Разрушение защитного слоя бетона

Обновлено: 03.05.2024

В современную эпоху одним из основных материалов используемых для строительства является бетон. Сравнительно дешев и прост в изготовлении. Представляет собой смесь воды, цемента, заполнителей и добавок (пластификаторов). Кажется что этому материалу нет равных по долговечности и прочности, но это верно лишь от части. Бетон как и все другие материалы подвержен разрушению от воздействия динамических нагрузок, внешних факторов и условий эксплуатации.

Как правило, ремонт и защиту бетона начинают производить еще на стадии строительства с целью восстановления исходной формы, когда приходится устранять дефекты допущенные при возведении конструкции, лечении трещин и т.д.. В дальнейшем в процессе эксплуатации производят различные виды ремонта, такие как, восстановление внешнего вида, усиление несущей способности отдельных элементов и конструкции в целом , защиту от внешних факторов разрушения. Любой ремонт должен проводиться качественно и гарантировать долговечность, Но часто эти требования не выполняются. И основными причинами являются не корректное установление причины разрушения, как следствие неправильный выбор материалов и методов проведения работ.

Рассмотрим причины разрушения бетона и способы их решения или восстановления.

Причины можно разделить на несколько групп:

Химические
Физические
Механические
Дефекты и трещины

ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Основные разрушения бетона происходят от воздействия внешней среды и воздействия сульфатов, хлоридов и щелочей возникающих в процессе химических реакций наполнителей и вяжущих составов.

В конструкциях подвергающихся атмосферному влиянию, углекислота вызывает формирование карбоната кальция, в гидравлических сооружениях под его воздействием в составе воды наблюдается выщелачивание, ему подвержены вяжущие материалы.

Образование карбоната кальция происходит в процессе трансформации извести под воздействием углекислоты. Его концентрация зависит от окружающих внешних условий, эксплуатации сооружения и уровня промышленного загрязнения. При воздействии карбонатов на бетон в нем понижается уровень щелочной среды, что в свою очередь ведет к разрушению защитной пленки арматурных стержней и агрессивному воздействию на них влаги и кислорода, это приводит к агрессивной коррозии метала и новообразований вокруг арматурных стержней. Бетон в этих местах начинает вспучиваться, отслаиваться и даже полностью отваливаться. Появляются новые пути доступа кислорода и влаги, в глубь бетонной конструкции, что в свою очередь увеличивает и площадь, и глубину повреждений. Карбонизация наносит бетонным сооружениям исключительный вред.

Диагностика разрушений бетона карбонатами основана на цветовом тесте фенолфталеином. После нанесения 1% раствора фенолфталеина, не карбонизированный бетон краснеет, карбонизированный не меняет цвет.

Выщелачивание бетона такой же процесс, но проходит в присутствии влаги и представляет собой удаление цементного камня, разрушение усиливается под воздействием воды содержащей в себе углекислоту, серную кислоту органического происхождения.

Диагностика выщелачивания бетона состоит в визуальном обследовании, иных методов нет. При обследовании будут видны заполнители без цементного камня.

Разрушения сульфатами происходит от естественных примесей, таких как гипс и ангидриды. Из-за разницы размеров частиц в заполнителях и ускорителях, что в последствии приводит к образованию эттригита и растрескиванию поверхностного слоя бетона.

Диагностика разрушений от воздействия сульфатов проводится в лабораторных условиях и состоит в получении дифрактограммы в рентгеновском спектре.

Разрушение хлоридами наблюдается при воздействии на бетон морской воды, солей и антиобледенителей. При проникновении хлора в бетон до арматурных стержней происходит растворение пассивирующей пленки оксидов железа и начинается процесс коррозии. Скорость проникновения хлоридов в тело бетона зависит от концентрации хлоридов, проницаемости бетона и влажности. Как только начинается процесс коррозии, начинается разрушение бетона по нарастающей, из-за отслоений будут образовываться новые пути проникновения агрессивных веществ. Концентрация хлоридов поддерживающая коррозию, прямо пропорциональна рН бетона, в связи с чем можно связать разрушение из-за образования карбонатов и разрушения хлоридов в единый аспект и протекают часто параллельно.

Диагностика разрушения хлоридами проводится несколькими методами, химический анализ выявляет весовую концентрацию хлоридов в цементе и цветовой тест с использованием флуоресценция и нитрата серебра и дифракционный анализ в рентгеновском спектре.

Более доступный метод, цветовой тест. Проводится обработкой бетона раствором флуорецеина и нитрата серебра. После обработки раствором, происходит окрашивание бетона, подверженного разрушению сульфатами в светло-розовый цвет, а не подверженного в темный.

