Защитный слой бетона для арматуры в фундаменте

Защитным в железобетонных строительных элементах называют слой бетона, толщина которого равна расстоянию от края армирующего каркаса до поверхности монолита. Его минимальная величина определяется нормативными документами и должна обеспечить надежную защиту металла от коррозии в случае возможного механического повреждения края.

Арматурные изделия. Соединения арматуры. Анкеровка напрягаемой и ненапрягаемой арматуры. Напряжения в арматуре в зоне анкеровки.

Жесткая: в виде прокатных профилей – двутавров, швеллеров, уголков; гибкая – в виде стержней, проволоки и изделий из них. Пространственные каркасы собираются из нескольких плоских с помощью соединительных стержней. Отношение свариваемых стержней не должно быть более 3, во избежание непровара или пережога стержней. Боковой защитный слой аtдолжен быть более 10 мм. приh<250мм. иat=>15мм. Приh=>250мм. Расстояние между стержнями должно обеспечивать качественное бетонирование элемента по всему объёму. Различают тяжелые и легкие сетки. Легкие сетки имеют диаметр продольных стержней 3-12мм, поперечных 3-10мм., ширину 800-3800 мм, длину до 12 м. Тяжелые сетки имеют диаметр продольных стержней 14-32мм, поперечных 6-14мм, ширину 1050-3050мм, длину до 9 м.

Анкеровка арматуры заключается в закреплении концов арматуры в бетоне с помощью специальных устройств или запуском за расчётное сечение на длину анкеровки. Длина анкеровки ненапрягаемой арматур: σs=xRs/lan;lan=wan-σsp/Rbp+ ∆λan;wan= 0,25-0,7; ∆λan= напрягаемой арматуры длина зоны анкеровки:lan=wan-Rs/Rb+ ∆λan;wan= 0,5-0,8; ∆λan= 16-18.

Союз бетона и стали

Для начала нужно рассмотреть основные свойства сочетания двух материалов. Благодаря своим физическим характеристикам бетон дополняет сталь, защищает от коррозии, перегревов. А за счет арматуры в бетоне значительно повышается стойкость материала к общим и локальным деформациям, перепадам температур, правильно распределяются нагрузки.

Основные показатели прочности бетонных конструкций:

  • Сжатие
  • Растяжение
  • Сдвиг

В разных состояниях материал демонстрирует иные значения данных параметров. Он очень прочен при сжатии, поэтому применяется при возведении перекрытий, выдерживающих постоянно сильное сжатие. Но если, кроме этого фактора, работает еще и растяжение, обязательно применяется железобетон, так как самостоятельно выдержать нагрузку бетон не может.

Армированный бетон обладает большим запасом прочности на растяжение, так как используемая в его производстве арматура сделана из прочной стали. При правильном соединении двух материалов они обеспечивают максимальные показатели, делая здания и сооружения прочными и долговечными.

Схема армирования

Когда выполняется армирование плитного фундамента, схема расположения арматуры должна составляться строго по технологии. Кроме того, схемы армирования монолитной плиты перекрытия фундамента, при необходимости, предполагают неравномерный порядок размещения прутков. Участки, где планируется возведение несущих перегородок и колонн дополнительно усиливаются. Такие места называют зонами продавливания. Арматуру укладывают в один слой при толщине железобетонной плиты 15 см и меньше. Если план монолитного фундамента предполагает величину слоя больше 15 см, рекомендуется производить армирование каркасами. Для плитно-свайного фундамента расчеты нужно производить отдельно — в зависимости от расположения и материала свай. В любом случае, чтобы правильно выполнить армирование фундаментной плиты, чертеж надо составлять на основании тщательных предварительных расчетов.

Читайте также:  Арматурный каркас фундаментной плиты (видео)

Схема расположения усилений фундамента Источник Смотрите также: Контакты строительных компаний, которые предлагают услугу ремонта фундамента.

Основные параметры плиты

Рассмотрим на примере основные узлы конструкции. На схеме изображена сетка с постоянными размерами ячеек. Расстояние между прутками должно быть одинаковым. С расчетом нагрузок, шаги прутьев делают через каждые 20-40 см. Для построек из кирпича подходит 20 см, а для легких каркасных домов допускается делать укладку арматуры реже. В любом случае, по строительным правилам из пункта про «бетонные и железобетонные конструкции» указано, что расстояние между прутьями не должно превышать толщину основания в 1,5 раза.

