К сожалению, существует реальная угроза. Дело не только в том, что арматурные пруты со временем утрачивают свои прочностные характеристики — хотя этот фактор тоже стоит принимать во внимание. Для ощутимой потери этих свойств потребуется значительное время и бездействие, однако игнорировать его нельзя, так как это может привести к серьезным последствиям для целостности конструкции.
Защитный слой бетона для арматуры
Защитным слоем в железобетонных (ЖБ) конструкциях называют тот слой бетона, который находится между армирующим каркасом и поверхностью микросекунды. Толщина этого слоя, важный параметр, определяется нормативными документами и должна быть достаточной для обеспечения надежной защиты арматуры от коррозии, которая может происходить в случае механического повреждения бетонной оболочки.
Ошибки, совершенные при укладке арматурной сетки или каркаса, могут привести к уменьшению толщины защитного слоя и, как следствие, усиленному воздействию химической и электрохимической коррозии на металлические элементы. В самых критических случаях открытие стальной арматуры может вызвать нарушение целостности железобетонных конструкций, что ведет к их разрушению.
Соблюдение технологии монтажа армирующих элементов позволяет добиться:
- надежного закрепления стальных прутов в теле бетона, что предотвращает их смещение;
- равномерного распределения нагрузок по всей конструкции, снижая риск возникновения локальных перегрузок;
- долговременной защиты арматуры от негативных воздействий внешней среды.
Поскольку правильная установка арматуры является критически важной на этапе изготовления железобетонных изделий и заливки монолитов на строительных площадках, то игнорировать этот аспект просто недопустимо.
Показатели для определения размеров
Минимальная толщина защитного слоя бетона для арматуры прописана в Своде Правил (СНиП) 52-01-2003. Этот документ определяет толщинуа, основываясь на нескольких исходных данных:
- марке и расчетном диаметре арматурных прутов, что важно для оценки их прочностных характеристик;
- типе железобетонных изделий, так как для разных типов изделий могут потребоваться разные толщины;
- уровне расчетных механических нагрузок, что напрямую влияет на надежность конструкции;
- геометрических размерах ЖБ элементов, которые имеют значение для распределения нагрузок;
- ожидаемых эксплуатационных условиях, таких как климатические особенности и наличие агрессивных сред.
В этом документе также подчеркивается, что толщина защитного слоя должна быть оптимальной для того, чтобы избежать недостатков: слишком тонкий защитный слой не обеспечит прочности и безопасности конструкции, в то время как чрезмерно толстый слой приводит к нецелесообразным затратам и потере необходимой прочности.
Что может быть проще – установить «звездочки»-фиксаторы, которые помогут сохранить необходимый просвет между арматурой и опалубкой в процессе заливки бетонного раствора.
Основная функция защитного слоя
Основная задача защитного слоя бетона заключается в том, чтобы удержать влагу подальше от металлической арматуры. Это критически важно, поскольку белее всего именно влага способствует коррозии, которая со временем может серьезно повредить конструкцию.
Толщина защитного слоя варьируется в зависимости от множества факторов, и для каждой ситуации разработаны свои стандарты. В процессе создания нужной толщины защитного слоя используются специальные фиксаторы и подложки, которые обеспечивают необходимое расстояние.
Главная задача состоит в том, чтобы минимизировать контакт арматуры с влагой и создать немалое препятствие для её проникновения.
Помимо этого, защитный слой бетона выполняет ряд вторичных, но не менее важных функций:
- обеспечение точного позиционирования арматурной конструкции в основании;
- защита металлических элементов от негативного воздействия агрессивных химических веществ, которыми может быть загрязнена среда;
- обеспечение равномерного распределения нагрузок и надежности при монтаже защитных гидроизоляционных или отделочных материалов;
- повышение огнестойкости конструкции, что снижает риск ее повреждения в случае возникновения пожара.
Факторы формирования толщины
Существуют определенные параметры, которые определяют толщину защитного слоя бетона:
- Величина нагрузки на фундамент: она прямо пропорциональна толщине защитного слоя, так как увеличенные нагрузки требуют лучшей защиты арматуры;
- Толщина сечения армирующего прута: чем он шире, тем большей защиты требует;
- Условия, в которых ведутся работы: климатическая обстановка, близость грунтовых вод, тип почвы и перепады температур, которые являются критическими факторами для долговечности конструкции.
Все параметры толщины защитного слоя бетона должны четко обозначаться в проекте фундамента. При этом оптимальный показатель прослойки между поверхностью арматуры и стенкой основания подбирается исходя из требований действующих строительных норм и правил.
В практике реализации проектных решений, как правило, не требуется лишних знаний или дополнительных трат — достаточно следовать стандартным рекомендациям и правилам.
Таким образом, правильная установка арматуры является одним из важнейших вопросов при изготовлении железобетонных изделий и заливки монолитов на стройплощадке.
Факторы, влияющие на размер оболочки
Поняв, что такое защитный слой бетона и для чего он необходим, можно продолжить к процессу определения его толщины.
Рассмотрим, от чего зависит данный параметр и к каким последствиям могут привести отклонения от оптимальных значений. На этапе проектирования специалисты опираются на действующие рекомендации, такие как СП 63.13330 от 2012 года и СНиП 52-01 от 2003 года. В этих документах перечислены основные факторы, влияющие на определяемый параметр:
- технические характеристики и поперечные размеры арматурных прутов;
- расположение стальных стержней, будь то продольное или поперечное;
- значимость арматурного каркаса для конструкции, например, является ли он рабочим или конструктивным;
- состояние арматуры: обычное или предварительно напряженное;
- тип железобетонного изделия, так как разные изделия могут иметь разные требования к защитному слою;
- проектные нагрузки, которые могут значительно варьироваться;
- физические параметры самого монолитного образца;
- эксплуатационные условия относительно окружающей среды.
При самостоятельной заливке бетона специалисты часто сталкиваются с нарушением оптимальных значений толщины защитного слоя для арматуры. Например, экономия на использовании минеральных компонентов может снизить долговечность барьера.
Если же толщина защитного слоя превышает допустимые параметры, это может негативно сказаться не только на проектной прочности, но и на смете расходных материалов, существенно увеличивая затраты.
На практике многие мастера ориентируются на диаметр арматурного прута, добавляя запас в 5-7 мм. Это может быть разумным решением, особенно при использовании тяжелого бетонного раствора. Также важным является соответствие фракции гравия или щебня, если его размер превышает 10 мм. В своде строительных норм и правил минимальное расстояние от арматуры до края бетона определяется в зависимости от условий эксплуатации:
- 10 мм — для ненагруженных и не несущих элементов;
- 20 мм — для конструкций внутри сухих помещений;
- 25 мм — при переменной влажности в пределах здания;
- 30 мм — на открытом воздухе (в зависимости от условий минимальный предел может быть увеличен);
- 40 мм — для конструкций, которые находятся в грунте или находятся на поверхности земли.
Все указанные параметры могут корректироваться с учётом следующих моментов:
- Сборные элементы заводского производства: для таких железобетонных изделий допускается снижение рекомендованных норм на 5 мм в зависимости от условий эксплуатации;
- Тяжелый бетон: если опалубка заливается раствором с марочной прочностью М250 или выше, то за расчетное сечение арматурного прутка может быть взят диаметр, уменьшенный на 5 мм;
- Предварительно напряженная арматура: максимальная толщина защитного слоя бетона может составлять 50 мм.
Что касается вида самих железобетонных изделий, минимальная толщина бетонного барьера для арматуры по данным СНиП представляется следующим образом:
- 10-15 мм — для поперечных элементов, распределяющих нагрузки;
- 10/15 мм — для стен и перекрытий до 100 мм и более 100 мм соответственно;
- 15/20 мм — для балок, перемычек и рёбер жесткости на плитах до 250 и свыше 250 мм;
- 20 мм — для стоечных элементов и колонн, а также архитектурных опор;
- 30 мм — для конструкций, которые планируется эксплуатировать без защитной отделки.
Несколько слов про восстановительный процесс
К сожалению, защитный слой арматуры в бетоне может быть поврежден или разрушен по тем или иным причинам. Важно своевременно диагностировать и устранять эти дефекты. Первоначально необходимо удалить ржавчину, отслаивания, грязь и пыль с поверхности. Затем следует покрыть арматуру антикоррозийным составом и обработать рабочую поверхность бетонной конструкции специальной грунтовкой. Далее восстанавливается железобетон через цементную штукатурку, бетонный раствор или посредством применения альтернативных полимерных материалов либо метода торкретирования, что подразумевает подачу смеси под давлением. Важно, чтобы прочность использованного материала соответствовала прочностным показателям восстанавливаемой конструкции.
В этом видео специалист подробно рассматривает, какое влияние имеет толщина защитного бетонного слоя на долговечность железобетонных конструкций:
Наиболее часто разрушение бетонной поверхности происходит в тех случаях, когда фундамент уже уложен, но здание планируется возводить только на следующий строительный сезон. Растрескивание и осыпание бетона — результат незагруженности фундамента в зимний период, что связано с промерзанием и пучинистостью грунта.
Как обеспечивается соблюдение требуемой толщины защитного бетонного слоя
В этом материале мы не будем углубляться в другие аспекты монтажа арматурного каркаса для фундамента, так как это достаточно обширная тема, хорошо освещенная в других статьях на нашем портале.
Качество и соблюдение правил монтажа армирующего каркаса — это залог надежности и долговечности фундамента
Создание армирующей конструкции должно основываться на тщательно проведенных расчетах и следовать установленным нормам. Вопросам армирования ленточного фундамента посвящена специальная подробная статья на нашем портале, где приведены примеры расчетов и чертежи наиболее сложных узлов. Также существует отдельная публикация, посвященная технологиям вязки арматуры под ленточный фундамент. И если в планах предполагается создание монолитного плитного фундамента, то также будет много полезной информации.
Изучая рекомендуемые инструкции, на которые ведут ссылки, становится ясно, что величина защитного слоя закладывается уже на стадии расчетов каркаса и составления чертежей армирующей конструкции. Однако как придерживаться этих норм на практике?
Очевидно, нижний уровень арматуры должен находиться на высоте, превышающей дно траншеи или котлована, отвечающей требуемой толщине защитного слоя. Неправильно поступают те «специалисты», которые используют в качестве подпорок остатки досок или бруса, оставшиеся после монтажа опалубки. Во-первых, дерево не является долговечным материалом, во-вторых, оно не препятствует проникновению влаги. В местах установки таких опор под подошвой могут возникнуть зоны коррозии арматурной стали.
Допустимым, но, подчеркиваем, не самым идеальным вариантом, может считаться использование обломков кирпича или бетона для подкладок. Но в этом случае герметичность защитного слоя все равно будет неполной.
Цены на бетономешалку
Как уже упоминалось, допустимым вариантом является использование обломков кирпича или бетона для подпорок под нижний ярус армирующего каркаса, однако этот метод имеет свои недостатки.
Оптимальным решением данной проблемы является применение специальных полимерных стоек, доступных в различной высоте, что позволяет подобрать именно тот вариант, который соответствует данной конструкции. Они имеют незначительную стоимость, особенно в сравнении с общими расходами на создание фундамента. Однако главное преимущество заключается в том, что они имеют полую внутреннюю структуру, которая заполняется бетоном во время заливки, таким образом, арматура оказывается «запечатанной» бетоном по всей длине.
Одним и тем же образом проще организовать необходимый просвет между внешними продольными прутьями и опалубкой. В процессе заливки тяжелого бетонного раствора каркас может сместиться; для предотвращения этого требуется надежная фиксация в заданном положении. Для этого используются специальные фиксаторы, именуемые «звездочками», которые легко устанавливаются одним движением и решают все возможные проблемы.
Важно! Никакие нормативы не устанавливают предельно допустимую толщину защитного слоя. Для незнающего специалиста этот момент может означать, что «перебора» с толщиной не может быть, но минимальные уровни обязательно должны быть соблюдены.
Измеритель защитного слоя бетона ИПА-МГ4
Приборы ИПА-МГ4 и ИПА-МГ4.01 предназначены для быстрого контроля толщины защитного слоя бетона и положения стержневой арматуры в железобетонных конструкциях, с использованием магнитного метода в соответствии с ГОСТ 22904.
Технические характеристики измерителя защитного слоя бетона ИПА-МГ4:
| Наименование характеристики | ИПА-МГ4 | ИПА-МГ4.01 |
| Контролируемые диаметры арматуры, мм | 3…40 | 3…40 |
| Диапазон измерения толщины защитного слоя бетона, мм: | – при диаметре стержней арматуры 3 … 5 мм | – при диаметре стержней арматуры 6 … 10 мм |
| 3…70 | 3…90 | |
| – при диаметре стержней арматуры 14 … 20 мм | – при диаметре стержней арматуры 22 … 40 мм | |
| 5…120 | 5…140 | |
| Диапазон определения расположения арматурных стержней, мм: | 3…80 | 3…140 |
| Погрешность измерения толщины защитного слоя бетона hзс, не более, мм | ±(0,05 hзс + 0,5 мм) | ±(0,05 hзс + 0,5 мм) |
| Погрешность определения оси арматурного стержня (для всех диаметров), не более, мм | ± 10 | ± 10 |
| Объем памяти результатов измерений | 200 | 999 |
| Количество групп индивидуальных градуировочных зависимостей | 9 | 9 |
| Габаритные размеры, мм: | – блока электронного | – преобразователя |
| 175х90х30 | 160х33х40 | |
| Масса с преобразователем, не более, кг | 0,72 | 0,72 |
