Арматурный металлопрокат – неотъемлемый элемент любой железобетонной конструкции. Прочный и долговечный, тем не менее, он неустойчив перед влагой, химическими соединениями. Чтобы каркас не ржавел и не разрушался, ему необходима защита в виде бетонной прослойки.
В соответствии с СП 50-101-2004 «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений» и СП 52-101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры» каркас нуждается в защите от неблагоприятного воздействия окружающей среды.
Используемые методики антикоррозионной обработки арматуры (цинкование, оксидирование) не дают 100 % гарантии безопасности от ржавления. Поверхностная пленка не отличается высокой прочностью, к тому же ее толщина не превышает несколько микрон. Достаточно одного сварного шва либо неаккуратной транспортировки, чтобы нарушить ее целостность.
Следует учитывать и тот факт, что бетон почти на 40% состоит из тяжелых наполнителей в виде гравия или щебня. При заливке смеси в опалубку острые грани камней легко царапают цинковый или гальванический слой. Поэтому арматура с антикоррозионным покрытием используется для монтажа открытых каркасов или конструкций.
Арматурный скелет, расположенный в теле плиты или ленты фундамента, должен быть отгорожен от попадания воды, снега, растворителей и других едких жидкостей. Наиболее оптимальным решением является формирование прослойки, которая в нормативных документах получила название «защитный бетонный слой». Под этим словосочетанием подразумевается расстояние от поверхности арматурных стержней до ближайшей грани цементного камня. Такое сочетание обеспечивает:
- Правильную совместную работу всех компонентов железобетонной конструкции (бетон и металл).
- Защиту от коррозии и атмосферных воздействий (включая резкие перепады температуры, пожары и другие).
- Правильную анкеровку арматурных прутьев с возможностью устройства стыков и выводов на другой уровень.
От чего зависит толщина бетонной прослойки?
Защитный слой бетона формируется в обязательном порядке, а на величину его сечения влияют следующие факторы:
1. диаметр стержней. Чем выше этот параметр, тем больше должен быть объем прослойки;
2. условия окружающей среды. К примеру, на заболоченных почвах очень силен так называемый капиллярный подсос внутри бетонного камня, поэтому без должной гидроизоляции фундамент может быстро отсыреть, а арматура – проржаветь. Поэтому защитный слой бетона должен быть максимально допустимым;
3. тип сооружения или изделия. Нормативы дают четкие размеры прослойки для каждого вида, будь то ленточный фундамент или плита перекрытия;
4. условия эксплуатации. Арматура в нагруженных конструкциях подвергается большему риску, чем в ненагруженных. Соответственно просчитывается защитный слой бетона на основании соответствующих санитарных норм и методик расчета;
5. функциональная нагрузка металлических изделий. Дело в том, что арматура может быть рабочей, распределительной или конструктивной.
Соответствующие рекомендации даны в сводах правил и нормативах по устройству и возведению бетонных и железобетонных конструкций. Ниже приведены допустимые величины.
Условия применения арматурного проката | Толщина бетонного слоя, мм |
Продольная рабочая арматура в фундаментных балках и блоках (сборные основания) | 30 |
Продольный рабочий прокат для фундаментов монолитного типа (обязательно наличие бетонной «подушки») | 35 |
Продольная рабочая арматура монолитных фундаментов без бетонной подготовки | 70 |
Каркас в закрытых помещениях, уровень влажности – нормальный или пониженный | 20 и более |
Арматура в закрытых помещениях, повышенная степень влажности | 25 и более |
Конструкция, расположенная на открытом воздухе без дополнительной антикоррозионной защиты, включая бетон | 30 и более |
Арматура, введенная в грунт в отсутствие дополнительной защиты, а также в фундаменте с предварительной заливкой бетонной «подушки» | 40 и более |
Арматура в бетоне, который находится в прямом контакте с почвой | 76 |
Арматура диаметром от 18 до 40 мм, бетон подвержен воздействию грунта и атмосферных явлений | 52 |
Каркас из стержней сечением 18-40 мм в бетоне, который подвержен воздействию земли и погодных условий | 1,2-2,5 |
Арматура в бетонном камне, изолированном от грунта и погодных факторов | 1,2 -2,5 |
Для сборных систем указанные в таблице 1 значения уменьшаются на 5 мм. Бетон для конструктивного проката заливается в толщине на 5 мм меньше, чем для рабочих узлов.
Особое указание – защитный слой не должен быть меньше диаметра используемой арматуры. Под каркас желателен монтаж закладных элементов. Это могут быть пластиковые фиксаторы, которые удержат стержни в нужном положении, кирпичи или куски бетона.
Техника монтажа арматурного каркаса
Прежде чем приступить к формированию «скелета» в опалубке, следует вспомнить об основных правилах:
1. Нижний уровень не должен соприкасаться с дном траншеи. Поверх песчано-щебневой основы рекомендуется залить бетон тонкий слоем (до 5 см). В сочетании с фиксаторами это обеспечит должную защиту.
2. Каркас не должен соприкасаться с опалубкой, а угловые элементы загибаются или обрезаются таким образом, чтобы между металлом и боковой стенкой оставалось не менее 5 см.
3. Верхняя часть формируется в соответствии с требованиями СНиП и СП.
Таким образом, все начинается с подготовки. Дно траншеи засыпается песком и щебнем, утрамбовывается, далее заливается слой цементно-песчаной смеси в 3-5 мм. После того, как бетон застынет, устанавливаются спейсеры, укладывается нижняя горизонтальная часть каркаса (продольная). Монтируются поперечные элементы, которые привязываются или привариваются к рабочей арматуре.
Далее выводятся вертикальные части. При необходимости по бокам тоже выставляются фиксаторы, позволяющие создать защитный слой бетона толщиной не менее 3 см. После скрепления всех узлов формируется следующий уровень из рабочего проката в горизонтальной плоскости. После тщательной фиксации и проверки завершается устройство каркаса креплением верхних поперечных элементов. Можно заливать бетонный раствор и уплотнять его вибратором.