Защитный слой бетона сп: защитный слой бетона для арматуры толщина

Минимальная и максимальная толщина защитного слоя бетона для рабочей арматуры в грунте

Содержание:

1. Показатели для выявления размера
2. Устройство защитного слоя арматуры в плите и от чего зависит его толщина
   
3. Нормативные показатели
   
4. Использование готовых деталей для фиксации
   
5. Необходимый ремонт
   

При строительстве зданий, а также любых конструкций, предполагающих использование железобетона, необходимо придерживаться определенных правил и строгих рекомендаций. Это как строительный опыт, так и нормы СП, закрепленные на правом уровне. Одна из таких норм и станет главным объектом нашего текущего обзора. Мы узнаем, что такое минимальная толщина защитного слоя бетона для арматуры в фундаменте, назначение, функции данного барьера. А также основные показатели для разных типов конструкций и изделий, нуждающиеся в дополнительном обеспечении безопасности.

Источник: https://pixabay.com/photos/new-home-construction-build-1664325/

Показатели для выявления размера

Для начала уточним, что под фактором дополнительной защищенности подразумевают величину бетона, который заполняет пространство от самого стального каркаса до края монолита. Как известно, каркас не должен выступать за контур. Иначе он будет контактировать с внешней средой. Что приведет к самым неблагоприятным последствиям. Если раствор опасается лишь физического повреждения, механического давления, то с внутренними элементами не все так просто. Они могут быть деформированы в результате химических факторов. Это действие влаги, окисленной среды, кислот и щелочей, электричества. Ключевая опасность – действие коррозии. Что влечет за собой в первую очередь ослабление физических показателей изделия. Оно станет гораздо более ломким и хрупким, не сможет выполнять своего функционального предназначения. А оно заключается в повышении устойчивости на изгиб. Ведь бетон без труда держит почти любую нагрузку на сжатие, но изгиб – его слабое место. Он в 15 раз уязвимее в этом параметре. И без стержней просто начнет трескаться даже от допустимых нагрузок. Его поверхность быстро разрушится.

Чтобы выбрать адекватного подрядчика для строительства фундамента, воспользуйтесь удобным поиском по строителям на сайте Building Companion. Вы найдете примеры реализованных проектов и отзывы клиентов по каждому подрядчику и сможете запросить оценку стоимости работ.

Найти строителя для обустройства фундамента дома под ключ »

В итоге что такое минимальный защитный слой бетона для арматуры – это величина от ближайшего металлического элемента до контура плиты или грани монолита. Стоит понимать, что на конкретные цифры влияет огромное количество условий. А также какую конкретно функцию будет выполнять барьер в том или иной ситуации. Ведь предназначений у такой методики множество. К базовым можно отнести:

• Обеспечение корректного крепления армирующих элементов. То есть, сами стержни должны быть надежно зафиксированы. В противном случае, вместо каркасной функции, он начнет, напротив, вредить готовому изделию. Все элементы должны находиться строго на предписанием отведенных положениях.

• Еще один эффект, это должный уровень распределения внешних давлений. Без арматурной детали внутри монолита нагрузка будет иметь локальную зону. А значит, именно она и будет принимать весь механический урон. Что логично приведет к трещине, ведь отдельная часть раствора для этого явно не предназначена. Сетка внутри позволит распределить такое давление по всей поверхности.

• Также, защитный слой железобетонных конструкций помогает исключить влияние природного фактора на арматуру. А стоит знать, что у стержней нет даже специальной защитной обработки. От нее все равно не было бы никого толка, учитывая их локальное размещение. Поэтому обработка и исключается. А значит, при даже самом небольшом контакте со внешней средой, разрушений определенного спектра не избежать.

• В какой-то мере такой барьер помогает блокировать не только влагу или химическое воздействие, но и термическое. Как известно, металл наоборот очень неустойчив к повышенным температурам, но предельные показатели для него вредны. У всех есть своя температура плавления. А вот раствор почти полностью игнорирует любой жар, он абсолютно огнеупорен.

Итак, предписания по выбору нужной толщины содержатся в нормативном документе СП 63.13330. И там даны не только строгие цифры, но и масса прикладных рекомендаций. Которым лучше следовать, чтобы избежать перерасхода.

Если разбираться в документе, легко понять, какой защитный слой бетона для арматуры в СНиП считается необходимым. А точнее – оптимальный. Именно так, записаны минимальные параметры, их нарушать нельзя ни в коем случае. Но максимальной планки как таковой нет. Однако указывается, что превышать базовый размер не следует более чем на 15-20%. Ведь чем большую подушку раствора строители нанесут на каркас, тем больший последующий ущерб возможен. В первую очередь, увеличивается вес монолита. А он определен, исходя всех особенностей здания или иной постройки. Превышения параметра может сказаться весьма негативно. А также это просто экономический ущерб. Получается небольшая переплата в условиях единичного изделия. Но если подразумеваются огромные объемы строительства, то перерасход средств достигает колоссальных показателей. Которые способны привести весь проект к отсутствию рентабельности. И защитный слой рабочей арматуры перекрытия в колонне, и в плите, и в любом ином изделии всегда должен следовать логике экономической целесообразности. Данные параметры имеют весьма простую зависимость. Величина зависит от:

• Установленный диаметр самих стержней, а также основные показатели, заложенные производителем. Они зависят от марки раствора.

• Конкретный тип изделия, которая будет построена в результате. Это фактически ключевой аспект, который оказывает самое массивное влияние. В одних случаях минимальный размер будет плавать в диапазоне 20-30мм, в другом упадет до 5мм.

• Рассчитанные цифры, выявляющие предельные нагрузки, применимые на конечный продукт. То есть, простыми словами – это вес зданий, плюс учет расположенного внутри оборудования, меблировки и трафика людей при ситуации максимальной наполненности. Или просто вес, если говорить про столб линий электропередач, к примеру.

• Габариты и масштаб всей постройки. Насколько она протяженная, какой периметр основания подразумевается.

• Условия, в которых предполагаемый период будет проводиться активная эксплуатация. Имеется в виду климатическая зона, уровень грунтовых вод, температура в разные сезоны, уровень выпадения осадков и множество иных в большинстве своим метеорологических моментов.

Источник: https://pixabay.com/photos/house-architecture-family-wood-3121164/

Устройство защитного слоя арматуры в плите и от чего зависит его толщина

Стоит знать, что проверки на соответствия, проводимые самой строительной компанией или компетентными надзорными инстанциями, способны с легкостью выяснить, соблюдаются ли предписания строительных норм. Причем для подобной процедуры нет никакой необходимости повреждать саму огранку объекта, разрушать часть плиты. Для этой цели задействуют специальное оборудование, которое с помощью фиксации уровня магнитного излучения определяет, насколько далеко находится металл. Для определения толщины в расчет берут следующие аспекты:

• Вид постройки. Хотя, обычно преимущественно речь идет про различные здания, это может быть что-то менее массивное. Бассейн, как варианта, столб. И цифры будут значительно отличаться. Ведь вид конструкции предполагает и различное применение, нагрузку, контакт с внешней средой и иные важные аспекты. Так, защитный слой арматуры в бетоне для стен подвала, стяжки, защита перекрытий – все имеет разные значения.

• Расположение стержней. Внутри монолита используются различные типы распределения арматуры. Это либо поперечное, либо продольное. И она также имеет свое влияние на уровень необходимого барьера. Ведь в одном случае к грани будут подступать лишь концы, в другой более массивные продольные элементы.

• Роль каркаса. Обычно подразумевается стандартная, то есть, ее еще принято называть рабочей. Но есть и конструктивная роль.

• Глубина расположения непосредственно в грунте. Если это в принципе предусматривается. Чем ниже, тем влияние грунтовых вод будет серьезнее. А значит, нужно будет озаботиться препятствием для влаги.

• Наличие контакта с электричеством. То есть, будет ли готовый продукт периодически или постоянно контактировать с объектами под сильным электрическим напряжением. К примеру, на тех же электростанциях, линиях ЛЭП.

При этом максимальный защитный слой бетона для арматуры определяется исходя из единственного возможного значения между минимумом и экономической целесообразностью. Чтобы не переплачивать, всегда нужно ориентироваться на низкую отметку, но с запасом в 10%. Чтобы по ошибке, стараясь слишком плотно подойти к цифре, не нарушить нормы СП.

Источник: https://pixabay.com/photos/construction-house-home-construction-2338639/

Нормативные показатели

Теперь перейдем к конкретике, больше пройдемся по точным цифрам. Хотя, как Вы понимаете, исходя из огромного количества факторов, оказывающих непосредственное влияние, весьма проблематично назвать конкретные значения. Ведь они способны сильно меняться, если меняется географическая локация или способы применения продукты.

Поэтому для начала оттолкнемся как раз от климатического фактора. Точнее, не его величины, а уровня влияния. Если продукт используется внутри дома – это не совсем то же самое, что и заложенный под тоннами грунта вблизи подземных вод. Итак, величина защитного слоя бетона, таблица для наглядности. Все данные указываются в миллиметрах.

Назначение	Уровень контакта со средой	Минимальный порог
Внутри помещения, без активного влияния климата, отапливаемые в зимнее время года	Отсутствующий	20
В помещениях, где допускается высокий показатель влажности. К примеру, бассейн или аквапарк	Низкий	25
На открытом воздухе, без искусственных препятствий для осадков	Средний	30
Внутри толщи грунта	Высокий	40

ЖБИ продукция, изготавливаемая на заводах, в итоге является более качественной, крепкой и надежной. Учитывая этот момент, нормы СП официально допускаются возможность снижения указанных параметров на величину не более 5мм. Если это продукт, созданный в заводских условиях. Что для современного частного строительства – редкость. Зачастую необходимые основания или объекты возводятся прямо на месте. Так поступают даже профессиональные компании, которые не хотят заморачиваться с доставкой и закупкой. Но крупное строительство в любом случае подразумевает использование готовых товаров.

Ищете качественные строительные материалы по адекватным ценам для загородного дома? Получите промокод на скидку от завода-производителя и воспользуйтесь им в процессе стойки дома.

Получить скидку на строительные материалы »

Важно понимать, что защитный слой бетона в железобетонных конструкциях в грунте – обеспечение безопасности самого стержня. И рационально считать, что этот барьер не может быть меньше самого прута. Поэтому в случаях, если диаметр плута больше указанного минимального значения, ориентироваться всегда стоит именно на диаметр. Это и будет предписанной нормой. Градация норм в зависимости от конкретного вида и назначения конструкции различается следующим образом:

• Плита, а также стены. В том числе, несущие стены, расположенные в жилых зданиях обязаны по регламенту иметь расстояние от прута до грани в 10 мм. Но такие значения используются, только если общая толщина самого продукта не превышает 100 мм. Если он больше, даже всего на один миллиметр, то норма предписывает увеличить размер до кромки еще на 5 мм до общего числа в 15мм.

• Балки и перемычки, а также все иные типы перекрытий имеют иной показатель. Базовые требования, выдвигаемые к ним СП – это уже 15 мм. Но опять же, в случаях, когда само изделие меньше, чем 250 мм. Иначе снова приходится увеличить цифру на 5 мм.

• Все постройки, представляющие собой вертикальную колонну, как фонарные столбы, к примеру, не менее 20мм.

• Монолиты, применяемые для закладки оснований под здания – 35мм.

• То же, что и выше, но устанавливаемое без подготовки и обработки поверхностей, 70мм.

Напомним, что и в этих случаях, максимальная толщина защитного слоя бетона строго не регламентируется. Но органы строительного надзора и исполнители правотворчества понимают, что исходя из экономии, все будут стремиться как раз к нижней планке. Правда, тех, кто бюджетом не ограничен и хочет провести строительство, так сказать, на совесть, мы предупредим. В этом варианте больше – не значит лучше. Значит дороже, тяжелее, неудобнее, опаснее. Но точно не лучше.

Источник: https://pixabay.com/photos/new-home-construction-build-1664272/

Использование готовых деталей для фиксации

Фиксаторы – это отличный способ усилить функциональные качества продукции без серьезного вмешательства в материал, а кроме того, весьма недорого. Ведь такие фиксаторы выполняются из твердого пластика, располагаются внутри монолита. И цена их зачастую на фоне общих трат за строительство, просто смешная.

Сейчас на рынке активно используют две модели. Одно имеет две стойки, которые поддерживают сетку. Другие обладают сразу массой стоек, направленных в разные стороны. Первый вариант используется реже. А вот фиксаторы со множеством стоек, напоминающие кольца, применяют повсюду. Их монтируют непосредственно на стержень, который в результате просто не дает двигаться внутренней металлической основе к опалубке. И, таким образом, снижает вероятность нарушения толщины, установленной регламент СП. Так, армирование защитного слоя бетона становится более простой процедурой. Которая не требует качественных расчетов, выверенной технологии. И легко применяется не в заводских, а в кустарных условиях.

Необходимый ремонт

Если кромка монолита постепенно начинает разрушаться ввиду воздействия механического давления снаружи, которая в какой-то мере всегда сопровождает активную эксплуатацию, понадобится своевременный ремонт. Причем чем раньше реализовать процедуру, тем более вероятен шанс, что серьезного демонтажа в результате не понадобится. Одно дело избавиться от последствий разрушившегося раствора, который лишь слегка начинает оголять металлическое нутро. И совсем иное бороться с последствиями длительного воздействия коррозии, когда он прута уже осталась лишь слабая тень. В качестве ремонтных процедур применяется:

• Штукатурка. Первоначально поврежденный участок полностью очищается от мусора и примесей. Частично промывается, высушивается. И лишь потом наносится специализированная смесь, которая закрывает трещины и щели.

• Бетонирование. Более длительная, но зато и более надежная процедура. Применяется, если уже была частично разрушена и сетка. Тогда корродированные зоны полностью изымаются, ставится новая конструкция, а после происходит ее бетонирование. Своего рода капитальный ремонт.

• Нанесение клейкого полимера. Это процедура оклейки специальным полимерным средством, которое защищает не только от влаги и дальнейших разрушений, но и термического фактора. Согревает нутро изделия.

В любом случае до ремонта лучше не доводить. И заранее принимать меры. Ведь фактически, если нужны меры восстановления, значит, нормы СП в текущий момент уже нарушаются. И толщина защитного слоя поперечной арматуры на данный момент времени меньше, чем должна быть по правилам.

Защитный слой бетона для арматуры по СП 63.13330

Для предотвращения коррозии арматуры в железобетонных изделиях предусмотрен такой не хитрый способ как защитный слой.  Данный способ применяется в не зависимости от того как формируется изделие монолитное либо заводского изготовления. Его толщина четко прописана в нормативных документах, либо рабочих чертежах на изделие. Если все выполнено правильно, то процесс развития коррозии и разрушения арматуры будет отложен в более долгосрочный период.

Какие функции выполняет

Защитное покрытие для металлической арматуры, находящейся в элементе, необходимо для обеспечения ряда функций:

1. Совместная работа арматуры с бетоном.
2. Формируются арматурные стыки.
3. Выполняются анкеры в бетонной смеси.
4. Выполняется уменьшение влияния внешних факторов, в их числе от развития образования ржавчины.
5. Увеличивается процент огнеупорности конструкции.

Защитный слой арматуры даже в сложных эксплуатационных условиях достаточно эффективен: при повышенном температурно-влажностном режиме, воздействий химических реактивов и предотвращения влияния влаги от таяния снегового покрова.

Что влияет на толщину защитного слоя

От чего зависима величина защитного слоя бетона, предназначенного для арматуры, непосредственно зависимо от толщины укладываемой смеси. При обустройстве тонкого покрытия исполнение каркаса может сопутствовать отрицательному воздействию влаги, а также влиянию погоды и образованию коррозии. Если пласт будет очень тонким, то это может повлиять на прочность. Получается, что такая экономия не даст положительного результата. Защитный слой бетона должен соответствовать СП и иным документам.

