Защитный слой бетона для арматуры в фундаменте без бетонной подготовки

Защитный слой бетона для арматуры в фундаменте

При монтаже несущих конструкций с использованием процесса армирования возникает вопрос о защите арматурных прутьев от воздействия окружающих факторов. И в первую очередь интересует, какой должна быть толщина защитного слоя бетона, который выполняет защитную функцию для арматуры в фундаменте. Именно благодаря ему металлические прутья в фундаменте будет надёжно закрыты от разного рода воздействий.

Что же представляет собой такая защита? Это высота смеси, рассчитываемая от верхней точки фундамента до начала металлических прутьев. В первую очередь он необходим для создания единой конструкции, которая позволяет обеспечить прочность основания. Также наличие бетона нужной высоты позволяет защитить целостность арматурной конструкции на долгое время.

Основные факторы

Необходимо правильно вычислить высоту защищающего слоя. Это очень важное условие для сохранения всех металлических конструкций фундамента от коррозии и других воздействий. Если данная величина будет рассчитана неверно, то это может повлечь за собой негативные последствия. Например, если она будет слишком тонкая, то возможно проникновение разрушающих факторов вглубь конструкции и целостность арматуры может нарушиться.

Если, наоборот, будет толще нормативных показателей, то это может существенно ударить по карману. Итак, высота защищающего слоя зависит от таких нюансов:

• Какую роль выполняют арматурные прутья: рабочую, продольную или поперечную.
• Как нагружена арматура: напряжённая или нет.
• Виды несущей конструкции: опоры, плитный фундамент, ленточный фундамент и т.д.
• Какая высота армирующего пояса и какое диаметральное сечение используемых металлических прутьев.
• В каких условиях используется: на открытом воздухе, в помещении, при контакте с грунтами, при каком уровне влажности.

Выбор оптимальной толщины

Все конкретные данные о защитном слое бетона представлены в нормативных документах. Эти нормы являются оптимальными для защиты металлических конструкций в различной бетонной продукции. Рассмотрим те, которые чаще всего встречаются при выполнении такого рода работ.

• В случае, когда арматура размещается продольно и является ненапрягаемой или же натяжной, то защитный слой должен быть по величине равный или чуть больше диаметрального сечения стержня.
• Если речь идёт о фундаментных балках или фундаментах сборного типа, то толщина слоя бетона составляет 3 см.
• В монолитных основаниях с присутствием бетонной подготовки – 3,5 см. В тех же монолитных основаниях, но с отсутствием бетонных подготовок – слой 7 см.
• Если бетонная подготовка не используется или же основание монтируется на каменистом грунте, то защита уменьшается до 4 см.

Предоставим таблицу оптимальных значений данных величин.

Приведём некоторые данные по требованиям ACI 318-05: В принципе почти во всех случаях защищающий слой из бетона должен соответствовать диаметру арматуры, которая используются. Если же защищающий бетон превышает 5 см, то необходимо укреплять его с помощью конструктивной металлической сетки.

• Защита на внешней стороне фундамента для арматуры с диаметральным сечением 20 мм составляет от 2,5 см до 4 см. Если диаметральное сечение более 20 мм, то размеры слоя защиты увеличивают до 5 см.
• Бетонный слой для арматуры с диаметром до 40 мм со стороны, которая не подвергается воздействию внешних факторов, составляет 2 см.

Для того, чтобы зафиксировать требуемую величину бетонной защиты, используют специальные приспособления. Особенно они востребованы для установления нижних и боковых частей армирующего пояса. Их устанавливают на основании углубления фундамента и по бокам таким образом, чтобы они упирались об опалубку и зажимали армирующую конструкцию. Эти устройства не должны изготавливаться с помощью обрезков арматуры или с применением деревянных брусочков. Лучше всего приобрести уже готовые пластиковые фиксаторы.

Посмотрите видео, как правильно залить арматуру необходимым слоем цемента.

