Защита арматуры при ремонте бетона

Защитный слой бетона для арматуры

Защитным в железобетонных строительных элементах называют слой бетона, толщина которого равна расстоянию от края армирующего каркаса до поверхности монолита. Его минимальная величина определяется нормативными документами и должна обеспечить надежную защиту металла от коррозии в случае возможного механического повреждения края.

Неправильно уложенная сетка или арматурный каркас влекут за собой уменьшение толщины защиты и активное воздействие химической и электрохимической коррозии. В самых сложных случаях наличие оголенной стальной арматуры может повлечь за собой нарушение целостности ЖБК и их последующее разрушение.

Точное соблюдение технологии монтажа армирующих элементов позволяет:

• обеспечить надежное закрепление стальных прутов в теле бетона;
• равномерно распределять принимаемые нагрузки по всей конструкции монолита;
• защитить металл от неблагоприятных внешних факторов.

Поэтому правильная установка арматуры является одним из важнейших вопросов при изготовлении железобетонных изделий и заливки монолитов на стройплощадке.

Показатели для определения размеров

Нормативная толщина защитного слоя бетона для арматуры приводится в СНиП 52-01-2003. В этом документе ее определяют исходя из следующих исходных данных:

• марка и расчетный диаметр прутов;
• типа железобетонных изделий;
• расчетных механических нагрузок;
• геометрических размеров Ж/Б элементов;
• ожидаемых эксплуатационных условий.

Там же сказано, что покрытие должно соответствовать оптимальной нормативной величине. Тонкое не сможет обеспечить сохранность, а слишком толстое приведет к увеличению расходов и потере требуемой прочности.

Нормативные показатели

Строительные Нормы и Правила (СНиП) определяют следующие условия к устройству защитного слоя бетона для арматуры в фундаменте, которые обеспечат:

• совместную работу стальных и бетонных материалов с равномерным распределением нагрузок;
• устройство стыков арматурных элементов без уменьшения толщины покрытия;
• возможность анкерного закрепления деталей;
• надежную защиту металла от всех видов коррозии;
• устойчивость к воздействую высокой температуры.

Толщина слоя бетонной защиты принимается с учетом типа элементов, марки и диаметра арматуры, технической роли армирующего материала.

При любой ситуации толщина покрытия не должна быть менее 10 мм. В случаях, когда крупная фракция щебня не допускает зазоров 10-20 мм, допускается увеличение размера до необходимой величины.

Для систем, не имеющих предварительного напряжения, минимальный покрывающий слой, в зависимости от условий эксплуатации и окружающей среды, приводится в таблице:

1. в сухих закрытых помещениях – 20 мм;
2. во внутренних помещениях с повышенной влажностью – 25 мм;
3. на открытом воздухе – 30 мм;
4. в грунте и на его поверхности – 40 мм.

Для сборных железобетонных элементов, изготовленных в заводских условиях, эти размеры допускается делать меньше на 5 мм. Однако, во всех случаях толщина не должна быть меньше диаметра арматуры.

В техническом руководстве по проектированию железобетонных изделий приведены дополнительные условия:

• для изделий из тяжелого бетона марки М250 и выше толщина слоя может быть на 5 мм меньше диаметра металлического стержня;
• то же относится ко всем ЖБК, изготовленным в заводских условиях;
• для предварительно растянутой арматуры, максимальный защитный слой бетона не превышает 50 мм.

При этом шаг поперечных арматурных прутов не должен превышать высоту сечения готового бетонного монолита, а для продольных — не менее 0,1 F, где F – площадь поверхности элемента.

В зависимости от типа строительных изделий, минимальная толщина бетона следующая:

• плиты и стенки толщиной до 100 мм – 10 мм, все остальные – 15 мм;
• балки, перемычки и ребра плит до 250 мм – 15 мм, для более толстых – 20 мм;
• колонны и стойки – 20 мм;
• сборный железобетон для фундаментов – 30 мм;
• фундаментный монолит, при наличии бетонной подготовки, – 35 мм, без подготовки – 70 мм.

Поперечные распределительные элементы всех видов изделий покрываются защитой 10-15 мм. Условия изготовления бетонных монолитов, работающих в условиях агрессивной среды, определяются СП и СНиП II-А.5-73.

Контроль минимального защитного слоя бетона для арматуры производится неразрушающими методами при помощи специального магнитного оборудования.

Применение готовых фиксирующих деталей

Для быстрого и точного монтажа арматуры внутри опалубки изготовители строительных материалов выпускают недорогие пластиковые фиксаторы. Можно увидеть несколько видов таких изделий. Но, по сути, их только два – вертикальные стойки (опоры, «стульчики») и круглые («звездочки»). Все остальные модели — производные от этих двух типов.

Вертикальные стойки используют для установки арматурной сетки или пространственной конструкции в приподнятом над опорой положении. Их высота и опорная выемка могут быть различны в зависимости от диаметра арматуры и проектной высоты установки.

Круглые «звездочки» одеваются с помощью особой защелки-замка на верхние горизонтальные ряды и вертикальные. Расчетный радиус не дает прутам приблизиться к опалубке и обеспечивает необходимую толщину защитного слоя. Выпускаются с различным наружным и внутренним диаметром.

