Каким должен быть защитный слой бетона для арматуры в фундаменте

Защитный слой арматуры

Наиболее универсальным и популярным видом фундамента считается ленточный, именно к нему чаще всего обращаются частные застройщики. Для более сложных случаев, используется дорогостоящий, но и наиболее прочный плитный фундамент. Они отличаются конструктивно, но в плане материалов идентичны. Их надежность обеспечивается рациональным сочетанием армирующего каркаса и монолитного бетона.

Как мы знаем, основная задача армирования – это компенсирование недостатка бетона в пластичности, т.е. повышения способности на растяжение и излом. Но для многих является неожиданностью, что арматурные пруты, обеспечивающие жесткость конструкции, сами нуждаются в защите.

Может быть, вы замечали, что при правильно смонтированных каркасах арматура никогда не соприкасаются со стенками опалубки. Между краем конструкции и непосредственно металлическими элементами существует прослойка, которая в строительной литературе называется – «защитный слой бетона».

ПРЕДИСЛОВИЕ

В настоящем Руководстве изложены основные принципы конструирования наиболее массовых элементов из тяжелого бетона, а также приведены подробные данные по армированию конструкций, анкеровке и стыковке арматуры, конструированию арматурных изделий и закладных деталей и др.

Настоящее Руководство можно использовать и при конструировании предварительно напряженных элементов (в части обычной арматуры) наряду с указаниями специальных руководств.

Руководство разработано в соответствии с положениями главы СНиП II-21-75 "Бетонные и железобетонные конструкции".

Буквенные обозначения, приведенные без пояснения, соответствуют обозначениям главы СНиП II-21-75.

Приведенные в Руководстве рисунки не должны рассматриваться как примеры графического оформления рабочих чертежей.

Руководство разработано ГПИ Ленинградский Промстройпроект (инж. ) с участием ЦНИИпромзданий и НИИЖБ Госстроя СССР. При этом были использованы материалы НИЛФХММа и ТПа Главмоспромстройматериалов, КТБ Мосоргстройматериалов и Гипростроммаша Минстройдормаша СССР.

От чего зависит толщина?

В соответствии с типом железобетонных конструкций и диаметром стержней арматуры определяют минимальную толщину слоя. Для конструкций разных типов и диаметров стержней приняты нормы, различающиеся для поперечной и продольной арматуры.

Минимальная толщина защитного слоя бетона, используемая для продольной арматуры (напрягаемой и ненапрягаемой), ограничена диаметром стержня и размером железобетонной конструкции, данная зависимость приводится в таблице. Толщина слоя для продольной арматуры не должна быть меньше диаметра стержня. При этом существуют требования для различных фундаментов:

• для сборных фундаментов и балок – не менее 30 мм;
• для фундаментов монолитного типа с бетонной подготовкой – не менее 35 мм;
• для фундаментов монолитного типа без применения бетонной подготовки – не менее 70 мм.

Допустимые снижения толщины слоя (но не менее диаметра стержня):

• если используется бетонная подготовка или конструкция устанавливается на скальном грунте, толщина слоя снижается до 40 мм;
• для сборных элементов толщина слоя уменьшается на 5 мм;
• для арматуры конструктивного типа минимальное значение толщины слоя бетонной смеси на 5 мм меньше величины, требуемой для рабочей арматуры.

При толщине слоя более 50 мм необходимо установить арматуру в виде сеток. Толщина согласно СНИП принимается не менее диаметра рабочей арматуры. В зависимости от эксплуатационных условий определяют следующую толщину защитного слоя бетонной смеси:

• 20 мм – при нормальной и повышенной влажности в закрытых помещениях;
• 25 мм – при повышенном уровне влажности и отсутствии дополнительной защиты в закрытых помещениях;
• 30 мм – на открытом воздухе без дополнительной защиты;
• 40 мм – для фундаментов при наличии бетонной подготовки, в грунте без дополнительной защиты.

Защитный слой: что это такое

Под термином защитный слой понимают пласт из бетона, сформированного от поверхности стальных прутков до определенного края, границы конструкции. Параметр его толщины играет значительную роль в прочности изделия.

Если он очень тонкий, то не способен надежно защитить металлические элементы. Они со временем могут портиться. Последствия необратимы: постепенно разрушается вся конструкция.

