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

Защитный слой бетона для арматуры: минимальная толщина

Защитным слоем бетона называется слой смеси от арматуры до поверхности. Для нормального взаимодействия арматуры с бетоном и корректного функционирования железобетонных блоков необходимо правильно рассчитать толщину защитного слоя. Он защищает арматуру от коррозии и нагрева.

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.

Минимальная толщина защитного слоя бетона, используемая для продольной арматуры (напрягаемой и ненапрягаемой), ограничена диаметром стержня и размером железобетонной конструкции, данная зависимость приводится в таблице. Толщина слоя для продольной арматуры не должна быть меньше диаметра стержня. При этом существуют требования для различных фундаментов:

• 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):

• если используется бетонная подготовка или конструкция устанавливается на скальном грунте, толщина слоя снижается до 40 мм;
• для сборных элементов толщина слоя уменьшается на 5 мм;
• для арматуры конструктивного типа минимальное значение толщины слоя бетонной смеси на 5 мм меньше величины, требуемой для рабочей арматуры.

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:

• 20 мм – при нормальной и повышенной влажности в закрытых помещениях;
• 25 мм – при повышенном уровне влажности и отсутствии дополнительной защиты в закрытых помещениях;
• 30 мм – на открытом воздухе без дополнительной защиты;
• 40 мм – для фундаментов при наличии бетонной подготовки, в грунте без дополнительной защиты.

Минимальные расстояния между стержнями

Расстояния по высоте и ширине между стержнями должны обеспечивать взаимодействие рабочей арматуры и бетона. Минимальный защитный слой бетона указывают с учетом удобства уплотнения смеси, ее укладки. В случае использования предварительно напряженных конструкций необходимо учитывать степень обжатия и габариты зажимов и домкратов, обеспечивающих натяжение арматуры.

За минимальное расстояние между стержнями продольно растянутой и продольно сжатой арматуры принимается размер не менее 50 мм.

В случае ограничений стержни допускается размещать попарно без зазора. С условием, чтобы в процессе бетонирования спаренные стержни, расположенные горизонтально, находились друг над другом.

При необходимости в восстановлении защитного слоя бетона применяют специальные растворы для выравнивания поверхности. Также для укрепления используют армирующую сетку.

Защитный слой бетона для арматуры в фундаменте

Содержание

1. Назначение предохранительного слоя
2. Что влияет на размер бетонной прослойки
3. Толщина пласта бетона для различных случаев
4. Особенности реконструкции прослойки
5. Нормативные требования

Защитный слой бетона – одна из важных величин, прописанных в строительных нормах. По сути он является пластом раствора, начинающимся у грани конструкции и доходящим до арматурного прутка.

Назначение предохранительного слоя

Точно выдержанная толщина прослойки обеспечивает долговечность и надежность строения. Она рассчитана так, чтобы:

• исключить влияние на арматуру влаги, агрессивных сред и уберечь от коррозийных изменений и разрушения;
• гарантировать верную совместную работу составляющих железобетона. Возникшее в конструкции напряжение от нагрузки бетон будет передавать металлическому стержню без потери энергии;
• увеличить огнестойкость строений из железобетона;
• обеспечить анкеровку прутков в бетоне с возможностью создания стыков и выводов на другие уровни.

Что влияет на размер бетонной прослойки

Неподвижное, добротное и точное соединение раствора и арматурных стержней – залог прочности железобетонного сооружения. При недостаточной величине пласта бетона прутки начнут разрушаться и произойдут изменения во всей конструкции строения.

Большой слой – не лучший вариант. Стоимость сооружения неоправданно увеличится, появится вероятность смещения прутков, что в свою очередь снизит прочность объекта. При использовании специальных фиксирующих устройств сдвиг арматуры перестал быть проблемой.

От чего же зависит оптимально подходящая толщина защитного пласта? Эта величина подбирается с учетом:

1. Типа конструкций. Строительные нормативы четко указывают размеры защитного пласта для стен, фундамента, колонны, балок и других элементов;
2. Диаметра арматурного прутка. Чем выше его сечение, тем больше толщина бетонной прослойки;
3. Роли металлических элементов в конструкциях. Это могут быть распределительные стержни или рабочие, воспринимающие основные нагрузки;
4. Условий окружающей среды. Чем она агрессивнее для элемента сооружения, тем выше нормы величины слоя вплоть до максимально допустимых;
5. Вида арматуры. Она может быть ненапрягаемой и напрягаемой, устанавливаемой в места наибольших нагрузок.

Толщина пласта бетона для различных случаев

Величина слоя для защиты в железобетонных конструкциях прописана в СП 63.13330.2012. С помощью этого документа можно узнать точное значение прослойки для того или иного случая.

Минимальный размер слоя для рабочей арматуры должен составлять:

• в фундаменте с устроенной бетонной подготовкой и в грунте – 40 мм;
• для конструкции, находящейся на открытом воздухе – 30 мм;
• для закрытых влажных помещений – 25 мм;
• для помещений с пониженной и нормальной влажностью – 10 мм.

При использовании распределительного стержня и сборных элементов эти значения уменьшаются на 5 мм, но в любом случае толщина прослойки не должна быть меньше диаметра арматурного стержня и как минимум равняться 10 мм. Если для односложных конструкций применяется поризованная или легкая бетонная смесь класса В7,5 или ниже, то пласт бетона должен быть не меньше 20 мм. При использовании для таких конструкций ячеистого раствора он составляет 25 мм.

Это же значение установлено для стеновых панелей, монтируемых снаружи и без фактурного слоя.

Для стержней в предварительно напряженных элементах толщина защитной прослойки должна быть не меньше 40 мм или равняться трем диаметрам, а при размещении арматурных канатов – не меньше 20 мм. Если напрягаемый продольный пруток натягивается на бетон и размещается в каналах, то потребуется заливка раствора слоем 40 мм и более. При этом пласт смеси должен быть не менее диаметра канала, а пространство по краям арматуры – половина такого расстояния.

При эксплуатации в агрессивных средах стеновых панелей, ребристых и плоских плит защитный пласт создают из легкого и тяжелого бетона. Независимо от выбранного класса стали для арматуры толщина раствора для слабо- и среднеагрессивной среды составляет 15 см. При сильной негативной степени влияния – 20 мм. Нередко в таких случаях используют композитные неметаллические стержни. В этих случаях величина защитного слоя подбирается так, чтобы обеспечивалась совместная работа прутка с бетоном.

Для монолитных конструкций указанную выше толщину прослойки увеличивают на 5 мм.

Особенности реконструкции прослойки

В процессе эксплуатации строительные конструкции испытывают жесткие природные воздействия. Самые опасные из них – колебания температур и периодическое увлажнение внешней поверхности бетона. Поэтому защитный пласт, даже верно подобранный, постепенно может начать разрушаться. Трещины и отслоения со временем приводят к оголению арматурных стержней. Чтобы армирование могло выполнять свои функции на таких конструкциях необходимо восстановить прослойку.

Работы по реконструкции объекта начинаются с тщательного осмотра повреждений и проверки толщины имеющегося защитного пласта. Она измеряется специальным устройством, работа которого построена на магнитном принципе. Также выявляются причины возникновения повреждения и их степень. Ведь если глубинные слои элементов строения будут затронуты, то потребуется глобальное усиление прочности.

В простых случаях необходимо основательно заделать отдельные раковины, сколы и подобные дефекты поверхности. Такие ремонтные работы не требуют много времени и сил. Поврежденные участки подготавливают, убирая пыль, грязь и отслоившиеся частички. Затем зачищают трещины и щели сжатым воздухом, грунтуют подлежащую ремонту плоскость и все дефекты заполняются раствором. Серьезные трещины сшивают плоскими анкерами; они должны быть покрыты защитным слоем в 20 мм. Все работы проводят при благоприятных температурных режимах в сухую погоду.

При значительном отслоении защитной прослойки, изменении характеристик материалов и поражении арматурных прутков коррозией необходима полная замена пласта.

Реконструкцию проводят следующим образом:

1. аккуратно удаляют старый слой;
2. арматуру очищают химическим способом или аппаратами высокого давления;
3. прутки покрывают антикоррозийными составами;
4. при необходимости восстановить прочность конструкции устанавливают стальные анкеры;
5. старое основание очищают от загрязнений, пыли и насыщают водой;
6. ремонтный раствор наносят торкретированием или набрызгом. При этом малейшие трещины, поры и впадины заполняются смесью. Толщина прослойки обычно составляет порядка 30 мм.

Если вертикальные участки незначительные, то используют нанесение смеси по принципу оштукатуривания. Горизонтальное основание восстанавливают методом обычной стяжки.

Нормативные требования

Перед началом строительства следует ознакомиться со всеми строительными нормами и придерживаться их в процессе производства. При определении оптимальной толщины защитного пласта нужно руководствоваться всеми действующими требованиями, а не использовать только расчет диаметра прутка. Он не учитывает различные факторы и бывает неточным.

Отступление от норм, прописанных в документах, может привести к проблемам не только после окончания строительства, но и во время него. Масштабные строения контролируются специальными органами, поэтому несоответствие требованиям строительных правил повлечет за собой существенные затраты. Кроме того, от верных действий зависит срок службы всего сооружения.

Защита бетона

Так как бетонные конструкции часто подвергаются воздействию различных агрессивных сред, они требуют качественных систем защиты. Железобетонные конструкции строятся, чтобы служить многим поколениям. Однако бетон сталкивается со многими угрозами естественного износа, повреждения и коррозии арматуры.

Бетонные конструкции испытывают большие нагрузки

 

На первый взгляд бетон кажется твердым материалом, не допускающим проникновения агрессивных материалов. Однако гидратация цемента как вяжущего делает бетон естественно пористым веществом. Сеть пор и пустот разного размера позволяет проникать различным молекулам и ионам с течением времени.

В зависимости от места и назначения бетонные конструкции подвергаются широкому спектру воздействий – от обычной атмосферной карбонизации до агрессивных воздействий в загрязненной городской и промышленной среде, плюс морская атмосфера и жидкие или газообразные химические вещества, а также воздействующие вещества, которые могут повредить или повредить бетон и встроенную стальную арматуру.

Попадание воды

Вода может естественным образом проникать через капиллярную пористую структуру железобетона.
Коррозия арматуры, трещины или выкрашивание могут возникать в зонах карбонизированного бетона или там, где на поверхности стальных арматурных стержней имеется высокое содержание хлоридов.

Процесс замораживания/оттаивания

Процесс замораживания-оттаивания создает напряжение в бетонной матрице из-за свободного расширения воды в капиллярных порах в условиях замерзания. Это может привести к образованию накипи на поверхности бетона низкого качества и может быть значительно ускорено хлоридами в воде.

Динамическая и статическая нагрузка

Перегрузка из-за увеличения транспортной нагрузки, неадекватного проектирования, повреждения конструкции, стрессового/усталостного разрушения, последствий землетрясения или любого другого механического воздействия, такого как удар транспортного средства, может превысить или уменьшить несущую способность конструкции.

Химическая промышленность

Некоторые сооружения, такие как химические заводы, канализационные системы или очистные сооружения, подвергаются различным уровням химического воздействия. Могут потребоваться специальные покрытия.

Широкий диапазон температур

Здания и мосты могут подвергаться широкому перепаду температур днем ​​и ночью / зимой и летом или между разными сторонами или поверхностями конструкции. Эти повторяющиеся циклы приводят к термическим напряжениям и движениям в бетонной конструкции, которые также могут вызывать трещины.

Пожар

Железобетон может быть поврежден в результате воздействия огня. Для защиты конструкций от огня могут использоваться специальные вспучивающиеся покрытия. Покрытия не должны подливать масла в огонь, чтобы не увеличивать его интенсивность. Некоторые конструкции, такие как туннели, имеют особые соображения в отношении этого конкретного риска.

Углекислый газ

Углекислый газ (CO ₂ ) реагирует с гидроксидом кальция (Ca(OH) ₂ ) в поровой жидкости цементной матрицы бетонных конструкций и откладывается в виде карбоната кальция (CaCO ₃ ) . Этот процесс, известный как карбонизация, снижает прочность встроенной стальной арматуры, когда она достигает их.

Попадание хлоридов

Хлориды поступают из антиобледенительных солей, используемых зимой, или из соленой воды в морской среде. Они могут проникать в бетонную конструкцию и, достигнув арматурных стержней, могут локально разрушить пассивирующую пленку, вызывая быструю точечную коррозию.

Наиболее частая причина повреждения бетона

Стальная арматура используется в бетоне для восприятия растягивающих нагрузок. Из-за высокой щелочности бетона на стальной арматуре образуется защитный слой гидроксида (ОН-), который естественным образом предохраняет ее от коррозии (пассивация). Наиболее распространенное повреждение бетона возникает, когда этот пассивирующий слой химически разрушается, а циклы влажный/сухой ускоряют процесс коррозии. Это происходит, когда углекислый газ (газообразный) или хлориды (в водном растворе) достигают уровня арматуры.

Понимание основной причины коррозии стали определяет наиболее эффективную стратегию ремонта, защиты и технического обслуживания. Для обеспечения долговечности владельцы и руководство строительства должны придерживаться соответствующей стратегии технического обслуживания.

Sika предлагает все виды технологий для защиты бетона

За более чем 100 лет работы мы накопили большой опыт и знания в области ремонта и защиты бетона. Sika предлагает все необходимые продукты и системы для технически правильного ремонта и защиты бетона.

Чтобы адаптировать метод защиты бетона к конкретным потребностям проекта (например, воздействие, состояние бетона, временные ограничения, доступность и т. д.), наши клиенты могут выбрать одно из следующих решений:

Активные ингибиторы коррозии

Использование коррозии Ингибиторы могут быть экономически эффективным решением для борьбы с коррозией арматуры в железобетонных конструкциях. Это зависит от воздействия, окружающей среды, качества бетона и количества бетонного покрытия.

На основе этих факторов выбирают пассивные или активные ингибиторы коррозии. Ни одна из систем не изменяет внешний вид бетона.

Пассивные ингибиторы коррозии

Пассивные ингибиторы коррозии, в состав которых входят гидрофобные пропитки, представляют собой специальный раствор для защиты бетона, применяемый для снижения водопоглощения и предотвращения проникновения растворенных в воде загрязняющих веществ, таких как хлориды. Они легко и быстро наносятся, не вызывая никаких изменений во внешнем виде бетона.

 

 

Защитные покрытия

Для обеспечения специальной защиты, такой как защита от карбонизации или химической стойкости, на поверхность может быть нанесено пленкообразующее защитное покрытие. Такие защитные покрытия доступны в виде жестких, пластоэластичных или эластичных систем.

Sika также предлагает покрытия для плакатов, предотвращающие граффити и мух, для постоянной защиты бетона, дерева или кирпичной кладки от порчи и вандализма.

Катодная защита

Можно электрохимически обратить вспять естественные токи коррозии в бетоне.

Применяя расходуемый металл (анод) или ток, решение для катодной защиты гарантирует, что стальная арматура останется пассивированной внутри бетона (катодный режим). Часто это последний и самый эффективный способ обновления критической инфраструктуры.

Узнать больше

Узнать больше

Узнать больше

Узнать больше

Total Corrosion Management

Все вышеперечисленные системы также можно комбинировать. Во многих случаях защита бетона идет рука об руку с частичным ремонтом бетона и/или усилением конструкции — оба решения также доступны от Sika.

Узнать больше

Решение проблем устойчивого развития при защите бетона

Примеры применения

Типичные типы проектов, требующих бетона te Защита

Ключевые бренды

Sikagard®

SikaTop®
Sika MonoTop®
Sika® FerroGard®
Sikalastic®

Эксперты Sika оказывают помощь на благо вашего бизнеса

Местное контактное лицо

Свяжитесь с ближайшим к вам экспертом Sika для получения технической поддержки и продуктов и систем, доступных в вашем регионе.

Перейти на местную страницу Sika

Глобальная поддержка

Свяжитесь с представителем Sika по всему миру, если вам нужна наша поддержка в международном проекте.

Заполните контактную форму

Загрузить библиотеку

Связанные технические документы

Вас также может заинтересовать

декоративное, но также и функциональное

Паргинг — это покрытие, наносимое на видимую (надземную) часть фундаментных стен вашего дома. Наносится как на монолитные, так и на бетонно-блочные фундаменты, чтобы скрыть неровности поверхности, следы от опалубки и т.п., поэтому его роль преимущественно декоративная. Парж не является требованием Строительного кодекса, но у него есть еще одна полезная цель: он действует как барьер от ненастной погоды. Это немалая выгода для домовладельцев Квебека!

Другое дело фундаментные стены с наружной изоляцией. В этом случае необходимо нанесение шпаклевки поверх арматуры или другого жесткого отделочного материала, чтобы защитить изоляцию от ударов, а также от солнечных лучей.

Типы шпаклевки

Существует два типа шпаклевки: цементная и акриловая. В таблице ниже сравниваются основные характеристики каждого из них.

Цементная очистка
Состав	Две основные смеси: Очищающая смесь для основы: предварительно приготовленная на заводе формула; продается в мешках. Имеет добавки, облегчающие работу и улучшающие сцепление. Раствор Тип N: состоит из портландцемента, песка и извести. Эта же смесь используется для кладки кирпича.
Характеристики	Хорошо прилипает и с ним легко работать. Раствор Тип N продается в предварительно окрашенных смесях.

Акриловое покрытие
Состав	Система, состоящая из: Базовый слой из портландцемента и жидкого акрила. Арматура из стеклопластика. Финишный слой 100% акриловой пасты, наносимый ручным шпателем. Текстура варьируется в зависимости от заполнителя, используемого в смеси.
Характеристики	Обеспечивает высококачественную долговечную внешнюю отделку. Очень хорошая адгезия, гибкость и воздухонепроницаемость. Идеально подходит для мест, подверженных воздействию антиобледенительных солей. Доступен в широком диапазоне цветов и текстур. Дороже цементных смесей.

Условия для нанесения протирки

Для обеспечения успешной продувки фундамента должны соблюдаться следующие условия:

• Поверхность не должна иметь пятен и любого хрупкого материала.
• Перед нанесением смеси поверхность необходимо увлажнить.
Смесь
• должна быть приготовлена ​​в соответствии с инструкциями производителя.
• Необходимо соблюдать температуру нанесения и отверждения (не менее 5°C).
• В период отверждения паргинг необходимо периодически увлажнять.

Для фундаментной стены с внешней изоляцией можно использовать любую смесь, но необходимо соблюдать следующее условие: металлическая арматура или панель из стекловолокна должны быть закреплены через изоляцию в цементный раствор перед нанесением шпатлевки. Верхняя часть изоляции должна быть покрыта окладом, т. е. мембраной, которая предотвратит проникновение воды.

Можно ли восстановить продувку? Да

Во многих случаях продувку можно восстановить. Периодически проверяйте паржинг; если появляются поверхностные трещины, быстро заделайте их, чтобы предотвратить просачивание воды, что может привести к более значительным повреждениям.

Ограниченные повреждения, такие как небольшие трещины, небольшие участки отслоившегося материала или зазубрины в углах, легко устраняются профессионалом, который использует быстротвердеющий цемент для выполнения работ по обновлению поверхности за один день. Шлифовка включает в себя нанесение тонкого слоя грунтовки для восстановления однородной поверхности.

При серьезных повреждениях следует удалить старую прокладку и нанести совершенно новый слой. Поврежденный или неровный участок также можно покрыть металлической арматурой, поверх которой наносится шпатлевка для выравнивания поверхности.

Можно ли красить прокладки? Да, но…

Некоторые подрядчики могут предложить обновить поверхность вашего фундамента с помощью гладкой или текстурированной краски. Прежде чем остановить свой выбор на этом решении, имейте в виду, что:

• водонепроницаемая отделка может задерживать влагу и ускорять разрушение нижнего слоя пароизоляции.
• , если вы недовольны результатом или хотите продать свой дом, а потенциальным покупателям не нравится окрашенный фундамент, эту работу будет трудно отменить: новый цемент будет плохо держаться.

Если чистка была окрашена и вы хотите ее заменить, можно сделать следующее:

• удалить слой краски проволочной щеткой или шлифовальной машиной, а затем повторно очистить.