Досвід

Захисний шар бетону для арматури у фундаменті: з'ясовуємо необхідну товщину захисного шару бетону

Фундамент – основа будь-якої будівлі, від якої залежить міцність і довговічність всієї будови в цілому. Тобто значення цього «нульового циклу» будівництва – складно переоцінити: все повинно бути виконано на підставі розрахунків і зі строгим дотриманням усіх встановлених правил.

Захисний шар бетону для арматури у фундаментіНайбільш, мабуть, універсальним, і тому – найбільш популярним у приватних забудовників є стрічковий фундамент. Досить широко останнім часом застосовується і плитна різновид. Органічне поєднання монолітного бетону і правильно змонтованого армирующего каркаса забезпечує надійність основи для подальшого будівництва. Але арматурні прути, які надають необхідну просторову жорсткість залізобетонної конструкції, самі потребують певного захисту. Це накладає додаткові вимоги до формування каркаса. А якщо точніше – повинен обов'язково витримуватися захисний шар бетону для арматури у фундаменті.Це зовсім не дрібниця, як можуть подумати деякі початківці будівельники. І товщина цього шару теж підпорядковується певним правилам, про які саме і піде мова в цій публікації.

Для чого необхідний бетонний захисний шар

Якщо подивитися на креслення або фотографії правильно змонтованих армуючих каркасів майбутніх залізобетонних конструкцій, підготовлених до заливання розчину, то можна відразу помітити, що арматурні прути ніколи не торкаються стінок опалубки. Таким чином, після заповнення бетоном і його дозрівання між металевими деталями і краєм конструкції завжди виходить прошарок певної товщини. Саме вона в технічній документації і в практиці будівництва і називається «захисним шаром».Армуючий каркас компенсує недолік бетону – низьку міцність при навантаженнях на розтяг або злам. Тобто надійність конструкції в рівній мірі залежить і від якості бетонування, і від правильності її армування.Самі по собі арматурні прути, виготовлені відповідно до ГОСТ, володіють необхідним запасом міцності і розраховані на тривалу експлуатацію. Однак, сталь нестійка до впливу на неї хімічних сполук і вологи – від корозії позбутися повністю не вдається. Ну а якщо робити каркас з металу, що не піддається корозії, то таке будівництво стає надзвичайно дорогим – нерентабельним.

Ціни на арматуру

Для максимально можливого зниження негативного впливу на метал застосовуються методи антикорозійної обробки арматурного прута – оцинкуванням і оксидуванням. Але і подібний підхід теж дешевим не назвеш, та й не дає він абсолютної застрахованого від виникнення корозійних процесів. Це пов'язано з тим, що захисна плівка не має занадто високою міцністю, так як її товщина складає всього кілька мікронів. Тому неакуратно транспортування або зварювання легко порушують цілісність покриття. Втрачається захист і на торцях в місцях різу прутів.

Заповнення опалубки бетонним розчином: гострі краї заповнювач – щебінки також здатні пошкодити тонке антикорозійне покриття арматуриЩе однією небезпекою для захисного шару на арматурі є наповнювачі бетонного розчину, що представляють собою щебінь або гравій. При заповненні опалубки з встановленим в ній арматурним каркасом грубим бетонним розчином, гострі краї каменя легко ушкоджують гальванічний або цинковий шар.А так чи небезпечна корозія арматурного каркаса? Може, особливої ​​біди в цьому і немає?На жаль, але небезпека дійсно велика.І справа навіть не стільки в тому, що самі прути втрачають свої характеристики – щоб така втрата стала відчутною, буде потрібно немало часу (хоча і цей аспект не можна скидати з рахунків).Але вогнища корозії всередині залізобетонної конструкції неминуче ведуть до появи внутрішніх пустот. Спочатку, начебто, невеликих, але досить швидко розширюються, перетворюються в тріщини, які під дією вологи і негативних температур призводять до ерозії, руйнування, осипання бетону. А ось це вже – біда серйозна, що вимагає прийняття термінових заходів.

