Обеспечение защитного слоя бетона для арматуры

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

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:

1. 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.
2. 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:

1. Составляют схему будущего каркаса, рассчитывают количество и размеры стальной арматуры, дистанцию между ними, габариты конструкции.
2. Выполняют нарезку прутков.
3. На любой доступной площади расстилают параллельно друг другу стальные прутья.
4. Следующий ряд арматуры укладывается сверху с одинаковым интервалом.
5. Пересекающиеся прутья капитально фиксируют и сваривают либо вяжут проволокой.
6. 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:

1. Специальным прибором определяют толщину защитного слоя.
2. Аккуратно снимают непригодный бетонный покров до арматуры.
3. Обрабатывают металл каркаса от ржавчины и загрязнений.
4. 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.