Распространенный метод укладки – в два ряда. Их совместное действие будет обеспечено монтажом вертикальных стержней. Отступы между такими прутами должны равняться шагам основной стальной конструкции также допускается в два раза большее расстояние. По правилам плиту перекрытия на торцах следует армировать П-образными хомутами, длина которых должна равняться двум толщинам основания и более. Обвязка стержней должна охватить верхние и нижние ряды. Такая методика обеспечивает надежное восприятие крутящих моментов у края фундаментной основы и позволит произвести анкеровку концов продольных прутков.

Армирование плиты фундамента по краям и укладка в два ряда Источник

Это важно! Всю арматурную конструкцию следует утопить в бетонный раствор примерно на 2-3 см со всех сторон – внизу, вверху, с боков. В противном варианте происходит ускоренный процесс коррозии арматуры, что впоследствии приведет к разрушениям конструкции.

Зоны продавливания

В местах, где об фундамент будут опираться несущие вертикальные конструкции, раскладку следует производить, уменьшив шаги армирования. В случае, когда по основной ширине плиты арматура укладывается через 20 см, значит, под перегородками следует перейти на расстояние в 10 см. Такой метод позволяет предупредить возникновение продавливания и образования трещин.

При армировании фундаментов, рекомендуется производить совместную обвязку каркасов монолитных стен и плиты. Во время заливки фундаментного основания нужно оставить части вертикальных стержней, которые послужат связующими звеньями. Эти концы запускают в основу, производят загиб края, примерно на две части высоты плиты, после осуществляют привязку к основной части каркаса.

После заливки и застывания бетона, вертикальные стержни используют для «привязки» стен к основанию Источник

Чтобы произвести грамотный расчет стройматериалов и армирование плитного фундамента понадобится схема и чертеж. Должны быть внесены данные о шагах между рядами арматуры и ее диаметр.

Рекомендуемый защитный слой армирования для различных условий эксплуатации.

  • При проведении бетонной подготовки фундаментов – 40 мм;
  • При контакте бетона с грунтом – 75 мм;
  • При контакте с грунтом под параллельным негативным воздействием погодных факторов: для арматуры диаметром от 15 до 40 мм – слой бетона 52 мм, для арматуры диаметром от 10 до 18 мм – слой бетона минимум 25 мм;
  • При эксплуатации конструкций в условиях постоянной повышенной влажности – защита должна составлять минимум 25 мм.

Для справки. Неразрушающий Контроль толщин защитного «тела» бетона осуществляется специальными измерительными средствами, работающими по принципу магнитного метода.

Защита арматуры от коррозии в бетоне.

Выбор фиксаторов — совет от мастера

В своей 10 летней практике, в монолитном строительстве, довольно часто сталкивался с проблемой бракованных фиксаторов. После установки их под арматурную сетку, после наступая на неё, подставки просто разлетались по сторонам. Они разламывались на половину, и сетка опускалась на опалубку. Так же был случай и с фиксаторами «звездочка», во время установки на армирующую сетку, они просто разлетались, пол мешка просто в воздух. Проблема заключалась в некачественной пластмассе, она была хрупкой.

Читайте также:  Отделка цоколя частного дома — как создать долговечную защиту

Советую во время покупки, открывать мешок с пластиковыми подставками и проверять их. Если это стульчик, станьте на него, он не должен разломаться, может только согнутся. Фиксатор звездочку, попробуйте одеть на что-то подходящего диаметра, согните её, она не должна ломаться. Пластмасса должна быть пластична, и в то же время крепка.  Если все в порядке покупайте.

В настоящее время ассортимент фиксаторов под арматуру просто огромен, и с каждым годом он все время растет. Появляются новые фирмы, новые формы, но цель у них остается все та же, это обеспечить необходимый защитный слой арматуре, чтобы возводимая вами конструкция получилась прочной и надежной.

Восстановление защитного слоя бетона

Со временем на бетонных и железобетонных монолитах появляются дефекты, вызванные негативными воздействиями. Это приводит к появлению мелких трещин, сколов, расширяющихся со временем, в результате чего защитный слой не выполняет возложенные на него функции. Разрушения возникают под воздействием таких факторов:

  • Механические нагрузки, превышающие предельные величины, рассчитанные в проекте;
  • Неудачное применение спецтехники при строительстве;
  • Нарушения при строительстве фундамента, достройка этажей без перерасчета нагрузки и изменения основания;
  • Движение и повышенная влажность грунтов;
  • Плохая гидроизоляция бетонных монолитов.