Выполнение очень толстого бетонного пласта станет прекрасной защитой, но приведет к значительному удорожанию изделия, увеличит его вес. Нужна золотая середина – оптимальная величина бетонного слоя.

Что влияет на выбор толщины

Расчетная толщина защитного слоя обуславливается рядом факторов, к основным из них относят:

• тип ж/б конструкции: подземные и надземные части фундаментных оснований, плиты перекрытий, стены и панели, балки и прочие;
• эксплуатационные условия: под открытым небом, внутри здания, при повышенном влажностном режиме, соприкасаясь с грунтом;
• ориентацию арматуры, которая может быть продольной либо поперечной) и ее функциональную роль (рабочая либо конструктивная);
• значение диаметра используемых арматурных стержней;
• расчетные нагрузки.

Параметры защитного слоя в фундаменте

В индивидуальном малоэтажном домостроении чаще всего бетонируют ленточные фундаменты. В основаниях под дом толщина защитного слоя бетона регулируется СНиПом и соотносится с выбранным вариантом фундамента, однако не может выполняться меньше следующих параметров:

Что нужно знать о минимальном значении защитного слоя бетона

Строительные нормы регулируют значение толщины минимального пласта бетонной защиты, исходя из:

• эксплуатационных условий;
• типа конструкции.

Для конструктивных элементов, возводимых внутри закрытого помещения с нормальным или пониженным уровнем влажности этот показатель составляет 20 мм. Если влажностный режим является повышенным, то толщину увеличивают на 5 мм. В конструкциях, эксплуатируемых на открытом воздухе, арматуру в бетоне должен защищать 30-миллиметровый пласт. Соприкосновение железобетонного элемента сооружения с грунтом без устройства дополнительной защиты потребует соблюсти толщину в 76 мм.

Защитный слой бетона для арматуры, где используется рабочий продольный вариант, предполагает толщину не меньшую, чем размер окружности стержня. При возведении стен, в колоннах, плитах и в балочных системах он варьируется и соотносится с их параметрами и типом бетона. Стены и плитную продукцию толщиной до 10 см из легкого бетона формируют с 15-миллиметровым защитным пластом, из тяжелого – с 10-миллиметровым. Для балок высотой до 25 см нормы предусматривают минимальную толщину 15 мм, выше 25 см – 20 мм.

Использование напрягаемого вида арматуры диктует свои правила. В зонах передаваемой нагрузки от металлических элементов бетону предохраняющий пласт должен соответствовать удвоенному (утроенному) значению диаметра стержней либо каната арматурного (зависит от класса металлопродукции). При этом минимальное значение для стержней из стали – это 40 мм, каната – 20 мм.

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.

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.

Расчет арматуры для ленточного фундамента

В ленточном фундаменте основная нагрузка на разрыв приходится вдоль ленты, то есть направлена продольно. Поэтому для продольного армирования выбирают пруток с толщиной 12-16 мм в зависимости от типа грунта и материала стен, а для поперечных и вертикальных связей допускается брать пруток меньшего диаметра – от 6 до 10 мм. В целом принцип расчета похож на расчет арматуры плитного фундамента, но шаг арматурной решетки выбирается 10-15 см, так как усилия на разрыв ленточного фундамента могут быть значительно больше.

Образец установки арматуры для ленточного фундамента

Пример расчета

Ленточный фундамент деревянного дома, ширина фундамента 0,4 м, высота – 1 метр. Размеры дома 6х12 метров. Грунт – пучинистые супеси.

1. Для выполнения ленточного фундамента обязательно устраивают две арматурные сетки. Нижняя арматурная сетка  предупреждает разрыв ленты фундамента при просадках грунта, верхняя – при его пучении.
2. Шаг сетки выбирается 20 см. Для устройства ленты фундамента необходимо 0,4/0,2= 2 продольных прутка в каждом слое арматуры.
3. Диаметр продольного прутка для деревянного дома – 12 мм. Для выполнения двуслойного армирования двух длинных сторон фундамента необходимо 2·12·2·2 = 96 метров прутка.
4. Для коротких сторон  2·6·2·2 = 48 метров.
5. Для поперечных связей выбираем пруток с диаметром 10 мм. Шаг укладки – 0,5 м.
6. Вычисляем периметр ленточного фундамента: (6+12) ·2 = 36 метров. Полученный периметр делим на шаг укладки: 36/0,5 = 72 поперечных прутка. Их длина равна ширине фундамента, следовательно, общее количество 72·0,4 = 28,2 м.
7. Для вертикальных связей также используем пруток D10. Высота вертикальной арматуры равна высоте фундамента – 1 м. Количество определяют по количеству пересечений, умножив число поперечных прутков на число продольных: 72·4 = 288 штук. При длине 1 м общая длина составит 288 м.
8. Таким образом, для выполнения армирования ленточного фундамента понадобятся:

• 144 метров прутка класса A-III D12;
• 316,2 метров прутка класса A-I D10.
• По ГОСТ 2590 находим его массу. Погонный метр прутка D16 весит 0,888 кг; метр прутка D6 – 0,617 кг. Вычисляем общую массу: 144·0,88 = 126,72 кг; 316,2·0,617= 193,51 кг.

Расчет вязальной проволоки: количество соединений можно рассчитать по количеству вертикальной арматуры, умножив его на 2 – 288·2 = 576 соединений.  Расход проволоки на одно соединение принимаем 0,4 метра. Расход проволоки составит 576·0,4 = 230,4 метров. Масса 1 метра проволоки с диаметром d=1,0 мм составляет 6,12 г. Для вязки арматуры фундамента потребуется 230,4·6,12 = 1410 г = 1,4 кг проволоки.

Толщина бетона: защитный слой для арматуры

При изготовлении ответственных монолитных конструкций внутри опалубки монтируют несущий каркас. Важно сохранить металлический скелет как можно дольше в неповреждённом состоянии. Для этого при заливке смеси предусматривают защитный слой бетона для арматуры. Строительные нормы регламентируют толщину предохранительных припусков в зависимости от характеристик объекта и элементов. Чтобы обеспечить соответствие проекту, детали каркаса фиксируют.

Значение защиты и факторы влияния

Защитный слой бетона для арматуры — это корка между поверхностью металлического скелета из кругляка и гранью железобетонного изделия (ЖБИ). Предохранительный припуск осуществляет следующие функции:

• закрепление каркаса в монолитной конструкции, включая стыки арматурных прутьев;
• обеспечение синхронной работы деталей ЖБИ: бетона и металла, не допуская отслоений;
• защита железного кругляка от ржавления и потери сечения за счёт воздействия влажной атмосферы, химии, других агрессивных сред;
• предохранение каркаса от температурных нагрузок свыше 500ºС, когда под действием огня прочность перекрытий, балок и ригелей существенно падает.

Факторы, определяющие толщину защитного слоя бетона для арматуры: вид ЖБИ — базисное основание, плита или ригель. Условия эксплуатации объекта — во влажном помещении, закопанном в грунт или расположенном в естественной атмосфере. Характер давления на арматуру — продольное усилие, поперечное, рабочее, напряжённое состояние; сечение элементов бетонных изделий: вышины и толщи.

При малой величине охранной корки ЖБИ разрушается, а максимальный защитный слой бетона приводит к удорожанию строительства. Существуют правила, констатирующие толщину защитного слоя арматуры t в различных условиях использования монолитов.

Нормативы предохранительного слоя каркаса

СНиП 52−01−2003. Бетонные и ЖБ конструкции — это нормативный регламент (строительные нормы и правила) по расчёту и проектированию ЖБИ. Он позволяет определить защитный слой арматуры с учётом обязательных требований. Наиболее часто встречающиеся на практике варианты:

1. Продольная арматура ненапряженная из кругляка — t ≥ диаметру стержня. При толщине плиты (стенки) меньше 10 см t ≥ 10 мм; если больше, то t ≥ 15 мм. Такое же значение принимают для балки высотой до 25 см, а свыше этого размера t ≥ 20 мм. Для фундамента t ≥ 30 мм.
2. Продольная арматура напрягаемая: t ≥ двум диаметрам арматурного каната — минимум 20 мм, и стержней класса А-IV, Ат-IV — наименьшее значение t ≥ 40 мм.
3. Пучок стальных прутков общим кругом больше 3,2 см потребует величины t ≥ 32 мм.

