Защитный слой бетона — прослойка раствора от верхней плоскости железобетонного объекта до армирующего каркаса, который наливают для усиления конструкции, увеличения времени эксплуатации сооружений и построек. Благодаря чему, объект становится устойчивым по отношению к природным и технологическим факторам: погодным осадкам, подпочвенным водам, химическим веществам и резким перепадам температур.
Что такое защитный слой бетона
Защитный слой бетона — это верхний покров бетонированного раствора до арматурного каркаса, заливаемый для сохранности расположенных в нем металлических деталей от окружающей среды и технологических процессов.
Главное предназначение защитного слоя строительного бетона:
- Обеспечение огнестойкости объектов, выполненных из железобетона.
- Высококачественная фиксация железного каркаса в теле бетонированной конструкции.
- Обеспечение условий для полного контакта строительного бетона с металлическими деталями каркаса.
- Защита стальной конструкции от атмосферных и иных проявлений агрессивных влияний внешней окружающей среды.
Особенности защитного слоя для арматурного каркаса
Железобетонные изделия считаются основой ремонтно-строительной отрасли и являются прочным видом стройматериала, до тех пор, пока не возникнут разрушающие коррозионные среды. Капиллярно-пористая бетонная структура в момент агрессивных влияний теряет способность защищать стальную арматуру от коррозионного разрушения.
По требованиям ГОСТ к железобетонным материалам, стальные и бетонные стройматериалы обязаны вплотную взаимодействовать между собой. Данный технологический этап проистекает в процессе адгезии, после чего бетонированная масса застывает. При слабом сцеплении арматура будет скользить в бетоне, что неизбежно приведет к разрушению железобетонной конструкции. Поэтому изделия должны иметь первичную и вторичную защиту от коррозионных процессов.
Первичная защита формируется на стадии изготовления бетона и должна функционировать в процессе эксплуатации.
Вторичная защита состоит из системы контроля состояния железобетонных конструкций и дополнительной обработки поверхности в случаях, если первичная не может больше создавать антикоррозионную устойчивость.
К средствам первичной защиты относятся:
- Использование коррозионно-стойких материалов;
- применение антикоррозионных добавок;
- выбор лучших составов раствора;
- снижение проницаемости раствора.
Вторичная защита в основном обеспечивается вспомогательной обработкой поверхностей антикоррозионными составами и материалами.
Влияние факторов на расчет толщины
Толщина защитного слоя бетона для арматуры устанавливается по СНИП 52-101, изданного в 2003 году. Выбирается толщина по установленному типоразмеру арматуры.
Таблица предельной толщины бетонного покрова
№ | Эксплуатационные условия | Минимальный показатель, мм | Примечания | |
1. | Для закрытых сухих помещений с установкой дополнительной гидроизоляцией покрова | 20 | Наименьшая толщина | |
2. | Для аналогичных помещений без дополнительной гидроизоляции | 25 | Низкая толщина | |
3. | Для открытых пространств | 30 | Средняя толщина | |
4. | Для размещения на грунте после бетонной подготовки | 40 | Высокая толщина | |
5. | При непосредственной укладке на грунте | 70 | Повышенная толщина |
Важно! Ширина покрова бетона также зависит от сечения арматурного прутка от 5 до 20 мм, покров должен быть выполнен соответственно от 12 до 26 мм.
Факторы, определяющие параметры защитного слоя
Толщина бетонного покрова гарантирует прочность и долговечность строительных конструкций, но чрезмерное увеличение этого показателя способствует перерасходу составляющих материалов и увеличивает общий вес конструкции. Это приводит к снижению качественных характеристик объекта и завышает его стоимостные показатели. Поэтому на практике необходимо выбирать оптимальную величину покрова бетона.
Влияние некоторых факторов на толщину защитного слоя бетона для арматуры:
- Модификация и назначение объекта: стена, фундамент, плиты перекрытия;
- Порядок размещения арматурных элементов: продольный либо поперечный.
- Предназначение металлического каркаса: рабочее либо конструктивное.
- Площадь сечения используемой арматуры.
- Метод изготовления арматурных конструкций: напряженный либо ненапряженный.
