Защитный слой бетона для арматуры в фундаменте

Содержание

1. Для чего необходим бетонный защитный слой.

2. Толщина защитных слоев.

3. Как обеспечивается соблюдение требуемой толщины защитного бетонного слоя.

4. Видео: Как можно самостоятельно изготовить фиксаторы для задания защитного бетонного слоя.

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 жесткость 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. 

1. 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. 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.

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.

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. 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.

• Создает 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.

• 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.

• 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.

2. 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.

— 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.

3. Как обеспечивается соблюдение требуемой толщины защитного бетонного слоя

В данной публикации мы не станем подробно останавливаться на иных правилах монтажа арматурного каркаса для фундамента. Это — очень обширная тема, и она хорошо рассмотрена в других статьях нашего портала. Если ознакомиться с рекомендуемыми инструкциями (к которым ведут ссылки), то становится понятно, что величина защитного слоя закладывается уже при проведении расчетов каркаса и составлении чертежей будущей арматурной конструкции. Но как соблюсти это уже на практике? Понятно, что нижний ярус арматуры должен быть приподнят над уровнем дна траншеи (котлована) на необходимую высоту. Полную безграмотность проявляют те «мастера», которые используют в качестве подпорок оставшиеся после монтажа опалубки обрезки доски или бруса. Дерево, во-первых, недолговечно, а во-вторых — не станет преградой для проникновения влаги.

И в местах таких опор под подошвой неизбежно появятся очаги распространения коррозии стальной арматуры Допустимый, но, скажем прямо, не самый идеальный вариант — использовать для подкладок обломки кирпича или бетона. Все равно «герметичность» защитного слоя в точках опоры будет недостаточной. Оптимальным вариантом видится применение специальных полимерных стоек. Они выпускаются различной высоты, то есть имеется возможность подобрать именно такие, какие требуются для данной конструкции. Стоимость их, особенно на фоне общих затрат на создание фундамента — совсем невелика. Но зато они имею полую конструкцию, которая также заполнится бетоном при заливке, и арматура будет «запечатана» бетоном по все длине. Аналогичным образом удобнее всего поступить и для создания необходимого просвета между внешними продольными прутьями и стеками опалубки. При заливке весьма тяжеловесного бетонного раствора каркас может сместиться, и его требуется надежно зафиксировать в определенном положении. Для этого применяются специальные фиксаторы—»звездочки» требуемого радиуса. Устанавливаются они буквально одним движением, и проблема решается сама собой. Кстати, можно посмотреть интересный видеосюжет, в котором мастер делится секретом самостоятельного изготовления бетонных фиксаторов для арматуры. Очень неплохой вариант в тех случаях, когда нет возможности приобрести специальные «стаканы» или «звездочки».

4. Видео: Как можно самостоятельно изготовить фиксаторы для задания защитного бетонного слоя

Защитный слой бетона для арматуры в фундаменте: факторы влияющие на толщину

Содержание

1. Зачем нужен
2. Факторы, влияющие на толщину
3. Толщина защитного слоя
4. Минимальный защитный слой
5. Как обеспечить нужную толщину при заливке
6. Использование фиксаторов
7. Заключение

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

Зачем нужен

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Факторы, влияющие на толщину

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

На параметр толщины бетона оказывают влияние следующие моменты:

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

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

Толщина защитного слоя

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

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

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

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

Минимальный защитный слой

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

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

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

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

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

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

С учетом типа изделий, минимальный бетонный слой равен:

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

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

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

Как обеспечить нужную толщину при заливке

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

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

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

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

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

Использование фиксаторов

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

• в виде вертикальных стоек;
• круглые.

Все другие фиксаторы являются производными от перечмсленных основных видов.

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

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

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

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

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

Заключение

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

Слой защитный бетонный к арматурному стержню

Требования к слою защитному бетонному для защиты арматуры приведены в п.3.5 и п.10.3 СП 63.13330.2012 (СП ​​63.13330.2018) Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Обновленная редакция СНиП 52-01-2003.

Защитный слой бетона — толщина слоя бетона от лицевой стороны элемента до ближайшей поверхности арматурного стержня.

Зачем нужен защитный слой бетона:

• обеспечение совместной работы арматуры с бетоном;
• обеспечение возможности соединения арматурных элементов и анкеровки арматуры в бетоне;
• безопасность арматуры от воздействия окружающей среды, в том числе агрессивного воздействия;
• обеспечение огнестойкости конструкций.

Согласно п. 10.3.2 и табл. 10.1 (СП 63.13330.2012, СП 63.13330.2018) толщина минимального защитного слоя бетона должна быть:

• В помещении с нормальной и пониженной влажностью не менее 20 мм.
• В помещении с повышенной влажностью (при отсутствии дополнительных мер защиты) не менее 25 мм.
• На открытом воздухе (при отсутствии дополнительных мер защиты) не менее 30 мм.
• В грунте (при отсутствии дополнительных защитных мероприятий), в фундаментах при наличии бетонной подготовки не менее 40 мм.

Важные указания!

1. Толщину защитного слоя бетона следует принимать не менее диаметра арматурного стержня и не менее 10 мм.

2. Для конструктивной арматуры (нерабочей) допускается уменьшение толщины защитного слоя бетона на 5 мм (по сравнению с требуемыми для рабочей арматуры).

3. Для сборных элементов (сборные плиты перекрытия и покрытия, балки и др.) толщина защитного бетонного слоя рабочей арматуры уменьшается на 5 мм.

4. В однослойных конструкциях из ячеистого бетона толщина защитного слоя во всех случаях принимается не менее 25 мм.

5. В однослойных конструкциях из легких и пористых бетонов классов В7,5 и ниже толщина защитного слоя должна быть не менее 20 мм, а для панелей наружных стен (без фактурного слоя) не менее 25 мм.

6. Толщина бетонного защитного слоя на торцах предварительно напряженных элементов по длине зоны передачи напряжений должна быть не менее 3d и не менее 40 мм для стержневой арматуры и не менее 20 мм для арматурных канатов.

7. Допускается защитный слой бетона сечения по опоре для предварительно напряженной арматуры с анкерами и без анкеров принимать таким же, как для сечения в пролете для предварительно напряженных элементов с сосредоточенной передачей опорных усилий при наличии стальная несущая часть и косвенное армирование (сварные поперечные сетки или охватывающие хомуты продольной арматуры).

8. В элементах с натянутой на бетон и расположенных в швеллерах натянутой продольной арматурой расстояние от поверхности элемента до поверхности швеллера следует принимать не менее 40 мм и ширину (диаметр) швеллера не менее, и до боковых граней не менее половины высоты (диаметра) швеллера.

9. При расположении предварительно напряженной арматуры в пазах или вне сечения элемента толщину бетонного защитного слоя, образуемого последующим торкретированием или любым другим способом, следует принимать не менее 20 мм.

 

Системы защиты железобетонных конструкций

🕑 Время чтения: 1 минута

Системы защиты железобетонных конструкций

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. 3. Внешний вид иногда может быть важным фактором при выборе системы. 4. При установке системы защиты необходимо осуществлять тщательный контроль, испытания и визуальные наблюдения. 5. При выборе защитной системы необходимо учитывать уровни шума и запыленности, обращение с опасными химическими веществами, их использование и утилизацию, 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 предыдущий ремонтный материал. 7. Необходимо учитывать ожидаемый срок службы системы в зависимости от воздействия преобладающих атмосферных условий. 8. Не должно быть серьезных проблем со здоровьем у работающих и возможности выхода из строя при проведении ремонтных работ.

Факторы, определяющие потребность в защитной системе

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. а) Бетон низкого качества или неадекватное покрытие: Испорченный бетон с чрезмерным внутренним растрескиванием, внутренними пустотами, отсутствием уплотнения, неадекватной системой вовлечения воздуха или другими нестандартными условиями может вызвать коррозию арматурной стали и деградацию 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. b) Неуместная арматурная сталь: При ремонте/установке защитной системы на неуместную сталь на концах, углах и крюках и стержнях с меньшим бетонным покрытием наносятся дополнительные материалы или покрытия. Катодная защита, извлечение хлоридов и добавки ингибиторов коррозии в ремонтные материалы также могут быть полезны для предотвращения или замедления коррозии в будущем. c) Проникновение воды: Вода может проникать в бетон под действием гидростатического давления, давления паров влаги, капиллярного действия и дождя. Движение воды в бетоне может происходить из-за трещин, пористого бетона, недостатка вовлеченного воздуха, структурных дефектов или неправильно спроектированных или функционирующих швов. Эта влага вызывает коррозию арматуры, повреждения от замерзания и оттаивания, просачивание внутрь конструкции и возможное повреждение конструкции. При проектировании системы защиты пытались уменьшить движение воды и напрямую контролировать ржавление стали. d) Карбонизация: Карбонизация – это снижение защитной щелочности бетона, вызванное поглощением углекислого газа и влаги. В обычном бетоне арматура защищена естественно высокой щелочностью (pH выше 12) бетона вокруг арматуры. Вокруг арматурной стали образуется защитный оксидный слой, который помогает предотвратить коррозию арматурной стали в присутствии высокой щелочности. Поглощение углекислого газа и воды внутри бетона приводит к снижению полезной щелочности бетона в результате процесса, называемого карбонизацией. Шансы на коррозию значительно возрастают, когда pH падает ниже 10. Стержни, расположенные близко к внешней поверхности, подвержены воздействию карбонизации и не защищены от коррозии. Барьерные покрытия могут обеспечить защиту от карбонизации в будущем, если бетонного покрытия недостаточно. В противном случае для защиты стали от коррозии в будущем можно использовать систему катодной защиты или повторное ощелачивание бетона. e) Анодное кольцо (эффект ореола): Этот эффект возникает, когда существующая арматура выходит из основного бетона в ремонтный раствор или новый бетон. Это приводит к увеличению разности электрических потенциалов на линии соединения между новым и исходным бетоном. Анодное кольцо или эффект ореола — это разрушение, возникающее из-за ускоренной коррозии арматуры в основном бетоне сразу за краем ремонтируемого участка. Коррозия происходит на аноде, обычно в основном бетоне, поскольку электроны притягиваются к катодной части арматуры незагрязненного ремонтного материала. Накопление ржавчины создает большое внутреннее давление на поверхности арматуры, что приводит к отслаиванию бетона. Присутствие хлоридов ускоряет этот процесс. Барьерные покрытия на арматурной стали включают эпоксидные смолы, латексные суспензии или покрытия с высоким содержанием цинка, которые могут частично помочь контролировать коррозионную активность; но есть проблемы с полевыми приложениями. Катодная защита, извлечение хлоридов и гальванические аноды также могут использоваться для защиты стали от коррозии. Однако необходимо учитывать экономику этих решений. f) Трещины: Ремонт трещин обычно является первым этапом любого ремонта или защиты. Вода, присутствующая в трещинах, может привести к коррозии и проблемам с замерзанием и оттаиванием в холодном климате. Причину появления трещины необходимо выяснить до проведения ремонтных работ. Структурные трещины должны быть отремонтированы таким образом, чтобы передача нагрузки могла происходить через трещину. Впрыск эпоксидной смолы используется для обеспечения герметизации трещины. Активные трещины, особенно из-за тепловых изменений при внешнем воздействии, должны быть отремонтированы, чтобы обеспечить возможность движения в будущем. Трещины, подверженные тепловому смещению, могут быть отремонтированы путем создания правильно спроектированных деформационных/усадочных швов. Использование герметиков, химических растворов, эластомерных покрытий и эпоксидных смол с высоким удлинением может устранить движущиеся трещины. Ремонт активных трещин на внешних воздействиях может быть затруднен. Большинство материалов, используемых для ремонта трещин, чувствительны к температуре и не могут укладываться при температуре ниже 4 °C. Также желательно проводить ремонт, когда ширина трещины близка к максимальной, поскольку большинство гибких материалов, используемых для ремонта активных трещин, работают лучше при сжатии, чем при растяжении.