Применение пластиковых фиксаторов для монтажа стальной арматуры позволяет:

• обеспечить высокую точность толщины защитного слоя;
• сократить сроки выполнения работ при обеспечении высокого качества конструкций;
• уменьшить расходы на изготовление железобетонных элементов зданий и сооружений.

Определяющим фактором для использования является простая конструкция фиксаторов и их невысокая стоимость.

Ремонт при образовании повреждений

В ходе эксплуатации железобетонных элементов на их поверхности могут появиться трещины, сколы и другие дефекты, нарушающие целостность защитного слоя. Причинами таких образований могут служить:

• нагрузки на конструкции, превышающие расчетную величину;
• непродуманное применение специальной строительной техники;
• возведение дополнительных этажей без изменения конструкции фундамента;
• давление пучинистых и подвижных грунтов.

Нарушение правил и технологий строительства почти всегда приводит к повреждениям. Восстановление целостности защиты возможно, но потребует дополнительных затрат.

Полный комплекс ремонтных работ должен включать:

• усиление бетонной конструкции;
• установку дополнительных поперечных элементов;
• заделку всех имеющихся трещин;
• реставрацию оббитых и раскрошившихся участков.

Работы производятся с использованием бетонных смесей и цементного раствора высоких марок. Для усиления устанавливается опалубка и доливается армируемый бетон С предварительной забивкой стальных анкеров в старую конструкцию.

Восстановление не должно производиться более чем 2-3 раза. В этих случаях требуется не ремонт отдельных элементов, а полная реставрация здания.

Краткие выводы

Наличие защитного бетонного слоя в ЖБК — важный технологический момент, который обеспечивает долговечность конструкции и ее целостность. Это особенно важно при возведении ленточных и плитных фундаментов. Обеспечить необходимую защиту не сложно, но обязательно нужно выдерживать необходимую толщину. Для этого требуется просто соблюдать нормативные требования и учитывать условия эксплуатации.

Источник

Защитный слой бетона для арматуры по СП 63.13330

Защитный слой бетона — это толщина слоя бетона от грани элемента до ближайшей поверхности арматурного стержня (п.3.5 СП 63.13330.2018).

Для чего необходим защитный слой бетона:

• обеспечение совместной работы арматуры с бетоном;
• обеспечение возможности устройства стыка арматурных элементов и анкеровки арматуры в бетоне;
• сохранность арматуры от воздействий окружающей среды, в том числе агрессивных воздействий;
• обеспечение огнестойкости конструкций.

Согласно п. 10.3.2 и таблице 10.1 СП 63.13330.2018 толщина минимального защитного слой бетона должна составлять:

• В закрытых помещенияхпри нормальной и пониженной влажностине менее 20 мм.
• В закрытых помещениях при повышенной влажности (при отсутствии дополнительных защитных мероприятий) не менее 25 мм.
• На открытом воздухе (при отсутствии дополнительных защитных мероприятий) не менее 30 мм.
• В грунте (при отсутствии дополнительных защитных мероприятий), в монолитных фундаментах при наличии бетонной подготовки не менее 40 мм.
• В монолитных фундаментахпри отсутствии бетонной подготовки (только для нижней рабочей арматуры) не менее 70 мм

Важные примечания!

1. Толщину защитного слоя бетона следует принимать не менее диаметра стержня арматуры и не менее 10 мм.

2. Для конструктивной арматуры (не рабочей) толщину защитного слоя бетона допустимо уменьшать на 5 мм (по сравнению с требуемыми для рабочей арматуры).

3. Для сборных элементов (сборные плиты перекрытия и покрытия, балки и т.д.) толщину защитного слоя бетона рабочей арматуры уменьшают на 5 мм.

4. В однослойных конструкциях из ячеистого бетона толщина защитного слоя во всех случаях принимается не менее 25 мм.

5. В однослойных конструкциях из легкого и поризованного бетонов классов В7,5 и ниже толщина защитного слоя должна составлять не менее 20 мм, а для наружных стеновых панелей (без фактурного слоя) — не менее 25 мм.

6. Толщина защитного слоя бетона у концов предварительно напряженных элементов на длине зоны передачи напряжений должна составлять не менее 3d и не менее 40 мм — для стержневой арматуры и не менее 20 мм — для арматурных канатов.

7. Допускается защитный слой бетона сечения у опоры для напрягаемой арматуры с анкерами и без них принимать таким же, как для сечения в пролете для преднапряженных элементов с сосредоточенной передачей опорных усилий при наличии стальной опорной детали и косвенной арматуры (сварных поперечных сеток или охватывающих продольную арматуру хомутов).

8. В элементах с напрягаемой продольной арматурой, натягиваемой на бетон и располагаемой в каналах, расстояние от поверхности элемента до поверхности канала следует принимать не менее 40 мм и не менее ширины (диаметра) канала, а до боковых граней — не менее половины высоты (диаметра) канала.

9. При расположении напрягаемой арматуры в пазах или снаружи сечения элемента толщину защитного слоя бетона, образуемого последующим торкретированием или иным способом, следует принимать не менее 20 мм.