Взаимодействие щелочей цемента с заполнителями, еще одно из химических разрушений бетона , выражается во взаимодействие цемента с заполнителями, которое приводит к серьезным разрушениям. Некоторые заполнители содержат реакционноспособный кремнезем, который взаимодействует со щелочами калия и натрия находящихся в цементе или их солями, которые поступают из вне в форме хлоридов. В результате реакции образуется гель, который расширяется в присутствии воды или влаги и разламывает бетон вокруг этих образований. В результате реакции образуются силикаты натрия и гидратированного калия, обладающих большой объемистостью. При этом на поверхности бетона появляются трещины, подрыв участков бетона, вспучивание. Ускорить реакцию способна дополнительная влажность, а так же циклы замерзания и оттаивания.

Признаки взаимодействия щелочей цемента с заполнителями бетона можно определить визуально и с помощью цветового теста.

Визуально характерно упорядоченное растрескивание напоминающее паутину, набухание. Цветовой тест проводится с помощью кобальтинитрита натрия и позволяет выявить гель, возникающий в ходе реакции щелочей цемента и кремнеземом, в результате чего гель окрашивается в желтый цвет.

ФИЗИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Замерзание и оттаивание, это когда вода проникает внутрь бетона и впоследствии замерзания создает напряжение взламывая бетон. Чтобы ограничить такие последствия необходимо сократить капиллярную микропористость на стадии изготовления бетона добавлением морозостойких заполнителей и воздухововлекающих добавок, которые поддерживают соотношение между водой и цементом.

Высокие температуры так же приводят к разрушительному эффекту на бетон. Разрушение возникают в результате разного расширения бетона и арматуры, разрыва заполнителя с вяжущим, при быстром остывании в результате воздействия воды при пожаре или иных обстоятельствах образование извести, быстрой конденсации пара, что приводит к разрывам и растрескиванию.

Усадка бетона бывает двух типов, пластическая и гигрометрическая.

Пластическая усадка происходит в пластичной стадии бетона ( в момент укладки бетона или первых дней после нее), причина, быстрое выделение влаги в окружающую среду. При пластической усадке на его поверхности образуются микротрещины, трещины, провалы.

Избежать пластическую усадку довольно просто, укрыть свежеуложенный бетон водонепроницаемой пленкой, при отсутствии возможности укрытия орошение в течении нескольких дней водой или нанесение материалов создающего защитную пленку.

Гигрометрическая усадка происходит уже после схватывания бетона в первые несколько месяцев. Избежать гигрометрическую усадку помогают добавки снижающие водоцементное соотношение между инертными материалами и цементом, одним словом, чем меньше воды в свежеприготовленном бетоне, тем меньше в последующем усадка.

МЕХАНИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Истирание, когда бетон подвергается постоянным нагрузкам твердых частиц, механических и пешеходных нагрузок и зависит от характеристик материалов из которых состоит бетон. В основном истиранию подвержены бетонные полы.

Стойкость к истиранию можно повысить пропорцией между водой и цементом или путем внесения в верхний слой бетона специальных цементов с твердыми добавками путем втирания, или специальных полимеров.

Ударное воздействие, разрушение в результате интенсивных ударных нагрузок, движения механических транспортных средств, ударов. Так как бетон хрупкий материал, кромки на швах и стыках надламываются.

Чтобы повысить ударостойкость применяется более прочный бетон армированный стальными волокнами, что способствует равномерному распределению ударного воздействия и правильный подбор шовного герметика.

Эрозия или выветривание, вызывается ветром, водой, обледенением и сопровождается сносом материала с поверхности бетона и оголением заполнителя. Определяется визуально и единственным средством борьбы, своевременная защита поверхности бетона.

ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ДЕФЕКТОВ

Выступы на поверхности бетона (причина: недостаточно жесткая или неправильно установленная опалубка)
Наплывы бетона (причина: недостаточная герметичность опалубки, не квалифицированная укладка, проливы)
Раковины на поверхности бетона (причина: скопление воздуха, воды, недостаток раствора, недостаточно уплотнения бетона, щебеночность – жесткость смеси)
Полости в бетоне (причина: зависание смеси на арматуре и опалубке, в местах технологических швов, при преждевременном схватывании ранее уложенных слоев)

ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ТРЕЩИН

Усадочные трещины (причина: недостаточный уход за свежеуложенным бетоном)
Трещины конструктивного и технологического происхождения (повреждения полученные в результате транспортировки, в процессе строительства, в результате защемления, эксплуатационных нагрузок и т.д.)

ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОВРЕЖДЕНИЙ

Повреждения делятся на группы от степени влияния на несущие способности, рассмотрим коротко все по отдельности.

Строительство бетонных конструкций - фундамента, колонн или несущих стен - подразумевает использование арматуры. Это в разы увеличивает граничную нагрузку на квадратный метр. В свою очередь, армирующие элементы нуждаются в защите от воздействия внешней среды - таким образом продлевается их период эксплуатации. В данной статье мы подробно разберемся в данной технологии.

Зачем нужна защита

Арматуру делают из стали. Но даже самый крепкий металл под воздействием соединений химических начинает ржаветь. Источники коррозии провоцируют возникновение пустот, расположенных внутри конструкции. При сильном разрушении снижаются характеристики прочности бетонного сооружения, появляются трещины, искривления. В запущенном состоянии монолитное изделие разваливается.

