов ржавчины в поры бетона вокруг стальных стержней.Кроме того, была предложена формула окружного напряжения, основанная на механике упругости, для части цилиндра с единичным радиусом длины без трещин. Zhao et al. [10,11] проанализировали механическое поведение как защитного слоя бетона, так и слоя ржавчины, используя теорию упругости, чтобы получить взаимосвязь координации деформации между затвердевшим грунтом и слоем ржавчины. В соответствии с теорией механики повреждений и механики упругих твердых тел они ввели переменную повреждения, чтобы установить модель растрескивания частично растрескавшегося защитного слоя бетона при набухании ржавчины.Ли и др. [12] использовали механику разрушения для анализа напряжений и деформаций в бетоне. Их модель определила взаимосвязь между шириной трещин в защитном слое и глубиной коррозии арматуры. Модель основной теоретической базы — механика упругого твердого тела и механика разрушения. Процесс расчета был сложным, и потребовались данные полевых измерений, поэтому инженерное приложение было относительно сложным. Экспериментальные исследования растрескивания защитного слоя бетона от ржавчины в основном сосредоточены на двух темах: (1) время от ржавления стальной стержень до точки, когда на бетонной поверхности появляются трещины, или потери от коррозии во время растрескивания на бетонной поверхности, и (2) разработка закона для прогнозирования ширины трещин на бетонной поверхности в результате коррозии арматуры.Многие ученые проводили эксперименты, чтобы установить эмпирические модели времени растрескивания бетона и ширины трещины. Андраде и др. [13] провели ускоренные коррозионные испытания на четырех испытательных блоках с различным положением арматуры, диаметром арматуры и толщиной защитного слоя под воздействием различных электрических полей. Предполагая равномерную коррозию стальных стержней, глубина коррозии стали в данный момент времени была рассчитана в соответствии с законом Фарадея с использованием тока включения и времени включения.Алонсо и др. [14] использовали аналогичное испытательное оборудование при разной силе тока, чтобы установить взаимосвязь между глубиной коррозии и силой тока. Ох и др. [15] использовали значение деформации для оценки растрескивания бетона, определив, что начальная трещина появляется на бетонной поверхности защитного слоя, когда контролируемая деформация достигает значения деформации растрескивания бетона. Таким образом, связь между скоростью коррозии стальной арматуры и толщиной покрытия была установлена ​​путем определения точки, в которой бетонная поверхность защитного слоя растрескивается.Song et al. [16] исследовали скорость коррозии растрескивания при расширении ржавчины на добавочном бетоне с использованием ускоренных коррозионных испытаний в электрическом поле. Они создали математическую модель для описания скорости коррозии стали в случае защитного слоя бетона в различных условиях окружающей среды с учетом сходства между быстрой электрохимической коррозией и естественным процессом коррозии.

    Различные факторы способствуют растрескиванию бетонных конструкций из-за коррозионного расширения, но эти факторы не могут быть всесторонне проанализированы с использованием эмпирических формул.Результаты предыдущих исследований не могут быть применены к другим испытаниям на растрескивание ржавчины, основанным на небольшом подмножестве факторов. Таким образом, в этом исследовании модель скорости коррозии стали была создана для ситуации, в которой защитный слой бетона растрескивается, с учетом различных факторов, таких как толщина бетонного покрытия, соотношение воды и связующего и диаметр стального стержня.

    Разрушение бетона под действием силы расширения стальной ржавчины моделируется с помощью программного обеспечения конечных элементов или специальной компьютерной программы, разработанной для этой цели.Val et al. [17] исследовали процесс заполнения ржавчины на стадии свободного расширения коррозии с использованием конечно-элементной модели двумерной (2D) плоскости с отверстиями. Разница между экспериментальным значением коррозии во время растрескивания и соответствующими результатами численного моделирования отражает количество начинки ржавчины. Jang et al. [18] выполнили численное моделирование для изучения растрескивания бетона, вызванного неоднородной коррозией. Диаметр стального стержня, толщина покрытия и диаметр арматурного стержня во время растрескивания бетона были определены путем корректировки нагрузок, параметров материала и геометрических размеров.Zhao et al. [19] проанализировали модель распределения слоя ржавчины различной толщины вокруг стального стержня. В качестве основы смещающей нагрузки в модели конечных элементов были подготовлены корродированные образцы RC, чтобы облегчить исследование неоднородного процесса растрескивания, вызванного ржавчиной. Распределение поля напряжений в бетоне, вызванное неоднородной коррозией внутреннего стального стержня, развитием и распределением трещин расширения ржавчины и растягивающей силой коррозии, было получено с помощью модели конечных элементов.Ožbolt et al. [20] использовали трехмерную (3D) численную модель для переходного анализа процессов после депассивации арматуры в бетоне, которая имеет отношение к расчету скорости коррозии. Модель предсказала, что трещины не влияют на скорость коррозии в случае, когда единственное влияние трещины на скорость, с которой кислород может достичь стали. Du et al. [21] исследовали растрескивание защитного слоя бетона, вызванное неоднородной коррозией арматуры, с помощью численного моделирования на микромасштабах.Было исследовано влияние диаметра арматуры, толщины покрытия и положения арматуры на растрескивание защитного слоя бетона в неоднородных условиях коррозии. Zhang et al. [22] численно смоделировали неравномерную коррозию арматуры, которая вызывает растрескивание бетона в железобетонных конструкциях, загрязненных хлоридом. Было изучено влияние толщины бетонного покрытия, диаметра арматуры и расстояния между арматурными стержнями на характер разрушения бетонного покрытия и распространение трещин, а также были установлены критерии ограничения режимов растрескивания.Fahy et al. [23] рассматривали перенос продуктов коррозии в поры и трещины в бетоне при прогнозировании коррозионного растрескивания в железобетонных конструкциях. Перенос под давлением исследовался с использованием модели осесимметричного толстостенного цилиндра и сетевого метода. Zhen et al. [24] изучили влияние различных факторов на время зарождения трещины и ее распространение, используя метод теплового моделирования с трехмерной нелинейной моделью конечных элементов. Результаты показали, что типы продуктов коррозии, толщина межфазной переходной зоны и скорость коррозии являются наиболее важными параметрами, влияющими на время зарождения трещины.Си и др. [25,26] установили мезомасштабную модель разрушения смешанного типа для растрескивания бетонной конструкции. Влияние хаотичности заполнителя на развитие ширины трещины из-за разницы между однородностью и неоднородностью бетонных конструкций заключается в том, что были исследованы и предложены комплексные параметры коррозии. Ян и др. [27] выполнили численное прогнозирование ширины трещины в бетоне и разработали численный метод прогнозирования ширины трещины в бетоне для бетонных конструкций, подверженных коррозии.Точный прогноз ширины трещины и своевременное обслуживание важны для срока службы ЖБИ конструкций.

    В настоящее время стандартным подходом к моделированию процесса растрескивания бетона, вызванного коррозионным расширением, является использование 2D-модели с круглым отверстием внутри бетона. Однако такую ​​2D-модель нельзя использовать для анализа взаимодействия между секциями, развития трещин или растрескивания бетона после растрескивания, вызванного ржавчиной. Таким образом, в этом исследовании, сосредоточив внимание на неравномерной коррозии арматуры в естественных условиях, неравномерная функция распределения радиального смещения для бетона вокруг угловых и неугловых стальных стержней была выведена с использованием характеристик слоя ржавчины.Математическая модель критического радиального смещения в точке появления трещин в защитном слое бетона была получена по результатам численного регрессионного анализа. Связь между радиальным смещением и скоростью коррозии стали была использована для получения расчетной модели скорости коррозии стали во время растрескивания. Модель прогноза была использована для оценки времени растрескивания защитного слоя. Наконец, модель расчета неоднородной ржавчины была подтверждена путем сравнения результатов численного анализа с экспериментальными результатами.