Источник

Ремонт дефектов бетона с оголением арматуры

Ремонт дефектов бетона с оголением арматуры

Выбор способа и методов ремонта бетона с оголением арматуры зависит от степени разрушения конструкции. В зависимости от глубины дефектов бетона можно выделить следующие степени разрушения конструкции:

• поверхностные разрушения до 20 мм
• средняя степень разрушения 20-40 мм
• высокая степень разрушения 40-100 мм
• очень высокая степень разрушения более 100 мм

Поверхностные разрушения до 20 мм, как правило, не затрагивают арматуру.

Дефекты бетона средней степени разрушения и выше диагностируют участки оголения металлической арматуры. Ремонт дефектов в этом случае требуется производить с устройством антикоррозийной защиты металлической арматуры, а в иных случаях с заменой самой арматуры или ее части.

Защита арматуры от коррозии обязательна и производится до укладки ремонтных материалов. Это значительно уменьшает вероятность образования нового коррозионного слоя в результате воздействия на арматуру влажности, агрессивных сред и т.д. Для защиты арматуры от коррозии применяются пассивирующие составы, которые создают на поверхности металла препятствующий коррозии защитный слой.

В системе ремонтных и гидроизоляционных материалов «КТтрон» для защиты арматуры от коррозии служит состав «КТтрон-праймер».

Выбор технологического решения для ремонта дефектов бетона с оголением арматуры

Выбор технологического решения по ремонту конструкции при наличии участков оголения арматуры зависит от степени коррозии (см. таблицу 1).

Таблица1 – Выбор технологического решения ремонта конструкции в зависимости от степени коррозии арматуры

Степень коррозии арматуры	Технологическое решение
Удаление продуктов коррозии с арматуры. Защита арматуры от коррозии. Восстановление защитного слоя бетона без требования усиления конструкции.
Удаление продуктов коррозии с арматуры. Защита арматуры от коррозии. Восстановление бетона с усилением конструкции (без дополнительной установки арматуры).
Удаление продуктов коррозии с арматуры. Установка дополнительной арматуры или замена существующего арматурного каркаса. Защита арматуры от коррозии. Восстановление бетона с усилением конструкции.

Технология ремонта дефектов бетона с оголением арматуры

Технология ремонта дефектов бетона, в том числе дефектов с оголением арматуры, подробно описана в СТО КТ 62035492.007-2014 «Материалы и системы «КТ ТРОН®» для усиления, ремонта и гидроизоляции строительных конструкций», в п. 3 Технология производства работ.

Особенности ремонта дефектов бетона с оголением арматуры

• Глубина расчистки бетона за арматурой должна быть минимум 20 мм.
• Оголенную арматуру лучше всего очищать от коррозии при помощи пескоструйного аппарата.
• При отсутствии такой возможности, следует очистить арматуру от следов коррозии металлическими щетками, промыв дополнительно струей воды под давлением 300 атм.
• При разрушении арматуры более чем на 30 %, следует ее заменить на новую.
• На очищенную арматуру следует нанести защитный состав «КТтрон-праймер».

Произвести укладку ремонтного материала, необходимого для конкретного технологического решения, одним из двух методов:

Заполнить полость дефекта тиксотропным материалом «КТтрон-3», «КТтрон-3 Т500» или «КТтрон-4 Т600» методом послойного нанесения (см. рисунок 1). При этом толщина каждого слоя должна быть не более 30 мм.

а) – дефект строительной конструкции с оголением арматуры
б),в) – вскрытие и ремонт дефекта

1 – строительная конструкция; 2 – арматура; 3 – материал «КТтрон-праймер»;
4 – материал «КТтрон-3», «КТтрон-3 Т500» или «КТтрон-4 Т600»
Рисунок 1. Ремонт дефектов бетона с оголением арматуры тиксотропными материалами

Заполнить полость дефекта методом заливки литьевым материалом «КТтрон-3 Л400», «КТтрон-3 Л600» или «КТтрон-4 Л600» (см. рисунок 2).

а) – дефект строительной конструкции с оголением арматуры;
б),в) – вскрытие и ремонт дефекта;

1 – строительная конструкция; 2 – арматура; 3 – материал «КТтрон-праймер»;
4 – опалубка; 5 – материал «КТтрон-3 Л400», «КТтрон-3 Л600» или «КТтрон-4 Л600»

Рисунок 2. Ремонт дефектов бетона с оголением арматуры литьевыми материалами.

Указанные материалы относятся к категории материалов для конструкционного ремонта. Применение данных ремонтных материалов позволяет восстанавливать не только геометрические размеры конструкций, но и их несущую способность. В восстановленной конструкции основа и ремонтный материал работают как единое целое.

Для более полного совпадения характеристик ремонтного материала с основанием следует придерживаться следующего правила. Для ремонта бетонов с марочной прочностью ниже М300 следует применить материалы «КТтрон-3» и «КТтрон-3 Л400». А для более прочных оснований применить материалы «КТтрон-3 Т500», «КТтрон-3 Л600», «КТтрон-4 Т600», «КТтрон-4 Л600».

Источник