Защитный слой для торцов арматуры рекомендуется в зависимости от длины изделий: до 9 метров, 9―12 м и свыше двенадцати — показатель соответственно t ≥ 10, 15 и 20 мм. Для металлических остовов с поперечными прутками имеет значение высота сечения — t ≥ 10, если величина меньше 25 см, и t ≥ 15 мм, когда она больше. Минимальная защита монолитной корки характеризуется следующими показателями:

Табличные параметры делают меньше на 5 мм для собираемых объектов, конструктивного каркаса, а также при нанесении гидроизоляции на поверхность бетона. Концы рабочей арматуры в монолитных плитах скрывают на 20 мм, если длина больше 6 м, и на 15 при меньшем размере.

У стеновых изделий до 12 метров t ≥ 10 мм. В любом варианте величина защиты не может приниматься меньше диаметра прутка и 10 мм.

Шаблоны правильного монтажа

Точность отливки защитного пояса ЖБИ достигается использованием фиксаторов: при изготовлении фундаментной плиты нижняя сетка из арматуры кладётся на них и жёстко закрепляется. Конфигурации шаблонов разнообразны. Элементы в виде звёздочки диаметром 10―20 мм применяют для вертикальных плоскостей — колонн и стен, а горизонтальные поверхности (литьё полов) раскрепляют деталями в форме треугольника и стульчика. Материал приспособлений — пластмасса. Применение фиксаторов позволяет достичь положительных результатов:

• исключить появление дефектов на поверхности монолита из-за соприкосновения створок опалубки с прутком;
• обеспечить соответствие величины предохранительных припусков требованиям нормативных документов и необходимое качество работ;
• выиграть время на установке каркаса и при укладке бетона в опалубку;
• снизить себестоимость изготовления конструкции или изделия.

Проверяют параметры защиты ЖБИ посредством специальных приборов неразрушающего контроля. В этом случае измерения основаны на принципе магнитной индукции посредством импульсов.

Пример расчета арматуры для монолитного фундамента 6х6м

1. Отрезки 6 метров в длину укладываются перпендикулярно на расстоянии 20 сантиметров.
2. Аналогично выполняется второй уровень сетки.
3. Итого: 62 стержня для каждого пояса армирования. 62 х 2 = 124 элемента.
4. Каждый стержень равен длине 6 метров, следовательно, 6 х 124 = 744 погонных метра.
5. Обе сетки соединяются в стыках поперечных и продольных отрезков. Количество сочленений – 31шт. Х 31шт = 961шт. Каждая связка – 10 см арматуры: 96 1шт. Х 0,10 м = 96, 01 метра.

Итак, расчет необходимой арматуры для данного размера монолитного фундамента равен 96,01.

Как определить расход арматуры

Нормы расхода арматурных элементов, рассчитываемые на м3 конструкций из железобетона, зависят от целого ряда факторов: назначения таких конструкций, используемых для создания бетона цемента и добавок, которые в нем присутствуют. Такие нормы, как уже говорилось выше, регулируются требованиями ГОСТов, но в частном строительстве можно ориентироваться не на этот нормативный документ, а на Государственные элементарные сметные нормы (ГЭСН) или на Федеральные единичные расценки (ФЕР).

Так, согласно ГЭСН -81, для армирования монолитного фундамента общего назначения, объем которого составляет 5 м3, нужно использовать 1 тонну металла. При этом металл, под которым и подразумевается арматурный каркас, должен быть равномерно распределен по всему объему бетона. В сборнике ФЕР, в отличие от ГЭСН, средний расход арматуры в расчете на 1 м3 бетона приводится для конструкций различных типов. Так, по ФЕР, для армирования 1м3 объемного фундамента (до 1 м в толщину и до 2 м в высоту), в котором имеются пазы, стаканы и подколонники, нужно 187 кг металла, а для бетонных конструкций плоского типа (например, бетонного пола) – 81 кг арматуры на 1 м3.

Расчетная масса 1 м стальной арматуры

Удобство использования ГЭСН заключается в том, что с помощью этих нормативов можно также определить точное количество раствора бетона, используя для этого коэффициенты, учитывающие трудно устранимые отходы арматуры, которая в таком растворе будет содержаться.

Однако, конечно, определить более точное количество арматуры, которое вам потребуется для бетона фундамента или перекрытия, позволяют вышеуказанные ГОСТы.