    3. Численный анализ модели

    В настоящее время существует два подхода к анализу растрескивания защитного слоя бетона: теоретический аналитический подход и экспериментальный подход. Теоретический анализ в основном включает анализ механики и анализ методом конечных элементов. Подход к анализу упругой механики, принятый учеными, включает рассмотрение упругой механики модели толстостенного цилиндра, в которой предполагается, что сила расширения продукта коррозии равномерно распределена на внутренней стенке бетонного цилиндра.Однако это предположение нереально. Дополнительным недостатком анализа упругой механики является сложность точного количественного определения повреждений, вызванных растрескиванием бетона. Хотя анализ методом конечных элементов является рекомендуемым и общепринятым методом анализа повреждений бетона от трещин, вызванных коррозией стали, следует также рассмотреть альтернативный подход — эксперимент. Экспериментальные методы включают метод ускоренного испытания наложенным током и метод имитационного испытания.Первый обычно широко используется исследователями, так как он имеет преимущество относительно короткого времени тестирования. Однако результаты метода ускоренного испытания наложенным током плохо коррелируют с естественными условиями коррозии. Между тем, метод моделирования не позволяет имитировать неравномерный характер коррозии арматуры. По сравнению с экспериментальным методом, преимущества метода теоретического анализа в виде короткого периода анализа и низкой стоимости гарантируют, что он играет важную роль в области исследования повреждений бетона трещинами, включая создание модели коррозии арматуры как до, так и во время растрескивание бетона [31,32,33] и учет количественной зависимости между шириной трещины и скоростью коррозии.В настоящем исследовании программное обеспечение конечных элементов использовалось для исследования процесса растрескивания защитного слоя бетона, вызванного неравномерной коррозией и расширением стальной арматуры, а также для определения влияющих факторов.
    3.1. Материальное соотношение и критерий разрушения бетона
    Материальное соотношение бетона относится в основном к соотношению напряжения и деформации в бетоне, подвергающемся одноосным и многоосным напряжениям. Модель дисперсионной трещины в бетоне используется для описания нелинейного поведения бетона, вызванного изотропным твердением при сжатии, упругопластическом и упругом растрескивании.Поверхность текучести при сжатии и функция поверхности обнаружения трещин в плоскости p – q (повреждение при сжатии) показаны на рисунке 3, а функция поверхности текучести при сжатии и поверхности обнаружения трещин при двухосном напряжении (повреждение при растяжении) показана на рисунке 4.

    нелинейное поведение бетона под нагрузкой выражается модельными перегородками. Модель изотропного упрочнения и упругопластичности используется в области модели давление – давление, а модель упругого растрескивания используется в других областях. Линейно-упругое определяющее соотношение принимается до образования трещин в бетоне, поверхность обнаружения трещин (растягивающее повреждение) определяется напряженным состоянием и направлением разрушения во время растрескивания, а упругое определяющее соотношение принимается после растрескивания. Эквивалентное гидростатическое давление и эквивалентное девиаторное напряжение используются для выражения поверхности текучести при сжатии и обнаружения трещин (повреждения при растяжении), соответственно. Параметр «Коэффициенты отказов» определяет форму поверхностей отказа. Для выражения модели необходимы четыре значения:

    (1)

    Отношение двухосного предельного напряжения сжатия к одноосному предельному напряжению сжатия;

    (2)

    Отношение предельного напряжения разрушения при одноосном растяжении к предельному напряжению одноосного сжатия;

    (3)

    Отношение основной составляющей пластической деформации при двухосном предельном напряжении сжатия к составляющей пластической деформации, соответствующей одноосному предельному напряжению сжатия; и

    (4)

    Отношение главного растягивающего напряжения при растрескивании (два других главных напряжения вместе образуют предельное сжимающее напряжение) к напряжению во время одноосного растягивающего растрескивания.

    Одноосное соотношение напряжения и деформации при сжатии бетона определялось опцией «бетон». В этом исследовании была принята зависимость одноосного сжатия от деформации при сжатии GB50010-2010 [34]. Реляционная модель представлена ​​следующим образом:

    σc = fc · αaεεc + 3 − αaεεc2 + αa − 2εεc3,

    (15)

    где f c представляет максимальное одноосное напряжение сжатия, ε c представляет максимальную деформацию одноосного сжатия, а α a представляет собой соответствующий параметр кривой одноосного сжатия-деформации.

    Растрескивание — одно из наиболее важных механических свойств бетонных материалов. Выражение трещины и моделирование формы после трещины являются ключевыми частями модели. При численном анализе бетона с учетом нелинейного поведения ключевой проблемой является моделирование растрескивания бетона. В этом исследовании была принята модель дисперсионного растрескивания с независимыми поверхностями обнаружения трещин. Бетонные трещины развиваются, когда напряжение достигает поверхности обнаружения трещин. Затем направления трещин сохраняются и используются для последующего анализа и расчетов.Поскольку используется теория повреждений, направление разрушения может повлиять на последующий расчет после образования трещины (трещина может быть открытой или закрытой). Последующее разрушение зоны трещины моделировалось с помощью «упрочнения при растяжении», которое должно быть определено в модели растрескивания бетона. Существует два режима повышения жесткости при растяжении: зависимость напряжения от деформации после разрушения и критерий трещин по энергии разрушения. Режим зависимости напряжения от деформации после разрушения использовался для простого бетона, но результаты его расчета показали чувствительность сетки.Для решения этой задачи был принят режим критериев энергии разрушения трещины. Смещение поверхности трещины составляло 0,05 мм при напряжении в модели 0. Настройка «ТИП = СМЕЩЕНИЕ» под опцией «НАПРЯЖЕНИЕ НА ВЫДЕРЖАНИЕ» в параметрах модели использовалась для применения начального смещения.

    3.2. Модель конечных элементов

    Образец RC с размером сечения 200 мм × 200 мм был смоделирован с использованием модели анализа конечных элементов, в которой арматура была заменена отверстием равного диаметра.Для моделирования бетона использовались элементы C3D8R. C3D8R представляет собой трехмерный восьмиузловой линейный шестигранный твердотельный теплопроводный блок, в котором используется интеграл линейного уменьшения для мелкоячеистого разделения. Принята технология построения структурной сетки, размер сетки составил 0,005 м. Сетки вокруг отверстий более мелкие, в которых размер сетки составлял 2 мм. Плотность и форма разделения сетки должны быть указаны для расчетов методом конечных элементов. Относительно сходящееся решение может быть получено путем расчетов методом проб и ошибок с различной плотностью сетки.Предполагалось, что сталь и бетон идеально соединены. «Встроенная» команда использовалась для моделирования взаимодействия между бетоном и сталью. Кроме того, фиксированное соединение на конце бетонного покрытия использовалось в качестве граничного условия. При анализе растрескивания основные задачи включали добавление параметров механических свойств материалов, изменение типов анализа, добавление граничных условий смещения, приложение нагрузок и вывод результатов расчетов.

    Предполагалось, что коррозия арматуры будет равномерной в осевом направлении, так что коррозионное расширение арматуры можно рассматривать как проблему плоской деформации.Были смоделированы бетонная модель угловой балки и бетонная боковая балка (рис. 5). Окружающее разделение сетки было зашифровано из-за концентрации напряжений вокруг отверстия.
    3.3. Параметры модели
    Основные факторы, влияющие на растрескивание бетона, включают прочность бетона, толщину бетонного покрытия, диаметр арматуры и положение стали. Факторы влияния, рассматриваемые в этом исследовании, представлены в таблице 1. Эти факторы были объединены по-разному, чтобы установить 54 модели процесса растрескивания бетона.
    3,4. Метод нагружения

    Эллиптическая модель, описанная выше, была принята для анализа поля радиального смещения, а радиальное смещение применялось для моделирования неравномерного коррозионного расширения арматуры. Шарнирные опоры устанавливались на границе модели таким образом, чтобы модели находились под напряжением как в радиальном, так и в осевом направлениях. Для облегчения анализа первоначальные дефекты и микротрещины в исследовании не учитывались. Для армирования в угловых и неугловых областях было применено радиальное смещение бетона в соответствии с уравнениями (13) и (14).

    Защитные системы для железобетонных конструкций

    Системы защиты железобетонных конструкций

    Целью создания системы защиты является продление срока службы конструкции и уменьшение количества будущих ремонтов и скорости разрушения бетонных конструкций.

    Защитные системы состоят из материалов и методов, которые обеспечивают следующие защитные качества:

    1. Снижение вероятности коррозии стальной арматуры.
    2. Меньший износ бетона.
    3. Меньшее проникновение в бетон влаги, ионов хлора и других загрязняющих веществ. Это может быть достигнуто обработкой поверхности, применением электрохимического оборудования или изменением покрытия PCC.
    4. Повышенная стойкость к истиранию и ударам.
    5. Больше устойчивости к другим вредоносным атакам.