Показатели для поперечной арматуры

Для металлических прутьев, которые выполняют функцию поперечных соединений, величина слоя защищающего бетона, зависит от размеров разреза конструкции. Если его значение не превышает 25 см, то толщина защиты 1 см. Если же сечение более 25 см, то величина составляет– 1,5 см. Приведём некоторые данные максимально допустимых отклонений для защитного бетонного слоя:

В случае усиления бетонных конструкций, размер защиты из бетона должен составлять не меньше двух, а то и трёх значений диаметрального сечения арматурных стержней. Если выполняются работы с присутствием элементов, которые содержат продольный нагрузочный каркас, и он располагается в специализированных каналах с натягиванием на бетон, то толщина его должна составлять никак не меньше 40 мм и обязательно учитывается значение диаметрального сечения самого канала.

Рекомендуем посмотреть видео, рассказывающее о заливке поперечной арматуры.

Если нагрузочные элементы размещают со стороны влияния на них природных условий, то значение размера защиты из бетона составляет не менее 2 см. Устанавливаемые каркасы армирующих сеток или арматурных стержней располагаются на определённом расстоянии от концов элемента. Его самое меньшее допустимое значение таково:

Требования к напрягаемым элементам

• Для балок длиной до 9 м, стеновых панелей с пролётом до 18 м, сборных плит – 10 мм.
• Для сборных колон длиной более 18 м – 15 мм.
• Для сборных участков длиной более 18 м – 10 мм.
• Для монолитного фундамента, длина которого не более 6 м, а диаметр прутьев не больше 40 мм – 20 мм.
• Для монолитных сооружений любой длины, с диаметром стержней более 4 см – 20 мм.

Защитный слой бетона для арматуры в фундаменте: выясняем необходимую толщину защитного слоя бетона

Фундамент – основа любого здания, от которой зависит прочность и долговечность всего строения в целом. То есть значение этого «нулевого цикла» строительства – сложно переоценить: всё должно быть выполнено на основании расчетов и со строгим соблюдением всех установленных правил.

Защитный слой бетона для арматуры в фундаменте

Самым, пожалуй, универсальным, и оттого – наиболее популярным у частных застройщиков является ленточный фундамент. Довольно широко в последнее время применяется и плитная разновидность. Органичное сочетание монолитного бетона и правильно смонтированного армирующего каркаса обеспечивает надежность основы для дальнейшего строительства. Но арматурные пруты, придающие необходимую пространственную жёсткость железобетонной конструкции, сами нуждаются в определенной защите. Это налагает дополнительные требования к формированию каркаса. А если точнее – должен обязательно выдерживаться защитный слой бетона для арматуры в фундаменте.

Это вовсе не мелочь, как могут подумать некоторые начинающие строители. И толщина этого слоя тоже подчиняется определенным правилам, о которых как раз и пойдет речь в настоящей публикации.

Для чего необходим бетонный защитный слой

Если посмотреть на чертежи или фотографии правильно смонтированных армирующих каркасов будущих железобетонных конструкций , подготовленных к заливке раствора, то можно сразу заметить, что арматурные пруты никогда не касаются стенок опалубки. Таким образом, после заполнения бетоном и его созревания между металлическими деталями и краем конструкции всегда получается прослойка определенной толщины. Именно она в технической документации и в практике строительства и называется «защитным слоем».

Армирующий каркас компенсирует недостаток бетона – низкую прочность при нагрузках на растяжение или излом. То есть надёжность конструкции в равной мере зависит и от качества бетонирования, и от правильности ее армирования.

Сами по себе арматурные пруты, изготовленные в соответствии с ГОСТ, обладают необходимым запасом прочности и рассчитаны на длительную эксплуатацию. Однако, сталь неустойчива к воздействию на нее химических соединений и влаги – от коррозии избавиться полностью не удается . Ну а если делать каркас из металла, не подвергающегося коррозии, то такое строительство становится чрезвычайно дорогим – нерентабельным.

Цены на арматуру

Для максимально возможного снижения негативного влияния на металл используются способы антикоррозийной обработки арматурного прута — оцинкованием и оксидированием. Но и подобный подход тоже дешевым не назовешь , да и не дает он абсолютной застрахованности от возникновения коррозийных процессов. Это связано с тем, что защитная пленка не обладает слишком высокой прочностью, так как ее толщина составляет всего несколько микрон. Поэтому неаккуратная транспортировка или сварка легко нарушают целостность покрытия. Теряется защита и на торцах в местах реза прутов.