Три основных требования, к защитному покрытию для бетона:

1. Эффективное предотвращение от воздействия воды и образования коррозии металлической конструкции.
2. Обеспечение взаимодействия арматуры в бетоне со смесью.
3. Устойчивость конструкции и надежность при эксплуатации.

На основании информации, приведенной выше, можно сделать вывод, что защита строительных конструкций является обязательной.

Выбор толщины слоя

Величина защитного слоя бетона непосредственно зависима от регламентных условий, устанавливаемых СП (в частности приведены требования в СП 63.13330.2018 пункт 10.3), ГОСТами, СНИП и иными документами. Какого размера предохранительный пласт, указывается в нормативах. Для определения этого показателя нужно знать параметры сечения металлического прутка, и  при каких условиях будет функционировать сооружение. В этих целях используется измеритель защитного слоя бетона приборы ИПА -МГ4.

Толщина выбирается с учетом следующих условий:

1. Если требуется защитить рабочую часть арматуры (это продольные стержни), то согласно нормам, необходимо принимать толщину смеси на 5 мм менее, чем диаметр стержня, но при использовании материала с гранулами небольшой фракции.
2. При диаметре прутка от 4 до 18 мм, величина защитного слоя бетона установлена от 10 до 25 мм.
3. Чтобы правильно закрепить арматуру используется специальный крепеж, именуемый «стульчиком». В состав смеси входят добавки, которые оказывают положительное влияние на устойчивость к воздействию температурных показателей. При этом выбранное средство не деформируется, на нем не образовываются трещины, и оно не рассыпается при отрицательных температурах.

С помощью последнего условия в здании, исполненном монолитным, обуславливается выравнивание каркаса, чтобы  смесь была равномерно распределена. Защитный слой у арматуры в бетоне при некоторых обстоятельствах нужно создавать от 30 до 50 мм. Если пласт получается толстым, то конструкцию выбирают маленького размера. В продаже реализуется стульчик с шагом в 5 мм.

Толщина защитного слоя бетона для арматуры измеряется методами электромагнитных и магнитных, ионизирующих излучений либо просвечиваниями с оголением арматуры. Для этого пробиваются специальные гнезда в определенных местах. Методы воздействия радиации применяются в целях обеспечения контроля качества. С помощью рентгеновских приборов выполняется просвечивание. Измеритель защитного слоя бетона модели ИПА -МГ 4. Измеритель защитного слоя бетона работает от магнитных полей.

Минимальный защитный слой

Если необходима минимальная толщина защитного слоя бетона, то необходимо принять к сведению:

1. При сборном основании рекомендуемый для заливки смеси — 30 мм.
2. В сборной конструкции, если предусмотрена бетонная подготовка максимальный защитный слой бетона для арматуры — 35 мм.
3. Если подготовка, выполненная из основного материала на, не предусмотрена, то показатель толщины устанавливается 70 мм.
4. Для стен, плит покрытия и перекрытия регламентировано значение — 20 мм.
5. На основании балок — 35 мм.
6. Для железобетонных колонн — 20 мм.

СНИПом регламентируется создание защитного слоя бетона для металлической арматуры не только для изделий из этого материала, но и для сооружений из дерева или металла.

Минимальный защитный слой бетона для арматуры от условий эксплуатации и назначения строения:

1. Если установлен нормальный показатель влажности, то толщина показателя — 20 мм.
2. При высокой влажности внутри сооружения — 25 мм.
3. При отсутствии дополнительных защит на открытом пространстве — 30 мм.
4. Без дополнительных устройств и контакте с землей — 40 мм.
5. На фундаменте, выполненном с предварительной подготовкой — 40 мм.
6. Если назначение фундамента — постоянно контактировать с грунтом, то 76 мм.

В нормативных документах нет определения, такое максимальный защитный слой бетона для арматуры. В связи с этим аспектом допускается обустраивать различную величину смеси. НО такого действия выполнять нет смысла, так как увеличатся финансовые затраты и эффективность от применения не будет высока.

Минимальный защитный слой для арматуры  — это основное регламентирующее требование для обеспечения надежности конструкции.

Фиксаторы защитного слоя

Выполнение крепежей необходимо в период обустройства монолитных сооружений либо железобетонных зданий разного назначения. Таким образом, останется место для его заливания смесью. Зазор необходим между опалубкой и каркасом. При этом обеспечиваются условия для укладки материала определенной толщины.

Сведения о параметрах:

1. Армирование и наложение следующего слоя, следующего за основным выполняется просто.
2. На поверхности исключается появление дефектов по причине контакта металлического изделия с опалубкой.
3. Уменьшается себестоимость строительных работ и здание сдается в короткие сроки.
4. Для заливки вертикальных конструкции используются элементы «звезда», их диаметр составляет от 4 до 20 мм.
5. Фиксаторы защитного слоя бетона » стульчик» применяются для полов и фундаментов вертикального исполнения.
6. Для всех видов сооружений используются круглые крепежные элементы.

В розничной продаже имеются универсальные приспособления. Если отмечаются повреждения при эксплуатации, то следует убирать неплотно зафиксированный материал при помощи электрического инструмента с алмазными насадками.

Ремонт защитного слоя бетона

Восстановление защитного слоя бетона необходимо при появлении трещин. Последние несложно устранить при минимальных затратах времени. Возможно разрушение с оголением арматуры и образованием сколов.

Покрытие для бетона укрепляется:

1. Штукатуркой. Для этого замешивается цементный раствор, производятся штукатурные работы и наносится покрытие лакокрасочным составом со свойством от образования трещин.
2. Бетонирование. Восстановление защитного слоя бетона необходимо материалом такой же марки, какая использовалась при заливке конструкции.  Разрушение защитного слоя бетона возможно с оголением арматуры, и в этом случае необходимо устройство опалубки и выполнение заливки вновь.
3. Обновление защитного слоя бетона с применением полимерного клея. Это покрытие для бетона достаточно нанести на основание.
4. Торкретирование поверхности.

Толщина защитного слоя бетона для арматуры после проведения ремонта обеспечивает надежность при эксплуатации объекта.

Пласт материала имеет большое значение, характеризующее прочность здания. Выполненный правильно поверхностный пласт способствует улучшению эксплуатационных характеристик.

Защитный слой бетона для арматуры в фундаменте

Толщина защитного слоя бетона фундамента для арматуры. Книга «Малозаглубленный ленточный фундамент» Страница 32

страница 32

Толщина бетонного защитного слоя арматуры
Защитный слой бетона, то есть расстояние от поверхности арматуры до соответствующей грани фундаментной ленты, предназначен для обеспечения совместной работы арматуры с бетоном, для закрепления (анкеровки) арматуры в бетоне и возможности устройства соединения арматуры. Также защитный слой бетона предохраняет арматуру от воздействия факторов окружающей среды конструкций, в том числе и от огня. Толщина защитного слоя бетона зависит от типа конструкции и роли арматуры в ней (продольная – поперечная, рабочая – конструктивная), ее диаметра и условий окружающей среды.

Условия использования арматуры

Толщина защитного слоя

Нормативный документ

Продольная рабочая арматура фундаментных балок и сборных фундаментов

Пункт 12.8.5. СП 50-101-2004

Продольная рабочая арматура монолитных фундаментов при наличии бетонной подготовки

Пункт 12.8.5. СП 50-101-2004

Продольная рабочая арматура монолитных фундаментов при отсутствии бетонной подготовки

Пункт 12.8.5. СП 50-101-2004

В закрытых помещениях при нормальной и пониженной влажности

Таблица 8.1 СП 52-101-2003

В закрытых помещениях при повышенной влажности (при отсутствии дополнительных защитных мероприятий)

Таблица 8.1 СП 52-101-2003

На открытом воздухе (при отсутствии дополнительных защитных мероприятий)

Таблица 8.1 СП 52-101-2003

В грунте (при отсутствии дополнительных защитных мероприятий), в фундаментах при наличии бетонной подготовки

Таблица 8.1 СП 52-101-2003

Арматура в бетоне, постоянно контактирующем с землей

Пункт 7.7.1 ACI 318-08

Арматура d18-d40 в бетоне, подверженному воздействию земли и погодных факторов

Пункт 7.7.1 ACI 318-08

Арматура d10-d18 в бетоне, подверженному воздействию земли и погодных факторов

Пункт 7.7.1 ACI 318-08

Арматура в бетоне, не подверженному воздействию земли и погодных факторов

Пункт 7.7.1 ACI 318-08

Для продольной рабочей арматуры толщина защитного слоя должна быть, как правило, не менее диаметра стержня и не менее: 30 мм — для фундаментных балок и сборных фундаментов; 35 мм — для монолитных фундаментов при наличии бетонной подготовки; 70 мм — для монолитных фундаментов при отсутствии бетонной подготовки. При использовании бетонной подготовки (или на скальном грунте) – толщина бетонного защитного слоя снижается в отечественных нормах до 40 мм, а в американских до 25мм. Для сборных элементов минимальные значения толщины защитного слоя бетона рабочей арматуры уменьшают на 5 мм. Для конструктивной арматуры минимальные значения толщины защитного слоя бетона принимают на 5 мм меньше по сравнению с требуемыми для рабочей арматуры.

Во всех случаях толщину защитного слоя бетона следует также принимать не менее диаметра стержня
арматуры. В защитном слое толщиной свыше 50 мм следует устанавливать конструктивную арматуру в виде сеток.
По требованиям ACI 318-05 защитный слой бетона на уличную строну для арматуры до 20 мм составляет 25 — 40 мм. Для диаметра арматуры толще 20 мм — 50 мм. Защитный слой для арматуры диаметром до 40 мм на стороне не подверженной действию природных факторов составляет 20 мм. По отечественным нормам защитный слой бетона с обеих сторон составляет 40 мм. Требуемую проектом величину защитного слоя нижней арматуры и проектное положение арматуры в процессе бетонирования можно установить с помощью одноразовых пластиковых фиксаторов, подкладок из бетона и путем конструирования арматурного каркаса таким образом, чтобы некоторые стержни упирались в опалубку, фиксируя положение каркаса. Нижний защитный слой можно установить, закладывая под нижние стержни арматуры заранее изготовленные бетонные прокладки (сухари) размером 100×100 мм и толщиной, равной требуемой толщине защитного слоя. Применение прокладок из обрезков арматуры, деревянных брусков и щебня запрещается. Также для задания толщины защитного можно использовать пластиковые фиксаторы — спейсеры требуемого стандартного размера. Фиксаторы для арматуры выпускаются в размерах от 15 до 50 мм с шагом размера 5 мм.

Толщина защитного слоя для поперечной арматуры
Минимальный защитный слой бетона для поперечной арматуры бетонных элементов сечением меньше 25 см составляет 1 см, а для элементов сечением более 25 см – 1,5 см [Таблица 5.19, Голышев, 1990].

Защитный слой бетона для арматуры в фундаменте

При монтаже несущих конструкций с использованием процесса армирования возникает вопрос о защите арматурных прутьев от воздействия окружающих факторов. И в первую очередь интересует, какой должна быть толщина защитного слоя бетона, который выполняет защитную функцию для арматуры в фундаменте. Именно благодаря ему металлические прутья в фундаменте будет надёжно закрыты от разного рода воздействий.

Что же представляет собой такая защита? Это высота смеси, рассчитываемая от верхней точки фундамента до начала металлических прутьев. В первую очередь он необходим для создания единой конструкции, которая позволяет обеспечить прочность основания. Также наличие бетона нужной высоты позволяет защитить целостность арматурной конструкции на долгое время.

Основные факторы

Необходимо правильно вычислить высоту защищающего слоя. Это очень важное условие для сохранения всех металлических конструкций фундамента от коррозии и других воздействий. Если данная величина будет рассчитана неверно, то это может повлечь за собой негативные последствия. Например, если она будет слишком тонкая, то возможно проникновение разрушающих факторов вглубь конструкции и целостность арматуры может нарушиться.

Если, наоборот, будет толще нормативных показателей, то это может существенно ударить по карману. Итак, высота защищающего слоя зависит от таких нюансов:

• Какую роль выполняют арматурные прутья: рабочую, продольную или поперечную.
• Как нагружена арматура: напряжённая или нет.
• Виды несущей конструкции: опоры, плитный фундамент, ленточный фундамент и т.д.
• Какая высота армирующего пояса и какое диаметральное сечение используемых металлических прутьев.
• В каких условиях используется: на открытом воздухе, в помещении, при контакте с грунтами, при каком уровне влажности.

Выбор оптимальной толщины

Все конкретные данные о защитном слое бетона представлены в нормативных документах. Эти нормы являются оптимальными для защиты металлических конструкций в различной бетонной продукции. Рассмотрим те, которые чаще всего встречаются при выполнении такого рода работ.

• В случае, когда арматура размещается продольно и является ненапрягаемой или же натяжной, то защитный слой должен быть по величине равный или чуть больше диаметрального сечения стержня.
• Если речь идёт о фундаментных балках или фундаментах сборного типа, то толщина слоя бетона составляет 3 см.
• В монолитных основаниях с присутствием бетонной подготовки – 3,5 см. В тех же монолитных основаниях, но с отсутствием бетонных подготовок – слой 7 см.
• Если бетонная подготовка не используется или же основание монтируется на каменистом грунте, то защита уменьшается до 4 см.

Предоставим таблицу оптимальных значений данных величин.

Приведём некоторые данные по требованиям ACI 318-05: В принципе почти во всех случаях защищающий слой из бетона должен соответствовать диаметру арматуры, которая используются. Если же защищающий бетон превышает 5 см, то необходимо укреплять его с помощью конструктивной металлической сетки.

• Защита на внешней стороне фундамента для арматуры с диаметральным сечением 20 мм составляет от 2,5 см до 4 см. Если диаметральное сечение более 20 мм, то размеры слоя защиты увеличивают до 5 см.
• Бетонный слой для арматуры с диаметром до 40 мм со стороны, которая не подвергается воздействию внешних факторов, составляет 2 см.

Для того, чтобы зафиксировать требуемую величину бетонной защиты, используют специальные приспособления. Особенно они востребованы для установления нижних и боковых частей армирующего пояса. Их устанавливают на основании углубления фундамента и по бокам таким образом, чтобы они упирались об опалубку и зажимали армирующую конструкцию. Эти устройства не должны изготавливаться с помощью обрезков арматуры или с применением деревянных брусочков. Лучше всего приобрести уже готовые пластиковые фиксаторы.

Посмотрите видео, как правильно залить арматуру необходимым слоем цемента.

Показатели для поперечной арматуры

Для металлических прутьев, которые выполняют функцию поперечных соединений, величина слоя защищающего бетона, зависит от размеров разреза конструкции. Если его значение не превышает 25 см, то толщина защиты 1 см. Если же сечение более 25 см, то величина составляет– 1,5 см. Приведём некоторые данные максимально допустимых отклонений для защитного бетонного слоя:

В случае усиления бетонных конструкций, размер защиты из бетона должен составлять не меньше двух, а то и трёх значений диаметрального сечения арматурных стержней. Если выполняются работы с присутствием элементов, которые содержат продольный нагрузочный каркас, и он располагается в специализированных каналах с натягиванием на бетон, то толщина его должна составлять никак не меньше 40 мм и обязательно учитывается значение диаметрального сечения самого канала.

Рекомендуем посмотреть видео, рассказывающее о заливке поперечной арматуры.

Если нагрузочные элементы размещают со стороны влияния на них природных условий, то значение размера защиты из бетона составляет не менее 2 см. Устанавливаемые каркасы армирующих сеток или арматурных стержней располагаются на определённом расстоянии от концов элемента. Его самое меньшее допустимое значение таково:

Требования к напрягаемым элементам

• Для балок длиной до 9 м, стеновых панелей с пролётом до 18 м, сборных плит – 10 мм.
• Для сборных колон длиной более 18 м – 15 мм.
• Для сборных участков длиной более 18 м – 10 мм.
• Для монолитного фундамента, длина которого не более 6 м, а диаметр прутьев не больше 40 мм – 20 мм.
• Для монолитных сооружений любой длины, с диаметром стержней более 4 см – 20 мм.

Защитный слой бетона для арматуры в фундаменте: выясняем необходимую толщину защитного слоя бетона

Фундамент – основа любого здания, от которой зависит прочность и долговечность всего строения в целом. То есть значение этого «нулевого цикла» строительства – сложно переоценить: всё должно быть выполнено на основании расчетов и со строгим соблюдением всех установленных правил.

Защитный слой бетона для арматуры в фундаменте

Самым, пожалуй, универсальным, и оттого – наиболее популярным у частных застройщиков является ленточный фундамент. Довольно широко в последнее время применяется и плитная разновидность. Органичное сочетание монолитного бетона и правильно смонтированного армирующего каркаса обеспечивает надежность основы для дальнейшего строительства. Но арматурные пруты, придающие необходимую пространственную жёсткость железобетонной конструкции, сами нуждаются в определенной защите. Это налагает дополнительные требования к формированию каркаса. А если точнее – должен обязательно выдерживаться защитный слой бетона для арматуры в фундаменте.

Это вовсе не мелочь, как могут подумать некоторые начинающие строители. И толщина этого слоя тоже подчиняется определенным правилам, о которых как раз и пойдет речь в настоящей публикации.

Для чего необходим бетонный защитный слой

Если посмотреть на чертежи или фотографии правильно смонтированных армирующих каркасов будущих железобетонных конструкций , подготовленных к заливке раствора, то можно сразу заметить, что арматурные пруты никогда не касаются стенок опалубки. Таким образом, после заполнения бетоном и его созревания между металлическими деталями и краем конструкции всегда получается прослойка определенной толщины. Именно она в технической документации и в практике строительства и называется «защитным слоем».

Армирующий каркас компенсирует недостаток бетона – низкую прочность при нагрузках на растяжение или излом. То есть надёжность конструкции в равной мере зависит и от качества бетонирования, и от правильности ее армирования.

Сами по себе арматурные пруты, изготовленные в соответствии с ГОСТ, обладают необходимым запасом прочности и рассчитаны на длительную эксплуатацию. Однако, сталь неустойчива к воздействию на нее химических соединений и влаги – от коррозии избавиться полностью не удается . Ну а если делать каркас из металла, не подвергающегося коррозии, то такое строительство становится чрезвычайно дорогим – нерентабельным.

Цены на арматуру

Для максимально возможного снижения негативного влияния на металл используются способы антикоррозийной обработки арматурного прута — оцинкованием и оксидированием. Но и подобный подход тоже дешевым не назовешь , да и не дает он абсолютной застрахованности от возникновения коррозийных процессов. Это связано с тем, что защитная пленка не обладает слишком высокой прочностью, так как ее толщина составляет всего несколько микрон. Поэтому неаккуратная транспортировка или сварка легко нарушают целостность покрытия. Теряется защита и на торцах в местах реза прутов.

Заполнение опалубки бетонным раствором: острые края заполнителя – щебенки также способны повредить тонкое антикоррозионное покрытие арматуры

Еще одной опасностью для защитного слоя на арматуре являются наполнители бетонного раствора, представляющие собой щебень или гравий. При заполнении опалубки с установленным в ней арматурным каркасом грубым бетонным раствором , острые края камня легко повреждают гальванический или цинковый слой.

А так ли опасна коррозия арматурного каркаса? Может, особой беды в этом и нет?

Увы, но опасность действительно велика. И дело даже не столько в том, что сами пруты теряют свои прочностные характеристики – чтобы такая потеря стала ощутимой, потребуется немало времени (хотя и этот аспект нельзя сбрасывать со счетов).

Но очаги коррозии внутри железобетонной конструкции неизбежно ведут к появлению внутренних пустот. Сначала, вроде бы, небольших, но довольно быстро расширяющихся, превращающихся в трещины, которые под действием влаги и отрицательных температур приводят к эрозии, разрушению, осыпанию бетона. А вот это уже – беда серьезная , требующая принятия срочных мер.

Коррозия арматурного каркаса приводит не только к снижению прочностных характеристик стальных прутов, но довольно быстро может проявиться эрозией и разрушением поверхностного слоя всей железобетонной конструкции

Поэтому арматурный каркас, находящийся внутри бетонного монолита, необходимо в максимальной степени отгородить от проникновения к нему влаги в любом виде. Необходим барьер от агрессивного воздействия различных химических растворов, образующихся вследствие ставшего уже обыденным явлением техногенного загрязнения воздуха и грунта. Кстати, немалую роль в нейтрализации процессов химической коррозии играет щелочная среда, присущая бетону.

Вот в роли такой преграды и выступает прослойка, называемая «защитный бетонный слой». Но этим ее функции не ограничиваются. По сути, правильно созданная прослойка обеспечивает стабильную комплексную «работу» стального прута и бетона.

Цены на цемент

Итак, защитный бетонный слой выполняет следующие функции:

• Обеспечивает требуемое позиционирование арматурного каркаса внутри бетонного массива.
• Способствует равномерному распределению нагрузки на арматуру и основную массу бетона.
• Защищает металл от влаги, химических реагентов, иных негативных внешних воздействий, возникающих при сезонных изменениях погодных условий.
• Создаёт возможность качественной анкеровки (закрепления) арматуры в бетоне для обустройства стыковки арматурных каркасов соседних ж/ б-конструкций или переходов на другой уровень.
• Значительно повышает огнестойкость железобетонной конструкции.
• Служит надежным основанием для последующего монтажа дополнительной защиты ( гидро — и термоизоляции), на надземных участках фундамента – цокольной отделки.

Толщина этого защитного слоя берется «не с потока». Если она будет меньше установленной нормативами, то металл все равно начнет постепенно разрушаться коррозией. В то же время выдерживать ее чрезмерно большой (не нарушая при этом расчетных размерных параметров арматурного каркаса) – возрастут общие затраты на строительные материалы. Поэтому , необходимо выбрать единственно верный вариант этого параметра, который, как говорилось выше, нормируется СНиП.

Зависит толщина защитного слоя от следующих моментов:

• Диаметр и тип арматурного прута. Чем больше размер прута в сечении, тем толще должен быть защитный слой
• Сила и характер механической нагрузки на фундамент.
• Условия окружающей среды, в которые будет эксплуатироваться конструкция. Например, если фундамент устанавливается на влажных почвах, необходима надежная гидроизоляция конструкции. И в этом случае толщина защитного бетонного слоя должна быть максимально допустимой. Более подробная информация, касающаяся воздействия на железобетонную конструкцию внешних агрессивных сред, находится в СНиП 2.03.11 — 85 «Защита строительных конструкций от коррозии» в пунктах 2.18.- 2.29. и таблицах № 9 — 11.

Позаботьтесь о фундаменте – он требует утепления и гидроизоляции!

К сожалению, очень многие неопытные строители игнорируют вопросы дополнительной защиты основания дома от воздействия влаги и отрицательных температур. Чтобы обеспечить максимальную долговечность здания и комфортность проживания в нем необходимо провести комплекс работ по гидроизоляции фундамента тем или иным способом, а затем выполнить и утепление фундамента . Обо всем этом – в специальных публикациях нашего портала.

• Тип строения или отдельно расположенного железобетонного изделия. Размеры слоя для каждого из типов нормируются специальными документами.
• Технические эксплуатационные условия. В арматурном пруте, используемом в конструкциях с большой нагрузкой, возникает большее напряжение, чем в тех, которые имеют незначительную нагрузку. Стало быть, и защита для него должна быть более полноценной.

Расположение арматуры с разной нагрузкой в типовом каркасе ленточного фундамента

• Функциональная нагрузка на металлические изделия. Арматура в каркасе может быть конструктивной, распределительной или же рабочей. Каждый тип прута монтируется в каркас соответственно рекомендациям, данным в нормативных документах по возведению и обустройству железобетонных и бетонных конструкций.

Толщина защитных слоев

Конкретные значения толщины защитного слоя бетона устанавливаются нормативными документами — СНИП и созданными на их основе Сводами Правил. При этом обязательно учитываются особенности железобетонной конструкции, о которых было сказано выше.

Нормативы «разбросаны» по нескольким документам, поэтому попробует все же сделать некую «сублимацию», чтобы картина получилась максимально наглядной.

• Если обратиться к положениям СНиП 52 — 01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции», пункт 7.3 «Требования к армированию», то в их подпунктах о защитном слое сказано, что толщина защитного слоя бетона должна быть не меньше диаметра арматурного прута, но при этом и не меньше 10 мм.
• Теперь – Свод Правил СП 50 — 101-2004 «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений». Здесь уже информация – более конкретная:

— Для продольной рабочей арматуры фундаментных балок (ленточных фундаментов) и сборных оснований толщина защитного слоя должна выдерживаться не менее 30 мм.

— Для монолитных фундаментов рекомендуется выполнять бетонную подготовку основания, толщиной 100 мм. Допускается трамбованное песчаное или щебенчатое заполнение с последующей заливкой стяжки. В обоих этих случаях толщина защитного слоя для продольной рабочей арматуры в области подошвы должна составлять не менее 35 мм.

— Если монолитный фундамент, по обоснованным соображениям, будет заливаться без упомянутой выше бетонной подготовки, только на песчано-щебеночную подушку, то защитный слой в области подошвы должен составить не менее 70 мм.

• Следующий регламентирующий документ – Свод Правил СП 52 — 101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры». Он дает нам следующую информацию:

— Для железобетонных конструкций, расположенных в закрытых помещениях с нормальным или пониженным уровнем влажности, для рабочей арматуры достаточно толщины защитного слоя 20 мм.

— То же, но для помещений с повышенным уровнем влажности и без проведения в них специальных дополнительных защитных мероприятий, толщина защитного слоя возрастает до 25 мм.

— Для железобетонных конструкций, расположенных на открытом воздухе, без проведения дополнительных защитных мероприятий, потребуется слой в 30 мм.

— Для конструкций, расположенных в грунте, в том числе и в фундаментах при выполнении бетонной подготовки, устанавливается минимальная толщина слоя в 40 мм.

При использовании сборных элементов толщина защитного слоя для них может быть уменьшена на 5 мм.

Для конструктивной арматуры показатели толщины защитного слоя также могут быть уменьшены на 5 мм по сравнению с нормативами для рабочих прутов. Но при этом все равно соблюдается жесткое правило, чтобы толщина слоя не стала меньше диаметра самой арматуры.

• Еще один очень интересный документ. Если посетить форумы профессиональных строителей, то можно заметить массу положительных отзывов о справочном пособии «Проектирование железобетонных конструкций» под редакцией доктора технических наук А. Б. Голышева . Эта книга вышла еще в 1985 году в Киевском издательстве « Будiвельник », затем неоднократно переиздавалась. И, по мнению многих профессионалов — ничего лучше до сих пор для практических расчетов не предложено. Есть смысл ознакомиться и с рекомендациями этого справочного пособия:

— Толщина защитного слоя для сборных фундаментов и фундаментных балок, вне зависимости от сечения – 30 мм.

— Для монолитных фундаментов, устраиваемых на бетонной подготовке, или без нее , но на скальной грунте – 35 мм.

— Монолитные фундаменты без предварительного выполнения бетонной подготовки – 70 мм.

— Для поперечной, распределительной и конструктивной арматуры, если минимальный размер сечения (высота или ширина) конструкции менее 250 мм, толщина защитного слоя должна составлять не менее 10 мм. При размерах сечения более 250 мм этот параметр возрастает до 15 мм. Понятно, что им в этом случае действует единое правило – толщина не может быть меньше диаметра арматурного прута.

Этим же пособием рекомендуется толщина защитного слоя с торцевых сторон продольных и поперечных арматурных прутьев, проходящий по все длине или ширине железобетонной конструкции.

— Для сборных элементов длиной до 9 метров включительно – 10 мм.

— Для монолитных элементов длиной до 6 метров, при диаметре арматуры до 40 мм – 15 мм.

— Для монолитных элементов длиной свыше 6 метров при диаметре арматурных прутов до 40 мм, а также для конструкций любой длины при диаметре прутов более 40 мм – 20 мм.

• Наконец, стоит посмотреть еще и на СНиП 3.03.01 — 87 «Несущие и ограждающие конструкции», в котором оговорены возможные отклонения от заданных параметров толщины защитного бетонного слоя :

Защитный слой бетона для арматуры в фундаменте — рекомендуемая толщина раствора

Под данным понятием подразумевается слой бетонной массы, толщиной своей соответствующий промежутку от края армокаркаса до монолитного края. Защитный слой бетона для арматуры в фундаменте определен нормативной документацией и предназначен для обеспечения надежной защищенности стальных элементов от образования коррозии в ситуациях, когда края получают повреждения механического характера.

Зачем нужен

Если вы внимательно изучали строительные чертежи, то обращали внимание, что при правильном устройстве армирующего каркаса, подготовленного к бетонированию, металлические прутья не соприкасаются со стенками опалубочной конструкции. Получается, что после подачи бетонной смеси и ее окончательного созревания, между металлом и опалубочной системой остается промежуток определенного размера. Именно это и называют защитным слоем арматуры в фундаменте.

Металлический каркас предназначен для компенсирования основного недостатка бетонного материала – низкого показателя прочности в момент растягиваний либо изгибов. Проще говоря, показатель прочности конструкции, из которого вытекает ее надежность, в равных степенях определяется качественным уровнем выполнения бетонирования и соответствием армирования конструкции.

Стальные стержни, изготавливаемые по требованиям ГОСТа, имеют нужный запас надежности и предназначены для продолжительного эксплуатационного периода. Но металл способен поддаваться негативным воздействиям воды и химических соединений, в результате чего образуется коррозия. Можно предварительно обработать стальные элементы специальными защитными составами, но подобная мера существенно увеличивает финансовые расходы.

Арматурные прутья, покрытые цинком, коррозии не подвержены, но и они не способны давать стопроцентную гарантию, что коррозийные процессы не начнут развиваться.

Кроме цинкового слоя, может применяться оксидирование металла. Но и такой способ обходится дорого, не давая при этом полной гарантии защиты. Объясняется это тем, что защитный слой не имеет высокой прочности, потому что толщина его не превышает нескольких микрон. Малейшие нарушения, допущенные при транспортировке, либо сварочные работы, легко нарушат целостность слоя. Слабостью в защите отличаются и торцевые участки в точках реза металлических прутьев.

Нанесенная на металлическую поверхность антикоррозийная защита способна получить повреждения от острых краев щебенки, находящейся в подаваемом бетоне.

Насколько опасна коррозия для стальной каркасной системы? Дело не только в том, что металл утрачивает свою первоначальную прочность – для подобного потребуется достаточно много времени. Однако образующаяся внутри фундамента ржавчина однозначно приведет к появлению пустотных участков. Изначально они не отличаются большими размерами, но постепенно превращаются в трещины, от воздействия воды и низких температурных режимов приводящие к процессам эрозии, разрушениям и осыпаниям бетонных поверхностей. Проблема стол серьезна, что необходимо принимать срочные меры по ее устранению.

Напрашивается вывод, что арматура, установленная в толще бетонного тела, должна быть качественно защищена от любых воздействий влажной среды. Кроме того, следует предусмотреть барьер, препятствующий негативным воздействиям химических составов, источниками которых являются воздушная среда и почва.

Функции подобной преграды исполняет защитный растворный слой. Но на этом его предназначение не заканчивается. Следовательно, подобная прослойка предназначена для:

• обеспечения необходимого позиционирования арматурной системы в бетоне;
• равного перераспределения нагрузочных воздействий на стальные арматурные прутья и основной бетонный монолит;

• защиты металлических поверхностей от воды, химсоставов, прочих нежелательных проявлений, создающихся изменениями погоды;
• создания высококачественной фиксации арматуры в бетоне при стыковке каркасов рядом расположенных железобетонных элементов или перемещений на очередной уровень;
• повышения устойчивости к воздействию огня;
• выполнения роли надежной основы для монтирования тепло- или влагозащитных материалов при отделке цокольной части.

Факторы, влияющие на толщину

Для определения такого параметра учитывается ряд условий. Если толщина слоя бетона менее установленных нормативными документами значений, то металлический каркас через некоторое время начинает подвергаться коррозии. Если делать защиту большой, то увеличиваются общие финансовые расходы на приобретение материалов. Остается подбирать оптимальный вариант, нормы которого легко найти в СНиП.

На параметр толщины бетона оказывают влияние следующие моменты:

• сечение и тип металлического материала. Чем толще пруток, тем больше параметры бетонной защиты;
• усилие механического воздействия на фундаментное основание и ее характер;

• условия, при которых предполагается эксплуатация фундаментной основы;
• тип сооружения либо отдельно размещенного железобетонного элемента. Параметры слоев в таких случаях нормированы специальной документацией;
• технические параметры эксплуатации. Прут, эксплуатирующийся под большой нагрузкой, подвергается значительному напряжению, следовательно, ему требуется полноценная защита;
• функциональные нагрузочные усилия на стальные элементы. Арматурные прутья в каркасной системе делятся на конструктивные, распределительные и рабочие. Каждый из перечисленных типов смонтирован в общем каркасе по установленным правилам.

Толщина защитного слоя

Нормативная документация, регламентирующая особенности выполнения строительных работ, определяет ряд условий, предъявляемых к обустройству растворного слоя для стальной арматуры в фундаментной конструкции, обеспечивающих:

• единую работу металлических и бетонных конструкций с равномерным перераспределением нагрузочных воздействий;
• обустройство стыковок стальных прутьев без нарушения слоя покрытия в сторону уменьшения;
• возможность фиксации деталей анкерами;
• надежную защищенность металлических поверхностей от коррозийных проявлений;
• устойчивость к повышенным температурным режимам.

Параметры толщины бетонного слоя определяются с учетом марки стальных прутьев и их сечения, типа элементов, технологического предназначения армирующих материалов.

В каждом из случаев, толщина покрывающего слоя не должна быть меньше одного сантиметра. Если используется щебенка большой фракции, не позволяющая создавать подобные зазорные участки, разрешается увеличивать параметры до требуемых величин.

Минимальный защитный слой

В системах, не подвергаемых предварительным напряжениям, наименьшая защита из раствора с учетом эксплуатационных особенностей и окружающей изделие среды, определена стандартно:

• для сухих комнат закрытого типа – 2 см;
• в помещениях с высоким уровнем влажности – 2.5 см;
• для изделий, эксплуатируемых на улице – 3 см;
• в почве либо на ее поверхности – 4 см.

Если сборные элементы изготавливались на заводе, приведенные параметры разрешается снизить до пяти миллиметров. Но в каждом случае необходимо следить за тем, чтобы толщина бетонного слоя не была меньше, чем арматурное сечение.

Техническая документация, по которой проектируются изделия из железобетона, устанавливает условия дополнительного характера:

• на сооружения из тяжелых бетонных смесей М 250 и более, слой раствора допускается на пять миллиметров меньше, чем сечение металлического прутка;
• это же условие распространяется на все конструкции промышленного производства;
• для арматуры, растянутой предварительно, максимальная защита из бетона может быть не более пяти сантиметров.

Шаг прутьев, установленных поперечно, не должен быть более высоты сечения монолитного бетона, а для расположенных продольно такой промежуток составляет не меньше 0.1 от площади всей поверхности.

С учетом типа изделий, минимальный бетонный слой равен:

• для плит и стенок толщиной до десяти сантиметров – 1 см, для остальных – 1.5 см;
• для балок, перемычек и плитных ребер до 25 см – 1.5 см, в остальных случаях – 2 см;
• для колонн и стоек – 2 см;
• для сборных железобетонных элементов – 3 см;
• для фундаментных монолитов, имеющих бетонную подготовку – 3.5 см, остальных – 7 см.

Все распределительные элементы, расположенные поперечно, покрываются бетоном, слой которого достигает 1 – 1.5 см.

Контроль минимальной толщины бетонного слоя для металлической арматуры осуществляется неразрушающим способом с применением специального магнитного оснащения.

Как обеспечить нужную толщину при заливке

От качества и правильности монтажа металлического каркаса зависят надежность и долговечность фундаментной основы.

Если изучить рекомендации, то станет ясно, что толщина бетонного слоя заложена в предварительных проектных расчетах и чертежах. Остается только соблюсти все требования практически.

Естественно, нижний ряд прутьев в фундаментной траншее необходимо поднять над поверхностью земли на определенную высоту. Полнейшую безграмотность проявляют рабочие, использующие вместо подпорных элементов обрезки пиломатериала. Древесина не отличается долговечностью и пропускает через себя влагу. В местах, где установлены подобные опоры, возникает коррозия.

В качестве подпорок разрешается использовать кирпичный или бетонный камень, но и такой вариант не является идеальным решением, так как не обеспечивает надежную герметичность.

Оптимальное решение – специальные стойки из полимерных материалов. Изготавливаются они по разным размерам, всегда можно подобрать подходящий вариант, соответствующий той или иной конструкции. Стоимость их по сравнению с расходами на строительные материалы достаточно приемлема. Кроме того, подобные элементы имеют полые конструкции, при заливке тоже заполняемые бетонным раствором.

Использование фиксаторов

С помощью пластиковых фиксаторов монтаж арматурных прутьев выполняется быстро и точно. Подобные изделия выпускаются нескольких видов:

• в виде вертикальных стоек;
• круглые.

Все другие фиксаторы являются производными от перечмсленных основных видов.

Вертикальная стойка применяется при установке армирующей сетки либо конструкции пространственного типа в положении, несколько приподнятом над опорным элементом. Параметры высоты и опорных выемок могут различаться исходя из размеров сечения прутьев и проектного высотного уровня установки.

«Звездочки» округлых форм надеваются на горизонтальные или вертикальные ряды, расположенные вверху, при помощи особых замковых элементов в виде защелок. Расчетный радиус не позволяет пруткам приближаться к опалубочным стенкам, гарантируя требуемую толщину растворной прослойки. Выпуск подобных фиксаторных элементов налажен с разными диаметрами.

С помощью крепежных приспособлений, изготовленных из пластикового материала, становится возможным достижение следующих условий:

• достигается высокоточная толщина защиты из бетонного раствора;
• сокращаются сроки исполнения строительных мероприятий, но качество подготовки железобетонного сооружения при этом не снижается;
• минимизируются финансовые расходы, предназначенные для производства ж/б сооружений.

Решающий фактор в применении пластикового фиксаторного элемента – характерные особенности его устройства и приемлемая цена.

Заключение

Бетонная масса для металлической арматуры – немаловажная особенность фундаментного основания или иной конструкции. Пласт растворной массы, защищающий металл, имеет огромное значение для продолжительного эксплуатационного периода. Правильно подготовленная защита понизит расходы на ремонтные работы, улучшит эксплуатационные показатели сооружений.

Защитный слой бетона для арматуры

Коровин Сергей Дмитриевич

Магистр архитектуры, закончил Самарский Государственный Архитектурно-Строительный Университет. 11 лет опыта в сфере проектирования и строительства.

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.

Нарушение защитного слоя арматуры

Местами не обеспечен защитный слой вертикальной арматуры. В некоторых местах защитный слой бетона составляет 10 мм, при стержневой арматуре диаметром 14 мм.

Выявленное отсутствие защитного слоя бетона с оголением стержней арматуры является нарушением требований «СП 52-101-2003 Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры»

«Минимальные значения толщины слоя бетона рабочей арматуры следует принимать по таблице 8.1.»

Таблица 8.1

Условия эксплуатации конструкций зданий	Толщина защитного слоя бетона, мм, не менее
4. В грунте (при отсутствии дополнительных защитных мероприятий), в фундаментах при наличии бетонной подготовки	40

Данный вид дефекта согласно классификатору основных видов дефектов в строительстве и промышленности строительных материалов является значительным (см. Классификатор, п. 52, п. 229).

№№ п/п	Отступления от проектных решений и нарушения требований нормативных документов, квалифицируемые как дефекты	Классификация дефектов по ГОСТ 15467-79	Метод определения дефектов
1	2	3	4
229	Величина защитного слоя бетона в железобетонных конструкциях менее нормативной	Значительный	Визуальный осмотр с замерами
52.	Отклонения в толщине защитного слоя превышают нормативные	Значительный	Замер на месте

Данный вид дефекта согласно экспертному мнению является следствием несоблюдения технологий проведения бетонных работ.

 

Защитный слой бетона

← Вернуться к списку статей

Толщина защитного слоя бетона

Защитный слой бетона, то есть расстояние от поверхности арматуры до соответствующей грани фундаментной ленты, предназначен для обеспечения совместной работы арматуры с бетоном, для закрепления (анкеровки) арматуры в бетоне и возможности устройства соединения арматуры. Также защитный слой бетона предохраняет арматуру от воздействия факторов окружающей среды конструкций, в том числе и от огня. Толщина защитного слоя бетона зависит от типа конструкции и роли арматуры в ней (продольная – поперечная, рабочая – конструктивная), ее диаметра и условий окружающей среды.

Таблица: Толщина защитного слоя бетона

Условия использования арматуры	Толщина защитного слоя бетона	Нормативный документ
Продольная рабочая арматура фундаментных балок и сборных фундаментов	30 мм	Пункт 12.8.5. СП 50-101-2004
Продольная рабочая арматура монолитных фундаментов при наличии бетонной подготовки	35 мм	Пункт 12.8.5. СП 50-101-2004
Продольная рабочая арматура монолитных фундаментов при отсутствии бетонной подготовки	70 мм	Пункт 12.8.5. СП 50-101-2004
В закрытых помещениях при нормальной и пониженной влажности	Не менее 20 мм	Таблица 8.1 СП 52-101-2003
В закрытых помещениях при повышенной влажности (при отсутствии дополнительных защитных мероприятий)	Не менее 25 мм	Таблица 8.1 СП 52-101-2003
На открытом воздухе (при отсутствии дополнительных защитных мероприятий)	Не менее 30 мм	Таблица 8.1 СП 52-101-2003
В грунте (при отсутствии дополнительных защитных мероприятий), в фундаментах при наличии бетонной подготовки	Не менее 40 мм	Таблица 8.1 СП 52-101-2003
Арматура в бетоне, постоянно контактирующем с землей	76 мм	Пункт 7.7.1 ACI 318-08
Арматура d18-d40 в бетоне, подверженному воздействию земли и погодных факторов	52 мм	Пункт 7.7.1 ACI 318-08
Арматура d10-d18 в бетоне, подверженному воздействию земли и погодных факторов	1,2 -2,5 мм	Пункт 7.7.1 ACI 318-08
Арматура в бетоне, не подверженному воздействию земли и погодных факторов	1,2 -2,5 мм	Пункт 7.7.1 ACI 318-08

Для продольной рабочей арматуры толщина защитного слоя должна быть, как правило, не менее диаметра стержня и не менее: 30 мм — для фундаментных балок и сборных фундаментов; 35 мм — для монолитных фундаментов при наличии бетонной подготовки; 70 мм — для монолитных фундаментов при отсутствии бетонной подготовки. При использовании бетонной подготовки (или на скальном грунте) – толщина бетонного защитного слоя снижается в отечественных нормах до 40 мм, а в американских до 25мм. Для сборных элементов минимальные значения толщины защитного слоя бетона рабочей арматуры уменьшают на 5 мм. Для конструктивной арматуры минимальные значения толщины защитного слоя бетона принимают на 5 мм меньше по сравнению с требуемыми для рабочей арматуры.

Во всех случаях толщину защитного слоя бетона следует также принимать не менее диаметра стержня арматуры. В защитном слое толщиной свыше 50 мм следует устанавливать конструктивную арматуру в виде сеток.

По требованиям ACI 318-05 защитный слой бетона на уличную строну для арматуры до 20 мм составляет 25 — 40 мм. Для диаметра арматуры толще 20 мм — 50 мм. Защитный слой для арматуры диаметром до 40 мм на стороне не подверженной действию природных факторов составляет 20 мм. По отечественным нормам защитный слой бетона с обеих сторон составляет 40 мм. Требуемую проектом величину защитного слоя нижней арматуры и проектное положение арматуры в процессе бетонирования можно установить с помощью одноразовых пластиковых фиксаторов, подкладок из бетона и путем конструирования арматурного каркаса таким образом, чтобы некоторые стержни упирались в опалубку, фиксируя положение каркаса. Нижний защитный слой можно установить, закладывая под нижние стержни арматуры заранее изготовленные бетонные прокладки (сухари) размером 100×100 мм и толщиной, равной требуемой толщине защитного слоя. Применение прокладок из обрезков арматуры, деревянных брусков и щебня запрещается. Также для задания толщины защитного можно использовать пластиковые фиксаторы — спейсеры требуемого стандартного размера. Фиксаторы для арматуры выпускаются в размерах от 15 до 50 мм с шагом размера 5 мм.

Толщина защитного слоя для поперечной арматуры

Минимальный защитный слой бетона для поперечной арматуры бетонных элементов сечением меньше 25 см составляет 1 см, а для элементов сечением более 25 см – 1,5 см [Таблица 5.19, Голышев, 1990].

Таблица: Максимально допустимые отклонения бетонного защитного слоя

Показатель	Максимально допустимые отклонения	Нормативный документ
Толщина бетонного защитного слоя при его толщине 15 мм и менее	3 мм	Пункт 4.6 ВСН 37-96*
Толщина бетонного защитного слоя при его толщине более 15 мм	5 мм	Пункт 4.6 ВСН 37-96
Смещение арматурного стержня при установке и в арматурном каркасе	0,25 диаметра арматурного стержня, но не более 0,2 диаметра наибольшего стержня	Пункт 4.6 ВСН 37-96
Толщина бетонного защитного слоя при его толщине до 200 мм	9 мм	Пункт 7.5.2.1 ACI 318-08
Продольное положение окончания или изгиба стержня арматуры	50 мм	Пункт 7.5.2.2 ACI 318-08

Отклонения от толщины защитного слоя по проекту не должны превышать 4-8 мм в сторону увеличения защитного слоя и 3-5 мм в сторону его уменьшения в зависимости от диаметра арматуры и сечения бетонной конструкции [пункт 2.104 СНиП 3.03.01-87].

Защитный слой бетона: толщина, основные функции

Для выдержки положительных свойств железобетонных конструкций очень важным критерием является защитный слой бетона, задача которого увеличить несущие особенности и продлить эксплуатационные сроки. Для обеспечения надежной защиты бетонных сооружений следует беспрекословно следовать государственным нормативам, в ином случае отстроенным постройкам грозит фактор саморазрушения.

Назначение: основные функции

Защитный слой бетона — это поверхностный слой цементно-бетонной смеси от края бетона до самого металлического каркаса. Делает конструкцию более устойчивой к таким факторам, как:

• атмосферные осадки;
• грунтовые воды;
• химические реагенты;
• резкие температурные перепады.

Основное назначение защитного слоя бетона:

• Огнеупорное сопротивление сооружения из армированного бетона.
• Качественная фиксация металлического каркаса внутри бетонной плоскости.
• Взаимодействие бетона с металлическими элементами.

Какой должна быть толщина: что учитывается при расчете?

Толщина данного пласта зависит от общего уровня залитого материала.

Защитный слой бетона для арматуры в фундаменте или другом конкретном сооружении рассчитывается исходя из примененной толщины бетонного пласта. При слишком тонкой прослойке в конструкциях быстро развиваются процессы коррозии и разрушения, при чрезмерно толстой — увеличивается смета на предполагаемое проведение строительства.

Чтобы отстроенное сооружение было пригодным для длительной эксплуатации, а строительный процесс не превысил материально установленный план важно грамотно рассчитать нужную для каждого конкретного случая толщину защитного слоя. Делать это нужно руководствуясь такими факторами:

Данный пласт рассчитывается с учетом толщины самой арматуры.

• Тип изделия. Отталкиваясь от элемента укрепления. Это балки перекрытия, фундаменты или укрепления плит, панелей.
• Размерные характеристики арматуры. Слой пласта рассчитывается с учетом сечения металлических элементов.
• Механическая нагрузка на армированный материал. Бывают двух типов: напряженной и ненапряженной.
• Факторы окружающей среды. Учитывается место эксплуатации конструкции, находится она на улице, под открытыми солнечными лучами или в помещении, существует ли контакт с водой и чрезмерной влажностью.

Нормативы, определяющие толщину защитных слоев

• СНиП 52—01—2003, пункт 7.3;
• Свод Правил СП 50—101—2004.

Посмотреть «СНиП 52-01-2003» или cкачать в PDF (1.8 MB)

Посмотреть «СП 50-101-2004» или cкачать в PDF (10 MB)

Выбор толщины: примерные расчеты

Классическим примером считается то, что для укрепления монолита всегда используется толщина от края до края бетона на 5,5—6 мм больше, чем для сечения арматурного материала на основе бетонного состава с мелкозернистым наполнителем. Если бетон армируется металлическими элементами, имеющими сечение от 5,5 до 18,5 мм, максимальный защитный слой бетона составляет не более чем 25 мм. Крепление армированного материала осуществляется фиксатором, который в строительстве известен, как «стульчик». В составе специфического модификатора содержатся различные присадки, назначение которых заключается в защите сооружения от негативного влияния окружающей среды. Стульчики-восстановители не имеют свойств деформироваться, саморазрушаться при присутствии таких факторов, как аномально низкие или высокие температуры.

Для фиксации арматуры существуют специальные «стульчики».

Минимальный защитный слой бетонной смеси для промышленных и других эксплуатируемых помещений рассчитывается из показателей, представленных в таблице:

Тип сооружения	Толщина сечения, мм	Толщина минимального защитного слоя бетона, мм
Плоские поверхности	До 100 включительно	10
	Выше 100	15
Балки	Менее 250	15
Ребра
Плиты	Более 250	20
Фундаментальные балки	Произвольная	30
Сборный фундамент
Колонна	Произвольная	20
Стойка
Монолит с бетонной подготовкой	Произвольная	35
Монолит без подготовки		70
Другие возведения	Менее 250	10
	Более 250	15

Толщина защитного слоя бетона также определяется типом используемой арматуры:

• Ненапрягаемый металл. Расстояние до края бетона не менее, чем диаметр сечения арматурного стержня.
• Напрягаемые металлические элементы. В изделиях из железобетонного материала, в местах, которые берут на себя всю силовую нагрузку, толщина предохранительной прослойки достигает не менее 2,5 диаметров.

Разрушение: причины и факторы влияния

Конструкция может быстрее разрушаться из-за резких перепадов температуры.

Неправильно рассчитанный защитный пласт бетона значительно уменьшает эксплуатационные сроки сооружения и технические характеристики применяемого материала. При эксплуатации ЖБИ и ЖБК действует много негативных факторов, что способствуют разрушению:

• Химические. Из-за негативного воздействия различных химических веществ.
• Физические. К ним относятся перепады температур, периоды замерзания и оттаивания, атмосферные осадки.
• Механические. Силовая нагрузка, такая как удары, истирания, вибрации.

Реконструкция железобетона

Восстановление защитного слоя бетона бывает:

• Частичное. Заделка трещин, надколов.
• Полное. Ремонт верхних ярусов сооружения.

Частичная заделка дефектов — процесс простой, намного сложнее дело обстоит с заменой разрушенной старой прослойки. Инструкция:

Специальный аппарат ИПА-МГ 4 поможет определить реальную толщину данного пласта и определить фронт будущих работ.

1. Определяется толщина пласта. Используется измеритель защитного слоя бетона ИПА-МГ4. Позволяет определить параметры предохранительного пласта.
2. Далее, демонтируется непригодное бетонное покрытие до самого каркаса из металла.
3. Металлические элементы очищаются от ржавчины, мусора и обрабатываются антикоррозийными средствами.
4. Заключительный этап — нанесение свежего состава цементной смеси.

Раствор укладывается послойно, воздушно-сжатым методом. Толщина состава не меньше чем 3 см. Часто свежую смесь наносят на старые поверхности бетонной защитной прослойки. Такие манипуляции проводятся только тогда, когда поверхность нельзя качественно отремонтировать из-за сильных повреждений. Ручной монтаж сооружений проводится агрегатом, имеющим алмазную насадку. Если бетонное изделие в плохом состоянии, используются дополнительные фиксаторы, такие как звездочки, стульчики, треугольники, колесики, стойки и конусы.

Защитный слой бетона. Измерение толщины защитного слоя.

 

Защитный слой бетона

Основная задача защитного слоя бетона – обеспечить надежное сцепление бетона с арматурой на всех этапах заливки, монтажа и эксплуатации бетонной конструкции. Кроме того, представляя собой слой бетона от наружной поверхности ж/б конструкции до поверхности арматуры, защитный бетонный слой обеспечивает возможность анкеровки арматуры в бетоне и формирования межарматурных стыков, дополнительно выполняя немаловажную функцию защиты арматуры от негативного влияния внешних факторов (перепадов температур, повышенной влажности, агрессивных химических реагентов и пр.).  

Толщина защитного слоя бетона

Толщина защитного слоя бетона диктуется условиями эксплуатации конструкции, видом и диаметром используемой арматуры. Практика показывает, что для ненапрягаемой продольной арматуры или при условии натяжения на упоры, оптимальная толщина защитного слоя бетона не должна быть тоньше диаметра стержня.

Для плит толщиной до 100 мм защитный слой бетона устанавливается в пределах 10 мм. Для стенок толщиной более 100 мм и балочных конструкций высотой более 2,5 м толщина защитного слоя бетона должна быть не менее 15 мм. Соответственно, для балок более 2,5 высотой защитный слой бетона рекомендуется создавать не менее 20 мм, в то время как толщина защитного слоя бетона для фундаментов сборного типа должна составлять минимум 30 мм.

Для максимально надежной защиты бетонных и железобетонных конструкций, при создании защитного слоя бетона необходимо руководствоваться указаниями СНиП 2.03.04-84 и СП 52-101-2003, а также рекомендуется:

• Выполнять вертикальную гидроизоляцию,
• Ликвидировать лишние предметы с поверхности защитного слоя,
• Использовать для закрепления защитного слоя специальные пластиковые фиксаторы,
• Выполнять стыковку арматуры не более чем с 50% стыков в одном сечении.

Измеритель защитного слоя бетона

Для оперативного контроля качества армирования ж/б конструкций и определения толщины защитного бетонного слоя используется специальный прибор — измеритель защитного слоя бетона. Измеритель защитного слоя бетона работает по принципу импульсной магнитной индукции. Онсканирует контролируемые поверхности конструкции, отображая толщину защитного слоя бетона с точностью до 0,5 мм. Помимо измерения толщины защитного слоя бетона, измеритель способен определять наличие арматуры на определенном участке конструкции, а также, в зависимости от модели, фиксировать сечение, диаметр и другие параметры арматурных включений. 

Оформить заказ Вы можете через форму обратной связи. Во время заполнения заказа просим Вас указать требуемую марку бетона — от м100 до м500.

 

Растрескивание защитного слоя бетона, вызванное неравномерной коррозией арматуры

. 2019 17 декабря; 12 (24): 4245. DOI: 10.3390 / ma12244245.

Принадлежности Расширять

Принадлежности

• ¹ Департамент гражданского строительства, Сианьский университет архитектуры и технологий, Сиань 710055, Китай.
• ² Государственная ключевая лаборатория зеленого строительства в Западном Китае, Департамент гражданского строительства, Сианьский университет архитектуры и технологий, Сиань 710055, Китай.

Бесплатная статья PMC

Элемент в буфере обмена

Лу Чжан и др. Материалы (Базель). 2019 .

Бесплатная статья PMC Показать детали Показать варианты

Показать варианты

Формат АннотацияPubMedPMID

. 2019 17 декабря; 12 (24): 4245.DOI: 10.3390 / ma12244245.

Принадлежности

• ¹ Департамент гражданского строительства, Сианьский университет архитектуры и технологий, Сиань 710055, Китай.
• ² Государственная ключевая лаборатория зеленого строительства в Западном Китае, Департамент гражданского строительства, Сианьский университет архитектуры и технологий, Сиань 710055, Китай.

Элемент в буфере обмена

Полнотекстовые ссылки Опции CiteDisplay

Показать варианты

Формат АннотацияPubMedPMID

Абстрактный

Объемное расширение продуктов коррозии арматуры в результате коррозии стальной арматуры, встроенной в бетон, вызывает растрескивание или скалывание защитного слоя бетона, что снижает долговечность бетонной конструкции.Таким образом, необходимо проанализировать растрескивание бетона, вызванное коррозией арматуры. Это исследование было сосредоточено на возникновении неоднородной коррозии арматуры в естественной среде. Характеристики слоя ржавчины были использованы для вывода неравной функции распределения радиального смещения бетона как вокруг угловых, так и неугловых стержней. Кроме того, количественно была установлена ​​взаимосвязь между степенью коррозии и радиальным смещением бетона вокруг стержня.Растрескивание бетона из-за неравномерной коррозии арматуры было смоделировано с использованием стальных стержней, встроенных в бетон, которые имели неравномерное смещение из-за расширения ржавчины. Было исследовано распределение главного растягивающего напряжения вокруг стержня. Формула для расчета критического радиального смещения в точке начала растрескивания была получена и использована для прогнозирования степени коррозии бетонного покрытия. Определенный аналитический коэффициент коррозии хорошо согласуется с результатами испытаний.Анализ факторов влияния, основанный на методе конечных элементов, показал, что увеличение прочности бетона и толщины бетонного покрытия задерживает растрескивание бетона и что соседний арматурный стержень вызывает явление наложения напряжений.

Ключевые слова: МКЭ; степень коррозии; неравномерная коррозия; радиальное смещение; распределение напряжений.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Цифры

Рисунок 1

Модель распределения радиального смещения для…

Рисунок 1

Модель распределения радиального смещения для армирования неугловой области.

Рисунок 1

Модель распределения радиального смещения для армирования неугловой области.

Рисунок 2

Модель распределения радиального смещения для…

Рисунок 2

Модель распределения радиальных смещений для армирования угловых участков.

фигура 2

Модель распределения радиальных смещений для армирования угловых участков.

Рисунок 3

Повреждение бетона при сжатии на…

Рисунок 3

Повреждения бетона от сжатия в плоскости p – q.

Рисунок 3

Повреждения бетона от сжатия в плоскости p – q.

Рисунок 4

Поверхности текучести и разрушения под…

Рисунок 4

Поверхности текучести и разрушения при двухосном напряжении.

Рисунок 4

Поверхности текучести и разрушения при двухосном напряжении.

Рисунок 5

Железобетонные (ЖБИ) модели.

Рисунок 5

Железобетонные (ЖБИ) модели.

Рисунок 5.

Железобетонные (ЖБИ) модели.

Рисунок 6

Армирование неугловой зоны (единица: Па).…

Рисунок 6

Армирование неугловой зоны (единица измерения: Па).( a ) Нефограмма главного растягивающего напряжения.…

Рисунок 6

Армирование неугловой зоны (единица измерения: Па). ( a ) Нефограмма главного растягивающего напряжения. ( b ) Изолинейная карта модели главного растягивающего напряжения.

Рисунок 7

Армирование угловой зоны (единица измерения: Па).…

Рисунок 7

Армирование угловой зоны (единица измерения: Па). ( a ) Нефограмма главного растягивающего напряжения.…

Рисунок 7

Армирование угловой зоны (единица измерения: Па). ( a ) Нефограмма главного растягивающего напряжения. ( b ) Изолинейная карта модели главного растягивающего напряжения.

Рисунок 8

Мультиармирование: ( a ) Нефограмма…

Рисунок 8

Мультиармирование: ( a ) Нефограмма главного растягивающего напряжения; ( b ) Изолиния…

Рисунок 8

Мультиармирование: ( a ) Нефограмма главного растягивающего напряжения; ( b ) Изолинейная карта модели главного растягивающего напряжения.

Рисунок 9

Горизонтальные и вертикальные составляющие…

Рисунок 9

Горизонтальные и вертикальные составляющие напряжения бетона (единицы: Па). ( a )…

Рисунок 9

Горизонтальные и вертикальные составляющие напряжения бетона (единицы: Па).( a ) u ₁ = 2,5 мкм; ( b ) u ₁ = 5 мкм; ( c ) u ₁ = 6 мкм; ( d ) u ₁ = 7,2 мкм.

Рисунок 9

Горизонтальные и вертикальные составляющие…

Рисунок 9

Горизонтальные и вертикальные составляющие напряжения бетона (единицы: Па).( a )…

Рисунок 9

Горизонтальные и вертикальные составляющие напряжения бетона (единицы: Па). ( a ) u ₁ = 2,5 мкм; ( b ) u ₁ = 5 мкм; ( c ) u ₁ = 6 мкм; ( d ) u ₁ = 7,2 мкм.

Рисунок 10

Радиальное смещение u ₁ и…

Рисунок 10

Радиальное смещение u ₁ и предел прочности бетона на разрыв.

Рисунок 10.

Радиальное смещение u ₁ и предел прочности бетона на разрыв.

Рисунок 11

Радиальное смещение u ₁ и…

Рисунок 11

Радиальное смещение u ₁ и относительная толщина покрытия c / d .

Рисунок 11.

Радиальное смещение u ₁ и относительная толщина покрытия c / d .

Рисунок 12

Горизонтальные и вертикальные составляющие…

Рисунок 12

Горизонтальная и вертикальная составляющие напряжения бетона (единицы: Па): ( a )…

Рисунок 12.

Горизонтальная и вертикальная составляющие напряжения бетона (единицы: Па): ( a ) u ₁ = 4.5 мкм; ( b ) u ₁ = 7,4 мкм; ( c ) u ₁ = 11,3 мкм; ( d ) u ₁ = 11,9 мкм.

Рисунок 12

Горизонтальные и вертикальные составляющие…

Рисунок 12

Горизонтальная и вертикальная составляющие напряжения бетона (единицы: Па): ( a )…

Рисунок 12.

Горизонтальная и вертикальная составляющие напряжения бетона (единицы: Па): ( a ) u ₁ = 4.5 мкм; ( b ) u ₁ = 7,4 мкм; ( c ) u ₁ = 11,3 мкм; ( d ) u ₁ = 11,9 мкм.

Рисунок 13

Радиальное смещение u ₁ и…

Рисунок 13

Радиальное смещение u ₁ и предел прочности бетона на разрыв.

Рисунок 13

Радиальное смещение u ₁ и предел прочности бетона на разрыв.

Рисунок 14

Радиальное смещение u ₁ и…

Рисунок 14

Радиальное смещение u ₁ и относительная толщина покрытия c / d .

Диаграмма 14

Радиальное смещение u ₁ и относительная толщина покрытия c / d .

Рисунок 15

Полевые испытания на ускорение. ( а…

Рисунок 15

Полевые испытания на ускорение.( a ) Испытательное устройство. ( б ) Бетонный образец.

Рисунок 15.

Полевые испытания на ускорение. ( a ) Испытательное устройство. ( б ) Бетонный образец.

Все фигурки (17)

Похожие статьи

• Модель прогноза растрескивания бетона, вызванного неоднородной коррозией стальной арматуры.

  Чжу В., Ю К, Сюй Ю, Жнаг К., Цай Х. Чжу В. и др. Материалы (Базель). 2020 12 февраля; 13 (4): 830. DOI: 10.3390 / ma13040830. Материалы (Базель). 2020. PMID: 32059527 Бесплатная статья PMC.

• Модель взаимосвязи между поверхностной деформацией бетона и силой расширения ржавчины арматуры.

  Чен Ф, Цзинь Цзинь, Ван Э, Ван Л, Цзян И, Го П, Гао Х, Хэ Х.Чен Ф и др. Sci Rep.2021, 18 февраля; 11 (1): 4208. DOI: 10.1038 / s41598-021-83376-w. Sci Rep.2021. PMID: 33603010 Бесплатная статья PMC.

• Численное исследование влияния бокового удержания на растрескивание бетона, вызванное коррозией арматуры.

  Чхве Джи, Шинохара Й, Ким Джи, Нам Дж. Choe G, et al. Материалы (Базель). 2020 5 марта; 13 (5): 1156. DOI: 10.3390 / ma13051156. Материалы (Базель). 2020. PMID: 32150941 Бесплатная статья PMC.

• Контроль коррозии стальных стержней в железобетонных конструкциях.

  Верма С.К., Бхадаурия СС, Ахтар С. Verma SK, et al. ScientificWorldJournal. 2014 16 января; 2014: 957904. DOI: 10.1155 / 2014/957904. Электронная коллекция 2014 г. ScientificWorldJournal. 2014 г. PMID: 24558346 Бесплатная статья PMC.Рассмотрение.

• Влияние волокон на прочность бетона: практический обзор.

  Paul SC, van Zijl GPAG, Шавия Б. Пол С.К. и др. Материалы (Базель). 2020 14 октября; 13 (20): 4562. DOI: 10.3390 / ma13204562. Материалы (Базель). 2020. PMID: 33066618 Бесплатная статья PMC. Рассмотрение.

Процитировано

2 статей

• Вероятность коррозии и прочность на изгиб RC-балки при попадании хлоридов с учетом случайности температуры и влажности.

  Пан С., Ю. М.К., Чжу Х.Г., Йи К. Pang S, et al. Материалы (Базель). 2020 14 мая; 13 (10): 2260. DOI: 10.3390 / ma13102260. Материалы (Базель). 2020. PMID: 32422987 Бесплатная статья PMC.

• Прогнозирование уменьшения во времени сопротивления стержня ЖБИ при различных условиях в Словакии.

  Котеш П., Стришка М., Бахледа Ф, Буйнякова П.Котеш П. и др. Материалы (Базель). 2020 3 марта; 13 (5): 1125. DOI: 10.3390 / ma13051125. Материалы (Базель). 2020. PMID: 32138246 Бесплатная статья PMC.

использованная литература

1. 1. Мишель А. Проникновение продуктов коррозии и коррозионное растрескивание в армированных вяжущих материалах: экспериментальные исследования и численное моделирование.Джем. Concr. Compos. 2014; 47: 75–86. DOI: 10.1016 / j.cemconcomp.2013.04.011. — DOI
2. 1. Лю Ю.П., Вейерс Р.Э. Моделирование коррозионного растрескивания в железобетонных конструкциях, загрязненных хлоридом. ACI Mater. J. 1998; 95: 675–681.
3. 1. Петр Д., Даниэль В., Кшиштоф О. Эффект верхней планки в образцах с одной точкой заливки на одной кромке в высокоэффективном самоуплотняющемся бетоне. J. Adv. Concr. Technol. 2018; 16: 282–292.
4. 1. Сун Л., Цюй Ф., Лю Г. Связующие свойства стального стержня в бетоне в водной среде.Материалы. 2019; 12: 3517. DOI: 10.3390 / ma12213517. — DOI — ЧВК — PubMed
5. 1. Ли Ю.Ю., Сунь Ю.М., Цю Дж.Л., Лю Т., Ян Л., Ше Х.Д. Характеристики поглощения влаги и теплоизоляционные свойства теплоизоляционных материалов для туннелей в холодных регионах. Констр. Строить. Матер. 2020; 237: 117765. DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2019.117765. — DOI

Показать все 34 ссылки

(PDF) Развитие микроструктуры защитного слоя из фосфата магния на бетонных конструкциях в сульфатной среде

Покрытия 2018,8, 140 10 из 10

5.

Jiang, H.Y .; Чен, К. Влияние добавок на скорость растворения хлорид-иона в магнезиальном цементе.

J. Wuhan Univ. Technol. 2010, 32, 37–40.

6.

Li, Y .; Li, Y .; Ши, Т .; Ли, Дж. Экспериментальное исследование механических свойств и вязкости разрушения фосфатцемента магния

. Констр. Строить. Матер. 2015,96, 345–352. [CrossRef]

7.

Li, Y .; Чен Б. Факторы, влияющие на свойства магниево-фосфатного цемента.Констр. Строить. Матер.

2013

,

47, 977–983. [CrossRef]

8.

Soudee, E .; Пера, Дж. Влияние магнезиальной поверхности на время схватывания магнезиально-фосфатного цемента.

Cem. Concr. Res. 2002, 32, 153–157. [CrossRef]

9.

Tan, Y .; Yu, H .; Li, Y .; Bi, W .; Яо, X. Влияние шлака на свойства магния фосфата калия

цемента. Констр. Строить. Матер. 2016, 126, 313–320. [CrossRef]

10.

Дин З. Исследование фосфосиликатного цемента магния. Кандидат наук. Диссертация, Гонконгский университет науки

и технологий, Гонконг, Китай, январь 2005 г .; С. 253–286.

11.

Yang, Q .; Чжу, Б .; Wu, X. Характеристики и испытание на прочность материала на основе фосфатно-магниевого цемента

для быстрого бетонирования. Матер. Struct. 2000, 33, 229–234. [CrossRef]

12.

Abutaha, F .; Abdul Razak, H .; Ибрагим, Х.А. Влияние покрытия клинкером из пальмового масла на инженерные свойства бетона нормальной марки

.Покрытия 2017,7, 175. [CrossRef]

13.

Carmona-Quiroga, P.M .; Jacobs, R.M .; Viles, H.A. Выветривание двух антиграфических защитных покрытий на бетонной тротуарной плитке

. Покрытия 2017,7, 1. [CrossRef]

14.

Climent, M.Á .; Carmona, J .; Garcés, P. Графитоцементная паста: Новое покрытие железобетонных конструкционных элементов

для электрохимической антикоррозионной обработки. Покрытия 2016,6, 32. [CrossRef]

15.

Mors, R .; Йонкерс, Х. Влияние на водопоглощение бетонной поверхности при добавлении лактатного агента.

Покрытия 2016,7, 51. [CrossRef]

16.

Сафуддин М. Повреждение бетона в полевых условиях и системы защитных герметиков и покрытий. Покрытия

2016

,

7, 99. [CrossRef]

17.

Nikoo, M .; Садовски, Ł .; Никоо, М. Прогнозирование плотности тока коррозии в железобетоне с использованием

самоорганизующейся карты признаков.Покрытия 2017,7, 160. [CrossRef]

18.

Yang, Q .; Zhang, S .; Ву, X. Устойчивость к образованию накипи вяжущего на основе фосфатного цемента для быстрого бетонирования.

Cem. Concr. Res. 2002, 32, 165–168. [CrossRef]

19.

Yang, Q .; Чжу, Б .; Zhang, S .; Ву, X. Свойства и применение магнезиально-фосфатного цементного раствора для бетона

. Джем. Concr. Res. 2000,30, 1807–1813. [CrossRef]

20.

Zhu, D .; Zongjin, L. Высокопрочный магниевый фосфосиликатный цемент.Подбородок. J. Mater. Res.

2006

, 20,

141–147. (На китайском языке)

21.

Ю, Б .; Chen, Z .; Ю. Л. Водонепроницаемость цементированных битых горных пород. Int. J. Min. Sci. Technol.

2016

, 26,

449–454. [CrossRef]

22.

Янг Дж. Строительный метод ремонта защитного слоя железобетонных конструкций. Китайское изобретение

, патент ZL 2015104528590, 11 ноября 2015 г.

23.

Янг, Дж. Приготовление и метод огнезащитного слоя

для стальной конструкции из магниево-калийно-фосфатного цемента. Патент на изобретение Китая ZL 201610

41, 15 марта 2017 г.

24.

Zhu, C .; Чанг, X .; Мужчины, Y .; Луо, X. Моделирование трещины раствора анкерной системы. Int. J. Min. Sci.

Technol. 2015,25, 73–77.

25.

Jun, L .; Yong-sheng, J .; Guodong, H .; Ченг, Дж. Механизмы замедления и реакции фосфатного цемента магния

, смешанного с ледяной уксусной кислотой.RSC Adv. 2017,7, 46852–46857. [CrossRef]

26.

JGJ55-2011 Спецификация для расчета пропорции смеси обычного бетона; Министерство жилищного строительства и городского и сельского хозяйства

Строительство Китайской Народной Республики: Пекин, Китай, 2011 г. (на китайском языке)

27.

GB 50107-2010 Стандарт для испытаний и оценки прочности бетона на сжатие; Министерство жилищного строительства и

Городское и сельское строительство Китайской Народной Республики: Пекин, Китай, 2010 г.(На китайском языке)

28.

Liu, Z .; Xiao, J .; Huang, H .; Юань, Q .; Дэн Д. Физико-химические исследования на границе раздела бетона

, подвергнутого различным атакам сланца. J. Wuhan Univ. Technol. Матер. Sci. 2006,1, 167–174.

©

2018 Авторы. Лицензиат MDPI, Базель, Швейцария. Эта статья представляет собой статью в открытом доступе

, распространяемую в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution

(CC BY) (http: // creativecommons.org / licenses / by / 4.0 /).

Влияние длительной нагрузки на характеристики повреждения железобетонных балок при совместном действии циклов замерзания-оттаивания солей и коррозии

https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.121744 Получить права и содержание

Основные моменты

•

Полноразмерные RC-балки использовались для проведения испытаний на разрушение при комбинированном воздействии длительной нагрузки, циклов замерзания-таяния соли и коррозии стали.

•

Собственная частота второго порядка используется для оценки общего состояния повреждения испытательных балок.

•

Характеристики коррозионного повреждения образцов при солевом замораживании-оттаивании, очевидно, отличаются от таковых при нормальной температуре.

•

Когда нагрузка, циклы замораживания-таяния соли и коррозия работают вместе, возникает эффект сцепления.

Реферат

Большое количество железобетонных (ЖБИ) конструкций в холодных регионах подвергается воздействию комбинированного воздействия длительной нагрузки, циклов замерзания-оттаивания и коррозии стали.Комбинированные эффекты ускоряют процесс разрушения ЖБИ и значительно сокращают срок службы ЖБ-конструкций. В данной статье представлено исследование характеристик повреждения железобетонных балок при комбинированном воздействии циклов замерзания-таяния соли (SFTC), нагрузки и коррозии. Благодаря использованию большой камеры с искусственным климатом и устройства обратной загрузки RC-балки, три RC-балки были подвергнуты SFTC и коррозионным испытаниям при различных уровнях нагрузки, а одна балка была подвергнута коррозионным испытаниям при нормальной температуре без нагрузки.Результаты испытаний показали, что собственная частота второго порядка может использоваться в качестве показателя для оценки повреждения ж / б балок от замораживания-оттаивания. Чем выше уровень нагрузки, тем больше растрескивание бетона и тем быстрее уменьшается собственная частота второго порядка. Поверхность испытательных балок, подверженная повреждению при замораживании-оттаивании, не склонна к образованию трещин ржавчины, но трещины под напряжением становятся шире с увеличением SFTC. Кроме того, повреждение при замораживании-оттаивании усугубляет неравномерность коррозии продольной арматуры, увеличивает степень коррозии арматуры.С увеличением уровня нагрузки средние степени коррозии продольной арматуры и хомутов увеличиваются, а местная коррозия продольной арматуры становится более серьезной. Эффект связи очевиден, когда нагрузка, SFTC и коррозия работают вместе, и при оценке характеристик повреждения бетонных элементов следует обращать внимание на взаимодействие между различными факторами.

Ключевые слова

Ж / б балки

Продолжительная нагрузка

Циклы замораживания-оттаивания соли

Коррозия

Характеристики износа

Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)

Полный текст

© 2020 Elsevier Ltd.Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

% PDF-1.4 % 1 0 объект > поток iText 4.2.0 от 1T3XTPScript5.dll Версия 5.2.22021-10-29T00: 13: 46-07: 002018-10-15T10: 43: 08 + 08: 002021-10-29T00: 13: 46-07: 00application / pdfuuid : 20d11bf8-2674-4792-a53c-2fd37c28a8b0uid: 21084593-9b1f-45a3-b143-a85dd3a05c0buuid: 20d11bf8-2674-4792-a53c-2fd37c28a8b0

8125: сохранено: CSD37c28a8b0

128d: сохранено: ESCROWE7D7A07B09-908-908-92-85-66-75-67a8aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa, (Windows) / метаданные

сохраненныйxmp.iid: 436EE698B5D9E8119D7AD2B4C72AF6992018-10-27T12: 27: 41 + 05: 30 Adobe Bridge CS6 (Windows) / метаданные

Yuantao Liu

Pingrui Zhu

Weilun Wang

конечный поток эндобдж 2 0 obj > эндобдж 3 0 obj > поток xXKo7 ﯘ? `E»

Уход за полированным бетоном | Полы, не требующие особого ухода | Titus Restoration

Чтобы сохранить блеск полированного бетона, рекомендуется использовать средство для защиты от пятен поверх полированного бетона.Эта защита от пятен не только обеспечивает устойчивость к слабым кислотам, разливам и пятнам; он обеспечивает то, что мы называем нанопленкой на бетонной поверхности. Эта пленка представляет собой очень тонкий защитный слой, который проникает внутрь и на полированную поверхность. Он очень твердый и защищает от царапин. Защиту от пятен можно легко нанести повторно, чтобы восстановить блеск полированного бетона. Это особенно важно для бетона, подверженного интенсивному движению колес или частым разливам.

Уход за полированным бетоном с помощью автоскрубберов

Полировка сохраняет блеск полированных бетонных полов.

Программа ухода за полированным бетоном

Ниже приведены некоторые общие рекомендации по уходу за полированным бетонным полом.Мы надеемся, что представленная здесь информация позволит вам правильно ухаживать за полом с наименьшими затратами.
Поскольку на каждом предприятии разная посещаемость и подверженность истиранию, следующие рекомендации являются общими и позволяют конечным пользователям адаптироваться к их конкретному воздействию.

Заключение для технического обслуживания полированного бетона

Ухаживать за полированным бетоном просто, если разбираться в продукте. Полированный бетонный пол со временем тускнеет из-за дорожного движения. Насколько они скучны, зависит от интенсивности и количества трафика.Защита от пятен может обеспечить очень твердую пленку, которая защищает бетон и является жертвой для защиты самого бетона.
Полы чрезвычайно легко омолаживать с помощью защиты от пятен, полировки или установки дополнительных этапов отделки из высших алмазов процесса полировки. Процедуры полировки бетона
Titus соответствуют или превосходят требования ANSI 101.B для полов с высоким сцеплением в сухом состоянии, но, как и в случае любого пола с плиткой или твердой поверхностью, необходимо соблюдать меры предосторожности, когда пол влажный.Насухо протрите влажную поверхность шваброй, при необходимости обеспечьте предупреждающими знаками и вентиляторами, чтобы не поскользнуться и не упасть.
Поскольку на каждом предприятии разная посещаемость и подверженность истиранию, следующие рекомендации являются общими и позволяют конечным пользователям адаптироваться к его конкретному воздействию.

Другие соответствующие темы:

Наши полированные бетонные изделия:

Гибкая защита подземных конструкций из пенобетона от ударов грунта

[1] WEIDLINGER P, HINMAN E.Анализ подземных защитных сооружений [J]. Журнал структурной инженерии-ASCE, 1988, 114 (7): 1658-1673. [2] ZHOU H Y, BEPPU M, MA G W и др. Внутрикорпусный толчок подземных сооружений: обзор с экспериментальным исследованием [J]. Инженерные сооружения, 2013, 56: 1620-1630. [3] WANG T, QIN Q H, WANG M S и др. Реакция на взрыв геометрически асимметричной металлической сотовой многослойной пластины: экспериментальные и теоретические исследования [J]. Международный журнал импакт-инжиниринга, 2017, 105: 24-38. [4] ГИБСОН Л. Дж., ЭШБИ М. Ф. Ячеистые твердые тела: структура и свойства [М]. Кембридж: Издательство Кембриджского университета, 1997. [5] САН ИЛ, ЛИ Кью М. Динамическое сжатие ячеистых материалов: обзор явления, механизма и моделирования [J]. Международный журнал импакт-инжиниринга, 2018, 112: 74-115. [6] RAMAMURTHY K, NAMBIAR EKK, RANJANI GI S. Классификация исследований свойств пенобетона [J]. Цемент и бетонные композиты, 2009, 31 (6): 388-396. [7] НАМБИАР ЭК К., РАМАМУРТИ К.Характеристики воздухопроницаемости пенобетона [J]. Исследование цемента и бетона, 2007, 37 (2): 221-230. [8] LU G X, YU T X. Поглощение энергии конструкциями и материалами [M]. Бока-Ратон: CRC Press, 2003. [9] 田雨泽, 张兴 师, 胡君 一, 等.铁 尾矿 粉 对 碱 矿渣 泡沫 混凝土 力学 性能 的 影响 [J].工业 大学 学报, 2016, 42 (5): 108-113. ТИАН И З, ЧЖАН Х С, ХЮ Дж Й и др. Влияние порошка хвостов железной руды на характеристики шлакобетона, активированного щелочами [J]. Журнал Пекинского технологического университета, 2016 г., 42 (5): 108-113. (на китайском языке) [10] 刘 赵 淼, 高 建成.多孔 泡沫 金属 抗 侵彻 能力 研究 [J].工业 大学 学报, 2009, 35 (2): 18-23. LIU Z M, GAO J C. Прогресс в сопротивлении проникающей способности металлических пен [J]. Журнал Пекинского технологического университета, 2009 г., 35 (2): 18-23. (на китайском языке) [11] 高 海 莹, 刘中宪, 杨 烨 凯, 等.泡沫 铝 防护 钢筋 混凝土 板 的 抗爆 性能 [J].爆炸 与 冲击, 2019, 39 (2): 30-41. GAO H Y, LIU Z X, YANG Y K и др. Взрывостойкость железобетонных плит, защищенных пеной из алюминия [J]. Взрыв и ударные волны, 2019, 39 (2): 30-41. (на китайском языке) [12] ZHOU H Y, ZHANG X J, WANG X J, et al.Реакция алюминиевых сотов, заполненных пенобетоном, на квазистатическое и динамическое сжатие [J / OL]. Композитные конструкции, 2020, 239: 112025 [2020-02-03]. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0263822319306154. DOI: 10.1016 / j.compstruct.2020.112025. [13] XUE Z Y, HUTCHINSON J W. Предварительная оценка многослойных плит, подверженных взрывным нагрузкам [J]. Международный журнал механических наук, 2003 г., 45 (4): 687-705. [14] HANSSEN A G, ENSTOCK L, LANGSETH M. Взрывная нагрузка на панели из вспененного алюминия с близкого расстояния [J].Международный журнал ударной инженерии, 2002, 27 (6): 593-618. [15] MA G W, YE Z Q. Поглощение энергии двухслойной вспененной облицовкой для смягчения последствий взрыва [Дж]. Международный журнал импакт-инжиниринга, 2007, 34 (2): 329-347. [16] MA G W, YE Z Q. Анализ пенопласта для смягчения последствий взрыва [J]. Международный журнал импакт-инжиниринга, 2007, 34 (1): 60-70. [17] 杜玉兰, 王 代 华, 刘殿 书, 等.含 泡沫 混凝土 层 复合 结构 抗爆 性能 试验 研究 [C] // 首届 全国 水工 抗震 防灾 学术 会议 论文集.北京: 中国 水力发电 工程 学会, 2006. DU Y L, WANG D H, LIU D S, at al.Экспериментальные исследования характеристик противовзрывных составных конструкций, в том числе пенобетона [C] // 1-я конференция по сейсмостойкости и предотвращению стихийных бедствий гидротехнических сооружений. Пекин: Китайское общество гидроэнергетики, 2006 г. (на китайском языке) [18] 宋林波, 刘元 雪, 张裕, 等.波纹 型 泡沫 混凝土 耗能 层 的 抗爆 性能 [J].后勤 工程 学院 学报, 2017, 33 (4): 9-12. ПЕСНЯ L B, LIU Y X, ZHANG Y и др. Противовзрывные характеристики слоя рассеивания энергии из гофрированного пенобетона [Дж]. Журнал логистического инженерного университета, 2017, 33 (4): 9-12.(на китайском языке) [19] 刘海燕, 李 然.泡沫 混凝土 吸 能 机理 试验 研究 [J].大学 学报 (自然科学 大), 2010, 29 (2): 166-167. LIU H Y, LI R. Экспериментальное исследование эндергонического механизма пенобетона [J]. Журнал Университета Чэнду (издание естественных наук), 2010, 29 (2): 166-167. (на китайском языке) [20] 尚 帅 ive.泡沫 混凝土 力学 性能 及 对 爆炸 冲击波 衰减 规律 研究 [D].成都: 西南 交通 大学, 2013. SHANG S Q. Механические характеристики и затухание ударных волн в пенобетоне [D]. Чэнду: Southwest Jiaotong University, 2013. (на китайском языке) [21] 韩 李斌, 杨黎明.泡沫 混凝土 动态 力学 性能 及 破坏 形式 [J].大学 学报 (理工 կ), 2017, 30 (1): 68-72. HAN L B, YANG L M. Динамические свойства и типы разрушения пенобетона [J]. Журнал Университета Нинбо (издание естественных наук и инженерии), 2017 г., 30 (1): 68-72. (на китайском языке) [22] 吴文 溢, 钟方平, 王春明, 等.坑道 内 化 爆 载荷 数值 模拟 与 泡沫 混凝土 吸 能 效应 优化 分析 [J].中国 测试, 2018, 44 (10): 51-57. WU W Y, ZHONG F P, WANG C M и др. Численное моделирование взрывной нагрузки в туннеле и оптимизационный анализ эффекта поглощения энергии пенобетоном [Дж]. China Measurement & Test, 2018, 44 (10): 51-57.(на китайском языке) [23] ZHAO H L, YU H T, YUAN Y, at el. Эффект смягчения последствий взрыва жертвенной облицовки из вспененного цемента для туннельных конструкций [J]. Строительство и строительные материалы, 2015, 94: 710-718. [24] 张斌, 许 金 余, 李 乐, 等.泡沫 混凝土 回填 层 在 地下 复合 结构 中 的 抗爆 特性 分析 [J].建筑 科学研究, 2010, 36 (6): 135-138. ZHANG B, XU J Y, LI L, et al. Анализ противодетонационных свойств слоев засыпки пенобетона в подземной конструкции компаунда [J]. Сычуаньская строительная наука, 2010 г., 36 (6): 135-138. (на китайском языке) [25] ZHOU H Y, ZHAO Z Y, MA G W.Смягчение ударов земли с помощью ячеистых твердых тел [J]. Журнал инженерной механики-ASCE, 2013, 139 (10): 1362-1371.

Проектирование, подготовка и эксплуатационные характеристики бетонного элемента конструкции с градиентом

Abstract : Была исследована конструкция градиентного структурного бетонного компонента для повышения долговечности бетонных конструкций в суровых условиях окружающей среды. На основе теории функционально дифференцированных материалов с высокой трещиностойкостью, низкой пропускной способностью и хорошей способностью к самовосстановлению материала на основе цемента без переходной зоны мезоскопической границы раздела может быть достигнуто усиление характеристик защитного слоя.Учитывая различия в строительной ситуации, структурной форме, внутреннем и внешнем слоях материалов, будет подготовлен градиентный конструкционный бетонный элемент (GSCM) и однослойный бетонный элемент в целом. Координационная способность деформации, свойства переноса хлоридов и метод подготовки были исследованы путем моделирования напряжения и деформации, испытания прочности межфазной связи и испытания на ускоренную коррозию. Результаты показали, что последовательная объемная деформация GSCM не вызывала разрушения, а прочность поверхностного слоя GSCM улучшилась до 30%.Трещины только 0,02-0,05 мм наблюдались без помощи инструментов, а трещины 0,2-0,5 мм наблюдались в однослойных элементах. Более того, GSCM имел глубину проникновения и коэффициент диффузии хлоридов 0 мм и 6,3 × 10 ^-13 м ² / с, соответственно. Эти значения указывают на то, что GSCM демонстрирует хорошие характеристики трициклической сборки и удовлетворяет требованиям конструкции. Между тем, значения, полученные для общих отдельных компонентов, составили 15 мм и 12,8 × 10 ^-13 м ² / с.

Ключевые слова: мостостроение дизайн градиентной структуры Численное моделирование анализ производительности бетонный компонент суровая среда.

1. Введение

Раннее разрушение бетонных конструкций автомобильных мостов в основном вызвано физическими и химическими реакциями, возникающими в результате взаимодействия между их внутренними бетонными частями, такими как стальная арматура, и внешней коррозионной средой; эти взаимодействия предотвращаются за счет использования защитных слоев в этих структурах ^[1] .Однако качество этих слоев постепенно ухудшается в течение их периодов обслуживания ^[2] , и это состояние часто приводит к общему отказу функции, что является основной проблемой, с которой сталкиваются в большинстве инженерных проектов, особенно тех, которые реализуются в суровых условиях ^{[3- 4]} . Таким образом, долговечность бетонных конструкций во многом зависит от качества защитных слоев ^[5-6] . То есть ключевым моментом в повышении долговечности бетонной конструкции является снижение проницаемости ионов в защитных слоях. .В этом отношении усиление поверхностных слоев бетонных конструкций является хорошим способом увеличения долговечности конструкций, особенно тех, которые используются в морской технике.

В середине 1990-х годов M.Niino ^[7] представил концепцию функционально дифференцированных материалов (FGM), которые представляют собой гетерогенные материалы, которые претерпевают непрерывные и плавные изменения в своих компонентах, структурах и физических свойствах в пространстве или в пространстве. в том же направлении.Недавно в области гражданского строительства были разработаны FGM на основе цемента. Ян ^[7-8] обнаружил, что градиентные изменения в компонентах улучшают теплопроводность и механические свойства FGM на основе цемента. Между тем, Wen ^[9] сообщил которые функционально структурированные и обычные однослойные бетоны продемонстрировали отличную объемную стабильность под высоким давлением в богатых водой и сухих условиях. Xu ^[10] применил цементные композиты сверхвысокой вязкости с высокой трещиностойкостью для замены обычного бетона при растяжении. участки стальной арматуры в продольном направлении для реализации изгибных свойств функциональных градиентных композитных балок.Чтобы исследовать механические характеристики изгибаемой балки, Zheng ^[11] использовал изгибаемый компонент из армированного сталью градиентного бетона для уменьшения высоты зоны относительного сжатия при ограниченной несущей способности. LV ^[12] смог улучшить предел упругости. за счет достижения равномерного распределения напряжений в оболочке за счет использования бетона с разными модулями упругости внутри толстого цилиндра и в радиальном направлении. Мохамед ^[13] провел ускоренное испытание на коррозию для исследования коррозионной стойкости профилированных и обычных бетонных балок .Результаты показали, что профилированные бетонные балки имеют лучшую антикоррозионную защиту, чем обычные бетонные балки. Кроме того, после подготовки новых гофрированных листов из цемента и их смешивания с волокном из поливинилового спирта (ПВС) при градиентном изменении толщины и длины, Dias ^[14] наблюдали, что градиентные листы уменьшают дозировку волокна без снижения прочности на изгиб. Quek ^[15] изготовил функционально дифференцированную плиту с цементной оболочкой (сетка из стального волокна из полиэтилена использовалась в качестве поверхностного слоя, кальцинированный бокситовый бетон в качестве второго слоя и обычный строительный раствор в качестве слоя Нижний).По сравнению с обычными материалами, плиты из цементной облицовки с функциональной сортировкой показали лучшую ударопрочность.

Тем не менее, эти исследователи в основном сосредоточились на тестировании характеристик материалов, поэтому ключевые вопросы, касающиеся проектирования компонентов градиентного бетона, остаются без ответа. По сравнению с другими видами инженерного строительства, подземное строительство демонстрирует более высокую скорость заливки бетона. Таким образом, быстро смешиваются два разных материала. для изготовления фасонных бетонных элементов на строительных площадках.В этом исследовании мы сосредоточились на проектировании и изготовлении градиентных структурных бетонных элементов (GSCM) наряду с практическим проектом. Характеристики GSCM будут оцениваться путем сравнения традиционных макроскопических однородных бетонных компонентов.

2 Концепция дизайна и методика GSCM 2.1 Концепция дизайна

Во время литья и вибрации мелкие частицы, вода и пузырьки могут скапливаться у поверхности или на горизонтальной поверхности формы, чтобы предотвратить граничный эффект.Однако такой подход приводит к образованию чрезмерного количества цементного раствора на поверхности, кроме того, водоцементное соотношение (в / ц) и пористость поверхностного слоя бетона становятся выше, чем у внутреннего слоя. подвергается прямому воздействию вредных ионов, он подвергается большему повреждению, чем внутренний. Различия в сухих и влажных условиях способствуют поглощению и накоплению этих ионов на поверхностном слое и последующей диффузии ионов во внутренний слой ^[3] .Таким образом, в сочетании с внутренними и внешними факторами, повреждение бетона обычно начиналось с поверхности. Между тем объем подземной бетонной конструкции всегда велик, что свидетельствует о большом расходе бетона. Традиционная макроскопическая однородная конструкция из бетона. довольно дорого, но не обязательно удовлетворительно.

FGM вводится в конструкцию бетонных элементов, и принципы проектирования градиентных структур предлагаются в экономических целях.Другими словами, различение и интеграция структуры и функции FGM достигается путем проектирования конкретного компонента слой за слоем; он также воплощает в себе защитную функцию своего поверхностного слоя и структурную опорную функцию структурного слоя. Кроме того, составная граница раздела двух слоев ослабляется взаимопроникновением между передовой композитной технологией и материалом, так что однородный переход свойств Обеспечивается два слоя и снижается тепловое напряжение внутреннего материала.

Принцип, лежащий в основе GSCM, — это комбинация поверхностных слоев для улучшения самозаживляющихся и анти растрескивающих свойств и непроницаемости, а также использование структурного слоя в обычном бетоне. Учитывая, что два материала различаются по электрохимическим свойствам, необходимо организовать зону соединения. таким образом, чтобы они были отделены от внешних арматурных стержней. Структура GSCM показана на рисунке 1.

Инжир.1 Форма GSCM

2.2 Дизайн системы материалов 2.2.1 Материал поверхности

Бетон состоит в основном из заполнителя, цементного теста и межфазной переходной зоны (ITZ) с мезоскопической точки зрения. Типичный размер ITZ составляет около 10-50 мкм. Примечательно, что ITZ демонстрирует высокую пористость и рыхлую структуру и содержит большое количество Ca ( OH) ₂ во время ориентированного роста.В результате ионная проницаемость и сила эрозионного раствора серьезно влияют на долговечность бетонных конструкций.

Поверхностный слой обычно демонстрирует медленное прохождение ионов, высокую трещиностойкость и способность к самовосстановлению. Следовательно, ITZ должен быть улучшен. На основе теории упаковочного порошка был разработан дизайн системы, заполненной частицами для материала поверхностного слоя. В данном исследовании был удален крупный заполнитель, а максимальный размер мелкого заполнителя контролировался.Для улучшения ITZ использовались сверхмелкие порошки. На основе теории трещиностойкости и ремонта использовались волокна разных размеров для модификации ширины трещины и ремонтных возможностей поверхностного слоя. Был создан материал на основе цемента (MIF), который был нанесен в поверхностный слой ^[9] . Его основные ингредиенты включают обычный портландцемент или портландцемент (C), сорта 42,5 / 52,5, приблизительно 40% -70%; модифицированный армирующий набивочный компонент с плотностью (MRP), приблизительно 30% -50%; ремонтный компонент, уменьшающий усадку, предотвращающий растрескивание (SRC), приблизительно 2% -4%; основной материал каркаса, который весит приблизительно 1%.В 0-1,5 раза больше цемента; и гидрофобный компонент (H) примерно 0% -3%.

В частности, 1) MRP состоит из сверхмелкозернистого порошкового материала (M1) и водоредуктора (M2) с плотной набивкой и водоудерживающим и укрепляющим эффектом; 2) SRC состоит из низкомолекулярного простого полиэфира, органического гибридного волокна (объемная добавка приблизительно 0,1% -0,2%) и компонента для восстановления локального реакционного блока, который может легко восстановить трещину спонтанно за счет снижения капиллярного напряжения и армирования волокна; 3) материал основного каркаса (SP) примерно равен 0.2-0,8 мм; и 4) гидрофобный компонент в основном состоит из силанового геля, который предотвращает диффузию коррозионной среды за счет образования непрерывной гидрофобной мембраны на поверхностных капиллярных порах. Детали компонентов поверхностного материала MIF показаны в таблице 1. MIF регулировался в пределах от 180 до 220 мм в обычных условиях литья. Для напыляемой конструкции осадка контролировалась от 120 до 140 мм. Прочность на сжатие через 28 дней составляла 72 МПа, а коэффициент диффузии хлоридов составлял 0.58 × 10 ^-13 м ² / с.

Табл. 1 MIF материалы для поверхностного слоя

	Вяжущий материал (кг)			SRC (кг)	H (г)	SP (кг)	Вода (кг)
	С	M1	M2
МИФ	4.5	1,125	0,04	0,056	0–169	14,1	1,687

2.2.2 Конструкционный материал

В качестве структурного слоя GSCM был использован обычный портланд-бетон с классом прочности C50 в соответствии со структурной опорной функцией структурного слоя. Детали компонентов OPC приведены в таблице 2.Осадка OPC контролировалась на 200 мм, а прочность на сжатие через 28 дней составляла 56 МПа.

Табл. 2 Материалы конструкционного слоя

	Цемент (кг)	GGBS (кг)	Вода (кг)	Песок (кг)	крупный заполнитель (кг)	PS (кг)
OPC	353	118	156	619	1150	4.71

Основными ингредиентами материала являются обычный портландцемент марки 42,5 R от Yadong Cement Co .; измельченный гранулированный доменный шлак с содержанием S95 от Wuhan Iron and Steel Company Limited; Поликарбоксилатный суперпластификатор от Huaxuan High Technology Co.Ltd; песчаный песок с модулем крупности 2,6 и крупный заполнитель, смешанный с 4,75–9,5 мм и 4,75–26.5 мм соотношение 4: 6.

2.3 Процедуры проектирования GSCM

Процедуры проектирования GSCM показаны на рисунке 2. С использованием принципов проектирования GSCM структурный слой подготавливается в соответствии с его механическими характеристиками и характеристиками общей долговечности; и поверхностный слой подготовлен с использованием состава MIF. Прочность межфазного соединения обоих слоев может быть получена экспериментально. Одновременно с этим можно проанализировать межфазные растягивающие напряжения GSCM с помощью моделирования ANSYS на основе результатов испытаний на свободную усадку. обоих слоев.Если максимальное растягивающее напряжение на границе раздела меньше прочности связи на границе раздела, то деформация хорошо скоординирована, и образец можно использовать в качестве окончательного GSCM. В противном случае образец необходимо улучшить путем регулировки компонентов MIF и композитов GSCM для снижение максимального растягивающего напряжения и улучшение прочности межфазного соединения.

Инжир.2 Процедуры проектирования GSCM

3 Подготовка GSCM 3.1 Технологический процесс

Процесс подготовки GSCM показан следующим образом:

3.1.1 Последовательная структура

Метод stackimprint был реализован для изготовления серийного типа GSCM. Основные выполняемые шаги: закапывание форм, перевязка стальных арматурных стержней, подготовка материалов для каждого слоя, заливка структурного слоя, межфазный отпечаток, заливка поверхностного слоя. , GSCM, извлечение из формы и отверждение.

3.1.2 Параллельная структура

(1) Метод извлечения и литья пластины

Основные этапы: установка форм, перевязка стальных арматурных стержней, установка разделительной доски, подготовка материалов для каждого слоя, заливка структурного слоя, заливка поверхностного слоя, удаление разделительной доски, вибрация ITZ, GSCM, извлечение из формы и лечение.

(2) Метод чистой струи

Основными этапами являются закапывание форм, перевязка стальных арматурных стержней, закапывание разделительной доски, подготовка материалов для каждого слоя, заливка структурного слоя, очистка оставшегося раствора в форме, поверхностная струя, GSCM, извлечение из формы и отверждение.

В случае большой толщины GSCM применялся метод вытягивания и заливки листа, в противном случае использовался метод чистой струи.

3.2 Закапывание плесени

Формы необходимо проверить, удовлетворяют ли они требованиям проекта и находятся ли они в пределах допустимого диапазона.

Перед отливкой операторы должны проверить средство для извлечения из формы, соединения и опорные детали.Кроме того, формовку следует проверять во время литья, чтобы предотвратить проблемы, вызванные деформацией форм.

3.3 Бандаж из стальных арматурных стержней

Расстояние распределения стальных арматурных стержней и толщина поверхностного слоя должны соответствовать проектным требованиям. Зажимы располагаются вместе с арматурным стержнем на расстоянии 1,0-1,2 м. Операторы должны очистить проволочные связки и загнуть проволочную головку внутрь.

3.4 Обработка и установка изолятора / разделительной сетки

Закапывание изолятора или разделительной сетки основывалось на положении каждого слоя. Процесс создания разделительной сетки показан ниже:

(1) Использование фрезы с ЧПУ для создания диагональных срезов на разной глубине вблизи структурного слоя.

(2) Вибрация и вытягивание разделительной доски после заливки поверхностного бетона для образования гофрированной поверхности.Может быть сформирован механический клин, который усиливает характеристики поверхности.

Принцип конструкции разделенной сетки показал, что сетка может предотвратить образование агрегатов на этапе бетонирования, что может обеспечить изоляцию и избежать блокировки. Между тем, разделенная сетка может сделать распределение напряжений в ITZ равномерным после затвердевания. сетка может увеличить трение между слоями и улучшить прочность на сдвиг.Разделенная сетка была сделана из FPR, и форма сетки представляла собой ступенчатый круглый эстрад с высотой 3 мм и диаметрами 2-4 мм ^[16] .

3.5 Бетонное литье 3.5.1 Последовательная структура

Для серийной конструкции сначала выполняется заливка конструкционного слоя. Затем процесс заливки выполняется, когда бетон конструкционного слоя не течет или течет медленно. Поверхностный слой должен быть отлит до того, как конструкционный слой затвердеет. для полного сцепления двух слоев.

Штукатурка должна производиться через 45 минут после облицовки поверхностного слоя. Алюминиевая прижимная планка используется для удаления лишнего бетона в горизонтальном направлении и для формирования гладкой поверхности. После впитывания воды на поверхности используются шпатели для поверхностное остекление. Барная ложка используется для восстановления яркой и гладкой поверхности ^[17] .

3.5.2 Параллельная структура

Для параллельной конструкции при установке форм добавляется отдельная плита.Принцип использования метода вытягивания плиты для заливки бетона GSCM приведен ниже.

В вертикальном направлении высота заливки каждого слоя должна контролироваться от 1 до 2 м, и отделенная плита должна быть удалена, когда высота бетона составляет 1 м, которая устанавливается таким образом, чтобы отделенная плита была на 1 м выше, чем поверхность бетона.

В горизонтальном направлении сначала необходимо отлить структурный слой.После того, как бетон структурного слоя перестанет течь или когда он течет медленно, необходимо залить поверхностный слой. Затем отделенную плиту можно удалить. Наконец, для ITZ можно использовать чересстрочную вибрацию. Вибрационный стержень вставляется быстро, но тянется. медленно. Время вибрации установлено около 20 с.

Метод чистой струи применяется при небольшой толщине поверхностного слоя. Разделенная сетка из стеклопластика устанавливается при установке форм. Структурный слой также должен быть отлит.После первоначального схватывания бетона для заливки поверхностного слоя используется технология струйного бетона для уменьшения внутренних повреждений структурного слоя из-за текучести поверхностного бетона. Если время строительства не согласовано, необходимо использовать замедлитель. со временем схватывания бетона.

Метод струйного бетона основан на методе мокрой струи. Производительность воздушного насоса должна составлять 0,2-0,3 МПа. Расстояние между соплом и поверхностью 1-1.5 м под углом 85 ° -90 °. Толщина струи не должна превышать 30 мм.

3.6 Отверждение

Для покрытия бетона будет использоваться влажный геотекстиль, а время отверждения должно быть не менее 14 дней.

4 Экспериментальные исследования

Испытания на деформацию свободной усадкой в ​​течение 28 дней для поверхностных и структурных слоев GSCM были основаны на национальном стандарте GB / T 50082–2009.ANASYS был применен для оценки распределения напряжений на границе раздела соединений GSCM в сухих условиях. Прочность соединения GSCM была определена с помощью испытания на наклонный сдвиг ^[18] и испытания на расщепление. Размер испытательного образца показан на рисунке 3

Рис. 3 Технические характеристики образцов, используемых для испытания на прочность сцепления (единица измерения: мм)

На основе описанных выше методов испытаний и с учетом подготовки и рабочих характеристик сегмента экрана, полномасштабного элемента (длина дуги 4000 мм, ширина 2000 мм, толщина 500 мм и ширина клина 55 мм) и масштаб 1: 5 были отобраны для процесса подготовки каскадных GSCM.Соотношение толщины между поверхностным и структурным слоями составляло 1: 9. После отверждения в течение 28 дней испытание на отскок будет проводиться на полномасштабном испытательном образце GSCM, чтобы предположить прочность. Детектор трещин использовался для отслеживания ширины трещины. Для оценки герметичности был проведен тест на водную нагрузку. Для тестового компонента в масштабе 1: 5 метод NEL будет использоваться для его образца керна для проведения теста диффузии хлоридов. Наконец, производительность GSCM будет оцениваться путем сравнения с традиционные макроскопические гомогенные бетонные элементы с классом прочности С50.

4.1 Стабильность объемной деформации 4.1.1 Свободная усадочная деформация

Результаты испытаний деформации свободной усадкой поверхностного и структурного слоев показаны на рисунке 4. Очевидно, что не было обнаружено никакой разницы в тенденции усадки двух слоев. Тенденцию можно разделить на три периода: (1) при первые 14 дней скорость усадки была быстрой; (2) с 14 до 21 дня скорость усадки замедлилась; и (3) от 21 дня до 28 дней скорость усадки была относительно стабильной.Примечательно, что значения усадки поверхностного слоя были больше, чем у структурного слоя из-за свойств материала первого слоя.

Рис.4 Свободная усадка различных слоев

4.1.2 Усадочное напряжение на границе раздела фаз

Несоответствие между различными слоями в образовании усадки может вызвать взаимные ограничивающие эффекты, скольжение на границе раздела и трещины.Через 28 дней свободная усадочная деформация поверхностных и структурных слоев стала относительно стабильной, поэтому ANSYS использовался для расчета межфазного напряжения усадки через 28 дней, а на контактную поверхность защитного и структурного слоев был помещен элемент тонкого слоя. .

элементов механики SOLID45 в ANSYS использовались для настройки трехмерной конечно-элементной модели, как показано на рисунке 5. Затем к обоим концам модели были приложены ограничение нормального смещения и нагрузка, а для приложения нагрузки была использована эквивалентная разница температур.Первое основное напряжение тонкостенного блока показано на рисунке 6. Расчетное значение максимального растягивающего напряжения и испытательное значение прочности межфазного соединения показаны в таблице 3.

Рис.5 Сетка конечно-элементного анализа

Инжир.6 Первое главное напряжение тонкостенного конечного элемента (единица: × 10 7 )

Табл. 3 Расчетное значение максимального главного напряжения и испытательное значение прочности границы раздела

№	Максимальное растягивающее напряжение на границе раздела через 28 дней (МПа)	Растягивающее напряжение при разделении границы раздела через 28 дней (МПа)	Наклонное напряжение сдвига на границе раздела (МПа)
GSCM	3.51	6,20	3,97

Максимальное растягивающее напряжение при усадке было меньше прочности связи на границе раздела, как показано в таблице 4. Таким образом, в GSCM не происходило неравномерной деформации.

4.2 Испытание на прочность

Мы провели испытания на сжатие образца отскока и удержания на месте, чтобы определить прочность каждого образца.Результаты показали, что поверхностная прочность GSCM была выше, чем у обычного однослойного сегмента. Результаты испытаний составили 56 и 73 МПа. Улучшение составило около 30%.

4.3 Обнаружение трещин

Для каждого образца ширина трещины определялась с помощью детектора трещин. Волоконное армирование было равномерно распределено по поверхностному слою. Были обнаружены только микротрещины шириной 0,02-0,05 мм (рисунок 7). Для образца общего сегмента, 0.Наблюдались трещины размером 2-0,5 мм, а после намокания поверхности образцов было обнаружено больше трещин.

Рис.7 Внешний вид сегмента

4.4 Испытание на долговечность

Испытание на герметичность было проведено для образцов сегмента, отвержденных в течение 28 дней.Система давления воды использовалась для приложения градиентного давления воды на сегменте extrados. Приращение давления составляло 0,2 МПа за раз и длилось 15 мин. Как показано на рисунке 8, постоянного давления воды хватило бы в течение 4 ч, когда давление воды достигла 0,8 МПа. Результаты показали, что глубина проницаемости общего сегмента составляла 15 мм, тогда как для образцов GSCM 0 мм. Кроме того, результаты испытаний диффузии хлоридов показали, что скорости диффузии хлоридов составили 12,8 × 10 ^-13 и 8 .7 × 10 ^-13 м ² / с для общего и GSCM сегмента соответственно.

Рис.8 Испытание на обнаружение утечек бетонного сегмента

4.5 Испытание узла трехкольцевого уплотнения

Оценка рабочих характеристик узла уплотнения с тремя кольцами для сегмента GSCM показана на рисунке 9.Результаты испытаний показали, что ширина, длина дуги и толщина GSCM находятся в пределах допустимого диапазона погрешности. Кроме того, продольный стык кольцевых швов, отверстие под болт и диаметр круглого сечения удовлетворяли стандартным требованиям. Производительность сборки соответствовала требованиям проекта.

Рис.9 Испытание узла трехкольцевого уплотнения

5. Вывод

(1) Основываясь на концепции КОЖПО, мы разработали GSCM.Использованы высокая трещиностойкость и низкая пропускающая способность цементного материала ITZ. Этот материал может быть использован для создания защитных слоев. Указана соответствующая концепция дизайна и технология GSCM.

(2) Материалы поверхностных и структурных слоев GSCM должны быть спроектированы в соответствии с требованиями, а составная граница раздела двух слоев ослаблена взаимопроникновением между передовыми композитными технологиями. С учетом разницы между электрохимическими свойствами двухслойных материалов, области склеивания должны быть расположены так, чтобы они были отделены от внешних арматурных стержней.В зависимости от условий эксплуатации GSCM может быть отлит в виде каскадной и параллельной структуры. Когда рассматривается форма GSCM, метод литья можно разделить на методы оттиска стопки, вытягивания и литья пластины и методы чистой струи.

(3) Масштаб 1: 5 и полномасштабный GSCM были протестированы на примере сегмента экрана. Результаты показали, что максимальное межфазное напряжение усадки GSCM было меньше, чем его прочность на межфазной связи, и нарушение консистенции не произошло с деформация.Прирост поверхностной прочности достигал 30%.