    При выборе системы защиты учитываются следующие факторы:

    1. Стоимость жизненного цикла сравнивается для различных систем защиты, применимых в конкретной ситуации.Система защиты с наименьшей начальной стоимостью может оказаться самой дорогой, если затраты на будущий ремонт добавляются к расчетному сроку службы конструкции.

    2. Если система защиты имеет предыдущий рекорд производительности, уверенность в ее использовании возрастает.

    3. Внешний вид иногда может быть важным фактором при выборе системы.

    4. При установке системы защиты необходимо проводить тщательный надзор, испытания и визуальные наблюдения.

    5. При выборе системы защиты необходимо учитывать уровни шума и запыленности, обращение с опасными химическими веществами, их использование и удаление, а также выброс паров в воздух. Кроме того, необходимо соблюдать местные законы об охране окружающей среды.

    6. Необходимо изучить адгезию новой защитной системы, нанесенной на существующую конструкцию или ранее использованный ремонтный материал.

    7. Необходимо учитывать ожидаемый срок службы системы при воздействии преобладающих атмосферных условий.

    8.У работающих не должно быть серьезных проблем со здоровьем и вероятности выхода из строя при ремонтных работах.

    Факторы, определяющие необходимость системы защиты

    Необходимо оценить факторы, влияющие на качество выполненного ремонта и систему защиты. Ниже приведены некоторые из наиболее распространенных факторов, которые необходимо учитывать в проекте ремонта и защиты.

    a) Бетон низкого качества или несоответствующее покрытие: Изношенный бетон с чрезмерным внутренним растрескиванием, внутренними пустотами, отсутствием консолидации, несоответствующей системой захваченных воздушных пустот или другими нестандартными условиями может вызвать коррозию арматурной стали и разрушение. конструкции.

    В ходе ремонта удалена недостающая часть бетона. Правильно подобранная система защиты может улучшить долговечность некачественного бетона, улучшить характеристики хорошего бетона и продлить срок службы любого ремонта.

    b) Смещенная арматурная сталь: Во время ремонта / установки защитной системы на смещенную сталь на концах, углах, крюках и стержнях, имеющих меньшее покрытие из бетона, наносятся дополнительный материал или покрытия.Катодная защита, экстракция хлоридов и добавки, ингибирующие коррозию, в ремонтные материалы также могут быть полезны для предотвращения или отсрочки коррозии в будущем.

    c) Водопроницаемость: Вода может проникать в бетон под действием гидростатического давления, давления водяных паров, капиллярного действия и дождя. Движение воды в бетоне может происходить из-за трещин, пористого бетона, недостатка увлеченного воздуха, дефектов конструкции или неправильно спроектированных или функционирующих швов.

    Эта влага вызывает коррозию арматуры, повреждения при замерзании и оттаивании, утечку внутрь конструкции и возможные структурные повреждения.При разработке системы защиты было испробовано, что движение воды уменьшается, а ржавление стали находится под непосредственным контролем.

    d) Карбонизация: Карбонизация — это снижение защитной щелочности бетона, вызванное поглощением углекислого газа и влаги. В обычном бетоне арматурная сталь защищена естественной высокой щелочностью (pH выше 12) бетона вокруг арматуры.

    Защитный оксидный слой образуется вокруг арматурной стали, который помогает предотвратить коррозию арматурной стали в присутствии высокой щелочности.Поглощение углекислого газа и воды в бетоне вызывает снижение полезной щелочности бетона в результате процесса, называемого карбонизацией.

    Вероятность коррозии значительно возрастает, когда pH падает ниже 10. Прутки, расположенные близко к внешней поверхности, подвергаются воздействию углекислого газа и не защищены от коррозии.

    Барьерные покрытия могут обеспечить защиту от карбонизации в будущем, когда бетонного покрытия недостаточно. В противном случае можно использовать систему катодной защиты или повторное ощелачивание бетона для защиты стали от будущей коррозии.

    e) Анодное кольцо (эффект ореола): Этот эффект возникает, когда существующая арматура расширяется от основного бетона до ремонтного раствора или нового бетона. Это приводит к увеличению разницы в электрическом потенциале на линии соединения между новым и основным бетоном.

    Эффект анодного кольца или ореола — это разрушение, которое происходит из-за ускоренной коррозии арматуры в основном бетоне сразу за краем ремонта.Коррозия происходит на аноде, обычно в основном бетоне, поскольку электроны притягиваются к катодной части арматуры в незагрязненном ремонтном материале.

    Наращивание ржавчины вызывает большое внутреннее давление на поверхности арматуры, что приводит к растрескиванию бетона. Присутствие хлоридов ускоряет этот процесс.

    Барьерные покрытия на армирующей стали включают эпоксидные смолы, латексные суспензии или покрытия с высоким содержанием цинка, которые могут частично помочь контролировать коррозионную активность; но есть проблемы с практическим применением.Катодная защита, экстракция хлоридов и гальванические аноды также могут использоваться для защиты стали от коррозии. Однако следует учитывать экономичность этих решений.

    f) Трещины: Ремонт трещин обычно является первым шагом в любой ремонтной или защитной работе. Вода, присутствующая в трещинах, может вызвать коррозию и проблемы с замерзанием и оттаиванием в холодном климате. Причину появления трещины необходимо выяснить до начала ремонтных работ.

    Структурные трещины должны быть отремонтированы таким образом, чтобы передача нагрузки могла происходить через трещину. Эпоксидная смола используется для герметизации трещины. Активные трещины, особенно вызванные термическими изменениями при внешнем воздействии, необходимо отремонтировать, чтобы учесть будущие перемещения.

    Трещины, вызывающие тепловое движение, можно отремонтировать путем создания компенсационных / сужающих швов надлежащей конструкции. Использование герметиков, химических растворов, эластомерных покрытий и эпоксидных смол с высоким удлинением может устранить движущиеся трещины.Ремонт активных трещин на открытом воздухе может быть затруднен.

    Большинство материалов, используемых для ремонта трещин, чувствительны к температуре и не могут быть установлены при температуре ниже 4 ° C. Также желательно проводить ремонт, когда трещина близка к максимальной ширине, потому что большинство гибких материалов, используемых для ремонта активных трещин, лучше работают при сжатии, чем при растяжении.

    г) Хлорид / химическое воздействие: Проникновение химических или солевых растворов через бетон способствует коррозии заделанной стали.Химическое воздействие кислот, щелочей и сульфатов также может оказать пагубное воздействие на бетон. Системы барьерной защиты обычно используются для минимизации проникновения химикатов в бетон.

    h) Эрозия поверхности: Эрозия бетона на поверхности является серьезной проблемой для плотин, водосбросов и других прибрежных сооружений, а также для настилов мостов, пандусов, парковок, промышленных полов и других транспортных средств. -подшипниковые конструкции.

    Обычно в меньшей степени это также может быть проблемой для зданий, подверженных кислотным дождям и суровым погодным условиям. Бетонные покрытия, поверхностные отвердители, герметики или другие виды обработки часто используются для повышения устойчивости поверхностей к эрозии.

    Подробнее:

    Как защитить фундаментные конструкции от почв и грунтовых вод?

    Как контролировать коррозию стальной арматуры в бетоне?

    Коррозия стальной арматуры в бетоне — причины и защита

    Защитный слой бетона для защиты арматуры от окружающей среды

    Защитный слой бетона и его толщина интересуют многих людей, которые занимаются строительством железобетонных конструкций.Фактически, это покрытие, которое начинается с поверхности и достигает армирующих деталей.

    Применяется для защиты арматурных элементов от коррозионных изменений, перегрева, повышенной влажности, негативного воздействия окружающей среды. Также его задача — обеспечить качественное сцепление бетонного раствора и арматуры.

    Конструкция

    В железобетонных зданиях защитный слой образуется удаленным расположением арматурных элементов от общей плоскости. Следует отметить, что защитный слой бетона для армирования имеет толщину, которая задается в зависимости от используемых элементов, их размера и типа.Кроме того, на показатель влияют и другие факторы, например, тип бетона, размеры секций.

    Для предотвращения обрушения балок в растянутой части конструкции укладывают стальную арматуру. Бетон при застывании аккуратно скрепляется с ним и несет на себя большую часть растягивающих усилий.

    Ударные факторы

    Соблюдение оптимальной толщины — важное условие работы. Если слой тонкий, начнется быстрое разрушение металлических элементов, что может привести к последующим изменениям всей конструкции.

