Для чего необходим защитный слой из бетона для арматуры

Железобетонные конструкции состоят из двух компонентов:

Для чего вообще нужно армирование плитного фундамента?

Фундамент дома должен выдерживать разные типы нагрузок: на сжатие и на растяжение. О первом типе нагрузки мы поговорим в статье о заливке фундамента бетоном. А вот выдержит плита нагрузку на изгибы и растяжения или нет, зависит от того, насколько грамотно произведён этап армирования.

Фундаментная плита без арматуры возможна, но всё-таки такой вариант конструкции не для тяжелого капитального жилого здания. Если строить какую-то хозяйственную постройку, на непучинистых грунтах можно подумать о том, чтобы сэкономить на арматуре. Но для строительства жилого дома – это, конечно, несерьезно. Как уже писалось выше, фундамент может не выдержать нагрузку на растяжение и изгибы.

Для наглядности, приведу пример, у вас залита монолитная плита фундамента под дом. Когда вы поставите стены и крышу, то давление на плиту будет оказано в большей степени на контур фундамента именно под стенами, а не по всей площади. Таким образом, стены будут стремиться как бы отломить бетон, особенно если будет некачественно выполнена подготовка основания, подушка под фундамент. А если еще взять во внимание силу воздействия морозного пучения, тогда давление на плиту усилится. Стены будут продавливать фундамент вниз, а пучинистый грунт будет давить в слабые ненагруженные места. Что в следствии может привести к надлому фундамента. Вот, чтобы исключить такие моменты и нужно грамотно подходить к вопросу армирования.

Определение и главные особенности

Таблица защитного соя бетона.

Защитный слой бетона представляет собой расстояние в миллиметрах от арматурной связки до поверхности. Он выполняет функцию защиты металла в бетоне, а также осуществляет безопасную взаимосвязь между этими двумя элементами под воздействием окружающей среды. Даже незначительное изменение внешних погодных условий или уровня влажности может повлиять на конструкцию при неправильной заливке бетона.

Слишком тонкий слой бетона приведет к разрушению металла из-за проникающей влаги, а очень толстый может оказаться очень дорогим. Для определения, слоем какой толщины необходимо и достаточно защитить арматуру, важно учитывать:

  • вид конструкции (фундамент, плита, опора, основа для бассейна);
  • нагрузку на конструкцию;
  • размер сечения арматуры;
  • среду (открытый воздух, помещение, повышенная влажность, соприкосновение с землей).

Исходя из этого складываются требования к защитному слою бетона для арматуры:

Таблица толщины слоев бетонной смеси.

  • защита от агрессивного вмешательства внешних факторов (погода, природные явления);
  • защита от коррозии;
  • взаимодействие металла и бетона.

Достаточно привести в пример квадратные плиты, которыми были декорированы все центральные площади крупных городов. Многие из них до сих пор не модернизированы. Но каждая плита живет своей жизнью. На одной образовался скол, другая треснула по диагонали, а третья раскрошилась, оголив металлическую связку. Для того чтобы все плиты или другие бетонные конструкции прослужили не один год, необходимо изначально правильно рассчитать все параметры.

От чего зависит норма расхода

Расход напрямую зависит от типа фундамента и веса возводимого строения, а также типа грунта, на котором планируется их построить. В зависимости от типа строительного объекта армирование бетона осуществляется арматурой разного класса.

Масса 1 м арматуры зависит от площади ее сечения.

Чтобы вычислить количество арматуры, нужно знать следующие сведения:

  • тип фундаментного основания;
  • общий вес здания;
  • класс и площадь сечения стальных прутьев;
  • тип грунта;
Читайте также:  Фундамент на железобетонных сваях под ключ

Основные варианты железобетонного фундамента: столбчатый; плитный; ленточный.

Сечение арматуры также может влиять на расход материала.

Общие рекомендации по армированию:

  • при возведении частного загородного дома фундамент армируется железными прутами сечением до 1 см;
  • для бетонных оснований под кирпичные постройки используются стальные прутья сечением от 1,4 см;
  • арматурные пруты прокладываются в фундаменте с шагом 20 см;
  • арматурная связка бетона выполняется в 2 пояса, т. е. обустраивается одна арматурная сетка, над ней вторая, и они связываются металлическими прутьями между собой;
  • основная сила растяжения приходится на верхнюю часть бетонного основания, поэтому не рекомендуется сильно заглублять арматурный каркас.

Метраж и масса стержней вычисляется после расчета глубины и длины ж/б основания. Минимальный расход арматуры согласно строительным требованиям составляет 8 кг/м³.

ГЭСН и ГОСТ регламентируют расход арматуры, но лучше отталкиваться от проекта фундамента или другой конструкции, которую нужно армировать.