Минимальные нормативные диаметры арматуры

Параметры арматуры в зависимости от ее диаметра

Обязательно ли использовать арматуру

Прежде чем выбрать способ заливки фундамента, исследуйте местность, на которой собираетесь строить. Есть ли в вашей местности грунтовые воды, какие свойства имеет грунт, существует ли вероятность затопления во время весеннего паводка, как глубоко промерзает почва, если ли риск землетрясений — все это нужно учитывать.

Бетон обладает высокой прочностью на сжатие и крайне низкой прочностью на растяжение — даже незначительные движения земли вызывает появления трещин и разрывов в основании дома.

Инженерно-геологическую диагностику почвы нужно сделать на начальных этапах проектирования, а результаты лабораторных исследований покажут, нужна ли арматура.

В большинстве случаев армирование необходимо, в нашей стране преобладают грунты с высокой степенью подвижности. Армирующие пруты в несколько раз повышают устойчивость бетона к растяжению, придают ему эластичность, продлевают срок службы фундамента.

Если же вы уверены, что армировать основание не надо: грунт в вашей местности неподвижен и крайне прочен, грунтовые воды отсутствуют и нет сейсмической опасности, то никто не в праве вас разубеждать. Вы принимаете решение на свой страх и риск. Сэкономив деньги, вы берете на себя ответственность за все возможные риски.

Отказываясь от армирования основания дома, подпишите с бригадой строителей дополнение к договору, где будет прописано, что вы не будете предъявлять к ним претензии, если фундамент треснет или просядет.

Что плохого может случиться с фундаментом без арматуры?

Стоит помнить, что фундамент — это часть строения, на которую выпадает большая часть нагрузок. Поэтому далее мы разберём основные причины нарушения целостности фундамента и их отличительные признаки.

Причины повреждений:

• неточное проектирование
• ошибки во время производства
• ошибки при возведении (например, неправильное армирование)
• огрехи при эксплуатации.

Серьезнейшими признаками нарушения целостности фундамента могут быть:

• деформация частей постройки
• возникновение трещин и разрывов
• просадка грунта
• разрушения на стенах в подвальном помещении
• затопление близлежащей территории
• деформирование систем коммуникаций.

Таким образом, всегда нужно держать в голове, что, при выборе способа укладки фундамента, всегда нужно отталкиваться от чётких данных о местности, на которой должно располагаться будущее строение.

Металлолом и камни вместо арматуры

Когда вы решили армировать фундамент, но все-же хотите сэкономить, воспользуйтесь вместо арматуры камнями и металлоломом. Способ укрепления подойдет только хозяйственным постройкам (сараю, хлеву, гаражу) и на очень малоподвижном грунте.

Жилой дом на таком основании строить категорически нельзя. Основная задача при использовании такой «арматуры» — грамотное равномерное распределение ее по объему бетонной смеси.

Для улучшения сцепления с бетоном арматура имеет специальную ребристую поверхность, продольные и поперечные выступы, она крайне прочна и обеспечивает фундаменту устойчивость к растяжению и сжатию. Валуны, металлолом и некондиционный кирпич не обладают такими свойствами, поэтому их нельзя считать полноценной заменой арматурным прутьям.

Если решили сделать фундамент к малогабаритному сооружению, не стоит бежать в магазин и покупать дорогую арматуру. Вместо нее подойдут металлические изделия:

• Уголки, бывшие в употреблении;
• Швеллеры б/у;
• Толстая проволока, различные металлические предметы.

Разумеется, не любой металл заменит арматуру, а лишь качественный, без видимых признаков коррозии и ржавчины.

Возможные последствия

Фундамент непрерывно испытывает сильные нагрузки: верхняя часть подвергается сжатию, нижняя часть испытывает растяжение. Лишив основание арматуры, вы сознательно уменьшаете способность выдерживать нагрузки на растяжение более чем в 10 раз.

Стены дома, фундамент которого залит без арматуры, не имеют прочной связки между собой, что чревато появлением большого количества крупных трещин между ними. Со временем здание может очень быстро прийти в негодность.

В процессе обязательной усадки дома, длящейся не менее 5 лет, фундамент без арматуры может потрескаться не выдержав нагрузок. Небольшая деформация грунта, морозное пучение почвы и расширение ее при намокании могут привести к плачевным последствиям, которые невозможно предотвратить.

