Какая должна быть толщина защитного слоя бетона?

Вопрос: что такое защитный слой бетона? Для чего он необходим? Какую толщину защитного слоя нужно соблюсти?

В современном мире строительство различных объектов немыслимо без использования бетона и железобетона. Наверняка многим известно, что у бетона слабое место: он плохо работает на растяжение (низкая прочность при воздействии растягивающих усилий). Для того, чтоб укрепить бетон придумали использовать этот конструкционный материал совместно со стальной арматурой, которая хорошо воспринимает растяжение. Сочетание бетона и арматуры позволило получить – железобетон, способный выдерживать высокие сжимающие и растягивающие напряжения.

Арматура в железобетоне находится не на поверхности, а на некотором расстоянии от поверхности железобетонного элемента (фото 1).

Фото 1. Арматура в бетоне

Фото 1. Арматура в бетоне

Такое расстояние называется защитным слоем бетона, и его величина зависит от диаметра арматуры, типа и поперечного сечения конструкции, класса и вида бетона и предстоящих условий эксплуатации конструкции.

Защитный слой измеряется толщиной бетона от рабочей грани крайних арматурных стержней до поверхности железобетонной конструкции.

Функции защитного слоя бетона

Защитный слой в железобетонных элементах и изделиях выполняет следующие функции:

  • защищает арматуру от коррозии (бетон для арматуры является щелочной средой, в которой не протекают коррозионные процессы);
  • обеспечивает сцепление и совместную работу с арматурой;
  • обеспечивает защиту от действия высоких температур при пожаре, т.е. повышает огнестойкость несущей конструкции;
  • обеспечивает необходимый внешний вид конструкции и является основой для отделки или гидроизоляционной защиты (иногда защитный слой делают фактурным или цветным).

Толщина защитного слоя бетона регламентируется следующими нормативными документами:

  • СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения» (взамен СНиП 03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции»);
  • СП 50-101-2004 «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений»;
  • ДБН В.2.6-98:2009 «Бетонні та залізобетонні конструкції. Основні положення».

Выше приведённые нормативные документы действуют в разных странах (Украина и Россия), но практически везде установлены одинаковые требования к толщине защитного слоя, с незначительными отклонениями.

Важно! В общем случае, толщина защитного слоя бетона должна быть не менее диаметра арматуры, а также не менее 10 мм.

Фото 2. Толщина защитного слоя бетона

Как определить толщину защитного слоя бетона

Таблица 1

Толщина защитного слоя в зависимости от условий эксплуатации конструкции

Условия эксплуатации конструкций зданий

Толщина защитного слоя бетона, мм

1

Внутренние помещения с нормальной и пониженной относительной влажностью

не менее 20

2

Внутренние помещения с повышенной относительной влажностью (при отсутствии дополнительной защиты)

не менее 25

3

Конструкции на открытом воздухе (при отсутствии дополнительной защиты)

не менее 30

4

Конструкции в грунте (при отсутствии дополнительной защиты), в фундаментах при наличии бетонной подготовки

не менее 40

5

В монолитных фундаментах, при отсутствии бетонной подготовки

не менее 70

Таблица 2

Толщина защитного слоя в зависимости от типа конструкции

Вид конструкции

Назначение арматуры

Высота (толщина) сечения, мм

Толщина защитного слоя бетона, мм

не менее

1

Плита, стенка, полка ребристой плиты продольная рабочая  — до 100 включительно

— выше 100

10

15

2

Балка, ребра плит продольная рабочая  — менее 250-250

— более

15

20

3

Фундаментные балки и сборные фундаменты продольная рабочая произвольная

30

4

Колоны, стойки продольная рабочая произвольная

20

5

Монолитные фундаменты:- при наличии бетонной подготовки- при отсутствии бетонной подготовки нижняя рабочая произвольная

35

нижняя рабочая произвольная

70

6

Прочие конструкции поперечная, распределительная, конструктивная  — менее 250-250

— более

10

15

Для конструкций в пунктах 1–3 табл. 2, которые будут эксплуатироваться в грунте, значение толщины защитного слоя следует умножить на коэффициент 1,05.