Главной причиной разрушения являются нарушения технологий и самовольное изменение строительного проекта. Для полного восстановления защитного слоя поврежденного бетона требует выполнения комплекса определенных работ:

  • Усиление бетонных конструкций;
  • Монтаж дополнительных поперечных стоек;
  • Тщательная заделка образовавшихся сколов, трещин;
  • Реставрация поверхности поврежденного участка.

Для реставрации защитного покрытия бетона применяются цементные растворы высокого качества с использованием опалубки и дополнительного армирования путем установки стальных анкеров или стержней. Работы можно выполнять различными способами:

  1. Штукатурка поврежденной поверхности. Она сначала очищается от грязи и отколовшихся остатков, после на нее относится цементный состав. Для повышения устойчивости к агрессивным воздействиям в раствор вводят морозостойкие и водоустойчивые присадки. Это позволяет избежать появления трещин при схватывании и усадке раствора.
  2. Бетонирование. Удаляются разрушенные части защитного слоя, части арматуры, подвергшейся коррозии, устанавливается новая сетка. Очищенная поверхность покрывается бетоном, соответствующему материалу монолитна, он может быть общестроительного или полимерного типа для повышения водонепроницаемости. Подходит для реставрации плит и других горизонтальных поверхностей.
  3. Оклейка. Заранее очищенная поверхность оклеивается полимерным материалом, с хорошими теплоизоляционными характеристиками. Он идеально защитит арматуру от атмосферной влаги, хорошо держится на поверхности. Применяется для восстановления бетонных покрытий на колоннах и других вертикальных конструкциях.
  4. Торкретирование. Цементный раствор или бетон подается под давлением из пушки, после подготовки поверхности. Позволяет быстро восстанавливать большие поверхности, позволяет идеально заделывать любые трещины, сколы. К недостаткам этой методики относят перерасход раствора и сложности с нанесением слоя строго определенного толщины.

При ремонте рекомендуется увеличить толщину раствора на 5-10 мм, чтобы гарантировать, что он выдержит нагрузки и не начнет снова разрушаться. Особое внимание нужно обратить на смесь, изготавливаемый на цементе высоких марок, для обеспечения качественной адгезии с разрушенной поверхностью.

Читайте также:  Монолитный фундамент плита своими руками

Защитный слой бетона несет важнейшую функцию по сохранению технических свойств арматуры и монолита, продлевая срок службы зданий и сооружений. При минимальных повреждениях нужно немедленно восстанавливать его, иначе ремонт бетонных элементов займет гораздо больше времени и потребует значительных материальных затрат.

Процесс арматурного усиления

Правильная вязка арматуры для фундамента Рассмотрим, как монтируют прутки перед началом установки арматуры:

  1. Вдоль вырытого котлована делают опалубку, а затем вбивают вертикальные прутки. На вертикальные пруты навязывают два параллельных горизонтальных пояса. Эта арматура является основной.
  2. Арматура не теряет свою форму по окончании укладки бетона, и сможет задержать его разрушение, что и обуславливает невероятную прочность такого фундамента. Если ширина основания 40 см и менее, то достаточно для армирования двух прутов внизу и стольких же вверху.
  3. Если фундамент в ширину более 40 см, то в горизонтальных линиях вяжут по три прутка так, чтобы один из них шел по центру. Крайне редко допускают до четырех в поясах.
  4. Выбор прутков, которые вбиваются вдоль края фундамента, должен соответствовать его высоте. Соединять пруты лучше так, чтобы вертикальные прутья не выступали выше 8 − 10 см.
  5. Уделяется внимание углам при таком армировании . Ведь на углы действуют силы, вызывающие сжатие и растяжение. Если ошибиться при укреплении углов арматурой, то каркас утратит цельность конструкции, а это может повлечь появление трещин.

Армирование углов ленточного фундамента (схема) Прутья недопустимо класть под 90 градусов один относительно другого. Их желательно изогнуть. Параллельные пруты поясов объединяют в единую систему лент.

Перекрывающее расстояние между прутьями на углу фундамента, должно быть не менее 25 см. При таком нахлесте каркас, залитый бетонным раствором, не прогнется и будет удерживать форму при деформации.

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.
Минимальный защитный слой

Все распределительные элементы, расположенные поперечно, покрываются бетоном, слой которого достигает 1 – 1.5 см.

Контроль минимальной толщины бетонного слоя для металлической арматуры осуществляется неразрушающим способом с применением специального магнитного оснащения.