Защитный слой бетона и его функции
Отличительные свойства железобетона объясняются уникальным сочетанием физических и химических свойств его составляющих. Каркас из металла работает на растяжение, массив бетона обладает высокой прочностью к сжатию. Коэффициент температурного расширения у них одинаковый. Застывший раствор превращается в массив искусственного камня с щелочной средой, которая становится отличной изоляцией для стальных элементов каркаса от коррозии. Эта изоляция действует, когда после бетонирования получается расстояние между прутьями арматуры и поверхностью готового изделия достаточное, чтобы предотвратить проникновение воды, кислорода, других агрессивных веществ через поры бетона к поверхности металлических изделий. Минимальная величина этого расстояния (обычно 10-40 мм), называемая защитным слоем, зависит от условий дальнейшей эксплуатации железобетонного изделия или конструкции и влияния различных факторов.
Соблюдение защитного слоя, это гарантия, прочности и надежности возводимой конструкции.
Строительными нормами определены требования к толщине защитного слоя. Ведь толстый слой усиливает нагрузку на каркас, увеличивает вес конструкции и обходится дороже, а тонкий – частично утрачивает свои функциональные характеристики. На определение необходимой толщины бетона влияет:
- тип возводимой конструкции (стена, колонна, лестница, фундамент, перекрытие);
- диаметр используемой арматуры;
- внешняя среда и климатическая зона (температурный диапазон, максимумы и перепады; влажность; наличие контакта с землей и другие).
Согласно стандартам в наиболее распространенных случаях для регулирования защитного слоя бетона актуальны следующие рекомендации по его толщине:
- помещения обычной или пониженной влажности – минимум 20 мм;
- влажные помещения без гидрозащиты – 25 мм и более;
- незащищенные наружные поверхности зданий – не меньше 30-40 мм;
- заглубленная в грунт часть конструкции, не имеющая дополнительной защиты – 40-76 мм;
- фундамент – от 40 мм;
- перекрытия до 25 см толщиной – от 12 мм; более утолщенные – от 17 мм.
Специальные магнитные датчики контроля помогают узнать реальную глубину залегания арматуры в готовых железобетонных конструкциях.
Чем обеспечивается защитный слой?
Расположение элементов армирующего каркаса перед бетонированием может быть выверенным, с соблюдением нужного расстояния до стенок опалубки и основания. Но не исключена возможность смещения отдельных элементов от потока свежего бетона при заполнении и уплотнении объема. На всех стадиях получения железобетонной конструкции положение металлических элементов и всего каркаса останется стабильным, если будут использоваться фиксаторы защитного слоя арматуры. Поговорка о малом, но не менее дорогом, золотнике очень актуальна в применении к ним.
Положительные качества изделий и преимущества от их использования:
- Фиксаторы изготавливают из прочного пластика – материала, устойчивого к коррозии, перепадам температуры, воздействию агрессивных веществ.
- Прочность изделий позволяет сохранять стабильность геометрической формы и размеров, создавать усиленный армирующий каркас для нагруженных конструкций.
- Универсальность – их можно подобрать для любого вида и размера арматуры, различного способа ее крепления, обеспечения нужной толщины защитного бетонного слоя.
- Пластиковые подставки для арматуры также применяют при бетонировании конструкций с каркасной основой из композитных материалов.
- Массово производимые фиксаторы взаимозаменяемы.
- Металлический каркас будущей железобетонной конструкции собирается легко, быстро, без применения сварки или проволоки для фиксирования определенного положения прутьев относительно друг друга и опалубки.
- Исключают появление каркасной сетки над бетонной поверхностью и удерживают ее в зафиксированном положении.
- Опора для металлической арматуры не дает растрескиваться бетону, потому что минимизирует искривление и деформацию прутьев под значительным весом сооружения.
- Помогают поддерживать постоянной необходимую толщину защитного слоя.
Изготовленные из пластика фиксаторы являются расходным материалом, который остается в залитом бетоне. Очень редко, являясь элементом опалубки, подставка под арматуру может быть многоразового использования. Работа с таким изделием (например, фиксатор арматуры типа конус) предусматривает демонтаж и заполнение раствором оставшейся полости.
Ориентация арматуры влияет на классификацию применяемых вместе с ней фиксаторов, которые могут быть:
- опорными – для фиксации положения каркаса в горизонтальной плоскости;
- стеновыми – для вертикально направленной арматуры (наиболее применяемый — фиксатор арматуры звездочка);
- универсальными – сочетающими возможности первых видов;
- специальными – для применения в особых случаях и конкретных ситуациях; к таким фиксаторам можно отнести заглушки и трубки, которые создают необходимую полость в бетоне и обеспечивают нужное расстояние до арматуры от поверхности будущего изделия.
