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

толщина, СНиП, таблица, минимальный и максимальный слой

Содержание статьи

• 1 Задачи армирования
• 2 Основная функция защитного слоя
• 3 Факторы формирования толщины
• 4 Нормативы и допуски защитного слоя бетона
• 5 Ошибки
• 6 Восстановление защитного слоя бетона

Основание здания воспринимает нагрузки от всех его элементов и распределяет их на грунт. Долговременное сохранение прочности фундамента зависит от максимально точного соблюдения строительных нормативов с учётом всех нюансов. Наглядный пример: многие застройщики, решившие возвести фундамент дома своими руками, не понимают, что такое защитный слой бетона для арматуры. Другие понимают, но не соблюдают  установленные стандартами и правилами параметры такой защиты.

Задачи армирования

Наиболее востребованным типом фундамента в малоэтажном частном строительстве считается ленточный в различных вариантах исполнения.

Независимо от глубины заложения, монолитная лента, как правило, армируется. Это означает, что в опалубку устанавливается каркас из стальной арматуры. Его задача: компенсирование недостаточной пластичности бетона.

Арматурные пруты в фундаменте повышают его способность к сопротивлению при растяжении и изломе. Стальные стержни будут выполнять свои функции в ленте максимально долго, если сами будут защищены.

Коррозия и её последствия

Арматура, применяемая в устройстве фундаментов, должна соответствовать ГОСТам, учитывающим риск поражения металла коррозией. Но воздействие извне химическими соединениями часто непредсказуемо, опасность возникновения коррозии остаётся высокой.

В результате агрессивных воздействий могут образоваться очаги поражения металла, которые затем приведут к образованию пустот в бетоне, постепенному разрушению конструкции.

Варианты антикоррозийной обработки

Несмотря на наличие ряда способов антикоррозийной обработки металлов, для арматуры фундамента они неприемлемы. Например, способ горячего оцинкования не применяется потому, что защитное покрытие в процессе монтажа стержней в фундаменте легко повреждается, после чего не может выполнять свои функциональные задачи.

Кроме того, любой способ защиты арматуры с применением технологий нанесения на неё покрытий, — всегда дорог, значительно увеличивает стоимость фундамента.

Основная функция защитного слоя

Прослойка бетона между арматурой и внешней поверхностью призвана не допустить проникновения влаги к металлу.

Толщина защитного слоя бетона меняется в зависимости от ряда факторов, для всех вариаций разработаны стандарты. Для создания нужной толщины разработаны специальные фиксаторы, подложки.

Минимизировать контакт с влагой, создать для неё барьер, — это основная задача защитного слоя бетона.

Кроме того, на него возложен ещё ряд функций:

• точное позиционирование арматурной конструкции в фундаменте;
• защита металла от воздействия агрессивных химических соединений;
• обеспечение равномерного распределения воспринимаемых нагрузок, надёжности при монтаже гидроизоляции или отделки цоколя;
• повышение огнестойкости конструкции.

Факторы формирования толщины

Величины, определяющие основной параметр защитного бетонного слоя:

• Величина нагрузки на фундамент прямо пропорциональна толщине защищающего слоя.
• Чем больше толщина сечения арматурного прута, тем больший слой бетона требуется для защиты металла.
• Величина защитного слоя находится в прямой зависимости от климатических условий участка строительства, близости грунтовых вод, вида почв, температурных перепадов.

Параметры толщины бетонного защитного слоя обязательно обозначаются в проекте фундамента. Оптимальный показатель прослойки из монолитного бетона между поверхностью арматуры и стенкой основания подбирается в соответствии с требованиями нормативных документов.

Практическая реализация проектных решений, как правило, не требует особых знаний или дополнительных затрат — достаточно добросовестного следования стандартным рекомендациям.

Нормативы и допуски защитного слоя бетона

Величина защитного слоя бетона подробно расписана в нормативных документах.

СП 63.13330

Определяет минимальный слой бетона для защиты арматуры в 10 мм. Такой параметр допускается при условии, что он не менее диаметра продольного арматурного прута.

Для нерабочей конструктивной арматуры толщину слоя можно снизить на 0,5 см в сравнении с требованиями к рабочим стержням.

СП 50-101

Толщина слоя для рабочей продольной арматуры:

• ленточные и сборные основания, см – 3,0;
• фундаменты монолитные на бетонной подушке, см – 3,5;
• фундаменты без подготовки, см – 7,0.

СП 52-101

• ЖБК, эксплуатирующиеся в закрытых помещениях с влажностью в пределах либо ниже нормы, см – 2,0.
• ЖБК, работающие в закрытых помещениях с повышенной влажностью, см – 2,5.
• Конструкции открытого пространства, см – 3,0.
• Конструкции в грунте, см – 4,0.

Различие отдельных нормативов лишь в степени конкретизации условий эксплуатации либо в параметрах железобетонных изделий и конструкций.

Точные нормативы предназначены для проектировщиков и строительных организаций, но и самостоятельный застройщик найдёт в указанных документах исчерпывающую информацию.

Важно! Ни один норматив не определяет  максимальную толщину защитного слоя. Для неопытного практика этот факт означает, что «перебора» с толщиной быть не может, но минимальные параметры соблюдать необходимо.

Допуски

Допустимые отклонения от нормативных показателей регламентируются СНиП 3.03.01—87. Этим сводом правил в отношении несущих конструкций также пользуются профессиональные проектировщики и строители. При самостоятельном возведении фундаментов  можно ориентироваться на усреднённые рекомендации, — не более 0,5 см в сторону снижения толщины.

Изучение  указанного документа может способствовать снижению расходов на возведение фундаментов или иных конструкций при строительстве без проекта.

Ошибки

Наиболее частые допускаемые ошибки и дефекты:

• Арматурный каркас опирается непосредственно на подсыпку, подложки отсутствуют.
• Подпорки или подложки устраиваются из обрезков древесины либо иных влагопроницаемых материалов.
• Бетон в опалубке плохо утрамбован, неоднороден, имеются раковины и воздушные пузыри, — что не позволяет обеспечить защиту арматуры от воздействия влаги. 

Восстановление защитного слоя бетона

В период строительства здания и его последующей эксплуатации возможно разрушение защитного слоя бетона различной степени, вплоть до оголения арматуры.

Особенно часто поверхность бетона разрушается, когда фундамент уже построен, а здание планируется возводить на следующий сезон. Растрескивание, осыпание бетона – это следствие незагруженности фундамента в зимний период, связанное с промерзанием и пучинистостью грунта.

Другой вариант: на готовый фундамент складируют кирпич, брёвна, металл, ЖБИ — при этом повреждается поверхность ленты при небрежно выполняемых разгрузочных работах. Механические повреждения – это выбоины, сколы различных размеров.

До полного завершения строительства, особенно если оно затянулось по срокам, требуется проводить регулярный осмотр фундамента. При обнаружении дефекта – сразу же его устранить до возникновения необратимых коррозийных процессов в металле. Как правило, для ремонта достаточно очистить разрушенную часть и нанести на повреждённое место слой цементно-песчаного раствора с последующим выравниванием.

Крайне редко, но бывают случаи оголения арматуры при разрушении бетонного защитного слоя. В этом случае ржавчина зачищается металлическими щётками, проводится визуальный осмотр оголившихся очищенных стержней. При отсутствии глубоких раковин, сквозных язвочек, — арматуру вполне можно использовать, укрыв надлежащим слоем раствора.

Если уже пошла речь о ржавчине: не стоит её бояться. Очень часто металл приобретается задолго до начала строительства и хранится не в  самых благоприятных условиях. Перед закладкой арматуры в фундамент её следует слегка обстучать молотком. Продукт окисления, — ржавчина, осыпется и металл можно смело использовать по назначению.

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.

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.

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.

Системы защиты железобетонных конструкций

🕑 Время чтения: 1 минута

Цель обеспечения системы защиты состоит в том, чтобы продлить срок службы конструкции и уменьшить количество будущих ремонтов и скорость износа бетонных конструкций. Защитные системы состоят из материалов и способов, обеспечивающих следующие защитные качества:

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

При выборе защитной системы учитываются следующие факторы: 1. Стоимость жизненного цикла сравнивается для различных систем защиты, применимых в конкретной ситуации. Система защиты с наименьшими первоначальными затратами может быть на самом деле самой дорогой, когда затраты на будущие ремонты добавляются к прогнозируемому сроку службы конструкции. 2. В случае, если система защиты имеет предыдущий рекорд производительности, повышается уверенность в ее использовании.

Факторы, влияющие на эффективность выполненного ремонта и системы защиты, должны быть оценены. Ниже приведены некоторые из наиболее распространенных факторов, которые необходимо учитывать в проекте ремонта и защиты. a) Бетон низкого качества или неадекватное покрытие: Испорченный бетон с чрезмерным внутренним растрескиванием, внутренними пустотами, недостаточным уплотнением, неадекватной системой вовлеченных воздушных пустот или другими нестандартными условиями может вызвать коррозию арматурной стали и разрушение структура. Дефектная часть бетона удаляется при ремонте. Правильно подобранная система защиты может улучшить долговечность некачественного бетона, улучшить характеристики хорошего бетона и продлить срок службы любого ремонта.

Усиление защитных покрытий

Стальные и бетонные конструкции часто подвергаются воздействию многих неблагоприятных условий, которые не способствуют их эксплуатационным параметрам. Их необходимо защищать защитными покрытиями.

Эти покрытия бывают разных типов. Упрямые покрытия, жертвенные покрытия и еще немного из них.

Агрессивные коррозионные условия резко возрастают. Часто обнаруживается, что они способны сильно и серьезно повредить бетонные и стальные конструкции. Традиционно разработанные защитные покрытия, соответствующие их конечным функциональным потребностям; также могут иногда давать сбои в своих действиях, и, следовательно, они нуждаются в очень точном и соответствующем подкреплении.

Наиболее часто используемым армированием таких сверхпрочных покрытий является волокно. Углеродное волокно, стекловолокно и полипропиленовые волокна обычно используются для армирования защитных покрытий. Все эти волокна имеют свою специфическую функцию в зависимости от свойств материала.

Углеродные волокна являются наиболее универсальными из всех волокон, перечисленных выше. Они обладают высокой внутренней прочностью и превосходной инертностью к большинству разнообразных химических веществ с коррозионным v=величиной для бетона и стали. Иногда углеродные волокна заменяют стальные стержни, которые используются для армирования бетона. Армирование защитного покрытия углеродными волокнами – уникальная технология, требующая соответствующей инженерной подготовки для их смешивания с покрытием.

Армирование углеродным волокном

Точно так же стекловолокно обладает высокой прочностью и довольно хорошей химической стойкостью ко многим агрессивным химическим веществам. Стекловолокно соответствующей плотности следует выбирать в зависимости от конечной функциональной необходимости армирования стекловолокном. Стеклянные волокна обычно используются для армирования покрытия более чем в один слой.

Полипропиленовые волокна используются для армирования легких покрытий. У них мало ограничений для использования в качестве усиления защитного покрытия, поэтому они предпочтительнее в условиях бюджетных ограничений и для легких условий эксплуатации.

Исполнение волокна в качестве армирования защитного покрытия необходимо проверить на совместимость как волокна, так и покрытия по их механическим и динамическим свойствам.