Заполнение опалубки бетонным раствором: острые края заполнителя – щебенки также способны повредить тонкое антикоррозионное покрытие арматуры

Еще одной опасностью для защитного слоя на арматуре являются наполнители бетонного раствора, представляющие собой щебень или гравий. При заполнении опалубки с установленным в ней арматурным каркасом грубым бетонным раствором , острые края камня легко повреждают гальванический или цинковый слой.

А так ли опасна коррозия арматурного каркаса? Может, особой беды в этом и нет?

Увы, но опасность действительно велика. И дело даже не столько в том, что сами пруты теряют свои прочностные характеристики – чтобы такая потеря стала ощутимой, потребуется немало времени (хотя и этот аспект нельзя сбрасывать со счетов).

Но очаги коррозии внутри железобетонной конструкции неизбежно ведут к появлению внутренних пустот. Сначала, вроде бы, небольших, но довольно быстро расширяющихся, превращающихся в трещины, которые под действием влаги и отрицательных температур приводят к эрозии, разрушению, осыпанию бетона. А вот это уже – беда серьезная , требующая принятия срочных мер.

Коррозия арматурного каркаса приводит не только к снижению прочностных характеристик стальных прутов, но довольно быстро может проявиться эрозией и разрушением поверхностного слоя всей железобетонной конструкции

Поэтому арматурный каркас, находящийся внутри бетонного монолита, необходимо в максимальной степени отгородить от проникновения к нему влаги в любом виде. Необходим барьер от агрессивного воздействия различных химических растворов, образующихся вследствие ставшего уже обыденным явлением техногенного загрязнения воздуха и грунта. Кстати, немалую роль в нейтрализации процессов химической коррозии играет щелочная среда, присущая бетону.

Вот в роли такой преграды и выступает прослойка, называемая «защитный бетонный слой». Но этим ее функции не ограничиваются. По сути, правильно созданная прослойка обеспечивает стабильную комплексную «работу» стального прута и бетона.

Цены на цемент

Итак, защитный бетонный слой выполняет следующие функции:

• Обеспечивает требуемое позиционирование арматурного каркаса внутри бетонного массива.
• Способствует равномерному распределению нагрузки на арматуру и основную массу бетона.
• Защищает металл от влаги, химических реагентов, иных негативных внешних воздействий, возникающих при сезонных изменениях погодных условий.
• Создаёт возможность качественной анкеровки (закрепления) арматуры в бетоне для обустройства стыковки арматурных каркасов соседних ж/ б-конструкций или переходов на другой уровень.
• Значительно повышает огнестойкость железобетонной конструкции.
• Служит надежным основанием для последующего монтажа дополнительной защиты ( гидро — и термоизоляции), на надземных участках фундамента – цокольной отделки.

Толщина этого защитного слоя берется «не с потока». Если она будет меньше установленной нормативами, то металл все равно начнет постепенно разрушаться коррозией. В то же время выдерживать ее чрезмерно большой (не нарушая при этом расчетных размерных параметров арматурного каркаса) – возрастут общие затраты на строительные материалы. Поэтому , необходимо выбрать единственно верный вариант этого параметра, который, как говорилось выше, нормируется СНиП.

Зависит толщина защитного слоя от следующих моментов:

• Диаметр и тип арматурного прута. Чем больше размер прута в сечении, тем толще должен быть защитный слой
• Сила и характер механической нагрузки на фундамент.
• Условия окружающей среды, в которые будет эксплуатироваться конструкция. Например, если фундамент устанавливается на влажных почвах, необходима надежная гидроизоляция конструкции. И в этом случае толщина защитного бетонного слоя должна быть максимально допустимой. Более подробная информация, касающаяся воздействия на железобетонную конструкцию внешних агрессивных сред, находится в СНиП 2.03.11 — 85 «Защита строительных конструкций от коррозии» в пунктах 2.18.- 2.29. и таблицах № 9 — 11.

Позаботьтесь о фундаменте – он требует утепления и гидроизоляции!