    В данном случае слишком большая толщина защитного слоя бетона — не лучший вариант, так как способствует неоправданному удорожанию здания. Поэтому нужно уметь грамотно рассчитать необходимый размер. Среди влияющих факторов стоит отметить следующие:

    • Нагрузка на элементы арматуры. Из этого индикатора есть два варианта. К ним относится ненагруженная и напряженная арматура.
    • Разнообразные компоненты.Используется как поперечный, так и продольный вид. Также есть рабочая и конструктивная арматура.

    Большое влияние, помимо того, что указано выше, оказывают ожидаемые условия эксплуатации. Его можно использовать в помещении или на открытом воздухе, в условиях повышенной влажности или при контакте с почвой. Это тоже требует обязательного учета.

    Выбор

    Для упрощения процесса выбора толщины обратите внимание на установленные нормы, указанные в СНИП. Армирующий ненатяжной продольный элемент должен иметь бетонный защитный слой, который больше или равен диаметральному размеру стержня.Если у стен и плит показатели меньше 100 мм, то покрытие следует начинать с 10 мм. При превышении этого уровня, если высота балок до 250 мм, показатель соответствует 15 мм.

    При строительстве арматуры с продольным натяжением в тех местах, где нагрузка передается на бетонную деталь, слой должен иметь толщину примерно два диаметра. Это касается как арматурных стержней, так и стальных канатов.

    Указанные выше показатели и нормы требуют стандартных погодных условий.Для проверки имеющейся толщины разработаны специальные измерительные приборы, работа которых основана на магнитном принципе.

    Крепление

    Особое значение имеет фиксатор защитного слоя, позволяющий создавать точные размеры конструкции при ее армировании. На такие приспособления кладут подкрепляющие сети, пока формируется фундамент. Защитный слой из бетона толщиной 60 см в этом случае намного проще.

    Наиболее распространенные устройства пластиковой фиксации, несмотря на то, что не так давно вместо них использовали заготовки из арматуры. Их нужно было заранее изготовить до самого начала укладки. Сегодняшние варианты отличаются относительно невысокой стоимостью и простотой установки. Они предназначены для максимального упрощения арматурных работ и последующего бетонирования монолитных конструкций.

    Преимущества использования

    Благодаря замкам качественная фиксация армирующих элементов в нужной форме.Так появилась автоматическая заливка раствора из бетона. При этом не нужно беспокоиться о смещении арматуры, поскольку гарантирован постоянный идентичный защитный слой бетона. СНиП 2.01.02-85 содержит основные требования к его созданию. Это устройство становится особенно полезным при восстановлении покрытия.

    Использование защелок открывает следующие возможности:

    • снижение затрат на строительство;
    • Меньше времени уходит на выполнение работ по бетонированию и армированию;
    • Защитное покрытие фундамента всегда под контролем;
    • качество выполнения работ становится выше.

    Также следует отметить, что надежность и качество окончательной бетонной конструкции оказывают достаточное воздействие и равномерный уровень защитного покрытия.

    Проведение работ

    Со временем даже максимальный защитный слой бетона требует восстановительных работ из-за его непригодного состояния. Пласт реконструируют двумя способами:

    • полная замена верхней части;
    • Частичные ремонтные работы, в которые также входит заделка сколов и трещин.

    Второй вариант не требует больших усилий и времени, необходимо обработать поврежденные места, очистить их и смазать грунтовкой. Ямочный ремонт можно начинать только после завершения всех подготовительных работ.

    Полная замена верхней части защитного слоя должна происходить при соблюдении определенных требований и правил. Необходимость полной реконструкции возникает в следующих ситуациях:

    • отделение защитного слоя;
    • изменение характеристик материалов;
    • Металлы начали разрушаться из-за химического взаимодействия с окружающей их средой.

    Замена резервуара

    Работа начинается с определения толщины, для этого используется измеритель защитного слоя бетона. Это позволяет измерить цементный защитный слой, неподходящие части которого впоследствии удаляются с особой осторожностью до точки крепления стального каркаса.

    При необходимости металлические поверхности железобетонной конструкции очищаются от коррозионных слоев, а также от имеющейся пыли и грязи.

    Нанесение бетонного раствора начинается после завершения подготовительных работ. Используется механическое нанесение смеси, то есть распределение материала под давлением в виде сжатого воздуха. Благодаря использованию этой техники обеспечивается более тесное взаимодействие раствора с плоскостью структуры и прилипание мельчайших частиц. Раствор должен иметь толщину не менее 3 см.

    Если на поверхности здания имеются значительные повреждения, от которых невозможно избавиться при частичном ремонте, можно нанести новый защитный слой бетона на предыдущий.При необходимости обработки используются устройства с алмазными наконечниками.

    Анкеровка

    Для зданий из железобетона особое значение имеет анкеровка арматурных элементов, обеспечивающая передачу расчетного усилия в установленном сечении. Его длина определяется в соответствии с тем, что сила, действующая в арматуре, должна передаваться ее сцеплением с бетонной поверхностью, расположенной по всей длине анкеровки. А также сопротивление крепежных устройств в зависимости от возможностей растяжения бетона, профиля и размера арматуры, напряженного состояния материалов.

    Анкеровка арматуры поперечного типа производится путем ее гибки и приваривания к продольному варианту или его покрытию. При этом продольная арматура должна иметь диаметр не менее половины размера поперечной арматуры.

    Перекрытие должно выполняться на расстоянии, обеспечивающем передачу расчетной силы от одной детали к другой. Длина перекрытия по основному анкеровке определяется с учетом расстояния между стыками и стержнями, защитного слоя бетона, количества арматуры поперечного типа в стыке и стержней, соединенных в одной точке.

    Ремонт бетона и защита стальной арматуры

    СООТВЕТСТВУЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ

    MEGACRET-40 Высокопрочный армированный волокном ремонтный раствор

    RAPICRET Быстросхватывающийся ремонтный раствор

    FERROSEAL Антикоррозийное покрытие на цементной основе для элементов арматуры — Связующее

    EPOXYCOAT-AC Двухкомпонентное антикоррозионное эпоксидное покрытие

    И.ХАРАКТЕР ПРОБЛЕМЫ — ТРЕБОВАНИЯ

    Бетон своей щелочностью защищает стальную арматуру от коррозии. Из-за высоких значений pH на поверхности стали образуется тонкий защитный слой из стабильных оксидов, препятствующий развитию ржавчины. Когда этот защитный слой из стабильных оксидов железа разрушается под воздействием сильной коррозионной среды, возникает явление коррозии (ржавчины).

    Коррозия стальной арматуры вызывает увеличение ее объема, что приводит к возникновению внутренних напряжений и трещин в бетоне, что в конечном итоге приводит к его отслаиванию.

    Полученный урон:

    • Ставит под угрозу устойчивость конструктивного элемента.

    • Создает условия для дальнейшей коррозии оставшейся стальной арматуры.

    • Снижает огнестойкость конструктивного элемента.

    • Вызывает проблемы с внешним видом конструктивного элемента.

    II. РЕШЕНИЕ

    Незакрепленные и сломанные части бетона должны быть удалены, а твердый бетон и корродированные стальные стержни полностью обнажены.Ржавчину необходимо удалить со стали путем чистки, шлифовки и т. Д. С помощью подходящего инструмента (проволочная щетка, пескоструйный аппарат и т. Д.), В зависимости от степени и уровня коррозии. Затем на стальные стержни поврежденных элементов конструкции наносится антикоррозионная эпоксидная грунтовка EPOXYCOAT-AC или антикоррозийное покрытие на основе цемента FERROSEAL, чтобы защитить их от будущей коррозии.

    Затем отслоившаяся область бетона ремонтируется с применением высокопроизводительного ремонтного раствора MEGACRET-40 для восстановления монолитности и прочности поврежденного элемента конструкции.

    III. ПРИМЕНЕНИЕ

    Подробно порядок ремонта следующий:

    1. Все сломанные и рыхлые частицы отслоившегося бетона должны быть тщательно удалены, а корродированная стальная арматура полностью обнажена.

    2. Открытый твердый бетон необходимо придать шероховатость и очистить от пыли, ржавчины и т. Д.

    3. Корродированную сталь необходимо очистить, протереть, отшлифовать и т. Д.с помощью соответствующего инструмента в зависимости от уровня и степени повреждения (например, пескоструйная очистка, водоструйная очистка, металлическая щетка и т. д.), чтобы полностью удалить ржавчину перед последующим нанесением антикоррозионного слоя (EPOXYCOAT-AC или ФЕРРОЗИЛ).

    4. Нанесение EPOXYCOAT-AC: Компоненты A (смола) и B (отвердитель) EPOXYCOAT-AC упакованы в заранее определенных пропорциях смешивания. Все количество компонента B должно быть добавлено к компоненту A. Два компонента следует перемешивать в течение примерно 5 минут с помощью миксера с малым числом оборотов (300 об / мин).Важно, чтобы смешивание происходило также по бокам и внизу миксера, чтобы добиться равномерного диспергирования отвердителя. Очищенные, неповрежденные и оголенные стальные стержни (или новые дополнительные стальные стержни, которые можно поставить на место, если остатков недостаточно) следует покрыть 2 слоями EPOXYCOAT-AC. Второй слой наносится после высыхания первого. После нанесения второго слоя, пока он еще свежий, на него посыпают кварцевый песок марки 0-0,8 мм, чтобы обеспечить сцепление ремонтного раствора с поверхностью стальной арматуры.
      Нанесение FERROSEAL: FERROSEAL добавляют в воду при постоянном перемешивании в соотношении FERROSEAL к воде = 2,65: 1 (объемные части) до образования однородной массы без комков. Материал наносится кистью средней жесткости в два слоя. Следует избегать толщины слоя, превышающей 1 мм на один слой, из-за риска появления трещин в материале. Второй слой наносится после высыхания первого.

    5. Через 48 часов после использования EPOXYCOAT-AC или после высыхания FERROSEAL поверхность следует тщательно увлажнить, а затем нанести высокопроизводительный ремонтный раствор MEGACRET-40 для восстановления поврежденного участка.
      Содержимое 25-килограммового мешка MEGACRET-40 добавляют в 4,60 л воды при постоянном перемешивании и хорошо перемешивают до образования однородной твердой массы, подходящей для ремонтных работ. Материал следует наносить шпателем или методом торкретирования на желаемую толщину, до 4 см на каждый слой. Когда требуется второй слой, поверхность первого слоя следует сделать шероховатой для достижения лучшей адгезии. Готовую поверхность следует хорошо защитить от обезвоживания, накрыв ее влажной тканью, полиэтиленовыми листами или повторным увлажнением в течение 48 часов.
      Расход MEGACRET-40: прибл. 17,5 кг / м 2 / см толщины слоя.
      В качестве альтернативы, если требуется быстрая работа, можно использовать быстротвердеющий строительный раствор RAPICRET. RAPICRET добавляется в воду при постоянном перемешивании до образования плотной, не допускающей оседания шпатлевки, подходящей для ямочного ремонта или ремонтных работ. Время перемешивания не должно превышать 1 мин. Из-за короткого рабочего времени (около 15 мин. При +20 0 C) рекомендуется каждый раз смешивать небольшое количество. RAPICRET можно наносить толщиной до 3 см за один слой.
      Расход RAPICRET: ок. 17,5 кг / м 2 / см толщины слоя.

    IV. ЗАМЕЧАНИЯ

    • Температура при нанесении должна быть от +5 0 C до +35 0 C.

    • Материал, который начал схватываться, не следует повторно размягчать водой.

    • При высоких температурах рекомендуется смешивать материал с холодной водой, чтобы избежать слишком быстрого схватывания.

    • При низкой температуре рекомендуется смешивать материал с теплой водой, чтобы ускорить его схватывание и развитие прочности.

    • В летние месяцы цементные растворы после нанесения необходимо увлажнять, чтобы предотвратить их обезвоживание из-за высоких температур.

    • См. Инструкции по безопасному использованию и мерам предосторожности, написанные на упаковке.

    Влияние толщины защитного слоя на механические свойства железобетонной балки

    [1] С.А. Тан: Механика и практика. Vol. 24.

    [5] 2002), с.47. (На китайском языке).

    [2] С.А. Тан: Междунар. J. Rock Mech. Мин. Sci. Vol. 34 (1997), с. 249.

    [3] ТУАЛЕТ. Cui: композитный материал Acta Sinica. Vol. 13.

    [4] 1996), стр.102. (на китайском языке).

    [4] B.H.G. Брэди и Э. Браун: Механика горных пород для подземных горных работ. 2-е издание (Chapama & Hall, Лондон, Великобритания, 1993), стр.106.

    [5] L.X. Цзян и W.J. Лу: Промышленное строительство. Vol. 1 (2005), стр.186. (На китайском языке).

    10+ ЗАЩИТНЫЙ СЛОЙ УПЛОТНЕНИЙ ТОП поставщиков из 🇷🇺 Россия, Казахстан [2021]

    Экспорт Россия защитный слой арматуры:

    • Азербайджан
    • Болгария
    • Босния и Герцеговина
    • Вьетнам
    • Германия
    • Казахстан
    • Кыргызстан
    • Латвия
    • Литва
    • Марокко
    • Молдова
    • Польша
    • ТУРКМЕНИСТАН
    • Узбекистан
    • Украина
    • Финляндия
    • ЧЕХИЯ
    Елена Еременко
    менеджер по логистике в ЕС, Азию

    логистика, сертификат
    электронная почта: [электронная почта защищена]

    Русский Защитный слой армирующего изделия

    🇷🇺 TOP Экспортер Защитный слой арматуры из РФ

    Защитный слой арматуры фирм-производителей Вы много купите эту продукцию:

    Поставщик

    Товар из России

  • Специальная мужская и женская кожаная обувь с двухслойной полиуретановой подошвой с подкладкой из ТПУ для защиты от масел, нефтепродуктов и общепромышленных загрязнений с усиленным подноском
  • 🇺🇿 Производство Защитный слой арматуры из Узбекистана

    🇷🇺ТОП 2 проверенных поставщика из России

    Сравнительные товары

  • Защитная фурнитура

    Получите текущую цену на Защитный слой арматуры

    • Шаг 1: Свяжитесь с продавцами и узнайте о Защитный слой усиления
    • Шаг 2. Получите предложения от продавца
    • Шаг 3. Скажите продавцу, чтобы он отправил вам контракт на обеспечение торговых операций.
    • Шаг 4: Примите договор и произведите оплату.
    Мы можем проверить контрагенты:
    • Уровень транзакции
    • Оценки и отзывы покупателей
    • Последние транзакции
    • Торговая емкость
    • Производственная мощность
    • НИОКР
  • Информация:

    Отправить

    УСИЛЕНИЕ КОЛЬЦЕВ ДЛЯ ШИНЫ ТЯЖЕЛЫХ УСЛОВИЙ ГРАЖДАНСКОГО ТРАНСПОРТА

    Предметом настоящего изобретения является радиальная шина, предназначенная для установки на тяжелый автомобиль строительного типа, и изобретение, в частности, относится к арматуре короны такой шины.

    Обычно радиальная шина для тяжелого транспортного средства строительного типа, в смысле Европейской технической организации по шинам и ободам или стандарта ETRTO, предназначена для установки на обод диаметром не менее 25 дюймов. Хотя изобретение не ограничивается этим типом применения, изобретение описано для радиальной шины большого размера, предназначенной для установки на самосвал, транспортном средстве для транспортировки материалов, добытых из карьеров или карьеров, посредством обода с диаметр, по крайней мере, равен 49 дюймам, возможно, целых 57 дюймов или даже 63 дюйма.

    Поскольку шина имеет геометрию, которая демонстрирует симметрию вращения относительно оси вращения, геометрия шины обычно описывается в меридиональной плоскости, содержащей ось вращения шины. Для данной меридиональной плоскости радиальное, осевое и окружное направления обозначают направления, перпендикулярные оси вращения шины, параллельные оси вращения шины и перпендикулярные меридиональной плоскости, соответственно. Направление по окружности является касательным к окружности шины.

    В следующем тексте выражения «радиально внутренний» и «радиально внешний» означают «ближе к» и «дальше от оси вращения шины» соответственно. «Внутри в осевом направлении» и «снаружи в осевом направлении» означают «ближе к» и «дальше от экваториальной плоскости шины», соответственно, при этом экваториальная плоскость шины является плоскостью, проходящей через середину поверхности протектора и перпендикулярной плоскости протектора. ось вращения.

    Обычно шина представляет собой протектор, предназначенный для контакта с землей через поверхность протектора, два осевых конца которого соединены через две боковины с двумя бортиками, которые обеспечивают механическое соединение между шиной и ободом, на котором она находится. предназначен для установки.

    Радиальная шина также содержит усиление, состоящее из усиления короны радиально на внутренней стороне протектора и усиления каркаса радиально на внутренней стороне усиления короны.

    Армирование каркаса радиальной шины для тяжелого транспортного средства типа строительной установки обычно включает, по меньшей мере, один слой каркаса, содержащий обычно металлические арматуры, покрытые полимерным материалом эластомерного или эластомерного типа, известным как компаунд для покрытия. Слой каркаса включает основную часть, которая соединяет два борта вместе и обычно наматывается в каждом бусе от внутренней части шины к внешней части обычно металлического периферийного армирующего элемента, известного как бортовая проволока, с образованием витка. вверх.Металлические арматуры каркасного слоя по существу параллельны друг другу и образуют угол от 85 ° до 95 ° с направлением по окружности.

    Армирование короны радиальной шины для большегрузного автомобиля строительного типа представляет собой наложение проходящих по окружности слоев короны радиально на внешней стороне арматуры каркаса. Каждый верхний слой обычно состоит из металлических усиливающих элементов, которые параллельны друг другу и покрыты полимерным материалом типа эластомера или компаунда для покрытия.

    Среди верхних слоев обычно различают защитные слои, которые составляют защитную арматуру и являются крайними в радиальном направлении, и рабочие слои, которые составляют рабочую арматуру и радиально расположены между защитной арматурой и каркасом. армирование.

    Защитное усиление, содержащее по меньшей мере один защитный слой, по существу защищает рабочие слои от механического или физико-химического воздействия, которое может распространяться через протектор радиально внутрь шины.

    Защитная арматура часто состоит из двух радиально наложенных друг на друга защитных слоев, образованных из эластичных металлических усилителей, которые взаимно параллельны в каждом слое и пересекаются от одного слоя к другому, образуя углы, по крайней мере, равные 10 ° с направлением по окружности.

    Рабочее усиление, состоящее по крайней мере из двух рабочих слоев, выполняет функцию обвязки шины и придания ей жесткости и устойчивости к дороге. Он поглощает как механические напряжения накачивания, создаваемые давлением в шине и передаваемые арматурой каркаса, так и механические напряжения, вызванные ходом, которые возникают при движении шины по земле и передаются протектором.Он также предназначен для того, чтобы противостоять окислению, ударам и проколам благодаря своей внутренней конструкции и конструкции защитного армирования.

    Рабочая арматура обычно состоит из двух радиально наложенных друг на друга рабочих слоев, образованных нерастяжимыми металлическими арматурами, параллельных друг другу в каждом слое и пересекающихся от одного слоя к другому, образуя углы, равные не менее 15 ° и не более 60 °, предпочтительно не менее 15 ° и не более 45 ° в направлении по окружности.

    Для уменьшения механических напряжений накачивания, которые передаются на рабочую арматуру, известно расположение кольцевой арматуры радиально внутри рабочей арматуры и радиально снаружи арматуры каркаса. Усиление обруча, функция которого состоит в том, чтобы, по меньшей мере, частично поглощать механические напряжения накачивания, улучшает долговечность усиления короны за счет повышения жесткости усиления короны. Кольцевая арматура также может быть расположена радиально между двумя рабочими слоями рабочей арматуры или радиально снаружи рабочей арматуры.

    Усиление обруча содержит по меньшей мере один слой обруча, и обычно два слоя обруча, которые накладываются друг на друга в радиальном направлении, образованы из металлических усиливающих элементов, взаимно параллельны и образуют углы, равные не более 2,5 °, а предпочтительно около 0 °, с окружными кольцами. направление.

    Что касается металлических усилителей, металлический усилитель механически характеризуется кривой, представляющей растягивающее усилие (в Н), приложенное к металлическому арматуре, как функцию его относительного удлинения (в%), известную как кривая сила-удлинение. .Механические характеристики растяжения металлического арматуры, такие как структурное удлинение As (в%), общее удлинение при разрыве At (в%), усилие при разрыве Fm (максимальная нагрузка в Н) и предел прочности на разрыв Rm (в МПа) получены из этой кривой «сила-удлинение», эти характеристики измерены в соответствии со стандартом ISO 6892 1984 г.

    Общее удлинение при разрыве At металлического арматурного элемента по определению является суммой структурного, упругого и пластического удлинений. из них (At = As + Ae + Ap).Структурное удлинение As является результатом относительного расположения металлических нитей, составляющих металлический армирующий элемент, при низкой растягивающей силе. Упругое удлинение Ae является результатом фактической эластичности металла металлических нитей, составляющих металлический усилитель, взятых индивидуально, поведения металла в соответствии с законом Гука. Пластическое удлинение Ap является результатом пластичности, то есть необратимой деформации, превышающей предел текучести, металла этих металлических нитей, взятых по отдельности.Эти различные удлинения и их соответствующие значения, которые хорошо известны специалисту в данной области техники, описаны, например, в документах US Pat. №№ 5843583, WO2005 / 014925 и WO2007 / 0

    .

    Также в любой точке кривой «сила-удлинение» металлического арматуры определяется модуль упругости при растяжении, выраженный в ГПа, который представляет собой градиент прямой линии, касательной к кривой «сила-удлинение» в этой точке. В частности, модуль упругости при растяжении упругой линейной части кривой «сила-удлинение» называется модулем упругости при растяжении или модулем Юнга.

    Среди металлических усилителей обычно различают эластичные металлические усилители, такие как те, которые используются в защитных слоях, и нерастяжимые металлические усилители, такие как те, которые используются в рабочих слоях.

    Эластичный металлический арматурный элемент характеризуется структурным удлинением, равным не менее 1%, и общим удлинением при разрыве, равным, по меньшей мере, 4%. Более того, упругий металлический арматурный элемент имеет модуль упругости при растяжении не более 150 ГПа, обычно от 40 до 150 ГПа.

    Нерастяжимая металлическая арматура характеризуется полным удлинением At при растягивающей силе, равной 10% силы при разрыве Fm, не более 0,2%. Кроме того, нерастяжимый металлический арматурный элемент обычно имеет модуль упругости при растяжении от 150 до 200 ГПа.

    В документе WO 2016139348 описана архитектура шины для большегрузного транспортного средства строительного типа, как описано выше, и содержащая кольцевое усиление, образованное круговой намоткой слоя, содержащего кольцевые упругие металлические усиливающие элементы, которые образуют углы, равные не более 2.5 ° с окружным направлением, указанная окружная намотка слоя проходит от первого окружного конца ко второму окружному концу радиально на внешней стороне первого окружного конца так, чтобы образовать радиальный пакет, по меньшей мере, из двух слоев обруча, арматура радиально расположена между двумя рабочими слоями рабочей арматуры.

    Кольцевая арматура, описанная в этом документе, также характеризуется усилительными элементами, которые имеют усилие при разрыве не менее 800 даН.Его осевая ширина составляет менее половины осевой ширины шины.

    Во время изготовления шины, как описано в документе WO 2016139348, слой, содержащий эластичные металлические усилители, известный как слой металлических усилителей, который предназначен для образования кольцевого усиления, первоначально хранится в рулоне. Затем его разматывают и укладывают, наматывая по окружности радиально на внешнюю сторону слоев шины, уже уложенных в радиальном направлении.

    Слой металлических усиливающих элементов наматывают, по меньшей мере, на два витка, чтобы получить, по меньшей мере, два слоя обруча, которые наложены друг на друга в радиальном направлении, со смещением по окружности между концом в начале намотки и концом в конце намотки таким образом, чтобы На ограниченном окружном расстоянии или длине покрытия обруч содержит три слоя обруча.Намотка осуществляется непрерывно с использованием одной части слоя металлических усилителей. Таким образом, обруч не содержит разрывов. В результате на начальном рулоне для хранения может быть часть слоя металлических усилителей, которая является непригодной для использования, поскольку ее недостаточно для изготовления кольцевого усиления в виде одной детали. Эта остаточная часть слоя металлических усилителей, которая непригодна для производства, поскольку она недостаточно длинна, также известна как ненужный слой. Наличие таких ненужных слоев, что приводит к потере материала, отрицательно сказывается на стоимости изготовления шины.

    Изобретатели поставили перед собой цель снизить стоимость производства шины для большегрузного автомобиля типа строительного завода, в частности, ее арматуры обруча, при обеспечении того же уровня износостойкости ее короны

    Эта цель была достигнута с помощью шины для тяжелого транспортного средства строительного типа, содержащей:

      • усиление гребня в радиальном направлении на внутренней стороне протектора и радиально на внешней стороне усиления каркаса;
      • арматура короны, содержащая защитную арматуру, рабочую арматуру и кольцевую арматуру;
      • защитная арматура, которая является наиболее удаленной в радиальном направлении в арматуре короны, содержащая, по крайней мере, один защитный слой, причем защитный слой содержит металлические арматуры, которые образуют угол, по крайней мере, равный 10 °, с окружным направлением XX ‘, касательным к окружности шина;
      • рабочая арматура, содержащая, по крайней мере, два рабочих слоя, каждый рабочий слой содержит металлические арматуры, которые образуют угол не менее 15 ° и не более 45 ° с окружным направлением XX ‘и пересекаются от одного рабочего слоя к следующий;
      • арматура обруча, содержащая по меньшей мере два слоя обруча, каждый слой обруча содержит металлические упрочняющие элементы, покрытые эластомерным материалом покрытия и образующие угол, равный не более 2. 5 ° с окружным направлением XX ‘;
      • каждый слой пялец образован круговой намоткой в ​​кольцо в окружном направлении ХХ ‘, по меньшей мере, одной части слоя металлических усилителей, идущей от начального конца до конечного конца, так что слой пялец содержит хотя бы один разрыв;
      • : любая неоднородность в первом слое пялец располагается по окружности так, чтобы образовывать угол, равный, по меньшей мере, 90 ° с любым разрывом во втором слое пялец.

    В соответствии с изобретением каждый слой пялец содержит по меньшей мере один разрыв, ограниченный его начальным концом и конечным концом соответственно.

    Для изготовления кольцевого армирования слой металлических усилителей в первый раз наматывается на первый уже уложенный рабочий слой. В конце намотки два конца слоя металлических усилителей находятся рядом друг с другом. Пространство между этими двумя концами образует разрыв, который заполнен эластомерным связующим составом, который объединяет два конца слоя металлических усилителей путем сварки.Это называется стыковой сваркой, поскольку между двумя частями слоя нет перекрытия. Затем второй слой металлических усилителей наматывается вокруг первого слоя обруча и соединяется с использованием того же принципа стыковой сварки. Ненужные слои металлической арматуры можно использовать для изготовления второго слоя пялец. В любом случае любого совпадения стыков слоев металлических усилителей можно избежать за счет достаточного смещения несплошностей. В предшествующем уровне техники известна практика сваривания слоев металлических усилителей вдоль разрезов, параллельных металлическим усиливающим элементам, без разрыва усиливающих элементов.В случае изобретения металлические усиливающие элементы, предназначенные для прокладки по окружности, отрезаются, и для этой цели необходимо иметь подходящий метод резки, позволяющий отрезать металлические усилители, которые имеют большой диаметр, обычно около 3,8 мм. Этот разрез должен быть достаточно чистым, чтобы избежать любого сжатия металлических нитей, составляющих усиливающие элементы, то есть любого расстояния между концами нитей друг от друга. Это сжатие может вызвать трещины в материале эластомерного покрытия либо в меридиональной плоскости, либо в периферийной плоскости, что может привести к повреждению шины.

    Также согласно изобретению соответствующие неоднородности в двух последовательных слоях обруча должны быть достаточно далеко друг от друга в окружном направлении, чтобы избежать какого-либо ослабления шины с точки зрения износостойкости и для контроля единообразие оного. Это соответствует минимальному окружному расстоянию, равному 2590 мм, при радиусе укладки кольцевой арматуры, равном 1648 мм.

    Согласно одному варианту изобретения слой пялец содержит первую несплошность и вторую несплошность; и первая и вторая неоднородности в кольцевом слое соответственно расположены по окружности так, чтобы образовывать угол, по меньшей мере, равный 90 ° между собой.

    Опять же, чтобы избежать ослабления шины с точки зрения износостойкости и для того, чтобы контролировать ее однородность, неоднородности внутри одного и того же слоя обруча должны быть достаточно далеко друг от друга. Минимальное угловое смещение между двумя несплошностями должно быть не менее 90 °, что соответствует, например, радиусу укладки кольцевой арматуры, равному 1648 мм, минимальному окружному расстоянию между несплошностями, равному 2590 мм.

    Этот вариант соответствует использованию по крайней мере двух частей слоя металлических усилителей для создания одного и того же слоя пялец, когда используются ненужные слои.Максимальное количество ненужных слоев, которое можно использовать, зависит от окружности шины и от ограничения расстояния между неоднородностями в окружном направлении.

    Преимущественно любой разрыв имеет прямолинейную среднюю линию, которая образует угол D строго меньше 90 °, предпочтительно, по крайней мере, равный 15 ° и, самое большее, 45 °, и еще более предпочтительно, по крайней мере, равный 25 °, и максимум равный 40 °, с направлением по окружности.

    Наклонная ориентация неоднородности относительно окружного направления удовлетворяет потребность во избежание концентрации концов разорванных металлических усилителей в одной и той же меридиональной плоскости. На концах металлических усилителей деформации эластомерного компаунда покрытия максимальны по амплитуде и могут вызвать растрескивание в меридиональной плоскости, что приведет к разделению рабочих слоев в осевом направлении, а также к растрескиванию в окружном направлении. направление по металлической арматуре. Например, несплошность ориентирована так, чтобы составлять угол 30 ° по отношению к окружному направлению.

    Геометрически любой разрыв преимущественно имеет ширину LD, равную, по меньшей мере, 10 мм и, самое большее, 90 мм, предпочтительно, самое большее, равное 70 мм.

    Части слоя соединяются путем сведения вместе двух соединяемых концов на расстояние LD, которое представляет ширину сварного шва. Эта ширина должна составлять от 10 мм до 90 мм с целевым значением 70 мм. При ширине, превышающей 90 мм, во время изготовления сварной шов может открыться на этапах формовки, что приведет к значительному увеличению диаметра укладки арматуры обруча.

    Что касается материала, любая неоднородность образована эластомерным заполняющим материалом, имеющим динамический модуль сдвига G R *, по крайней мере, равный динамическому модулю сдвига G E * эластомерного материала покрытия металлических усилителей армирование обруча.

    Можно использовать любой эластомерный наполнитель, если он по крайней мере такой же жесткий, как эластомерный материал покрытия. Более того, эластомерный наполнитель должен быть совместим с функцией покрытия, например, иметь подходящие свойства адгезии в неотвержденном состоянии к металлическим усиливающим элементам.

    В предпочтительном варианте осуществления материала любая неоднородность образована эластомерным заполняющим материалом, имеющим состав, идентичный составу эластомерного материала покрытия металлических усилителей кольцевого усиления.

    Чтобы оптимизировать стоимость выполнения сварного шва, эластомерный заполняющий материал, который объединяет два конца частей слоев, может быть эластомерным покрывающим материалом.

    Что касается конструкции арматуры короны, кольцевая арматура предпочтительно расположена радиально между двумя рабочими слоями рабочего армирования.

    В частности, такая архитектура позволяет за счет использования периферийных усилителей, расположенных близко к нейтральной оси коронки, ограничить деформацию коронки до плеч.Таким образом, это позволяет получить как ожидаемую долговечность в отношении скола коронки, так и предполагаемую стойкость к ударам за счет гибкости в центре коронки, способной выдерживать деформацию из-за ударов при движении автомобиля. преодолевает препятствия. В частности, при проезде препятствия гребень шины действует как балка, нейтральная ось которой расположена между рабочими слоями в зависимости от типа приложенной деформации.Нейтральная ось изгиба арматуры короны расположена между наиболее жесткими слоями короны, т.е. между рабочими слоями. Путем размещения периферийных усилителей между указанными рабочими слоями решение сводит к минимуму напряжения и деформации изгиба, связанные с этой нагрузкой, которые должны выдерживать периферийные усилители.

    Металлические усилители обруча предпочтительно являются эластичными.

    Фактор формы в данной точке арматуры кольца равен отношению радиуса R указанной точки на профилированной и вулканизированной шине к радиусу RO той же точки на неформовой шине, причем R и R0 измеряются с помощью относительно оси вращения шины.При размещении на кольцевой арматуре на пересечении с экваториальной плоскостью отношение относительного изменения радиусов (R-R0) / R0 представляет собой максимальное окружное удлинение, которому подвергаются металлические арматуры в зависимости от способа изготовления. Во время формования шины эластичные усилители удлиняются в соответствии с применяемым коэффициентом формы, а затем занимают свое положение равновесия без какого-либо раскрытия сварного шва в конце формования. Если коэффициенты формы изменяются от 0.От 5% до 1% сварной шов прочный и не открывается.

    Еще более предпочтительно, металлические усиливающие элементы кольцевого усиления представляют собой многожильные канаты структуры 1 × N, содержащие один слой из N прядей, намотанных по спирали, каждая прядь содержит внутренний слой из М внутренних нитей, намотанных по спирали, и внешний слой из P внешних нитей, намотанных по спирали вокруг внутреннего слоя.

    В первом варианте многожильных канатов N = 3 или N = 4, предпочтительно N = 4. Предпочтительно усилитель состоит из 4-х нитей, но также подходит вариант с 3-мя нитями.

    Во втором варианте многожильных канатов M = 3, 4 или 5, предпочтительно M = 3.

    В третьем варианте многожильных канатов, где P = 7, 8, 9, 10 или 11, предпочтительно P = 8.

    Эти усилители разработаны таким образом, чтобы обеспечивать значительное удлинение при низких растягивающих нагрузках. Предпочтительный выбор приводит к армированию типа: 4 × (3 + 8) × 0,35, т. Е. Канаты с 44 нитями с индивидуальным диаметром каждой нити 35 сотых миллиметра. Использование таких усилителей улучшает износостойкость шин за счет увеличения сопротивления растягивающим напряжениям при преодолении препятствий.

    Его использование может быть распространено на защитные слои, что позволяет выдерживать местные деформации, возникающие при проезде препятствий. Например, канаты многожильные типа 4x (3 + 8) × 0,35, т.е. канаты с 44 нитями с индивидуальным диаметром каждой нити 35 сотых миллиметра. Эти усилители имеют диаметр не менее 3 мм и усилие при разрыве не менее 800 даН. Высокое значение диаметра позволяет поглощать сдвиговые деформации защитного слоя на большей толщине, что создает более низкие напряжения сдвига.Высокое значение силы при разрыве позволяет арматуре выдерживать более высокие разрушающие напряжения, тем самым улучшая характеристики коронки с точки зрения выносливости при ударах. Наконец, эластичность этих усилителей на этапе изготовления способствует увеличению диаметра укладки в результате отверждения шин в пресс-форме.

    Использование одних и тех же усилителей для обруча и защитных усилителей связано с обоснованием стандартизации компонентов шины, что способствует снижению производственных затрат без ухудшения характеристик продукта и эффективности метода.

    Что касается защитной арматуры, металлические арматуры защитного слоя образуют угол, равный, по меньшей мере, 15 ° и, самое большее, 40 °, с направлением по окружности.

    Защитная арматура обычно состоит из двух защитных слоев, соответствующие металлические арматуры которых пересекаются от одного защитного слоя к другому.

    Еще одним предметом изобретения является способ изготовления шины, как описано выше, и, более конкретно, этап изготовления ее кольцевого усиления.

    Способ изготовления шины для тяжелого транспортного средства строительного типа в соответствии с любой из ранее описанных признаков включает этап изготовления кольцевого усиления, на котором кольцевое усиление получается путем наматывания по окружности в кольцо по меньшей мере одной части слоя металлических усилителей, состоящих из взаимно параллельных металлических усилителей, покрытых эластомерного покрывающего материала и стыковой сварки смежных концов двух последовательных частей слоя, при этом каждый стыковой сварной шов образует неоднородность, образованную эластомерным заполняющим материалом.

    Изобретение показано на фиг. С 1 по 6, которые не показаны в масштабе для облегчения понимания:

    Фиг. 1 показан вид в перспективе с разрезом короны шины 1 согласно предшествующему уровню техники, имеющей:

      • протектор 2 радиально на внешней стороне усиления каркаса 4 ,
      • усиление короны 3 , содержащий защитную арматуру 5 , рабочую арматуру 6 и кольцевую арматуру 7 ,
      • защитную арматуру 5 , которая радиально наиболее удалена от арматуры короны 3 , состоящая из двух защитных слоев ( 51 , 52 ), каждый защитный слой ( 51 , 52 ) содержит металлические усиливающие элементы, которые образуют угол, по меньшей мере, равный 10 °, с направлением по окружности (XX ‘), касательным к окружности шины. ,
      • рабочая арматура 6 , содержащая два рабочих слоя ( 61 , 62 ), каждый рабочий слой ( 61 9 0106, 62 ), состоящий из металлических усилителей, которые образуют угол не менее 15 ° и не более 45 ° с окружным направлением (XX ‘) и пересекаются от одного рабочего слоя к другому,
      • кольцевое усиление 7 образован круговой намоткой в ​​окружном направлении (XX ‘) слоя металлических усилителей 8 , идущих от начального радиально внутреннего конца 81 до конечного радиально внешнего конца 82 , образуя спираль, так что арматура обруча 7 содержит по меньшей мере два слоя обруча ( 71 , 72 ).

    РИС. 2 показано меридиональное сечение короны шины 1 согласно изобретению, имеющей:

      • протектор 2 ;
      • арматура каркаса 4 ;
      • арматура короны 3 , содержащая рабочую арматуру 5 , содержащую два рабочих слоя 51 и 52 , кольцевую арматуру 7 , содержащую намотку двух витков окружных усилителей 71 и 72 и защитное усиление 6 , содержащее два защитных слоя 61 и 62 .

    РИС. На фиг.3 показан прерывистый слой , 92, пялец , 72, , средняя линия которого образует угол D с окружным направлением XX ‘. Обвязочный слой 72 расположен радиально снаружи рабочего слоя 61 , который сам радиально расположен снаружи арматуры 4 каркаса.

    РИС. 4 показано соединение несплошности 92 между двумя частями слоев металлических усилителей 82 .Это соединение, выполненное с помощью эластомерного покрывающего материала, характеризуется его шириной LD, равной, по меньшей мере, 10 мм и, самое большее, 90 мм, и толщиной E, которая, по меньшей мере, равна толщине слоя металлических усилителей.

    РИС. 5 показана схематическая диаграмма изготовления арматуры пялец путем наложения двух слоев пялец 71 и 72 :

      • Для изготовления первого, самого внутреннего в радиальном направлении, слоя пялец 71 , намотка кольцо части слоя металлических усилителей начинается от начального конца 811 и заканчивается вторым, конечным концом 812 рядом с начальным концом 811 .Два конца образуют разрыв 91 в пяточном слое 71 ;
      • Для создания второго, наиболее удаленного в радиальном направлении, слоя пялец 72 , вторая часть слоя металлических усилителей наматывается в кольцо и накладывается на первый слой пялец 71 путем соединения двух концов, начальный конец 821 и конечный конец 822 соответственно, чтобы образовать разрыв 92 ;
      • Две неоднородности 91 и 92 расположены по окружности так, чтобы образовать угол B, по меньшей мере, равный 90 ° между собой.

    РИС. На фиг.6 показан вариант осуществления изобретения, в котором второй слой 72 пялец образован путем наматывания в кольцо двух частей металлических слоев, разделенных двумя неоднородностями , 921, и , 922, , которые образуют угол C, по меньшей мере, равный под углом 90 ° друг к другу в окружном направлении. Таким образом, во время изготовления второго слоя обруча , 72, можно использовать ненужные слои металлических усилителей, чтобы удовлетворить требованию минимального расстояния между неоднородностями.

    Изобретение реализовано на шине для большегрузного автомобиля строительного завода типоразмера 40.00R57. Шина согласно изобретению отличается от шины предшествующего уровня техники реализацией кольцевого усиления. В то время как шина предшествующего уровня техники была получена путем непрерывной намотки по спирали слоя металлических усилителей через два витка, как описано в документе предшествующего уровня техники WO 2016139348, каждый кольцевой слой кольцевой арматуры шины согласно изобретению был изготовлен посредством намотка в кольцо слоя металлической арматуры за один виток.

    LEAVE A REPLY

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *