Функции
Главная функция защитного слоя бетона – изолирование металлических элементов конструкции от негативного внешнего влияния. Он обеспечивает и другие функциональные преимущества конструкций:
Защитный слой продлевает срок службы бетонного монолита, снижая затраты на обслуживание, восстановление поврежденных конструкций или сооружений.
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:
Размер защитного покрытия изменяется в зависимости от видов строительных конструкций из железобетона, согласно СП 63.13330.2012:
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:
Защитный слой арматуры
Основные функции
К основным задачам, которые выполняет защитный слой бетона для арматуры, относят:
Именно защитный слой бетона является преградой для любых внешних факторов, способных навредить конструкции.
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:
- 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.
Допустимые отклонения защитного слоя бетона
Особенности конструкции
Допустимая величина отклонения
Толщина защитного слоя бетона менее 15 мм и линейный размер поперечного сечения конструкции:
Толщина защитного слоя бетона более 20 мм и линейный размер поперечного сечения конструкции:
Защитный слой арматуры в бетоне по СНиП позволяет уберечь ваш фундамент от преждевременного разрушения и увеличит срок службы всего здания.
Защитный слой бетона для арматуры СНиП 52-01-2003
Защитный слой бетона
7.3.1Защитный слой бетона должен обеспечивать:
— совместную работу арматуры с бетоном;
— анкеровку арматуры в бетоне и возможность устройства стыковарматурных элементов;
— сохранность арматуры от воздействий окружающей среды (в томчисле при наличии агрессивных воздействий);
— огнестойкость и огнесохранность конструкций.
7.3.2Толщину защитного слоя бетона следует приниматьисходя из требований 7.3.1 с учетом роли арматуры в конструкциях (рабочая иликонструктивная), типа конструкций (колонны, плиты, балки, элементы фундаментов,стены и т.п.), диаметра и вида арматуры.
Толщину защитного слоя бетона для арматуры принимают не менеедиаметра арматуры и не менее 10 мм.
Минимальное расстояние между стержнями арматуры
7.3.3Расстояние между стержнями арматуры следует приниматьне менее величины, обеспечивающей:
— совместную работу арматуры с бетоном;
— возможность анкеровки и стыкования арматуры;
— возможность качественного бетонирования конструкции.
Расстояние между стержнями арматуры следует принимать не менеедиаметра арматуры и не менее 25 мм.
Продольная арматура
Поперечное армирование
Анкеровка и соединения арматуры
7.3.10Анкеровку поперечнойарматуры следует осуществлять путем ее загиба и охвата продольной арматуры илиприваркой к продольной арматуре. При этом диаметр продольной арматуры долженбыть не менее половины диаметра поперечной арматуры.
Минимальный защитный слой бетона промышленных сооружений
- плоских и ребристых плит, стенок, стеновых панелей – 20 мм;
- балок, ферм, колонн – 25 мм;
- фундаментов, фундаментных балок – 30 мм;
- подземных сооружений – не менее 20 мм.
Для защиты торцов арматуры рекомендуют слой бетона в 10 мм для изделий длиной до 9 м, 15 мм – длиной до 12 м, 20 мм – свыше 12 м.
Для каркасов и хомутов с поперечными стержнями учитываю высоту сечения: менее 250 мм – защитный слой 10 мм, более 250 мм – слой защиты 15 мм.
Прежние нормы толщины защитного слоя предлагались для конструкций в нормальных погодных условиях. Но бывают и другие варианты:
Для проверки толщины защитного слоя бетона используют магнитный метод, по принципу которого созданы специальные измерители.
Нормативные показатели
Строительные Нормы и Правила (СНиП) определяют следующие условия к устройству защитного слоя бетона для арматуры в фундаменте, которые обеспечат:
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:
- в сухих закрытых помещениях – 20 мм;
- во внутренних помещениях с повышенной влажностью – 25 мм;
- на открытом воздухе – 30 мм;
- 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:
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.
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:
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.
Защитный слой бетона для арматуры соответствующий СНИП 52-01-2003.
Толщина защитного слоя арматуры.
Толщина защитного слоя бетона фундамента для арматуры. Книга «Малозаглубленный ленточный фундамент» Страница 32.
Толщина защитного слоя бетона для арматуры фундамента.
Таблица №47. Толщина защитного бетонного слоя арматуры.
Условия использования арматуры
Толщина защитного слоя
Продольная рабочая арматура фундаментных балок и сборных фундаментов
Пункт 12.8.5. СП 50-101-2004
Продольная рабочая арматура монолитных фундаментов при наличии бетонной подготовки
Пункт 12.8.5. СП 50-101-2004
Продольная рабочая арматура монолитных фундаментов при отсутствии бетонной подготовки
Пункт 12.8.5. СП 50-101-2004
В закрытых помещениях при нормальной и пониженной влажности
Таблица 8.1 СП 52-101-2003
В закрытых помещениях при повышенной влажности (при отсутствии дополнительных защитных мероприятий)
Таблица 8.1 СП 52-101-2003
На открытом воздухе (при отсутствии дополнительных защитных мероприятий)
Таблица 8.1 СП 52-101-2003
В грунте (при отсутствии дополнительных защитных мероприятий), в фундаментах при наличии бетонной подготовки
Таблица 8.1 СП 52-101-2003
Арматура в бетоне, постоянно контактирующем с землей
Пункт 7.7.1 ACI 318-08
Арматура d18-d40 в бетоне, подверженному воздействию земли и погодных факторов
Пункт 7.7.1 ACI 318-08
Арматура d10-d18 в бетоне, подверженному воздействию земли и погодных факторов
Пункт 7.7.1 ACI 318-08
Арматура в бетоне, не подверженному воздействию земли и погодных факторов
Пункт 7.7.1 ACI 318-08
Толщина защитного слоя бетона для арматуры.
Толщина защитного слоя для поперечной арматуры
Минимальный защитный слой бетона для поперечной арматуры бетонных элементов сечением меньше 25 см составляет 1 см, а для элементов сечением более 25 см – 1,5 см [Таблица 5.19, Голышев, 1990].
Таблица №48. Максимально допустимые отклонения бетонного защитного слоя.
Обозначение и основные свойства.
Защитный бетонный ряд – это залитый слоем бетонный раствор, изолирующий внешнюю поверхность сооружения из бетона от поверхности уложенного укрепляющего каркаса.
Он незаменим для фиксирования металлического каркаса в бетоне и обеспечивает устойчивое взаимодействие между этими двумя элементами под влиянием внешней среды.
Фиксаторы защитного слоя арматуры.
Нарушение технологии заливки бетона может оказывать негативное влияние на всю конструкцию в случае незначительных изменений климатических условий или уровня влажности.
Чрезмерно тонкий пласт бетона, вследствие попадания влаги, может привести к коррозии металла, и напротив, слишком толстый повлечет за собой нежелательное удорожание сооружения.
Для определения оптимального слоя для защиты арматуры следует принимать во внимание:
- нагрузку на сооружение;
- размер диаметра металлических прутьев;
- класс и вид бетонного состава ;
- тип и поперечное сечение сооружения;
- условия (повышенная влажность, контакт с почвой, помещение без крыши).
Основные нормы.
Установленная оптимальная толщина бетонного ряда, регламентируется нормами, утвержденными органами исполнительной власти:
Кроме того, этим документом рассчитаны значения для арматур и хомутов с поперечными металлическими составляющими.
В данном случае следует применять толщину пласта равную 1 см для высоты окружности арматуры меньше 25 см и на 0,5 см свыше при большей высоте указанного коэффициента.
Для осуществления проверки заливки защитного бетонного ряда применяют специальные измерительные приборы, в которые установлены магнитные датчики.
Защитный слой бетона для арматуры в фундаменте.
Ремонт экранирующего слоя.
Правильно выбранная толщина пласта бетона не может гарантировать его полную сохранность, рано или поздно он может начать разрушаться.