Обычно дома, не имеющее арматуры, обладает крайне недолгим сроком эксплуатации.

Часто вслед за фундаментом деформируются и разрушаются коммуникации дома, в частности канализация. Подвал дома подвергается затоплению при малейших осадках.

Сколько арматуры идет на мбетона или важность правильного расчета

Попытки сэкономить на любых строительных материалов негативным образом сказываются на прочности зданий и прочих конструкций, воздвигаемых из бетона. И, в конечном счете, бригаде это выходит боком. А поскольку речь идет о фундаменте (преимущественно монолитного типа), то от его фактических физических параметров будет зависеть устойчивость всего строения.

А поскольку строительный рынок время от времени развивается, то уже сегодня многие строительные компании обращают внимание на современные решения, которые в полной мере соответствуют настоящим стандартам.

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.

Сколько нужно прутка

Разработав схему армирования ленточного фундамента, вы знаете, сколько продольных элементов вам необходимо. Они укладываются по всему периметру и под стенами. Длинна ленты будет длиной одного прутка для армирования. Умножив ее на количество ниток, получите необходимую длину рабочей арматуры. Затем к полученной цифре добавляете 20%  — запас на стыки и «перехлесты». Вот столько в метрах вам и нужно будет рабочей арматуры.

Считаете по схеме сколько продольных ниток, потом высчитываете сколько необходимо конструктивного прутка

Теперь нужно посчитать количество конструктивной арматуры. Считаете, сколько поперечных перемычек должно быть: длину ленты делите на шаг установки (300 мм или 0,3 м, если следовать рекомендациям СНиПа). Затем подсчитываете, сколько уходит на изготовление одной перемычки (ширину арматурного каркаса складываете с высотой и удваиваете). Полученную цифру умножаете на количество перемычек. К результату добавляете тоже 20% (на соединения). Это будет количество конструктивной арматуры для армирования ленточного фундамента.

По похожему принципу считаете количество, которое необходимо для армирования подошвы. Сложив все вместе, вы узнаете, сколько арматуры нужно на фундамент.

О выборе марки бетона для фундамента прочесть можно тут. 

Порядок армирования и заливки

Устройство опалубки

Опалубка должна свободно выдерживать вес сырого раствора, визуально не деформируясь – а это около 500 килограммов нагрузки на квадратный метр при условии, что толщина бетона составляет 20 сантиметров. Для создания щитов выбирают фанеру толщиной 18-20 миллиметров, для стоек, ригелей, балок подойдет брус с сечением 10 на 10 сантиметров. Хорошо показала себя в работе профессиональная опалубка.

После сбора опалубки ее проверяют нивелиром.

Монтаж арматуры

Плетение каркаса в один слой выполняется очень редко, обычно делают два слоя (это норма и для обыкновенной, и для ребристой плиты перекрытия). Сначала устанавливают пластиковые фиксаторы (специальные опоры высотой 25-30 миллиметров, необходимые для заливки защитного слоя), на них выкладывается нижний ряд упрочнения, потом параллельно монтируются стержни с одинаковым шагом, на них идет следующий ряд под углом 90 градусов и перевязывается проволокой.

Далее следует установка разделителей слоев, которые сгибаются и вяжутся с одинаковым шагом. По краям нужно усиление продольными П-образными элементами. Верхний слой должен быть ниже опалубки на 25-30 миллиметров. Сборная арматура должна получиться в формате жесткого каркаса, без проблем выдерживающего вес работников.

Далее выполняют заливку, используя бетононасос и уплотняя смесь специальным глубинным вибратором. Заливают за один подход, потом в течение 2-3 дней поверхность смачивают водой, чтобы она сохла дольше и удалось избежать микротрещин. В общем все сохнет 30 дней, лишь после снимается опалубка.

Защитный слой бетона | Строительный справочник

Защитный слой бетона a0 называется расстояние от поверхности арматуры до соответствующей грани элемента (рис.1)

Рис. 1 Защитный слой бетона Минимальные значения толщины защитного слоя бетона для рабочей арматуры следует принимать по табл.1. Толщину защитного слоя бетона для арматуры принимают не менее диаметра арматуры и не менее 10мм.

Для сборных элементов минимальные значения толщины защитного слоя бетона рабочей арматуры, указаны в табл.1, уменьшают на 5мм.

Для конструктивной арматуры минимальные значения толщины защитного слоя бетона принимают на 5мм меньше по сравнению с требуемыми для рабочей арматуры.

Во всех случаях толщину защитного слоя бетона следует также принимать не менее диаметра стержня арматуры.

Таблица 1

слоя бетона, мм. не менее

В изгибаемых, растянутых и внецентренно сжатых элементах, кроме фундаментов, толщина защитного слоя для растянутой рабочей арматуры, как правило, не должна превышать 50 мм.

В защитном слое толщиной свыше 50 мм следует устанавливать конструктивную арматуру в виде сеток. Для конструкций, работающих в агрессивных средах, толщина защитного слоя бетона должна назначаться с учетом требований (СНиП

11-85 «Защита строительных конструкций от коррозии»).

Защитный слой обеспечивается за счет применения специальных фиксаторов. Фиксаторы Бывают нескольких видов:

• однократного применения;
• в виде приспособлений, извлекаемых из бетона до или после его твердения;
• в виде специальных деталей, прикрепленных к рабочей поверхности формы или опалубки и не препятствующих извлечению железобетонного элемента из формы или снятию с него опалубки.

Некоторые виды фиксаторов однократного применения представлены на рис.2

Рисунок 2.

Фиксаторы однократного применения:а — пластиковые;б — из арматуры для фиксации верхней арматурной сетки плиты;в — пример использования фиксаторов в плите перекрытия;1 — пластиковый фиксатор типа «стульчик»;2 — тоже, «звездочка»;3 — тоже, «планка»;4 — из арматуры («лягушка»);5 и 6 — соответственно нижняя и верхняя арматурная сетка.

Не допускается применять в качестве фиксаторов обрезки арматурных стержней, пластин и защитного слоя бетона рекомендуется принимать кратной 5мм.

Основы расчета ленточного фундамента

Самый распространенный вид основания в индивидуальном строительстве – ленточный монолитный. Он несложен в возведении, достаточно прочен и обладает необходимой жесткостью. Его устраивают в виде мелкозаглубленной или заглубленной конструкции.

Важное значение для расчета арматуры для фундамента имеет глубина заложения, действующие нагрузки и ширина рабочего сечения основания. Ленточный фундаментИсточник

Ленточный фундаментИсточник

Определение глубины заложения

Отметку подошвы основания выбирают в зависимости от вида грунта:

• при глинистых, пылеватых и мелкопесчаных почвах фундамент опирают на непромерзающий слой ниже уровня грунтовых вод;
• при непучинистых и слабопучинистых грунтах отметка подошвы не должна быть ниже, чем 0,5 м от верха существующего уровня земли;
• при наличии подвала ленточное основание заглубляют на 0,5 м ниже пола, столбчатое – на 1,5 м.

Тип грунта, положение УГВ и присутствие слабых линз – плывунов – определяют бурением или выкопкой шурфов. Глубина промерзания почвы в каждом регионе указана в СНиП “Строительная климатология”.

Сбор нагрузок

На этом этапе расчета суммируют все возможные нагрузки, действующие на фундамент:

• собственный вес;
• массу стен, плит перекрытия, крыши, кровли, полов и отделки;
• воздействие от людей, сантехнического оборудования, мебели, перегородок, находящихся внутри здания;
• нормативную снеговую нагрузку.

Вся информация содержится в таблицах СНиП * «Нагрузки и воздействия».

Суммарную величину распределяют на погонные метры в ленточных фундаментах, на количество опор – в свайных или столбчатых.

Ширина подошвы

Армирование ленточного фундаментаИсточник

Ширина подошвы – величина, которая помогает рассчитать арматуру на фундамент ленточный. При кирпичных массивных стенах применяют Т-образные ленты, свесы которых за счет большей площади опирания уменьшают давление на грунты. Более легкие каркасные и пенобетонные строения возводят на основаниях с прямоугольным сечением.

При расчете размера подошвы учитывают предельное давление на грунт и нагрузку от строения на несущие участки фундаментных балок. В малоэтажном строительстве, как правило, используют конструкции шириной 20-40 см.

Нормативные требования

Каждый строитель знает, что соответствие нормам – гарантия того, что здание реально сдать в эксплуатацию для дальнейшего безопасного использования. Строительство частного дома или гаража также предполагает бетон в фундаменте с арматурой, если заложить меньший объем раствора, здание может наклониться или в течение несколько лет дать трещину и разрушиться.

Агрессивная среда, в которой эксплуатируется постройка, требует закладку цемента в большем количестве, о чем идет речь в СНиП, зарегистрированном под номером Каждый железобетонный компонент должен подходить под требования, которые можно почитать в СНиП

Выбирайте в магазине правильные материалы, но обратите внимание – лучший не значит самый дорогой. Когда застройщик пытается сэкономить на стройматериалах, в итоге существует риск непринятия объекта строительства его будущим собственником – никто не захочет жить и пользоваться постройкой, которая может стать аварийной уже через несколько лет.

Технология армирования

При увеличении нагрузок вначале появится трещина в ее нижней грани, а потом последует и обрушение балок. Это произойдет по той причине, что нижняя зона не может выдерживать растягивающие напряжения, в то время как верхняя без затруднений выдержит сжимающее. Поэтому отнеситесь серьезно к нанесению защитного слоя арматуры. Иначе это может быть губительно для вашей постройки в дальнейшем.

          Для того, чтобы избежать обрушения балок, в растянутую часть бетонной конструкции заложите стальную арматуру. При затвердевании бетон прочно сцепится с арматурой, которая воспримет на себя большую растягивающую силу, чем сам бетон. Арматуру подразделяют на распределительную, рабочую и монтажную. Вырабатывают арматуру из стали разных видов и марок. Употребление того или иного типа арматурной стали в ж/б конструкции устанавливается проектом.

Для армирования фундамента употребляют обычно сетку, а для колонны — отдельный стержень, соединяемый между собой хомутом на месте, либо же готовый каркас. Под арматурную нижнюю сетку фундамента кладут бетонную подкладку, обеспечивающую образование защитного слоя. Арматура балок собирается из частей каркаса, сварных каркасов, либо из отдельных стержней. Если большая масса каркаса — его подают в опалубку  с помощью крана. Каркас балки из стержней отдельных связывают на козелке над опалубкой.

Формула процента армирования железобетонных конструкций – соотношение бетона

В процессе длительной эксплуатации строительные конструкции подвергаются воздействию сжимающих и изгибающих нагрузок, а также крутящих моментов. Для усиления выносливости железобетона и расширения сферы его использования выполняется усиление бетона арматурой. В зависимости от массы каркаса, диаметра прутков в поперечном сечении и пропорции бетона изменяется коэффициент армирования железобетонных конструкций.

Разберемся, как вычисляется данный показатель согласно требованиям стандарта.

Для того, чтобы армирование выполняло свое назначение, необходимо расчитать усиление бетона, соответствующий минимальному проценту

Процент армирования колонны, балки, фундаментной основы или капитальных стен определяется следующим образом:

• масса металлического каркаса делится на вес бетонного монолита;
• полученное в результате деления значение умножается на 100.

Коэффициент армирования бетона – важный показатель, применяемый при выполнении различных видов прочностных расчетов. Удельный вес арматуры изменяется:

• при увеличении слоя бетона показатель армирования снижается;
• при использовании арматуры большого диаметра коэффициент возрастает.

Для определения армирующего показателя на подготовительном этапе выполняются прочностные расчеты, разрабатывается документация и делается чертеж армирования. При этом учитывается толщина бетонного массива, конструкция металлического каркаса и размер сечения прутков. Данная площадь определяет нагрузочную способность силовой решетки. При увеличении сортамента арматуры возрастает степень армирования и, соответственно, прочность бетонных конструкций. Целесообразно отдать предпочтение стержням диаметром 12–14 мм, обладающим повышенным запасом прочности.

Показатель армирования имеет предельные значения:

• минимальное, составляющее 0,05%. При удельном весе арматуры ниже указанного значения эксплуатация бетонных конструкций не допускается;
• максимальное, равное 5%. Превышение указанного показателя ведет к ухудшению эксплуатационных показателей железобетонного массива.

Соблюдение требований строительных норм и стандартов по степени армирования гарантирует надежность конструкций из железобетона. Остановимся более детально на предельной величине армирующего процента.

Чтобы гарантировать надежность конструкций из железобетона, необходимо соблюдать требования строительных норм