Оптимальный принцип размещения фиксаторов в теле будущего изделия – шахматный порядок. При таком расположении рекомендуемый интервал между ними – 50-90 см. Конкретное значение подбирается с учетом габаритов металлического каркаса, сечения его прутьев и особенностей конструкции самих фиксаторов. Согласно строительных правил обычный расход фиксаторов арматуры составляет 4-10 шт/м2.
Сетка на пластиковых подставках для арматуры, расставленных в шахматном порядке, через 80 см, расход 5 штук на метр квадратный.
Описание конструкции
Продукция обладает рядом преимуществ:
- Устойчивость к перепадам температуры, что дает возможность использовать в различных климатических условиях;
- В производственном процессе соблюдаются все технические условия;
- Габариты и толщина стенок каждой детали обладают стандартными размерами и соответствуют строительным нормам;
- Срок эксплуатации не ограничивается;
- Изготовление с экологически чистых материалов.
Чтобы в самостоятельном порядке выбрать фиксаторы, следует знать:
- Толщину защитного слоя (расстояние от арматуры до соответствующих граней сооружения). Такую информацию можно найти в техническом задании или проекте.
- Диаметр прутьев арматуры.
- В зависимости от подготовленности поверхностей может понадобиться пластиковая подставка под арматуру (основание). Это нужно для монтажа на сыпучих поверхностях либо в качестве части гидроизоляционного шара.
- Площадь слоя бетона. Данную величину необходимо знать, чтобы рассчитать требуемое количество изделий на объект.
Виды фиксаторов
Производители представляют впечатляющий ассортимент изделий различных типов. Производство пластмассовых фиксаторов для арматуры постоянно представляет новые разработки. Дорабатываются и совершенствуются уже хорошо известные конструкции. Рассмотрим подробнее самые популярные из них.
«Кубик»
Универсальный закладной элемент, выдерживающий большие нагрузки благодаря утолщенной стенке. Усиленный вариант фиксаторов, может служить в качестве подпорки для арматуры диаметром до 40 мм, и обеспечивать защитный слой от 35 до 80 мм. Самым популярным считается фиксатор кубик с толщиной стенки 2,1 мм, обеспечивает защитный слой размером 35, 40, 45 и 50 мм, используется для арматуры диаметром не выше 28 мм.
«Стульчик»
Самые распространенные опорные фиксаторы для металлической арматуры при армировании перекрытий, полов и других горизонтальных плоскостей. По форме это цилиндрический бочонок с четырьмя пазами и разомкнутыми перемычками вверху. Обычный вариант имеет 4 ножки, усиленный – 5. Фиксатор для арматуры – “стульчик”, имеет фиксированный размер, и может обеспечивать защитный слой в размере – 15, 20, 25, 30, 35 и 40 мм, выбор необходимого размера осуществляется согласно требований чертежа армирования конструкции. Данный вид фиксатора подойдет для арматуры диаметром от 4 до 14 мм.
«Елочка»
Доработанный вариант стульчика, у которого вверху 2 пары наклонных перемычек. Изделия позволяют получить 4 различных слоя необходимой бетонной защиты – 20, 25, 30 и 35 мм. Подойдут для металлических прутов диаметром до 20 мм.
«Конус»
Фиксатор устанавливают на концах трубки. Роль трубки – образовать сквозное отверстие в массе заливаемого бетона для стяжного болта опалубки. Функция конуса – не дать бетону попасть внутрь трубки. После снятия опалубки конус можно использовать повторно.
«Звездочка»
Распространенное изделие в монолитном строительстве, получившее такое название благодаря внешнему виду, напоминающему звезду. Предназначен для вертикальной фиксации армирующего каркаса и создания зазора между ним и опалубкой. Фиксатор звездочка помогает получить один вариант толщины бетонной защиты, величиной от 15 до 75 мм. Применяются для арматур диаметром от 4 до 22 мм.
«Стойка»
Цилиндрический фиксатор арматуры стойка очень напоминает кубик. Устанавливая его друг на друга можно в одной точке, но на разных уровнях, удерживать несколько рядов арматурной сетки.
Важно! Если бетонная поверхность будет формироваться на слое гидроизоляции или на сыпучей основе, рекомендуется использование дополнительного фиксатора «основание». Оно не дает опорным ножкам или корпусу основного изделия пробить слой гидроизоляции; предотвращает нежелательное погружение фиксатора в сыпучий песок или гравий с неминуемым нарушением равномерности защитного слоя на этом участке.