- Уровень соприкосновения с внешними условиями эксплуатации: расположение системы в грунте или на воздухе.
Обратите внимание! При выборе размера бетонного слоя для монолитных строений, где применяется тяжеловесный раствор, руководствуются общепринятым правилом — минимальный покров должен превышать на 7 мм сечение арматуры.
Фиксатор для размещения в защитном слое
Такие фиксаторы изготавливаются в виде пластиковых фасонных деталей, обеспечивающих удержание арматурного скелета на нужной дистанции от опалубки. Исходя от типа бетонирования и направления, фиксаторы предохранительного слоя закрепляются прямо к арматуре либо к опалубке.
Фиксаторы выполняют несколько задач — не допускают провисание арматурных стержней в глубине и создают предохранительный бетонный покров, защищающий арматуру от коррозионных процессов.
Выделяют несколько форм фиксаторов:
- Для конструкции, установленной вертикально, применяются модификации звездочка и конус. Первая формирует предохранительный бетонный покров до 50 мм, второй устанавливается для защиты опалубочной формы: стены, колонны, шахтные конструкции.
- Для арматурного каркаса, размещаемого горизонтально, применяются модификации: стульчик, стойка и настил с созданием защитного слоя до 100 мм для горизонтальных железобетонных конструкций, например, фундамент и плита перекрытия.
Расход фиксаторов непосредственно зависит от размера арматуры каркаса и общего его веса.
Технология монтажа арматурного каркаса
Прочность и высокие несущие характеристики железобетонных изделий в первую очередь зависят от профессионального монтажа арматурного каркаса. Он должен выполняться с учетом типа грунта на участке и суммарной весовой нагрузки постройки. Плоский арматурный каркас изготовить довольно легко. Обычно применяют два приема: вязка проволокой до 1 мм и сварка.
Процесс вязки и сварки арматурного пояса:
- Составляют схему будущего каркаса, рассчитывают количество и размеры стальной арматуры, дистанцию между ними, габариты конструкции.
- Выполняют нарезку прутков.
- На любой доступной площади расстилают параллельно друг другу стальные прутья.
- Следующий ряд арматуры укладывается сверху с одинаковым интервалом.
- Пересекающиеся прутья капитально фиксируют и сваривают либо вяжут проволокой.
- Собирают отдельные секции в цельную форму необходимого объема.
Дополнительная информация! Перед укладкой бетона, арматуру нужно обрезать и выгнуть, нагревая прутки в высокотемпературном режиме.
Ремонт при образовании повреждений
Защитный бетонный слой в процессе эксплуатации разрушается и его необходимо восстанавливать. Это выполняется следующими технологическими методами:
- Производство частичного ремонта с помощью заделки трещин и других небольших дефектов.
- Полная реконструкция защитного покрова.
Первый метод выполняется в том случае, если повреждений немного. Технология проста и не требует больших финансовых влияний и трудовых затрат. Предварительно площадь убирают от мусора и обломков бетона и обрабатывают грунтовкой, далее тщательно заделывают бетонным раствором поврежденные места.
Полное восстановление защитного покрова выполняют в случае коррозионного повреждения оголившейся арматуры и значительного отслоения бетонного слоя. Выполняют замену дефектного покрова по следующей процедуре:
- Специальным прибором определяют толщину защитного слоя.
- Аккуратно снимают непригодный бетонный покров до арматуры.
- Обрабатывают металл каркаса от ржавчины и загрязнений.
- Наносят бетон слоем не менее 30 мм сжатым воздухом высокого давления, что обеспечивает крепкое прилегание частиц и микровзаимодействие строительного бетона с рабочей поверхностью конструкции.
Таким образом, для железобетонных объектов любого технологического применения огромное значение имеет профессиональное изготовление защитного бетонного слоя, имеющего хорошее сцепление с железной арматурой. Этот предохраняющий покров железобетонных конструкций увеличивает эксплуатацию строительного объекта, способного надежно противостоять всем проектным нагрузкам. Перед выбором размера слоя и параметров бетонной смеси учитывают условия эксплуатации будущего здания и состав грунтов.