К сожалению, очень многие неопытные строители игнорируют вопросы дополнительной защиты основания дома от воздействия влаги и отрицательных температур. Чтобы обеспечить максимальную долговечность здания и комфортность проживания в нем необходимо провести комплекс работ по гидроизоляции фундамента тем или иным способом, а затем выполнить и утепление фундамента . Обо всем этом – в специальных публикациях нашего портала.

• Тип строения или отдельно расположенного железобетонного изделия. Размеры слоя для каждого из типов нормируются специальными документами.
• Технические эксплуатационные условия. В арматурном пруте, используемом в конструкциях с большой нагрузкой, возникает большее напряжение, чем в тех, которые имеют незначительную нагрузку. Стало быть, и защита для него должна быть более полноценной.

Расположение арматуры с разной нагрузкой в типовом каркасе ленточного фундамента

• Функциональная нагрузка на металлические изделия. Арматура в каркасе может быть конструктивной, распределительной или же рабочей. Каждый тип прута монтируется в каркас соответственно рекомендациям, данным в нормативных документах по возведению и обустройству железобетонных и бетонных конструкций.

Толщина защитных слоев

Конкретные значения толщины защитного слоя бетона устанавливаются нормативными документами — СНИП и созданными на их основе Сводами Правил. При этом обязательно учитываются особенности железобетонной конструкции, о которых было сказано выше.

Нормативы «разбросаны» по нескольким документам, поэтому попробует все же сделать некую «сублимацию», чтобы картина получилась максимально наглядной.

• Если обратиться к положениям СНиП 52 — 01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции», пункт 7.3 «Требования к армированию», то в их подпунктах о защитном слое сказано, что толщина защитного слоя бетона должна быть не меньше диаметра арматурного прута, но при этом и не меньше 10 мм.
• Теперь – Свод Правил СП 50 — 101-2004 «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений». Здесь уже информация – более конкретная:

— Для продольной рабочей арматуры фундаментных балок (ленточных фундаментов) и сборных оснований толщина защитного слоя должна выдерживаться не менее 30 мм.

— Для монолитных фундаментов рекомендуется выполнять бетонную подготовку основания, толщиной 100 мм. Допускается трамбованное песчаное или щебенчатое заполнение с последующей заливкой стяжки. В обоих этих случаях толщина защитного слоя для продольной рабочей арматуры в области подошвы должна составлять не менее 35 мм.

— Если монолитный фундамент, по обоснованным соображениям, будет заливаться без упомянутой выше бетонной подготовки, только на песчано-щебеночную подушку, то защитный слой в области подошвы должен составить не менее 70 мм.

• Следующий регламентирующий документ – Свод Правил СП 52 — 101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры». Он дает нам следующую информацию:

— Для железобетонных конструкций, расположенных в закрытых помещениях с нормальным или пониженным уровнем влажности, для рабочей арматуры достаточно толщины защитного слоя 20 мм.

— То же, но для помещений с повышенным уровнем влажности и без проведения в них специальных дополнительных защитных мероприятий, толщина защитного слоя возрастает до 25 мм.

— Для железобетонных конструкций, расположенных на открытом воздухе, без проведения дополнительных защитных мероприятий, потребуется слой в 30 мм.

— Для конструкций, расположенных в грунте, в том числе и в фундаментах при выполнении бетонной подготовки, устанавливается минимальная толщина слоя в 40 мм.

При использовании сборных элементов толщина защитного слоя для них может быть уменьшена на 5 мм.

Для конструктивной арматуры показатели толщины защитного слоя также могут быть уменьшены на 5 мм по сравнению с нормативами для рабочих прутов. Но при этом все равно соблюдается жесткое правило, чтобы толщина слоя не стала меньше диаметра самой арматуры.

• Еще один очень интересный документ. Если посетить форумы профессиональных строителей, то можно заметить массу положительных отзывов о справочном пособии «Проектирование железобетонных конструкций» под редакцией доктора технических наук А. Б. Голышева . Эта книга вышла еще в 1985 году в Киевском издательстве « Будiвельник », затем неоднократно переиздавалась. И, по мнению многих профессионалов — ничего лучше до сих пор для практических расчетов не предложено. Есть смысл ознакомиться и с рекомендациями этого справочного пособия:

— Толщина защитного слоя для сборных фундаментов и фундаментных балок, вне зависимости от сечения – 30 мм.

