Бетонное покрытие - Concrete cover
Бетонное покрытие в железобетоне - это наименьшее расстояние между поверхностью встроенной арматуры и внешней поверхностью бетона ( ACI 130). Глубину бетонного покрытия можно измерить крышкой .
Назначение бетонного покрытия
Бетонное покрытие должно иметь минимальную толщину по трем основным причинам:
- для защиты стальных арматурных стержней (арматуры) от воздействия окружающей среды с целью предотвращения их коррозии ;
- обеспечить теплоизоляцию , защищающую арматурные стержни от огня, и;
- чтобы арматурные стержни встраивались в достаточное количество, чтобы они не соскальзывали под нагрузкой.
Преждевременное разрушение корродированной стальной арматуры и расширение продуктов коррозии железа вокруг арматурных стержней являются одними из основных причин деградации бетона. Из углеродистой стали арматурных стержней защищен от окисления атмосферного кислорода высоким рН бетона интерстициальной воды. Поверхность железного прутка пассивируется до тех пор, пока значение pH выше 10,5. Пресная цементная вода имеет pH около 13,5, тогда как pH выделившейся цементной воды около 12,5 регулируется растворением гидроксида кальция ( портландита ). Углекислый газ, присутствующий в воздухе, медленно диффундирует через бетонное покрытие по арматурному стержню и постепенно вступает в реакцию с гидроксидами щелочных металлов ( КОН , NaOH ) и гидроксидом кальция, что приводит к карбонатизации гидратированного цементного теста. В результате pH цемента падает, и когда его значение ниже 10,5 - 9,5, поверхность стали больше не пассивируется и начинает корродировать. Таким образом, требуется достаточная толщина бетонного покрытия, чтобы замедлить процесс карбонизации арматурного стержня. Минимальный размер бетонного покрытия будет зависеть от встречающихся условий окружающей среды и должен быть толще, если бетон также подвергается воздействию влаги и хлоридов (близость к морю, использование антиобледенительной соли для мостов или дорог и т. Д.). Высококачественный бетон, изготовленный с низким соотношением воды и цемента (в / ц), будет иметь более низкую пористость и будет менее проницаемым для воды и проникновения агрессивных веществ (растворенный кислород, хлорид и т. Д.). Более толстое покрытие или более компактный бетон также уменьшат диффузию CO 2 в бетон, лучше защищая его от карбонизации и поддерживая более высокий pH в течение более длительного периода времени, тем самым увеличивая срок службы арматуры.
Структурные приложения
Бетонные покрытия часто используются при строительстве коммерческих зданий, домов, мостов, муниципальных образований, формирования бордюров и других объектов или проектов, требующих длительного срока службы . Бетонные и стальные арматурные стержни объединяются для создания прочных и упругих конструкций следующими способами:
- При контакте друг с другом цементная паста и стальная арматура образуют нереактивную поверхностную пленку, предотвращающую коррозию.
- Арматурные стержни или балки могут быть стратегически размещены по всему бетону для достижения необходимой опорной системы.
- Связь, созданная при использовании арматуры и бетона, также может быть отнесена к ребристой поверхности арматуры. Это позволяет передавать напряжения от бетона к стали и от стали к бетону.
- Бетон и сталь имеют одинаковые коэффициенты теплового расширения. При замораживании или нагревании они сжимаются и расширяются аналогичным образом, сохраняя необходимую структуру.
Руководящие указания
Национальные нормы и правила также определяют минимальные требования к покрытию, основанные на соответствующих местных условиях воздействия.
| Страна | Конкретный кодекс | Диапазон бетонного покрытия (мм) |
|---|---|---|
| Великобритания | BS: 8110 | 25-50 |
| Европа | EN 1992 (EC2) | диаметр +10 - 55 |
| Соединенные Штаты Америки | ACI: 318 | 40-75 |
| Австралия | AS: 3600 | 15-78 |
| Индия | IS 456 (2000) | 20-75 |
Парадокс
Для защиты арматуры от коррозии в агрессивных средах требуется большая глубина покрытия (50–75 мм), но толстое покрытие приводит к увеличению ширины трещин в изгибаемых железобетонных элементах. Большая ширина трещин (более 0,3 мм) допускает проникновение влаги и химическое воздействие на бетон, что может привести к коррозии арматуры и разрушению бетона . Следовательно, толстые чехлы поражают ту самую цель, для которой они предназначены. Существует необходимость в разумном балансе требований к глубине покрытия и ширине трещины.
Возможное экономическое решение этого парадокса - размещение второго слоя коррозионно-стойкой арматуры, такой как арматура из нержавеющей стали или сетки, или арматура FRP в бетонном покрытии для распределения трещин.
Способы ведения галереи обложек
Пластиковые барные стулья, поддерживающие тяжелую арматуру на подвесной плите.
Крошечные дистанционные держатели (стулья) из бетона.
Пластиковые подложки.
Последствия слишком маленького покрытия - плохой бетон.