Таблица 3

Дополнительные требования по толщине защитного слоя согласно нормативам

Место расположения арматуры

Толщина защитного слоя

1 Ненапрягаемая продольная арматура в конструкции не менее одного диаметра
2 У концов продольной напрягаемой арматуры класса A-IV, Ат-IV (или арматурного каната) на участке передачи усилий с арматуры на бетон не менее двух диаметров стержня, но не менее 40 мм (для арматурных стержней) и 20 мм (для арматурного каната)
3 У концов продольной напрягаемой арматуры класса A-V, A-VI, AT-V, AT-VI на участке передачи усилий с арматуры на бетон не менее трех диаметров стержня, но не менее 40 мм (для арматурных стержней) и 20 мм (для арматурного каната)
4 Продольная напрягаемая арматура, натягиваемая на бетон и располагаемая в каналах не менее 20 мм и не менее половины диаметра канала, а при диаметре 32 мм и более составлять не менее 1,5 диаметра
5 Расстояние от концов продольной ненапрягаемой арматуры до торца элементов

не менее 10 мм

6 Расстояние от концов продольной ненапрягаемой арматуры до торца элементов для элементов большой длины (панелей длиной более 12 м, ригелей — более 9 м, колонн — более 18 м)

не менее 15 мм

Таблица 4

Толщина защитного слоя согласно нормативам ACI 318-08 (американские нормативы)

Расположение арматуры

Толщина защитного слоя бетона, мм

Нормативный документ

Арматура в бетоне, постоянно контактирующим с грунтом

76

п. 7.7.1 АСI 318-08

Арматура диаметром 18…40 мм в бетоне, подверженному воздействию грунта и погодных факторов

52

п. 7.7.1 АСI 318-08

Арматура диаметром 10…16 мм в бетоне, подверженному воздействию грунта и погодных факторов

12…25

п. 7.7.1 АСI 318-08

Арматура в бетоне, не подверженному воздействию грунта и погодных факторов

12…25

п. 7.7.1 АСI 318-08

Иногда очень трудно соблюсти точное расположение арматуры в бетоне при бетонировании, существуют предельно допустимые отклонения толщины защитного слоя, табл. 5.

Таблица 5

Максимально допустимые отклонения толщины защитного слоя бетона

Показатель

Максимально допустимое отклонение

Нормативный документ

Толщина бетонного защитного слоя при его толщине 15 мм и менее

3 мм

п. 4.6 ВСН 37-96*

Толщина бетонного защитного слоя при его толщине болем 15 мм

5 мм

п. 4.6 ВСН 37-96*

Смещение арматурного стержня при установке и в арматурном каркасе 0,25 диаметра арматурного стержня, но не болем 0,2 диаметра наибольшего стержня

п. 4.6 ВСН 37-96*

Толщина бетонного защитного слоя при его толщине до 200 мм

9 мм

п. 7.5.2.1 АСI 318-08

Продольное положение окончания или изгиба стержня арматуры

50 мм

п. 7.5.2.1 АСI 318-08

В украинских нормативах, согласно ДБН В.2.6-98:2009, минимальная толщина защитного слоя рассчитывается по формуле. Приведем формулу определения толщины защитного слоя на языке оригинала:

Формула определения толщины защитного слоя бетона

Формула определения толщины защитного слоя бетона (украинский норматив ДБН В.2.6-98:2009)

Важно! Из выдержки с норматива видно, что толщина защитного слоя бетона равняется диаметру арматуры с прибавлением значений, соответствующим условиям работы и вида материала.

Автор публикации — эксперт GIDproekt

Конев Александр Анатольевич

Конев_А

 


Если у вас нет времени почитать наши публикации прямо сейчас, подпишитесь на обновления, и мы будем высылать извещения о новых заметках вам на почту

Введите ваш почтовый адрес: