Какой минимальный защитный слой бетона необходим для фундаментов

Минимальный защитный слой бетона для фундаментов считается важным параметром, обеспечивающим долговечность конструкции и защиту арматуры от коррозии. Обычно рекомендуется принимать значение защитного слоя от 5 до 10 см в зависимости от условий эксплуатации и особенностей грунта.

Однако стоит учитывать, что фактический размер защитного слоя может варьироваться в зависимости от климатических условий, наличия агрессивных сред и типа используемого бетона. Правильный расчет и соблюдение стандартов помогут избежать негативных последствий и обеспечить надежность фундамента на протяжении всего срока его службы.

Защитный слой бетона для арматуры в фундаменте

Прочность и долговечность возводимой конструкции во многом зависит от ее фундамента. Основание принимает нагрузку от всех вышележащих элементов на себя и равномерно распределяет ее на грунт. Для того, чтобы оно сохраняло свою прочность и имело достаточную устойчивость, важно уделять повышенное внимание при его сооружении, все работы должны вестись со строжайшим соблюдением строительных нормативов и правил.

Защитный слой арматуры

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

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

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

Для чего нужен защитный слой бетона?

Сталь в арматуре, несмотря на соответствие нормам ГОСТ, все равно подвержена воздействию внешних химических соединений, т.е. присутствует достаточно высокий риск возникновения коррозии.

Очаги коррозии приводят к образованию внутренних пустот, а значит начинается процесс нарушения целостности и однородности конструкции. Это, в свою очередь, снижает эксплуатационные характеристики основания, начинаются деформации, появляются трещины и в конечном итоге происходит разрушение.

Для того чтобы предотвратить эрозию стали, ее подвергают антикоррозийной обработке (оцинковке). Суть процесса заключается в том, что внешний слой изделия покрывается тончайшей пленкой всего в несколько микрон, который не дает металлу окисляться. Но этот способ тоже не дает 100% гарантии, что сталь сохранит свои первоначальные качества, так как любая неаккуратная транспортировка, может привести к повреждению защитного слоя и соответственно к возникновению коррозии. Стоит отметить, что сама процедура стоит достаточно больших средств и приводит к значительному удорожанию материала.

Поэтому главная задача при возведении фундамента, отгородить арматурный каркас от возможного контакта с влагой. В качестве барьера и выступает защитный слой бетона, который огораживает конструкцию от возможных химических раздражителей.

Основные функции

К основным задачам, которые выполняет защитный слой бетона для арматуры, относят:

• Обеспечение необходимого позиционирования арматурной конструкции.
• Защита металла от химических соединений, влаги и других внешних воздействий.
• Равномерное распределение нагрузки на массу бетона и арматурного каркаса.
• Обеспечение прочного основания для монтажа гидро/термо защиты и/или цокольной отделки.
• Увеличение огнеупорности конструкции.

Именно защитный слой бетона является преградой для любых внешних факторов, способных навредить конструкции.

Толщина защитного слоя бетона

Существует несколько основных факторов, которые определяют величину защитного слоя бетона фундамента:

• Характер и величина нагрузки на фундамент. Прямая зависимость между величиной нагрузки и толщиной защитного слоя.
• Особенности арматурного прута. Аналогично, толщина напрямую зависит от величины прута в сечении, чем больше стержень, тем больший слой нужно предусматривать.
• Условия эксплуатации арматурного прута. Особенности окружающей среды, где и происходит возведение фундамента (температура, влажность, почвы).

Толщину защитного слоя бетона для арматуры фундамента не следует определять «на глаз». Существуют строгие нормативы, в частности, СП 63.13330.2012 (СНиП 52-01-2003) «Бетонные и железобетонные конструкции», СП 50—101-2004 «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений», СП 52-101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры», достаточно подробно определяют величины минимальной и максимальной толщины защиты для арматуры, возможные отклонения и прочие параметры.

Защитный слой арматуры в бетоне определяется СНиП и СП, поэтому необходимо четко следовать указанным требованиям.

Минимальные и максимальные показатели защитного слоя

При вычислении толщины защитного слоя бетона для арматуры следует руководствоваться вышеуказанным сводами правил (СНиПами) и прочими нормативными документами, разработанными на их основе.

Так, согласно СП 63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции», минимальный защитный слой бетона для арматуры – 10 мм, но не менее диаметра прута.

СП 50—101-2004 предоставляет уже более конкретную информацию.

Продольная арматура:

• мм – толщина защитного слоя для ленточных фундаментов и сборного типа;
• мм – для монолитных фундаментов с дополнительной бетонной подготовкой;
• мм – защитный слой бетона для арматуры в фундаменте без подготовки.

Поперечная арматура:

• мм – стенки и плиты толщиной менее 100 мм.
• мм – бетонные конструкции с сечением менее 250 мм и стенке более 100 мм.
• мм – бетонные конструкции с сечением менее 250 мм.

Следующий регламент СП 52-101-2003 указывает на еще более конкретные ситуации:

• мм – железобетонные конструкции, располагающиеся в закрытых помещениях (нормальный/пониженный уровень влажности);
• мм – конструкции, располагающиеся в закрытых помещениях (повышенный уровень влажности);
• мм – конструкции, располагающиеся в открытом пространстве;
• мм – конструкции, располагающиеся в грунте.

Следующий интересный документ, который тем не менее, не является нормативным, справочное пособие под редакцией А.Б. Голышева «Проектирование железобетонных конструкций». Многие профессиональные строители утверждают, что наиболее ценные практические расчеты представлены именно здесь. В книге приводится следующие утверждения:

• мм – толщина защитного слоя для сборных и балочных фундаментов;
• мм – монолитные фундаменты на бетонной подготовке или на скальном грунте;
• мм – монолитные фундаменты без предварительной подготовки.

Это пособие также регламентирует защитный слой арматуры с торцевых сторон поперечных и продольных прутьев, которые проходят по всей длине/ширине конструкции:

• мм – сборные элементы длиной до 9 м;
• мм – монолитные элементы длиной до 6 м при диаметре арматуры до 40 мм;
• мм – монолитные элементы длиной от 6 м при любом диаметре арматуры.

Стоит отметить, что максимальный защитный слой бетона для арматуры не регламентируется ни в одном документе.

Для вашего удобства, чуть ниже мы собрали все цифры в единую таблицу.

Защитный слой бетона для арматуры – Таблица по СНиП

Применение армированного каркаса

Минимальная толщина, мм

Продольная рабочая арматура ленточных и сборных фундаментов

Продольная рабочая арматура плитных фундаментов, возводимых с бетонной подготовкой

Продольная рабочая арматура плитных фундаментов, возводимых без бетонной подготовки

Сооружения, эксплуатирующиеся в закрытых сухих помещениях

Сооружения, эксплуатирующиеся в закрытых влажных помещениях

Сооружения, эксплуатирующиеся на открытом воздухе

Сооружения, эксплуатирующиеся в грунте

Поперечная арматура для стенок и плит толщиной менее 100 мм

Поперечная арматура бетонных конструкций с сечением менее 250 мм и стенок более 100 мм

Поперечная арматура бетонных конструкций с сечением более 250 мм

Допустимые отклонения защитного слоя бетона

Допуск по защитному слою бетона определяется СНиП 3.03.01—87 «Несущие и ограждающие конструкции». Здесь указаны все возможные отклонения от заданных параметров. Перед тем, как рассчитать защитный слой бетона для арматуры, рекомендуется внимательно изучить данный свод правил. Мы лишь обратим внимание на наиболее важную таблицу.

Особенности конструкции

Допустимая величина отклонения

Толщина защитного слоя бетона менее 15 мм и линейный размер поперечного сечения конструкции:

Толщина защитного слоя бетона менее 16-20 мм и линейный размер поперечного сечения конструкции:

Защитный слой бетона – нормативные документы

Требования к защитному слою бетона для защиты арматуры приведены в разделе 10.3 действующего и обязательного к применению СП 63.13330.2018 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003».

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

Для чего необходим защитный слой бетона:

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

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

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

Важные примечания!

1. Толщину защитного слоя бетона следует принимать не менее диаметра стержняарматуры и не менее 10 мм.
2. Для конструктивной арматуры(не рабочей) толщину защитного слоя бетона допустимо уменьшать на 5 мм (по сравнению с требуемыми для рабочей арматуры).
3. Для сборных элементов(сборные плиты перекрытия и покрытия, балки и т.д.) толщину защитного слоя бетона рабочей арматуры уменьшают на 5 мм.
4. В однослойных конструкциях из ячеистого бетонатолщина защитного слоя во всех случаях принимается не менее 25 мм.
5. В однослойных конструкциях из легкого и поризованного бетоновклассов В7,5 и ниже толщина защитного слоя должна составлять не менее 20 мм,а для наружных стеновых панелей (без фактурного слоя) — не менее 25 мм.
6. Толщина защитного слоя бетона у концов предварительно напряженных элементовна длине зоны передачи напряженийдолжна составлять не менее 3d и не менее 40 мм — для стержневой арматуры и не менее 20 мм — для арматурных канатов.
7. Допускается защитный слой бетона сечения у опоры для напрягаемой арматуры с анкерами и без них принимать таким же, как для сечения в пролете для преднапряженных элементов с сосредоточенной передачей опорных усилий при наличии стальной опорной детали и косвенной арматуры (сварных поперечных сеток или охватывающих продольную арматуру хомутов).
8. В элементах с напрягаемой продольной арматурой, натягиваемой на бетон и располагаемой в каналах, расстояние от поверхности элемента до поверхности канала следует принимать не менее 40 мм и не менее ширины (диаметра) канала, а до боковых граней — не менее половины высоты (диаметра) канала.
9. При расположении напрягаемой арматуры в пазах или снаружи сечения элементатолщину защитного слоя бетона, образуемого последующим торкретированием или иным способом, следует принимать не менее 20 мм.