Стальные пруты для арматурного каркаса дополнительно обрабатывают антикоррозийным покрытием. Оцинковка притормаживает окислительные процессы, но не оставляет разрушение металла. Тонкую пленку могут повредить при неаккуратной перевозке или небрежном монтаже.

Чтобы нейтрализовать коррозию, нужен защитный слой для арматуры. Дефицит связующего компонента в конструкции уменьшает параметры прочности, долговечности. Оградить сталь от воздействия агрессивной внешней среды – основная задача цемента. Подходящий ярус бетона:

фиксирует каркасные пруты внутри сооружения;
изолирует капризный материал от агрессивной среды (воды, температуры, воздуха);
равномерно распределяет нагрузку.

Если толщина защитного слоя будет недостаточной, то цемент со сталью внутри сооружения станет разрушаться. Перерасход бетона увеличивает строительный бюджет. Качественное усиление должно создать надежный, крепкий барьер от кислорода и химических веществ из цементного раствора. Правильно рассчитанные параметры обеспечат долговечную эксплуатацию.

Характеристики защитного слоя

Пористая структура бетона ограждает металлические стержни каркаса от агрессивной среды. По требованиям ГОСТа строительные материалы и стальные конструкции должны плотно взаимодействовать между собой. Правильная ширина покрытия для прутков гарантирует долговечность сооружения. Избыток увеличивает расход раствора и общую массу строения.

Основные факторы

Толщина защитного слоя арматуры отличается для каждой конструкции. На показатель оградительного яруса влияют 4 фактора:

Характеристики стержней. Чем больше диаметр стальной детали, тем шире бетонный пласт.
Нагрузка на основание. От габаритов и массы конструкции зависит размер защитного слоя для арматуры.
Условия использования. Характеристики окружающей среды (влажность, температура) влияют на ширину яруса цемента.
Роль каркаса. Функции основания бывают рабочими или конструктивными.

Ширину оградительного пласта запрещено определять приблизительно. Минимальный защитный слой бетона не должен быть тоньше сечения прута. Если ярус меньше 10 мм, то сооружение считается незащищенным.

Видео описание

Толщина защитного слоя бетона для арматуры.

Как соблюсти рекомендации

Коэффициенты оградительного яруса закладывают на этапе создания основы. В проекте обязательно учитывают нормативные требования и исключения. Оптимальные данные записывают в план. Каркас нижней конструкции поднимают над землей на минимальную толщину защитного слоя бетона для арматуры. Сетка не должна упираться в подсыпку.

Для получения опор из цемента запрещено использовать недолговечные, влагопроницаемые материалы. Профессионалы рекомендуют остановить выбор на моделях из:

природного камня;
полимерных соединений;
бетона.

При заливке важно распределить раствор равномерно по опалубке. В цементе стоит избегать воздушных пузырей, неровностей и неоднородности. При работе со строительным материалом тяжелых марок каркас дополнительно фиксируют в одном положении. Густая масса может сместить конструкцию, поэтому используют крепежи «звездочки» или «стульчики». Детали цепляют в верхней части сооружения, применяя защелку.

Правильная реставрация

Если на стадии строительства не учитывать толщину заливки, то защитный слой бетона для арматуры может разрушиться. Частичное или полное оголение стальных стержней стоит восстановить. На сложность процедуры влияет размер поражения, условия эксплуатации и геометрические характеристики конструкции.

При небольших поломках реставрацию легче провести штукатурным методом. После удаления поврежденного слоя участки обрабатывают раствором на основе цемента с песком. В смеси обязательно используют дополнительные ингредиенты, которые усиливают устойчивость к влаге, холоду и формированию трещин. К минимальному защитному слою бетона профессионалы рекомендуют добавить 3-4 мм. После полимеризации состава поверхность окрашивают.

Качественно и быстро реставрировать армированные колонны или вертикальные сооружения поможет технология оклейки. После тщательного очищения на пораженный участок покрывают материалом на основе полимеров. У вещества высокие теплоизоляционные характеристики. Сырье отлично держится, защищает стальные прутки от влажности.

Для реставрации горизонтальных плит используют метод бетонирования. Поверхность очищают от остатков разрушения, удаляют стержни со ржавчиной. Сверху устанавливают новую армирующую сетку. Участок заливают цементом, марка которого выше предыдущего. В раствор добавляют полимерные присадки, увеличивающие водоустойчивость состава.

Торкретирование – быстрый метод восстановления разрушенной железобетонной конструкции. После очищения на поверхность из строительной пушки под давлением напыляют реставрационную смесь. Частицы цемента заполняют малейшие щели, трещины, увеличивая прочность и устойчивость к морозам. К недостаткам способа относят перерасход раствора и сложность создания нужной толщины.

Видео описание

Ошибки армирования. Защитный слой арматуры.

Заключение

Защитный слой для арматуры – важная технологическая деталь, обеспечивающая целостность и долговечность железобетонной конструкции. При возведении фундамента, стен и перегородок обязательно учитывают минимальную толщину, избегают перерасхода. Если соблюдать нормативы во время строительства, в будущем можно минимизировать траты на реставрацию.

Для увеличения срока эксплуатации зданий и сооружений требуется защитный слой бетона – это нанесенная прослойка строительного раствора, отделяющая металлическую арматуру монолита от наружной среды. Его толщина утверждается строительными нормативами и зависит от режима эксплуатации, нагрузки, технологии заливки. Нарушение этих требований приводит к активизации коррозионных процессов, ускоренному разрушению конструкций.

Функции

Главная функция защитного слоя бетона – изолирование металлических элементов конструкции от негативного внешнего влияния. Он обеспечивает и другие функциональные преимущества конструкций:

Повышение огнеупорности конструкций с железобетонными элементами;
Фиксация и укрепление металлического каркаса, как несущего элемента железобетонного монолита;
Надежное изолирование металла от атмосферной влаги, талых вод, перепадов температуры и других негативных факторов, ускоряющих коррозию;
Обеспечение совместной работы композита из бетона и металлического каркаса, придание материалу стабильных характеристик.

Защитный слой продлевает срок службы бетонного монолита, снижая затраты на обслуживание, восстановление поврежденных конструкций или сооружений.

От чего зависит толщина защитного покрытия?

От толщины защитного слоя бетона для металлической арматуры зависит его функционал. При этом избыточная толщина приводит к перерасходу материалов и увеличению массы конструкции, что негативно сказывается на качестве и рентабельности строительства. Защитный слой оптимальной толщины зависит от ряда факторов:

Вид сооружения, для которого устраивается защита – обычная стена, основа под бассейн, плиты перекрытий и т.д.;
Расположение арматурных элементов – продольное или поперечное;
Назначение металлокаркаса – он может быть рабочим или конструктивным;
Сечение применяемой арматуры;
Напряженный или ненапряженный тип нагрузки арматурных конструкций;
Степень контакта с внешними факторами, залегание конструкции в грунте, расположение на воздухе.

Правильно подобранная защита оберегает арматуру от коррозии. Улучшает взаимосвязь строительного раствора с металлическим каркасом и ограничивает негативные воздействия.

Нормативные показатели толщины

Чтобы подобрать защитный слой пользуются общепринятым правилом. Оно говорит, что минимальная толщина защитного слоя бетона для арматуры – на 5-7 мм больше ее диаметра. Такое покрытие подходит для монолитных построек, где используется тяжелый раствор.

Создавая защитный слой бетона для арматуры в фундаментах необходимо учитывать, что он не может быть меньше 10 мм. Если в строительную смесь входит щебень более крупной фракции, минимальная толщина равна его размеру.

Если применяемая арматура не имеет предварительного напряжения, то минимальная толщина, в зависимости от эксплуатационных условий составляет:

В помещениях под крышей от 20 мм;
На объектах с завышенным показателем влажности от 25 мм;
На улице от 30 мм, учитываются особенности климата;
На поверхности или в толще грунта от 40 мм.

Для монолитов из железобетона, изготавливаемых на заводе, размер покрытия может быть уменьшен на 5 мм, но не меньше диаметра применяемой арматуры.

При изготовлении ЖБИ действуют дополнительные положения для защитного слоя:

Для бетонов М250 и выше, наименьшая толщина на 5 мм тоньше диаметра прута металлического каркаса;
То же правило применимо для железобетонных конструкций, изготовленных на заводе;
В изделиях с предварительно напряженной арматурной конструкцией наибольший допустимый показатель не превышает 50 мм.

Размер защитного покрытия изменяется в зависимости от видов строительных конструкций из железобетона, согласно СП 63.13330.2012:

Стенки или плиты тоньше 100 мм – 10 мм, с большей толщиной – 15 мм;
Балочные конструкции, перекрывающие плиты или перемычки размером до 250 мм – 15 мм, с большим размером – 20;
Для колонн и других вертикальных конструкций – 20 мм;
Сборные конструкции фундаментов – 30 мм;
Монолитные фундаменты на подготовленной основе – 35 мм;
Фундаментные монолиты, заливаемые без предварительной подготовки – 70 мм.

Защитный слой бетона рассчитывается согласно СП путем применения методик, основанных на магнитной диагностики, не разрушая конструкции. Эти нормативы отражаются в таблице:

Чтобы при заливке точно выдерживать толщину защитного слоя, рекомендуется использовать специальные технологии:

Фиксаторы бетонного слоя. Они представляют пластиковые элементы в виде вертикальных «стульчиков» или круглых «звездочек». Первые применяются для крепления сетки из арматуры, приподнимая ее над опорой. Вторые надеваются на арматуру специальной защелкой, на верхние ряды арматурной конструкции, в результате металл не приближается к опалубке, оставляя место для бетона. Низкая цена фиксаторов и их стандартные размеры делают этот вариант устройства защитного слоя наиболее выгодным.
Сознательное удлинение отдельных стержней армирования, в которые упирается опалубка, в освободившееся пространство заливается бетон.
Закладные в бетоне (сухари) толщина которых равна защитному слою монолита. Эта методика оправдана, если нужно защищать нижнюю часть арматурной конструкции.