Самодельные фиксаторы и опоры для арматуры
Желание сэкономить, небольшие объемы индивидуального строительства, невозможность приобретения или срочность выполнения работы побуждают к использованию в качестве подставки под арматуру подручных средств (кирпич, тротуарная плитка, деревянный брус, брусчатка) и различных приспособлений, изготовленных самостоятельно.
Примечание! У древесины и кирпича водопоглощение повышенное. Деревянные бруски еще и разбухают впоследствии, а в будущем вообще разрушаются. Поэтому такие варианты подставок неприемлемы, так как в районе их установки железобетонная конструкция теряет надежность.
Часто из бетона самостоятельно отливают бруски или элементы нужной формы. Их преимущества – хорошая схватываемость с заливаемым бетоном из-за одинаковой структуры, очень высокие показатели прочности. Главный недостаток – подпорка надежно не фиксирует каркас, который может сдвинуться при подаче раствора в рабочую зону.
Умельцы могут также использовать следующие фиксаторы для арматуры, изготовленные своими руками:
- пластмассовый фиксатор из канализационной пластиковой трубы, в которой сделаны необходимые пазы или отверстия для укладки арматуры;
- подрозетники с пропилами для фиксации арматуры и без них.
Пластмассовые закладные фиксаторы упрощают процесс самостоятельного монтажа металлического армирующего каркаса и значительно ускоряют его. После заливки бетоном каркас имеет гарантированный защитный слой со всех сторон. Это является залогом долгой и безопасной эксплуатации полученной железобетонной конструкции или отдельного ее элемента. И простые пластиковые фиксаторы для арматуры помогают в достижении этого результата.
В тандеме с фиксаторами защитного слоя удачно работают различные пластиковые переходники. Они увеличивают опорную площадь каркаса на сыпучих поверхностях, помогают регулировать размеры бетонного слоя защиты, расширяют возможности оптимального использования стандартных фиксаторов без затрат на дополнительные узкоспециализированные изделия.
Из чего можно сделать фиксаторы своими руками
Из обрезков трубы
Можно взять обрезок пластиковой трубы, просверлить по бокам отверстия, чтобы установить фиксатор на перекрестье армирующей сетки. Фиксирующий элемент может использоваться для удерживания одного прута, придется просверлить не четыре отверстия, а два.
Из прутка
«Лягушка» устанавливается между армирующими сетками для крепления верхнего ряда. Изделие обеспечивает дополнительную прочность всей конструкции. Если сравнивать с обвязкой армирующей конструкции на «солдатиков» (вертикально установленные обрезки металлических прутьев), метод значительно ускоряет монтаж.
Из прутка и металлических колец
Вид «лягушки», но имеет отличия — металлический прут, который устанавливается в кольцо из такого же материала, заливается бетон. Используется для крепления верхнего этажа армирующей сетки. Фиксирующий элемент — кольцо. На него укладывается арматурная сетка. В нижней части крепиться П-образный прут к металлическому каркасу.
Из чего нельзя делать фиксаторы
Плохие материалы для деталей — дерево: подставки из мелких дощечек, установленные колышки, уложенная пластинками многослойная фанера, ДСП. Причины: дерево очень сильно впитывает влагу, может сказаться на качестве бетона из-за быстрого просушивания; имеет плохую прочность, пропитанное влагой, только ухудшается.
Нельзя использовать пластиковые бутылки, обладают плохой несущей способностью, при заливке бетона бутылку раздавит.
Кирпич — не самый удачный вариант. Причины: впитывает жидкость, по прошествии времени разрушается.
Выбор фиксаторов – совет от мастера
В своей 10 летней практике, в монолитном строительстве, довольно часто сталкивался с проблемой бракованных фиксаторов. После установки их под арматурную сетку, после наступая на неё, подставки просто разлетались по сторонам. Они разламывались на половину, и сетка опускалась на опалубку. Так же был случай и с фиксаторами «звездочка», во время установки на армирующую сетку, они просто разлетались, пол мешка просто в воздух. Проблема заключалась в некачественной пластмассе, она была хрупкой.
Советую во время покупки, открывать мешок с пластиковыми подставками и проверять их. Если это стульчик, станьте на него, он не должен разломаться, может только согнутся. Фиксатор звездочку, попробуйте одеть на что-то подходящего диаметра, согните её, она не должна ломаться. Пластмасса должна быть пластична, и в то же время крепка. Если все в порядке покупайте.
В настоящее время ассортимент фиксаторов под арматуру просто огромен, и с каждым годом он все время растет. Появляются новые фирмы, новые формы, но цель у них остается все та же, это обеспечить необходимый защитный слой арматуре, чтобы возводимая вами конструкция получилась прочной и надежной.