Корозія арматурного каркаса призводить не тільки до зниження міцності сталевих прутів, але досить швидко може проявитися ерозією і руйнуванням поверхневого шару всієї залізобетонної конструкціїТому арматурний каркас, що знаходиться всередині бетонного моноліту, необхідно в максимальній мірі відгородити від проникнення до нього вологи в будь-якому вигляді. Необхідний бар'єр від агресивного впливу різних хімічних розчинів, що утворюються внаслідок став уже звичним явищем техногенного забруднення повітря і грунту. До речі, чималу роль в нейтралізації процесів хімічної корозії грає лужне середовище, притаманна бетону.Ось в ролі такої перешкоди і виступає прошарок, звана «захисний бетонний шар». Але цим її функції не обмежуються. По суті, правильно створена прошарок забезпечує стабільну комплексну «роботу» сталевого прута і бетону.

Ціни на цемент

Отже, захисний бетонний шар виконує наступні функції:

• Забезпечує необхідну позиціонування арматурного каркаса всередині бетонного масиву.
• Сприяє рівномірному розподілу навантаження на арматуру і основну масу бетону.
• Захищає метал від вологи, хімічних реагентів, інших негативних зовнішніх впливів, що виникають при сезонних змінах погодних умов.
• Створює можливість якісної анкерування (закріплення) арматури в бетоні для облаштування стикування арматурних каркасів сусідніх ж / б-конструкцій або переходів на інший рівень.
• Значно підвищує вогнестійкість залізобетонної конструкції.
• Служить надійним підставою для подальшого монтажу додаткового захисту (гідро – та теплоізоляції), на надземних ділянках фундаменту – цокольній обробки.

Товщина цього захисного шару береться «ні з потоку». Якщо вона буде менша, ніж установлено нормативами, то метал все одно почне поступово руйнуватися корозією. У той же час витримувати її надмірно великий (не порушуючи при цьому розрахункових розмірних параметрів арматурного каркаса) – зростуть загальні витрати на будівельні матеріали. Тому, необхідно вибрати єдино вірний варіант цього параметра, який, як говорилося вище, нормується СНиП.Залежить товщина захисного шару від наступних моментів:

• Діаметр і тип арматурного прута. Чим більше розмір прута в перерізі, тим товщі повинен бути захисний шар
• Сила і характер механічного навантаження на фундамент.
• Умови навколишнього середовища, в які буде експлуатуватися конструкція. Наприклад, якщо фундамент встановлюється на вологих ґрунтах, необхідна надійна гідроізоляція конструкції. І в цьому випадку товщина захисного бетонного шару повинна бути максимально допустимої. Більш докладну інформацію щодо впливу на залізобетонну конструкцію зовнішніх агресивних середовищ, знаходиться в СНиП 2.03.11 – 85 «Захист будівельних конструкцій від корозії» в пунктах 2.18.- 2.29. і таблицях № 9 – 11.

Подбайте про фундамент – він вимагає утеплення та гідроізоляції!На жаль, дуже багато недосвідчених будівельники ігнорують питання додаткового захисту фундаменту від впливу вологи і негативних температур. Щоб забезпечити максимальну довговічність будівлі і комфортність проживання в ньому необхідно провести комплекс робіт по гідроізоляції фундаменту тим чи іншим способом, а потім виконати і утеплення фундаменту . Про все це – в спеціальних публікаціях нашого порталу.

• Тип будови або окремо розташованого залізобетонного вироби. Розміри шару для кожного з типів нормуються спеціальними документами.
• Технічні експлуатаційні умови. У арматурному пруті, використовуваному в конструкціях з великим навантаженням, виникає більша напруга, ніж в тих, які мають незначну навантаження. Стало бути, і захист для нього повинна бути більш повноцінним.

Розташування арматури з різним навантаженням в типовому каркасі стрічкового фундаменту

• Функціональне навантаження на металеві вироби. Арматура в каркасі може бути конструктивною, розподільної або ж робочої. Кожен тип прута монтується в каркас відповідно до рекомендацій, даними в нормативних документах по зведенню і облаштування залізобетонних і бетонних конструкцій.

Товщина захисних шарів

Конкретні значення товщини захисного шару бетону встановлюються нормативними документами – СНИП і створеними на їх основі склепіннями Правил. При цьому обов'язково враховуються особливості залізобетонної конструкції, про які було сказано вище.Нормативи «розкидані» по декількох документах, тому спробує все ж зробити якусь «сублімацію», щоб картина вийшла максимально наочною.

• Якщо звернутися до положень СНиП 52 – 01-2003 «Бетонні і залізобетонні конструкції», пункт 7.3 «Вимоги до армуванню», то в їх підпунктах про захисному шарі сказано, що товщина захисного шару бетону повинна бути не менше діаметра арматурного прута, але при цьому і не менше 10 мм.
• Тепер – Звід Правил СП 50 – 101-2004 «Проектування і влаштування фундаментів будівель і споруд». Тут вже інформація – більш конкретна:

– Для поздовжньої робочої арматури фундаментних балок (стрічкових фундаментів) і збірних підстав товщина захисного шару має бути витримана не менше 30 мм.– Для монолітних фундаментів рекомендується виконувати бетонну підготовку підстави, товщиною 100 мм. Допускається трамбувати піщане або щебенчатой ​​заповнення з наступним заливанням стяжки. В обох цих випадках товщина захисного шару для поздовжньої робочої арматури в області підошви повинна становити не менше 35 мм.– Якщо монолітний фундамент, за обґрунтованими міркувань, буде заливатися без згаданої вище бетонної підготовки, тільки на піщано-щебеневу подушку, то захисний шар в області підошви повинен скласти не менше 70 мм.

• Наступний регламентує документ – Звід Правил СП 52 – 101-2003 «Бетонні і залізобетонні конструкції без попереднього напруження арматури». Він дає нам наступну інформацію:

– Для залізобетонних конструкцій, розташованих в закритих приміщеннях з нормальним або зниженим рівнем вологості, для робочої арматури досить товщини захисного шару 20 мм.– Те ж, але для приміщень з підвищеним рівнем вологості і без проведення в них спеціальних додаткових захисних заходів, товщина захисного шару зростає до 25 мм.– Для залізобетонних конструкцій, розташованих на відкритому повітрі, без проведення додаткових захисних заходів, буде потрібно шар в 30 мм.– Для конструкцій, розташованих в грунті, в тому числі і в фундаментах при виконанні бетонної підготовки, встановлюється мінімальна товщина шару в 40 мм.При використанні збірних елементів товщина захисного шару для них може бути зменшена на 5 мм.Для конструктивної арматури показники товщини захисного шару також можуть бути зменшені на 5 мм в порівнянні з нормативами для робочих прутів. Але при цьому все одно дотримується жорстке правило, щоб товщина шару не стала менше діаметра самої арматури.

• Ще один дуже цікавий документ. Якщо відвідати форуми професійних будівельників, то можна помітити масу позитивних відгуків про довідковому посібнику «Проектування залізобетонних конструкцій» під редакцією доктора технічних наук А. Б.Голишева. Ця книга вийшла ще в 1985 році в Київському видавництві «Будiвельник», потім неодноразово перевидавалася. І, на думку багатьох фахівців – нічого кращого досі для практичних розрахунків не запропоновано. Є сенс ознайомитися і з рекомендаціями цього довідкового посібника:

– Товщина захисного шару для збірних фундаментів і фундаментних балок, незалежно від перетину – 30 мм.– Для монолітних фундаментів, які влаштовуються на бетонній підготовці, або без неї, але на скельній грунті – 35 мм.– Монолітні фундаменти без попереднього виконання бетонної підготовки – 70 мм.– Для поперечної, розподільної і конструктивної арматури, якщо мінімальний розмір перетину (висота або ширина) конструкції менше 250 мм, товщина захисного шару повинна становити не менше 10 мм. При розмірах перетину більше 250 мм цей параметр зростає до 15 мм. Зрозуміло, що їм в цьому випадку діє єдине правило – товщина не може бути меншим, ніж діаметр арматурного прута.Цим же посібником рекомендується товщина захисного шару з торцевих сторін поздовжніх і поперечних арматурних прутів, що проходить по всій довжині або ширині залізобетонної конструкції.– Для збірних елементів довжиною до 9 метрів включно – 10 мм.– Для монолітних елементів довжиною до 6 метрів, при діаметрі арматури до 40 мм – 15 мм.– Для монолітних елементів довжиною понад 6 метрів при діаметрі арматурних прутів до 40 мм, а також для конструкцій будь-якої довжини при діаметрі прутів більше 40 мм – 20 мм.

• Нарешті, варто подивитися ще й на СНиП 3.03.01 – 87 «Несучі та огороджувальні конструкції», в якому обумовлені можливі відхилення від заданих параметрів товщини захисного бетонного шару: