Защитный слой бетона для арматуры

Технология возведения фундамента

Надежность монолитного основания зависит от качества бетонной смеси и грамотно выполненного усиления. Армирование плитного фундамента – это очень ответственный и сложный процесс, который выполняется непосредственно перед заливкой фундамента. Полностью все работы по изготовлению бетонного основания производят по таким этапам:

• Очищается площадка, и производится разметка.
• Выкапывают котлован нужного размера.
• Формируют дренажную систему.
• Засыпают и уплотняют основу из песка с гравием.

Подушка под фундамент из песка и щебня Источник designwow.ru

• Укладывают гидроизоляцию.
• Собирают и фиксируют опалубку.
• Устанавливают арматурный каркас и производят армирование основания.
• Конструкцию заливают бетоном.

Действующие нормы регламентируют схемы обвязки монолитных фундаментов, которые применяют для постройки различных зданий. Усиленное бетонное основание стальными прутками – залог надежности будущей постройки. Прокладка арматуры улучшит такие характеристики фундамента:

• усиливает прочность монолитного основания, дает способность воспринимать повышенные нагрузки;
• предотвращает риски усадки постройки, которые связаны с недостаточной прочностью основы;
• не допускает деформацию монолитного бетонного основания под воздействиями негативных факторов высокого уровня грунтовых вод.

Установка маяков

В качестве материала для устройства опалубки модно использовать любой хороший плоский материал, имеющий одну гладкую сторону. Таким материалом, например, могут быть:

• доски;
• плоский шифер;
• древесно-стружечная плита (ДСП);
• фанера.

Для заливки криволинейных дорожек очень удобно использовать листовой пластик. В том случае, если свой запас материалов не содержит ничего похожего, то можно взять в аренду штатную металлическую опалубку в какой-либо строительной организации. Сегодня это довольно часто практикуется.

Конструкция устанавливается по краю размеченной или выкопанной площадки, определяя контур будущей бетонной конструкции. Закрепление выполняется вбитыми с обеих сторон кольями.Допускается распирать элементы опалубки, находящиеся друг против друга в траншее.

Для того, чтобы на площадке и дорожках не скапливалась дождевая и талая вода, их поверхность должна иметь небольшой уклон. Это следует обязательно учитывать при установке маяков. Для этого их располагают не вдоль, а поперек площадки. Сначала, используя уровень, установите два маяка по краям, закрепив их в горках из цементно-песчаного раствора. Использовать для закрепления маяков гипсовые растворы нельзя.

После того, как раствор схватится, натяните между этими двумя маяками 2-3 шнура, и уже по ним устанавливайте остальные маяки. В результате все они окажутся на одном уровне. На дорожках, учитывая их небольшую ширину, маячковые рейки можно устанавливать вдоль по две штуки.

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.

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.

Цены на бетономешалку

бетономешалка
Допустимый вариант подпорок под нижний ярус армирующего каркаса – обломки кирпича или старого бетона. Но все же – не без недостатков.

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.

Специальный элемент — пластиковая стойка-«стакан», обеспечивающая требуемую толщину защитного слоя со стороны подошвы фундамента. Наверное, самое практичное и надежное решение проблемы.

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.

Что может быть проще – установить «звездочки»-фиксаторы, и необходимый просвет между арматурой и опалубкой не нарушится при заливке бетонного раствора.

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».

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

Непосредственно перед заливкой бетона, после окончания монтажа арматурного каркаса, имеет смысл еще раз внимательно осмотреть созданную конструкцию. Случается, что какой-либо поперечный конструктивный прут своим торцом «опасно приближается» к стенкам опалубки. Лучше это устранить сразу – подрезать его для задания требуемого просвета. В противном случае именно в этой точке может образоваться скол бетонной поверхности, появиться поверхностная трещина. И хорошо, если этим все ограничится – хуже, когда такой участок становится очагом распространения масштабной эрозии бетона.

*******

Итак, для того чтобы создать равномерный защитный бетонный слой, необходимо выставить армирующий каркас с учетом установленных норм, то есть разместить арматурные пруты на заданном расстоянии ото дна и от стенок опалубки. При заливке бетонного раствора, его необходимо максимально равномерно и плотно распределить по всей емкости опалубки. Этим обеспечится равномерное распределение нагрузок, а металл арматурного «скелета» будет должным образом защищен от внешних воздействий, а значит — и от возникновения очагов коррозии. А это, в свою очередь – залог общей долговечности и надежности всего фундамента в целом.

Виды арматур

Для армирования бетона используют сетки, монолитные и дисперсные конструкции. Они отличаются по эксплуатационным свойствам, поэтому в каждом конкретном случае выбирают конкретный тип арматуры. Их технические характеристики следующие:

• Монолитное. Такой тип армирования чаще всего используют при возведении железобетонных блоков в заводских условиях. Особенности строительства заключаются в каркасном монтаже прутьев. Они устанавливаются в один или несколько слоев. Между собой их соединяют проволокой поперек и по вертикали. За счет этого удается получить ячейки с шагом в 20 сантиметров.
• Дисперсное. Подобный тип армирования означает добавление в подстывший бетон мелкодисперсных компонентов – фибры. Материал делают из полипропилена, базальта, стали и стекловолокна. Подобный тип армирования на сегодняшний день получил наибольшую популярность.
• С помощью сетки. Большой популярностью пользуется армирование металлической сеткой. Установить ее очень просто. Подобную сетку делают из полимера, композита или железа. Материал легко приобрести в любом строительном магазине. Наибольшей популярностью пользуется композитная и полимерная сетки, которые практически не подвержены коррозии.

Выбор стальной арматуры

Металлическая армация производится с использованием разных видов стали, из которой изготавливают необходимые элементы, каркасы, измельчают и добавляют в виде добавки в раствор и обрабатывают различными способами.

Материалы, из которых производят элементы конструкции:

• Мягкая сталь
• Среднеуглеродистая сталь
• Высокоуглеродистая сталь
• Стальная холоднокатаная проволока

Обычно используют деформированные стержни с рельефной поверхностью, что обеспечивает максимальную адгезию и исключает возможность сдвига. Чем выше усилие на сдвиг, тем больше сопротивление материала. Самостоятельно стержни с рельефом не применяются, только со стальной проволокой, исключающей сколы бетона.

Для производства железобетонных плит применяют арматурную сетку из стальной проволоки, соединяя ее электросваркой или витыми стержнями. Такие плиты необходимы в процессе строительства дорог, домов.

Стальная листовая арматура – тонкий лист стали с отогнутыми краями ячеек разной конфигурации, который чем-то похож на сито. Данным материалом армируют плиты перекрытия, стеновые панели.

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.

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.

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.

Восстановление защитного слоя бетона

Защитный слой бетона представляет собой слой бетонной смеси, толщина которого равна расстоянию от поверхности до начала арматурных частей. Основное предназначение защитного бетонного слоя – предохранение арматуры от неблагоприятных воздействий внешней среды – повышенной влажности, нагрева, коррозии и др. Кроме этого, защитный слой необходим для закрепления арматуры в бетоне и обеспечения совместной работы железа и бетона.

В процессе эксплуатации зданий или сооружений строительные конструкции подвергаются жестким атмосферным воздействиям, главными из которых является периодическое увлажнение поверхности бетона и температурные колебания, которые приводят к постепенному разрушению защитного бетонного слоя. В нем появляются различного рода трещины и отслоения, происходит оголение арматуры и последующая ее коррозия. Все это говорит о необходимости восстановления защитного бетонного слоя.

В современной строительной индустрии существует ряд способов, применяемых для восстановления и укрепления защитного бетонного слоя. Рассмотрим их подробнее.

1. Оштукатуривание строительной конструкции плотным цементно-песчаным раствором с последующим нанесением трещиностойкого лакокрасочного покрытия;

2. Обетонирование поверхности цементным или полимерным бетоном, имеющим прочность не ниже восстанавливаемой конструкции.

3. Нанесение на поверхность специальных полимерных клеевых материалов.

4. Торкретирование бетонных поверхностей.

Первые три способа позволяют эффективно избавиться от повреждений защитного слоя, однако, не улучшают непосредственно эксплуатационные характеристики ремонтируемой конструкции. Кроме того, указанные способы не обеспечивают достаточное сцепление нового бетона или цементного раствора со старым бетоном, а полученный после восстановления защитный слой не обладает приемлемой прочностью, водонепроницаемостью и коррозионной стойкостью. Применение специальных клеевых составов осложнено высокой стоимостью работ и плохой совместимостью материала ремонтного слоя с материалом ремонтируемой конструкции по деформационным свойствам.

Торкретирование может применяться на поверхностях с любыми неровностями, расположенными в любой плоскости. Главным достоинством торкретбетона является высокая прочность сцепления ремонтного слоя с поверхностью ремонтируемой конструкции. Получаемый после торкретирования бетонный слой обладает повышенной плотностью, механической прочностью, водонепроницаемостью и морозостойкостью. Кроме этого, значительно улучшаются физико-механические свойства ремонтируемой бетонной поверхности – на 40% повышается прочность на изгиб, на 15% – прочность на сжатие и на 5 и более процентов – упругость бетона. Важными преимуществами торкретирования являются высокая производительность (а, как следствие, – скорость) и низкая себестоимость строительных работ.

Существует два метода торкретирования – «мокрое» торкретирование и «сухое» торкретирование.

При «мокром» торкретировании смесь цемента, воды и специальных добавок готовиться заранее, а уже затем через транспортировочный шланг подается на ремонтируемую поверхность. «Мокрое» торкретирование обладает следующими преимуществами – однородный состав бетона, возможность проведения работ в тесном помещении, минимальный отскок и др. Данный способ торкретирования применяется для ремонта больших поверхностей (площадью от 2 тыс. кв.м.).

При «сухом» торкретировании торкрет и вода смешиваются только на выходе из сопла торкрет-установки. Применение метода «сухого» торкретирования не требует подготовки основания ремонтируемой поверхности, позволяет за один проход наносить толстый слой торкрета и дает возможность осуществлять ремонтные работы с перерывами (в отличие от «мокрого» торкретирования, при котором приготовленная смесь должна использоваться непрерывно).

Таким образом, торкретирование бетонных поверхностей – самый быстрый и эффективный способ восстановления защитного слоя бетона. Данный способ уже много лет применяется строительной . Основополагающими принципами работы компании являются высокая скорость и качество работ, применение передовых технологий и материалов. Высококвалифицированные специалисты и большой опыт позволяют ООО «СДТ» гарантировать качество работ по восстановлению защитного слоя бетона методом торкретирования. Вот по этой ссылке вы можете более подробно узнать о том, как осуществляется торкретирование бетонных поверхностей, ценах и сроках выполнения работ.

Как рассчитать количество?

Расход арматуры, как и фиксаторов, должен быть правильно рассчитан. Специалисты рекомендуют пользоваться 5-10 крепежами на 1 м2. Если толщина арматуры составляет 2,8-3,2 см, то целесообразным будет использование 5-6 элементов фиксации. В случае применения тонкой арматуры с диаметром 1,2-1,4 см стоит использовать 8-10 фиксаторов. Это правило касается всех типов приспособлений.

Чем тоньше арматура и больше бетонный слой, тем больше стоек потребуется монтировать. Средним количеством считается 7 единиц на 1м2. Если учитывать это правило, то трудностей с расчетом возникать не будет. К примеру, мастеру предстоит забетонировать пол с габаритами 8 на 11 м, а это 88 м2. Полученный результат нужно умножить на 7, в результате чего получится, что для бетонирования пола с заданными параметрами потребуется 616 арматурных фиксаторов.

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.

Какой должна быть толщина?

Минимальная и максимальная толщина берется из установленных нормативов. Если не придерживаться указанных значений, то металлические части быстрее поддадутся коррозии. Требования к толщине также учитывают расчетные размерные параметры арматуры, чтобы не допустить роста затрат на стройматериалы

Поэтому важно выбирать данный параметр, руководствуясь СНиП и другой документацией

Толщина защиты из бетона зависит от целого ряда моментов.

• Величина диаметра и тип металлического прута для арматуры. Как правило, чем больше сечение прута, тем нужно делать защитный слой большей толщины.
• Предполагаемая нагрузка механического характера на фундамент, а точнее ее сила.
• Условия среды, в которых планируется эксплуатировать готовое строение или изделие. К примеру, для основания на влажном грунте важна надежная гидроизоляция. При этом желательно делать толщину слоя максимально возможной по СП.
• Тип железобетонной конструкции. Есть определенные нормы, которые диктуют, каким должен быть слой бетона для каждого отдельного типа.
• Технические условия для эксплуатации.
• Функциональная нагрузка на пруты из металла.

Конечно, все нормативы невозможно найти в одном документе, но можно выделить и собрать воедино ряд основных пунктов по толщине защитного слоя.

Согласно Строительным нормам и правилам 52–01-2003 (пункт 7.3), бетон должен быть наложен слоем не менее, чем диаметр металлического прута. При этом он не может быть менее 1 сантиметра.

В СП 50–101-2004 толщина защиты указывается для более конкретных вариантов.
Для ленточных и сборных оснований слой должен составлять от 3 сантиметров.
Для монолитных желательно подготовить основание с толщиной 10 сантиметров. При этом его можно сделать путем утрамбовки песка или щебенки в виде заполнения, которые затем заливаются стяжкой

При этом минимальная защита для арматуры, лежащей продольно, начинается от 3,5 сантиметров.
Для монолитных оснований на подушке из песка и щебня важно положить защитный слой толщиной от 7 сантиметров.

По своду правил 52–01-2003 защитный слой должен иметь следующие значения.
Для конструкций из железобетона, которые располагаются в помещениях, где наблюдается нормальная или пониженная влажность, достаточно защиты с толщиной 2 сантиметра.
Для помещений с повышенной влажностью и без специальных защитных мер минимальный слой должен составлять 2,5 см.
Для конструкций, находящихся на открытом воздухе без специальных дополнительных мер, понадобится защита в 3 сантиметра.
Для железобетона, который будет располагаться в почве, защитный слой должен начинаться от 4 см. Если в данном случае использовать сборные элементы, то можно сократить защиту на 5 миллиметров

Однако важно, чтобы слой был не меньше, чем диаметр арматурного прута.

Справочное пособие под названием «Проектирование железобетонных конструкций», выпущенное в 1985 году, стало для многих профессионалов настольной книгой. В нем приведены следующие значения.
Для фундаментов сборного типа и фундаментных балок защитный слой составляет от 3 см. При этом сечение не играет никакой роли.
Для монолитных конструкций с бетонной подготовкой и без нее, но при учете скального грунта, толщина защиты должны быть не менее 3,5 сантиметров.
Для монолитных фундаментов без подготовки слой бетона с защитной целью необходимо брать минимум в 7 сантиметров.
Для арматуры распределительного, поперечного и конструктивного видов с минимальным размером сечения до 25 см стоит выбирать защиту от 1 сантиметра. При сечении от 25 см слой должен вырасти до 1,5 см.

В Строительных нормах и правилах 3.03.01–87 указаны отклонения, которые допустимы при определенной толщине слоя защиты из бетона:
от полутора сантиметров – на 3 мм;
более 1,5 сантиметра – на 5 мм;
до 20 сантиметров – на 9 мм.