— Для монолитных фундаментов, устраиваемых на бетонной подготовке, или без нее , но на скальной грунте – 35 мм.

— Монолитные фундаменты без предварительного выполнения бетонной подготовки – 70 мм.

— Для поперечной, распределительной и конструктивной арматуры, если минимальный размер сечения (высота или ширина) конструкции менее 250 мм, толщина защитного слоя должна составлять не менее 10 мм. При размерах сечения более 250 мм этот параметр возрастает до 15 мм. Понятно, что им в этом случае действует единое правило – толщина не может быть меньше диаметра арматурного прута.

Этим же пособием рекомендуется толщина защитного слоя с торцевых сторон продольных и поперечных арматурных прутьев, проходящий по все длине или ширине железобетонной конструкции.

— Для сборных элементов длиной до 9 метров включительно – 10 мм.

— Для монолитных элементов длиной до 6 метров, при диаметре арматуры до 40 мм – 15 мм.

— Для монолитных элементов длиной свыше 6 метров при диаметре арматурных прутов до 40 мм, а также для конструкций любой длины при диаметре прутов более 40 мм – 20 мм.

• Наконец, стоит посмотреть еще и на СНиП 3.03.01 — 87 «Несущие и ограждающие конструкции», в котором оговорены возможные отклонения от заданных параметров толщины защитного бетонного слоя :

Что такое защитный слой бетона?

Для увеличения срока эксплуатации зданий и сооружений требуется защитный слой бетона – это нанесенная прослойка строительного раствора, отделяющая металлическую арматуру монолита от наружной среды. Его толщина утверждается строительными нормативами и зависит от режима эксплуатации, нагрузки, технологии заливки. Нарушение этих требований приводит к активизации коррозионных процессов, ускоренному разрушению конструкций.

Главная функция защитного слоя бетона – изолирование металлических элементов конструкции от негативного внешнего влияния. Он обеспечивает и другие функциональные преимущества конструкций:

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

Защитный слой продлевает срок службы бетонного монолита, снижая затраты на обслуживание, восстановление поврежденных конструкций или сооружений.

От чего зависит толщина защитного покрытия?

От толщины защитного слоя бетона для металлической арматуры зависит его функционал. При этом избыточная толщина приводит к перерасходу материалов и увеличению массы конструкции, что негативно сказывается на качестве и рентабельности строительства. Защитный слой оптимальной толщины зависит от ряда факторов:

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

Правильно подобранная защита оберегает арматуру от коррозии. Улучшает взаимосвязь строительного раствора с металлическим каркасом и ограничивает негативные воздействия.

Нормативные показатели толщины

Чтобы подобрать защитный слой пользуются общепринятым правилом. Оно говорит, что минимальная толщина защитного слоя бетона для арматуры – на 5-7 мм больше ее диаметра. Такое покрытие подходит для монолитных построек, где используется тяжелый раствор.

Создавая защитный слой бетона для арматуры в фундаментах необходимо учитывать, что он не может быть меньше 10 мм. Если в строительную смесь входит щебень более крупной фракции, минимальная толщина равна его размеру.

Если применяемая арматура не имеет предварительного напряжения, то минимальная толщина, в зависимости от эксплуатационных условий составляет:

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

Для монолитов из железобетона, изготавливаемых на заводе, размер покрытия может быть уменьшен на 5 мм, но не меньше диаметра применяемой арматуры.

При изготовлении ЖБИ действуют дополнительные положения для защитного слоя:

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

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

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

Защитный слой бетона рассчитывается согласно СП путем применения методик, основанных на магнитной диагностики, не разрушая конструкции. Эти нормативы отражаются в таблице:

Чтобы при заливке точно выдерживать толщину защитного слоя, рекомендуется использовать специальные технологии:

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

Восстановление защитного слоя бетона

Со временем на бетонных и железобетонных монолитах появляются дефекты, вызванные негативными воздействиями. Это приводит к появлению мелких трещин, сколов, расширяющихся со временем, в результате чего защитный слой не выполняет возложенные на него функции. Разрушения возникают под воздействием таких факторов:

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

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

• Усиление бетонных конструкций;
• Монтаж дополнительных поперечных стоек;
• Тщательная заделка образовавшихся сколов, трещин;
• Реставрация поверхности поврежденного участка.

Для реставрации защитного покрытия бетона применяются цементные растворы высокого качества с использованием опалубки и дополнительного армирования путем установки стальных анкеров или стержней. Работы можно выполнять различными способами:

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

При ремонте рекомендуется увеличить толщину раствора на 5-10 мм, чтобы гарантировать, что он выдержит нагрузки и не начнет снова разрушаться. Особое внимание нужно обратить на смесь, изготавливаемый на цементе высоких марок, для обеспечения качественной адгезии с разрушенной поверхностью.

Защитный слой бетона несет важнейшую функцию по сохранению технических свойств арматуры и монолита, продлевая срок службы зданий и сооружений. При минимальных повреждениях нужно немедленно восстанавливать его, иначе ремонт бетонных элементов займет гораздо больше времени и потребует значительных материальных затрат.

Защитный слой бетона для арматуры

Коровин Сергей Дмитриевич

Магистр архитектуры, закончил Самарский Государственный Архитектурно-Строительный Университет. 11 лет опыта в сфере проектирования и строительства.

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

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

Точное соблюдение технологии монтажа армирующих элементов позволяет:

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

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

Показатели для определения размеров

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

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

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

Нормативные показатели

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

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

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

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

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

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

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

В техническом руководстве по проектированию железобетонных изделий приведены дополнительные условия:

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

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

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

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

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

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

Применение готовых фиксирующих деталей

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

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

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

Применение пластиковых фиксаторов для монтажа стальной арматуры позволяет:

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

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

Ремонт при образовании повреждений

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

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

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

Полный комплекс ремонтных работ должен включать:

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

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

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

Краткие выводы

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

Защитный слой бетона для арматуры в фундаменте

Прочность и долговечность возводимой конструкции во многом зависит от ее фундамента. Основание принимает нагрузку от всех вышележащих элементов на себя и равномерно распределяет ее на грунт. Для того, чтобы оно сохраняло свою прочность и имело достаточную устойчивость, важно уделять повышенное внимание при его сооружении, все работы должны вестись со строжайшим соблюдением строительных нормативов и правил.

Защитный слой арматуры

Наиболее универсальным и популярным видом фундамента считается ленточный, именно к нему чаще всего обращаются частные застройщики. Для более сложных случаев, используется дорогостоящий, но и наиболее прочный плитный фундамент. Они отличаются конструктивно, но в плане материалов идентичны. Их надежность обеспечивается рациональным сочетанием армирующего каркаса и монолитного бетона.

Как мы знаем, основная задача армирования – это компенсирование недостатка бетона в пластичности, т.е. повышения способности на растяжение и излом. Но для многих является неожиданностью, что арматурные пруты, обеспечивающие жесткость конструкции, сами нуждаются в защите.

Может быть, вы замечали, что при правильно смонтированных каркасах арматура никогда не соприкасаются со стенками опалубки. Между краем конструкции и непосредственно металлическими элементами существует прослойка, которая в строительной литературе называется – «защитный слой бетона».

Для чего нужен защитный слой бетона?

Сталь в арматуре, несмотря на соответствие нормам ГОСТ, все равно подвержена воздействию внешних химических соединений, т.е. присутствует достаточно высокий риск возникновения коррозии.

Очаги коррозии приводят к образованию внутренних пустот, а значит начинается процесс нарушения целостности и однородности конструкции. Это, в свою очередь, снижает эксплуатационные характеристики основания, начинаются деформации, появляются трещины и в конечном итоге происходит разрушение.

Для того чтобы предотвратить эрозию стали, ее подвергают антикоррозийной обработке (оцинковке). Суть процесса заключается в том, что внешний слой изделия покрывается тончайшей пленкой всего в несколько микрон, который не дает металлу окисляться. Но этот способ тоже не дает 100% гарантии, что сталь сохранит свои первоначальные качества, так как любая неаккуратная транспортировка, может привести к повреждению защитного слоя и соответственно к возникновению коррозии. Стоит отметить, что сама процедура стоит достаточно больших средств и приводит к значительному удорожанию материала.