Восстановление защитного слоя бетона

Со временем на бетонных и железобетонных монолитах появляются дефекты, вызванные негативными воздействиями. Это приводит к появлению мелких трещин, сколов, расширяющихся со временем, в результате чего защитный слой не выполняет возложенные на него функции. Разрушения возникают под воздействием таких факторов:

Механические нагрузки, превышающие предельные величины, рассчитанные в проекте;
Неудачное применение спецтехники при строительстве;
Нарушения при строительстве фундамента, достройка этажей без перерасчета нагрузки и изменения основания;
Движение и повышенная влажность грунтов;
Плохая гидроизоляция бетонных монолитов.

Главной причиной разрушения являются нарушения технологий и самовольное изменение строительного проекта. Для полного восстановления защитного слоя поврежденного бетона требует выполнения комплекса определенных работ:

Усиление бетонных конструкций;
Монтаж дополнительных поперечных стоек;
Тщательная заделка образовавшихся сколов, трещин;
Реставрация поверхности поврежденного участка.

Для реставрации защитного покрытия бетона применяются цементные растворы высокого качества с использованием опалубки и дополнительного армирования путем установки стальных анкеров или стержней. Работы можно выполнять различными способами:

Штукатурка поврежденной поверхности. Она сначала очищается от грязи и отколовшихся остатков, после на нее относится цементный состав. Для повышения устойчивости к агрессивным воздействиям в раствор вводят морозостойкие и водоустойчивые присадки. Это позволяет избежать появления трещин при схватывании и усадке раствора.
Бетонирование. Удаляются разрушенные части защитного слоя, части арматуры, подвергшейся коррозии, устанавливается новая сетка. Очищенная поверхность покрывается бетоном, соответствующему материалу монолитна, он может быть общестроительного или полимерного типа для повышения водонепроницаемости. Подходит для реставрации плит и других горизонтальных поверхностей.
Оклейка. Заранее очищенная поверхность оклеивается полимерным материалом, с хорошими теплоизоляционными характеристиками. Он идеально защитит арматуру от атмосферной влаги, хорошо держится на поверхности. Применяется для восстановления бетонных покрытий на колоннах и других вертикальных конструкциях.
Торкретирование. Цементный раствор или бетон подается под давлением из пушки, после подготовки поверхности. Позволяет быстро восстанавливать большие поверхности, позволяет идеально заделывать любые трещины, сколы. К недостаткам этой методики относят перерасход раствора и сложности с нанесением слоя строго определенного толщины.

При ремонте рекомендуется увеличить толщину раствора на 5-10 мм, чтобы гарантировать, что он выдержит нагрузки и не начнет снова разрушаться. Особое внимание нужно обратить на смесь, изготавливаемый на цементе высоких марок, для обеспечения качественной адгезии с разрушенной поверхностью.

Защитный слой бетона несет важнейшую функцию по сохранению технических свойств арматуры и монолита, продлевая срок службы зданий и сооружений. При минимальных повреждениях нужно немедленно восстанавливать его, иначе ремонт бетонных элементов займет гораздо больше времени и потребует значительных материальных затрат.

Существуют различные виды разрушений бетонного покрытия. Одним из них являются трещины в бетоне. Они образуются при его быстром твердении из-за сжатия смеси, от излишней механической нагрузки или воздействия негативных факторов. Технология устранения трещин зависит от причины появления, их размера.

Причины появления

Выделим основные причины, почему трескается бетон при высыхании:

Усадка. Этот вид трещин образуется при неправильном составе компонентов смеси или ненадлежащем уходе за свежим бетонным покрытием после заливки, воздействии прямых солнечных лучей;
Перепады температуры в течение суток. Разница может быть 15 ° С и выше. Трещины появляются при бетонировании покрытия длинной более 100 м. Чтобы это исключить, в бетоне устраивают температурные швы;
Осадка. Опасное явление для фундаментов и стен. Возникает при неравномерных нагрузках на конструкции, недостаточно прочном основании. Является причиной внутренних напряжений в бетоне и образованию наклонных растрескиваний, при этом прочность сооружения снижается;
Пучение грунта. Происходит при замерзании почвы в зимнее время и оттаивание весной. Исключить растрескивание можно при глубине заложения подошвы фундаментов ниже слоя промерзания грунта;
Неправильное армирование бетонных конструкций. Нарушение расположения арматуры, несоблюдение толщины защитного слоя бетона. Это становится причиной деформации и коррозии металла, образовании дефектов.

Чтобы исключить возникновение трещин на поверхности бетона после заливки, следует выполнять следующие меры:

Обеспечить наименьшую усадку смеси при отвердении;
Не допускать быстрого высыхания залитого бетона;
Исключить перепады температуры во время твердения;
Исключить механические и химические действующие факторы.

Чтобы оградить свежеуложенный бетон от неприятных воздействий, его укрывают брезентом или пленкой. Это защитит смесь от солнечного нагрева, обеспечит укрытие от дождя и снега. Важно следить за состоянием опалубки, исключить вытекание не отвердевшего раствора. При температуре воздуха выше 5 ° С необходимо поливать бетонную поверхность каждые 8 часов. Применять глубинные вибраторы при укладке толстого бетонного слоя.

Классификация

Рассмотрим классификацию трещин, образующихся в бетоне после заливки:

поверхностные волосяные трещины в бетоне;
температурно-усадочные;
осадочные трещины.

Последние являются самыми опасными, появляются, как результат неравномерной нагрузки на конструкции и могут быть причиной разрушения всего здания.

Наиболее подвержен разрушению бетон конструкций, находящихся на улице. Кроме механических нагрузок их образование обуславливают химические вещества в окружающей среде, негативное воздействие климата.

Допуски

Ширина раскрытия трещин в бетоне — важный фактор для определения технического состояния и несущей способности сооружения. СНиП 52-01-2003 указывает допуски на ширину трещин. Приведем их значения для различных условий:

Из условия сохранения арматуры в бетоне, их ширина не должна быть более 0,3 мм при продолжительном раскрытии, и 0,4 мм при непродолжительном;
Исходя из требований к проницаемости бетона. Это значение не может быть больше 0,2 мм при продолжительном раскрытии и 0,3 мм при непродолжительном;
Для гидротехнических сооружений величина принимается 0,5 мм;
Трещина не должна быть ширине 0,3 мм, при условии, что конструкция находится в агрессивной среде;
Не следует допускать трещины шириной 0,3 мм и выше, если бетонная конструкция армирована металлическими элементами с низкой коррозийной стойкостью.

Материалы для заделки трещин

Заделать потрескавшийся бетонный пол можно смесью цемента и песка с добавкой бутадиен-стирольного латекса. Мелкие волосяные растрескивания в бетоне замазывают цементным раствором. Для устранения широких и глубоких образований в конструкциях используют эпоксидные смолы или герметики, применяют саморасширяющуюся ленту и шнур.

Трещины армируют обрезками проволоки. Для конструкций из бетона, которые подвергаются воздействию влаги, подходящим будет жидкое стекло. В этом старинном методе ремонта оно заменяет эпоксидную смолу.

Применяют специальные составы для ремонта. Ремонтная смесь для бетона включает цементно-песчаный раствор, полимерные добавки из спирта и сульфанола. Их можно заменить клеем ПВА. Подойдут готовые ремонтные составы – Репер, Люгато, Минутен Мортель, клей Константа Гранито.

Способы

Это зависит от ее размеров, происхождения и расположения, от назначения конструкции, места образования.

Ремонт пола и стен

Прежде всего, трещину следует подготовить. Щеткой очищают пыль и грязь, промывают водой. Поверхность должна высохнуть перед нанесением раствора. Его наносят шпателем, затем удаляют излишки, выравнивая шов на одном уровне с поверхностью пола. Глубокие трещины заполняют эпоксидной смолой или укладывают в них расширяющийся герметик.

Если в полу образовалась большая дыра, и видна арматура, придется производить более сложные действия. После удаления осколков бетона и пыли нужно обработать металлические элементы антикоррозийным составом. Для увеличения прочности покрытия в отверстие укладывают куски проволоки.

Всю поверхность дыры покрывают грунтовкой. Не дожидаясь высыхания, заливают цементную ремонтную смесь. При необходимости толстого слоя выполняют в 2-3 приема, смачивая каждый слой водой. При уплотнении выполняют вибрирующие движения для заполнения полостей.

Заделанную поверхность выравнивают шпателем или гладилкой, придавая ей ровный гладкий вид. В дальнейшем покрытие можно отшлифовать и покрыть отделочным составом, чтобы скрыть дефект.

Ремонт стен производят инъекционным методом. При этом связующий раствор подается в образовавшуюся полость при помощи шприца. Нагнетаемая под давлением смесь плотно заполняет трещину и образует надежное ее скрепление.

Использование герметика и саморасширяющейся ленты или шнура

Для этого нужно приобрести шнур нужной толщины, монтажный пистолет, герметик. Подготавливаем трещину. Далее укладываем шнур. Заполняем свободное пространство герметиком. Излишки убираем шпателем. Получаем надежное соединение, не пропускающее воду.

Наибольшая популярность присуща герметику ЭЛАСТОСИЛ, российского производства, французский Рабберфлекс и лента ПЛУГ, так же отечественного производителя.

Заделка трещин в наружных бетонных покрытиях

Заделка трещин в бетоне, уложенном под открытым воздухом, требует особой тщательности и применения прочных материалов. Здесь используют различные смолы, отвердители.

Подготовительные работы включают расшивку швов, нарезку поперечных прорезов длиной 100-150 мм, прорезанных через 400 мм. Далее производим следующее: сметаем обрезки бетона, удаляем пылесосом пыль. Поверхность покрываем грунтовкой. Можно использовать грунт бетоноконтакт для наружных работ. Нарезанные канавки фиксируем скобами.

Для ремонта используем эпоксидные смолы. Заделываем трещину и канавки со скобами смолой, быстро выравниваем. Смола твердеет в течение 10 минут. Отремонтированную поверхность присыпаем песком, который удаляем пылесосом перед дальнейшей отделкой.

Лучшими считают отечественные смолы марки ЭД-16, ЭД-20, немецкая UZIN KR 416, чешский состав EPOXY 520, итальянская SIKA.

Один из способов ремонта бетонного покрытия — торкретирование. Метод предполагает нанесение слоя строительного материала под давлением на всю поверхность. При обработке бетонных стен ремонтная смесь имеет в качестве основного компонента цемент. Для повышения прочности и лучшей адгезии в нее добавляют битум, синтетические смолы, латекс.

Этот метод невозможно применять в домашнем ремонте, так как он требует специального оборудования. Торкретирование хорошо зарекомендовало себя при ремонтно-восстановительных работах, реконструкции различных сооружений и их усилении.

Строительные конструкции требуют внимания при возведении и эксплуатации. Чтобы предотвратить образование трещин, соблюдают правила укладки бетонной смеси, не нарушать пропорции входящих компонентов, не подвергать незастывший бетон механическим воздействиям.

Своевременный осмотр конструкций позволит определить момент начала разрушения и предотвратить его на ранней стадии.

Независимо от назначения железобетонные конструкции и монолитные дома возводятся с соблюдением множества различных правил для достижения проектных показателей. Рассмотрим, для чего необходимо соблюдать защитный слой бетона для металлической арматуры. Ознакомимся с факторами, которые оказывают влияние на толщину функционального барьера. Читайте до конца и Вы узнаете о рекомендациях из СНиП и СП, как можно восстановить поврежденную оболочку.

Техническая значимость ограничений

Прежде всего нужно разобраться, для чего необходимо выдерживать защитный слой при монтаже опалубки и сборке армирующего каркаса. До сих пор чаще для усиления монолитных конструкций используется железная арматура, которая склонна к корродированию. То есть прутья нуждаются в укрывании бетонной массой от воздействия окружающих условий, которые провоцируют появление ржавчины.

При более детальном рассмотрении корродированный металл увеличивается в размерах. Из-за этого стальные стержни перестают справляться с несущей функцией и увеличивается нагрузка на бетонную оболочку изнутри. В результате происходит полное разрушение монолита и потеря его проектных характеристик.

Защитный слой бетона для арматуры способствует решению следующих задач:

улучшение жаропрочности конструкций из железобетонных изделий;
упрочнение положения армирующего каркаса в теле монолита;
изоляция металла от перепадов температур и влажности, механического и химического воздействия;
равномерное распределение механической нагрузки на ЖБИ;
обеспечение возможности использования крепежа анкерного типа без риска повреждения и оголения армирующих стержней.

Суммарно защитный слой бетона – это оболочка армирующего каркаса, который выполняет кроме упрочняющей роли несущую функцию. Улучшенная фиксация металлических стержней обеспечивает стабильность конструкциям. Надежный барьер из минерального композита препятствует образованию разрушительной ржавчины, что в итоге положительно сказывается на долговечности строений.

Факторы влияющие на размер оболочки

Поняв что такое защитный слой бетона и для чего он необходим, можно приступать к определению его толщины.

Рассмотрим, от чего зависит параметр, к чему приводят отклонения от оптимальных значений. На этапе проектирования специалисты ориентируются на действующие рекомендации из СП 63.13330 от 2012 и СНиП 52-01 от 2003 года. В документах определены основные данные, от которых зависит искомый параметр:

технические характеристики и поперечное сечение арматурных прутов;
фактическое расположение стальных стержней: продольное или поперечное;
функциональная значимость армирующего каркаса: рабочая либо конструктивная;
заданное состояние арматуры: обычное либо предварительно напряженное;
вид конкретного железобетонного изделия;
проектная нагрузка на рассматриваемых элемент;
физические параметры монолитного образца;
условия эксплуатации относительно окружающей среды.

При самостоятельной заливке бетона часто оптимальные значения толщины защитного слоя бетона для арматуры нарушаются. Экономия на минеральном компоненте способствует снижению долговечности барьера.

Если превысить рекомендуемый параметр, то ухудшается не только проектная прочность, но увеличивается смета по расходным материалам.

Многие мастера на рабочей площадке за ориентир принимают диаметр арматурного прутка с запасом в 5-7 мм. Это часто бывает оправданным при использовании тяжелого раствора. Также актуальным может быть соответствие фракции гравия или щебня, если размер превышает 10 мм. В своде строительных норм и правил за минимальное расстояние от арматуры до края бетона в зависимости от условий эксплуатации принимаются (в мм):

10 – ненагруженные и не несущие элементы;
20 – внутри сухих помещений;
25 – в условиях переменной влажности в пределах здания;
30 – на открытом воздухе (в зависимости от суровости условий минимальный предел может быть увеличен);
40 – погруженные в грунт конструкции и на поверхности земли.

Эти параметры корректируются с учетом следующих моментов:

Сечение стальных стержней. Толщина защитного слоя должна превышать диаметр арматуры.

Сборные элементы заводского производства. Для таких железобетонных изделий рекомендованные нормы исходя условий эксплуатации допустимо снижать на 5 мм.
Тяжелый бетон. Если используется для заливки опалубки раствор с марочной прочностью М250 и выше, то за расчетное сечение арматурного стержня может быть взят диаметр уменьшенный на 5 мм.
Предварительно напряженная арматура. Максимальный предел по толщине защитного слоя бетона составляет 50 мм.

Относительно вида конкретного железобетонного изделия минимальная толщина барьера из бетона для арматуры по СП будет выглядеть следующим образом (в мм):

10-15 – поперечные элементы для распределения нагрузки;
10/15 – стены и перекрытия до 100/ более 100 мм;
15/20 – балки, перемычки, ребра жесткости на плитах до 250/ свыше 250 мм;
20 – стоечные элементы и колонны, архитектурные опоры;
30 – конструкции, которые планируется эксплуатировать без защитной отделки.

Защитный слой бетона для арматуры в фундаменте в соответствии с правилами в СП и СНиП. Нижние пределы перечислены в таблице:

Предел	Описание условий
30	Продольная арматура в фундаментных блоках для устройства сборного фундамента.
35	Продольное расположение стальных стержней с бетонной подготовкой
40	С подосновой в виде стяжки
70	Продольное расположение арматурных прутков в монолитной конструкции

Относительно заданного состояния минимальный защитный слой бетона для арматуры зависит от ее поперечного сечения. Так, если это продольные обычные прутки или пучок, то соблюдается один диаметр (прутка или пучка соответственно). Для предварительно напряженных арматурных элементов значение вдвое увеличивается. При этом толщина оболочки поверх каната не должна быть меньше 20 мм, а в случае со стержнями – 40 мм.

Во время заливки раствора отслеживают размер оболочки разными способами. Здесь можно установить специальные фиксаторы или собрать опалубку высотой до нужного уровня. Нижний слой соблюдается на этапе формирования армирующего каркаса. Его опирают на заранее сформированные цементные подставки либо альтернативные приспособления.

Несколько слов про восстановительный процесс

Защитный слой арматуры в бетоне по тем или иным причинам нередко разрушается. Это явление необходимо своевременно остановить и произвести ремонтные работы. Сначала устраняется ржавчина, отслоения, грязь и пыль. Далее арматура покрывается антикоррозионным составом, а рабочий участок монолита обрабатывается грунтовкой. Восстанавливается ЖБИ посредством цементной штукатурки, бетонного раствора, альтернативными материалами на основе полимеров или методом торкретирования (подача смеси под давлением). В любом случае прочность выбранного состава должна быть равной показателю ремонтируемой конструкции.

Видео описание

В этом видео специалист подробно рассказывает про влияние толщины защитного бетонного слоя для арматуры на долговечности железобетонных конструкций:

Коротко о главном

Оголенная арматура со временем начинает корродировать и разрушаться, что негативно сказывается на общем состоянии монолита.

Чтобы продлить срок эксплуатации ЖБИ важно сформировать защитный слой из бетона нужной толщины.

Для определения расстояния от металлического каркаса до поверхности монолитного изделия существуют нормативные документы.

Параметры зависят от диаметра арматуры, ее состояния и расположения, габаритов изделий, их назначения и условий эксплуатации.

Если бетонная оболочка разрушилась, то ее можно восстановить с помощью цементных либо полимерных составов с аналогичной прочностью.

Читайте также:

Разрушение защитного слоя бетона

ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

ФИЗИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

МЕХАНИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ДЕФЕКТОВ

ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ТРЕЩИН

ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОВРЕЖДЕНИЙ

Зачем нужна защита

Характеристики защитного слоя

Основные факторы

Рекомендуемые нормы

Видео описание

Как соблюсти рекомендации

Правильная реставрация

Видео описание

Заключение

Функции

От чего зависит толщина защитного покрытия?

Нормативные показатели толщины

Восстановление защитного слоя бетона

Причины появления

Классификация

Допуски

Материалы для заделки трещин

Способы

Ремонт пола и стен

Использование герметика и саморасширяющейся ленты или шнура

Заделка трещин в наружных бетонных покрытиях

Техническая значимость ограничений

Факторы влияющие на размер оболочки

Несколько слов про восстановительный процесс

Видео описание

Коротко о главном