Толщина защитного слоя бетона фундамента для арматуры. Книга «Малозаглубленный ленточный фундамент» Страница 32

страница 32

Толщина бетонного защитного слоя арматуры Защитный слой бетона, то есть расстояние от поверхности арматуры до соответствующей грани фундаментной ленты, предназначен для обеспечения совместной работы арматуры с бетоном, для закрепления (анкеровки) арматуры в бетоне и возможности устройства соединения арматуры. Также защитный слой бетона предохраняет арматуру от воздействия факторов окружающей среды конструкций, в том числе и от огня. Толщина защитного слоя бетона зависит от типа конструкции и роли арматуры в ней (продольная – поперечная, рабочая – конструктивная), ее диаметра и условий окружающей среды.

Условия использования арматуры

Толщина защитного слоя

Нормативный документ

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

Для продольной рабочей арматуры толщина защитного слоя должна быть, как правило, не менее диаметра стержня и не менее: 30 мм — для фундаментных балок и сборных фундаментов; 35 мм — для монолитных фундаментов при наличии бетонной подготовки; 70 мм — для монолитных фундаментов при отсутствии бетонной подготовки. При использовании бетонной подготовки (или на скальном грунте) – толщина бетонного защитного слоя снижается в отечественных нормах до 40 мм, а в американских до 25мм. Для сборных элементов минимальные значения толщины защитного слоя бетона рабочей арматуры 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 защитном слое толщиной свыше 50 мм следует устанавливать конструктивную арматуру в виде сеток. По требованиям ACI 318-05 защитный слой бетона на уличную строну для арматуры до 20 мм составляет 25 — 40 мм. Для диаметра арматуры толще 20 мм — 50 мм. Защитный слой для арматуры диаметром до 40 мм на стороне не подверженной действию природных факторов составляет 20 мм. По отечественным нормам защитный слой бетона с обеих сторон составляет 40 мм. Требуемую проектом величину защитного слоя нижней арматуры и проектное положение арматуры в процессе бетонирования можно установить с помощью одноразовых пластиковых фиксаторов, подкладок из бетона и путем конструирования арматурного каркаса таким образом, чтобы некоторые стержни упирались в опалубку, фиксируя положение каркаса. Нижний защитный слой можно установить, закладывая под нижние стержни арматуры заранее изготовленные бетонные прокладки (сухари) размером 100×100 мм и толщиной, равной требуемой толщине защитного слоя. Применение прокладок из обрезков арматуры, деревянных брусков и щебня запрещается. Также для задания толщины защитного можно использовать пластиковые фиксаторы — спейсеры требуемого стандартного размера. Фиксаторы для арматуры выпускаются в размерах от 15 до 50 мм с шагом размера 5 мм.

Читайте также:  Как построить свайный фундамент с монолитным ростверком

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 , Голышев, 1990].

Виды армирования

Армирование — неотъемлемая часть конструкции, материал которой предусматривает переход из жидкого состояния в твёрдое. Этот процесс называют схватыванием или твердением. По способам армирования различают:

  1. Дисперсное — добавление в жидкий раствор фибровых волокон или металлической стружки. Придаёт монолитному участку жёсткость и стойкость к истиранию. Применяют в устройстве полов, стяжек. Может применяться в комбинации со стержневым способом.
  2. Стержневое — в объём бетона или раствора включают систему стержней (сетку, каркас), которая распределяет нагрузку внутри конструкции. Применяют для несущих и отдельно стоящих элементов зданий.
  3. Слоевое (укрепление слоя) — в слой жидкого раствора или шпатлёвки включают сетку для придания стабильности отделочного слоя. Применяют при отделке и ремонте плоскостей.

В данной статье мы рассмотрим армирование конструкций при помощи каркаса и сеток.

Требования к напрягаемым элементам

Схема усилий предварительного напряжения в арматуре

В случае использования элементов с предварительным напряжением толщина бетона на участках передачи напряжения должна составлять не менее 2-3 диаметров стержня и при том не менее 20 мм для пучков и канатов, а также не менее 4 см для стержней.

На участках элементов у опоры допускается такая же толщина, как и в основной части в некоторых случаях:

  • при выполнении напряженных предварительно элементов при условии сосредоточенной передачи опорных усилий или если есть опорное изделие из стали и косвенной арматуры;
  • в панелях, плитах, опорах и настилах, если у концов элемента дополнительно установлена поперечная арматура диаметром не менее 1/4 диаметра основной и не менее 4 мм.

При выполнении работ с элементами, содержащими продольный напрягаемый каркас, который располагается в специальных каналах и натягивается на бетон, толщина должна быть не менее 4 см и при этом не менее диаметра канала.

Если напрягаемые детали располагают с внешней стороны сечения, то толщина должна составить не меньше чем 2 см. Каркасы, сетки или стержни должны располагаться на определенном расстоянии от конца элемента, минимальное допустимое расстояние в миллиметрах таково:

  • балки длиной не более 9 м, стеновые панели пролетом не более 18 м, сборные плиты – 10;
  • сборные колонны, длина которых составляет более 18 м, – 15;
  • всевозможные сборные участки, длина которых не превышает 9 м, – 10;
  • монолитные элементы, длина которых не превышает 6 м, а диаметр стержней в которых не превышает 40 мм, – 20;
  • монолитные элементы любой длины, диаметр стержней в которых более 4 см, – 20.

Выполнение этих требований обеспечивает возможность прокладывания в форму цельных деталей.

Выбор толщины: примерные расчеты

Классическим примером считается то, что для укрепления монолита всегда используется толщина от края до края бетона на 5,5—6 мм больше, чем для сечения арматурного материала на основе бетонного состава с мелкозернистым наполнителем. Если бетон армируется металлическими элементами, имеющими сечение от 5,5 до 18,5 мм, максимальный защитный слой бетона составляет не более чем 25 мм. Крепление армированного материала осуществляется фиксатором, который в строительстве известен, как «стульчик». В составе специфического модификатора содержатся различные присадки, назначение которых заключается в защите сооружения от негативного влияния окружающей среды. Стульчики-восстановители не имеют свойств деформироваться, саморазрушаться при присутствии таких факторов, как аномально низкие или высокие температуры.

Выбор толщины: примерные расчеты
Выбор толщины: примерные расчеты
Выбор толщины: примерные расчеты

Для фиксации арматуры существуют специальные «стульчики».

Выбор толщины: примерные расчеты
Выбор толщины: примерные расчеты
Выбор толщины: примерные расчеты

Минимальный защитный слой бетонной смеси для промышленных и других эксплуатируемых помещений рассчитывается из показателей, представленных в таблице:

Выбор толщины: примерные расчеты
Выбор толщины: примерные расчеты
Выбор толщины: примерные расчеты

Применение готовых фиксирующих деталей

Чтобы не измерять расстояние между опалубкой и каркасом изделия при бетонировании, применяют шаблоны — пластиковые фиксаторы. Они разделяются на 3 группы: для закрепления горизонтального зазора, вертикального интервала и комбинированные. Применение калибровочных деталей имеет следующие достоинства:

  • обеспечивается точность формирования защитного слоя;
  • сокращаются сроки подготовки к заливке бетонного раствора, всего производственного цикла;
  • исключаются примыкания элементов каркаса к опалубке — повышается качество работ;
  • уменьшаются расходы на изготовление ЖБ-изделий.
Читайте также:  Как рассчитать фундамент для дома из газобетона?

Стоимость фиксаторов невысока, и пользоваться ими несложно. Изготавливаются опорные стульчики и звездочки из прочного пластика, стойкого к перепадам температур и агрессивным средам. Это расходный материал, оставляемый в монолите. Существуют также конусные разновидности: их после заливки демонтируют, а остающиеся полости заполняют цементным раствором.

По направлению упора фиксаторы бывают стеновыми — звездочка для вертикальных прутов, опорными — они закрепляют горизонтально расположенные сетки, универсальными — удерживают арматуру по обоим направлениям. Расход деталей на 1 м² опалубки — от 4 до 10 штук.

Фиксатор-звездочка предназначен для использования с прутком Ø4−22 мм, устанавливает зазор 15−75 мм. К опорным устройствам относится подставка-стульчик на 4 или 5 ножках. Конструкция обеспечивает формирование защитного пласта толщиной 15, 20, 25, 30, 35 и 40 мм для арматуры Ø4−14 мм. Универсальным является фиксатор-кубик, применяемый для прута <28 мм. Обеспечивает соблюдение зазоров 35−80 мм.

Дополнительные рекомендации

В процессе эксплуатации, вследствие воздействия указанных факторов, может произойти нарушение целостности защитной прослойки:

  • усиление нагрузок на конструкцию – использование спецтехники, возведение дополнительного этажа;
  • воздействие природных условий.

Несоблюдение строительных правил и норм приведет к быстрому обрушению конструкции, либо к значительному увеличению стоимости работ

Восстановление защитного слоя реализуется следующим образом:

  • ремонт сформировавшихся трещин;
  • модернизация арматурной сетки;
  • реставрация обвалившихся/раскрошившихся участков (при помощи плотного песчано-цементного раствора 1:3);
  • усиление системы за счет обустройства поперечных элементов.

Все рекомендации теряют актуальность в случае развития систематических и многократных повреждений бетонной конструкции. В этом случае показана полная реставрация системы с дублированием или восстановлением арматурного каркаса.

Фиксаторы для арматуры

Для формирования защитной прослойки одинаковой толщины, до заливки смеси арматура закрепляется фиксаторами защитного слоя бетона. Стеновые фиксаторы насаживаются на арматурный прут, а на потолочный фиксатор прут укладывают. Ассортимент современных фиксаторов защитного слоя бетона дает возможность обеспечить надежное крепление металлопроката от 4 до 40 мм диаметром для слоя 10- 100 мм .

В Истре бетон для заливки защитного слоя для арматуры вы можете по телефонам 8(495)00-57-57-1; 8(925)57-57-57-2; 8(925)57-57-57-3.