Поэтому главная задача при возведении фундамента, отгородить арматурный каркас от возможного контакта с влагой. В качестве барьера и выступает защитный слой бетона, который огораживает конструкцию от возможных химических раздражителей.

Основные функции

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

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

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

Толщина защитного слоя бетона

Существует несколько основных факторов, которые определяют величину защитного слоя бетона фундамента:

• Характер и величина нагрузки на фундамент. Прямая зависимость между величиной нагрузки и толщиной защитного слоя.
• Особенности арматурного прута. Аналогично, толщина напрямую зависит от величины прута в сечении, чем больше стержень, тем больший слой нужно предусматривать.
• Условия эксплуатации арматурного прута. Особенности окружающей среды, где и происходит возведение фундамента (температура, влажность, почвы).

Толщину защитного слоя бетона для арматуры фундамента не следует определять «на глаз». Существуют строгие нормативы, в частности, СП 63.13330.2012 (СНиП 52-01-2003) «Бетонные и железобетонные конструкции», СП 50—101-2004 «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений», СП 52-101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры», достаточно подробно определяют величины минимальной и максимальной толщины защиты для арматуры, возможные отклонения и прочие параметры.

Защитный слой арматуры в бетоне определяется СНиП и СП, поэтому необходимо четко следовать указанным требованиям.

Минимальные и максимальные показатели защитного слоя

При вычислении толщины защитного слоя бетона для арматуры следует руководствоваться вышеуказанным сводами правил (СНиПами) и прочими нормативными документами, разработанными на их основе.

Так, согласно СП 63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции», минимальный защитный слой бетона для арматуры – 10 мм, но не менее диаметра прута.

СП 50—101-2004 предоставляет уже более конкретную информацию.

Продольная арматура:

• 30 мм – толщина защитного слоя для ленточных фундаментов и сборного типа;
• 35 мм – для монолитных фундаментов с дополнительной бетонной подготовкой;
• 70 мм – защитный слой бетона для арматуры в фундаменте без подготовки.

Поперечная арматура:

• 10 мм – стенки и плиты толщиной менее 100 мм.
• 15 мм – бетонные конструкции с сечением менее 250 мм и стенке более 100 мм.
• 20 мм – бетонные конструкции с сечением менее 250 мм.

Следующий регламент СП 52-101-2003 указывает на еще более конкретные ситуации:

• 20 мм – железобетонные конструкции, располагающиеся в закрытых помещениях (нормальный/пониженный уровень влажности);
• 25 мм – конструкции, располагающиеся в закрытых помещениях (повышенный уровень влажности);
• 30 мм – конструкции, располагающиеся в открытом пространстве;
• 40 мм – конструкции, располагающиеся в грунте.

Следующий интересный документ, который тем не менее, не является нормативным, справочное пособие под редакцией А.Б. Голышева «Проектирование железобетонных конструкций». Многие профессиональные строители утверждают, что наиболее ценные практические расчеты представлены именно здесь. В книге приводится следующие утверждения:

• 30 мм – толщина защитного слоя для сборных и балочных фундаментов;
• 35 мм – монолитные фундаменты на бетонной подготовке или на скальном грунте;
• 70 мм – монолитные фундаменты без предварительной подготовки.

Это пособие также регламентирует защитный слой арматуры с торцевых сторон поперечных и продольных прутьев, которые проходят по всей длине/ширине конструкции:

• 10 мм – сборные элементы длиной до 9 м;
• 15 мм – монолитные элементы длиной до 6 м при диаметре арматуры до 40 мм;
• 20 мм – монолитные элементы длиной от 6 м при любом диаметре арматуры.

Стоит отметить, что максимальный защитный слой бетона для арматуры не регламентируется ни в одном документе.

Для вашего удобства, чуть ниже мы собрали все цифры в единую таблицу.

Защитный слой бетона для арматуры – Таблица по СНиП

Применение армированного каркаса