В данном случае сохранить сооружение поможет реставрация защитного ряда, которая заключается в заделывании всех щелей, углублений и сколов, а также в полной замене всей поверхности пласта.
Текущий ремонт подразумевает:
Посмотрите видео, что ознакомиться с порядком проведения ремонта защитного слоя арматуры в фундаменте:
Абсолютная замена защитного слоя бетона для арматуры в фундаменте необходима когда:
- качества материала уменьшены;
- большая часть каркаса поражена ржавчиной;
- происходит отслоение экранирующего пласта.
Защитный слой бетона по СНиП
В соответствии со СНиП 52-01-2003 (взамен СНиП 2.03.01-84) «Бетонные и железобетонные конструкции.Основные положения», требования к защитному слою бетона следующие:
7.3.1 Защитный слой бетона должен обеспечивать:
— совместную работу арматуры с бетоном;
— анкеровку арматуры в бетоне и возможность устройства стыков арматурных элементов;
— сохранность арматуры от воздействий окружающей среды (в том числе при наличии агрессивных воздействий);
— огнестойкость и огнесохранность конструкций.
7.3.2 Толщину защитного слоя бетона следует принимать исходя из требований 7.3.1 с учетом роли арматуры в конструкциях (рабочая или конструктивная), типа конструкций (колонны, плиты, балки, элементы фундаментов, стены и т.п.), диаметра и вида арматуры.
Толщину защитного слоя бетона для арматуры принимают не менее диаметра арматуры и не менее 10 мм.
В соответствии с СП 52-101-2003: «Свод правил по проектированию и строительству.Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры»,требования к защитному слою арматуры следующие:
8.3.2 Толщину защитного слоя бетона назначают исходя из требований 8.3.1 с учетом типа конструкций, роли арматуры в конструкциях (продольная рабочая, поперечная, распределительная, конструктивная арматура), условий окружающей среды и диаметра арматуры.
Минимальные значения толщины слоя бетона рабочей арматуры следует принимать по таблице 8.1.
Условия эксплуатации конструкций зданий
Толщина защитного слоя бетона, мм, не менее
Для сборных элементов минимальные значения толщины защитного слоя бетона рабочей арматуры, указанные в таблице 8.1, уменьшают на 5 мм.
Для конструктивной арматуры минимальные значения толщины защитного слоя бетона принимают на 5 мм меньше по сравнению с требуемыми для рабочей арматуры.
Во всех случаях толщину защитного слоя бетона следует также принимать не менее диаметра стержня арматуры.
В соответствии с «Руководством по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона(без предварительного напряжения»,1977г, требования следующие:
5.36(5.4). Защитный слой бетона для рабочей арматуры, должен обеспечивать совместную работу арматуры с бетоном на всех стадиях работы конструкции, а также защиту арматуры от атмосферных, температурных и т.п. воздействий.
5.37. Толщина защитного слоя должна составлять, как правило, не менее диаметра стержня и не менее значений, указанных в табл. 39
Для сборных элементов из бетона проектной марки М 250 и более толщину защитного слоя для продольной арматуры допускается принимать на 5 мм меньше диаметра стержня, но не менее величин, указанных в табл.39
Для железобетонных плит и балок из бетона марки М 250 и более, изготовляемых на заводах в металлических формах и защищаемых в сооружении монолитным бетоном или стяжкой, толщину защитного слоя для соответствующей арматуры допускается уменьшать на 5 мм.
5.38(5.10). В полых элементах кольцевого или коробчатого сечения расстояния от стержневой продольной арматуры до внутренней поверхности бетона должны удовлетворять требованиям п.5.37
Толщина или высота сечения, мм
Толщина защитного слоя бетона, мм, не менее
Какие функции выполняет?
- совмещение и длительная эксплуатация бетона с арматурой;
- формирование стыков арматуры;
- анкеровка арматуры в бетоне и возможность создания стыков;
- защита от негативных влияний, особенно коррозии различных причин появления;
- дополнительная огнеупорность.
При обустройстве элементов сохранность арматуры наступает даже в сложных условиях эксплуатации. Бетонная защита предотвращает негативные влияния нагрева, повышенной влажности, агрессивных химических сред и предотвращает попадание влаги от таявшего снега.
Выбор толщины слоя
Выбор защитного слоя строится на основании технических нормативов и общепринятых правил. В строительной документации указывается величина предохранительного пласта на основании сечения элемента каркаса и условия использования сооружения.
При работе со стержнями продольной, рабочей арматуры следует принимать толщину на 5 мм меньше сечения стержня, если используется тяжёлый бетон с небольшими гранулами.
Если применяется арматура с диаметром 4-18 мм, показатели защитного пласта следует подбирать в диапазоне 10-25 мм.
Минимальный защитный слой
Минимальная толщина защитного слоя бетона зависит от типа строения:
- конструкции, которые планируется применять в помещениях с нормальной влажностью – 20 мм;
- внутренние сооружения, применяемые в условиях высокой влажности – 25 мм;
- на открытом воздухе без дополнительной защиты – 30 мм;
- контакт с грунтом без вспомогательных защитных покрытий – 40 мм;
- фундамент с подготовкой – 40 мм;
- бетон в постоянном контакте с почвой – 76 мм.
Главное – соблюдать условие, чтобы защитный слой бетона для укрепляющего каркаса никогда не был меньше, чем диаметр арматурных прутков
В документации отсутствует понятие максимальный защитный слой бетона, можно устраивать любую величину покрытия, но этого делать не рекомендуется в силу низкой эффективности и высокой стоимости.
В СНиП присутствует несколько примечаний:
В ходе использования постройки есть риск разрушения поверхностной прослойки.
Причины для разрушения:
- высокие нагрузки на постройку, которые изначально не были предусмотрены;
- на территории использовалась спецтехника;
- был возведён ещё один этаж;
- негативное влияние природных условий;
- игнорирование правил возведения всегда приводит к быстрому нарушению целостности конструкции или ремонтных работам.
Восстановление бетона выполняется несложно, но увеличивает смету строительства.
От укрепляющего каркаса зависит нерушимость бетонных строений, поэтому важно соблюдать правила и рекомендации по его укладке
Ремонт подразумевает:
Реконструкция защитного слоя
Если на конструкции появились небольшие трещины, их легко устранить с минимальным количеством времени и усилий, но лучше предотвратить разрушение защитного слоя.
Защита бетона:
- для сохранения нижнего покрытия разработана сетка армирующая для стяжки пола;
- устранение негативного влияния на фундамент можно совместить с созданием декоративного вида дома при укладывании отделочного покрытия.
Под отделку дополнительно можно уложить утеплитель для фундамента и стен.
Ранее уже рассматривали плитный фундамент плюсы и минусы:
- для стен из газобетона важно знать,
- как армировать газобетонную кладку,
- иначе здание обречено на разрушение во всех сферах.
Рекомендуем познакомиться с понятием, что такое пескобетон, который создаст дополнительную прочность цоколю или первому этажу. Стены второго этажа помогут построить блоки из пористого бетона, они легче и лучше сохраняют тепло.
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.
Применение готовых фиксирующих деталей
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.
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.
От чего зависит толщина?
В соответствии с типом железобетонных конструкций и диаметром стержней арматуры определяют минимальную толщину слоя. Для конструкций разных типов и диаметров стержней приняты нормы, различающиеся для поперечной и продольной арматуры.
- для сборных фундаментов и балок – не менее 30 мм;
- для фундаментов монолитного типа с бетонной подготовкой – не менее 35 мм;
- для фундаментов монолитного типа без применения бетонной подготовки – не менее 70 мм.
Допустимые снижения толщины слоя (но не менее диаметра стержня):
При толщине слоя более 50 мм необходимо установить арматуру в виде сеток. Толщина согласно СНИП принимается не менее диаметра рабочей арматуры. В зависимости от эксплуатационных условий определяют следующую толщину защитного слоя бетонной смеси:
