Бетонное покрытие в железобетоне — это наименьшее расстояние между поверхностью встроенной арматуры и внешней поверхностью бетона ( ACI 130 ). Глубину слоя бетона можно измерить с помощью измерителя покрытия . Целью бетонного покрытия является защита арматуры от коррозии, огня и других потенциальных повреждений.
Требуемое бетонное покрытие зависит от нескольких факторов, включая условия окружающей среды, которым будет подвергаться конструкция, размер арматурной стали, прочность бетона и тип возводимой конструкции. Как правило, арматурные стержни большего диаметра требуют большего бетонного покрытия, чем меньшие.
В большинстве случаев местные строительные нормы и технические стандарты определяют минимально необходимое бетонное покрытие для различных типов конструкций. Важно придерживаться этих требований, чтобы обеспечить безопасность и долговечность конструкции.
Бетонное покрытие должно иметь минимальную толщину по трем основным причинам:
Преждевременный выход из строя корродированной стальной арматуры и распространение продуктов коррозии железа вокруг арматуры являются одними из основных причин деградации бетона. Углеродистая сталь арматуры защищена от окисления кислородом воздуха благодаря высокому pH поровой воды бетона. Поверхность железного стержня пассивируется до тех пор, пока значение pH выше 10,5. Свежая цементная вода имеет pH около 13,5, тогда как pH выделяющейся цементной воды ~ 12,5 контролируется растворением гидроксида кальция ( портландита ). Углекислый газ , присутствующий в воздухе, медленно диффундирует через бетонное покрытие над арматурой и постепенно реагирует с щелочными гидроксидами ( KOH , NaOH ) и гидроксидом кальция, приводя к карбонизации гидратированного цементного теста. В результате pH цемента падает, и когда его значение ниже 10,5–9,5, стальная поверхность перестает пассивироваться и начинает корродировать. Таким образом, необходима достаточная толщина бетонного покрытия, чтобы замедлить процесс карбонизации в направлении арматуры. Минимальное покрытие бетона будет зависеть от условий окружающей среды и должно быть толще, если бетон также подвергается воздействию влаги и хлоридов (близость к морю, использование противообледенительной соли для мостов или дорог, ...). Высококачественный бетон, изготовленный с низким соотношением воды и цемента (В/Ц), будет иметь меньшую пористость и будет менее проницаем для воды и проникновения агрессивных веществ (растворенного кислорода, хлоридов и т. д.). Более толстое покрытие или более плотный бетон также уменьшают диффузию CO 2 в бетоне, лучше защищая его от карбонизации и поддерживая более высокий уровень pH в течение более длительного периода времени, увеличивая тем самым срок службы арматуры.
Бетонные покрытия часто используются при строительстве коммерческих объектов, домов, мостов, муниципалитетов, формирования бордюров и других мест или проектов, требующих долговечности и долговечности . [2] Бетонные и стальные арматурные стержни в сочетании создают прочные и устойчивые конструкции следующими способами:
Национальные нормы также определяют минимальные требования к покрытию, основанные на соответствующих местных условиях воздействия.
Большая глубина покрытия (50–75 мм) необходима для защиты арматуры от коррозии в агрессивных средах, но толстое покрытие приводит к увеличению ширины трещин в изгибаемых железобетонных элементах. Большая ширина трещин (более 0,3 мм) приводит к проникновению влаги и химическому воздействию на бетон, что приводит к возможной коррозии арматуры и разрушению бетона . Таким образом, толстые обложки противоречат той самой цели, ради которой они созданы. Существует необходимость в разумном балансе требований к глубине покрытия и ширине трещины.
Возможным экономичным решением этого парадокса является размещение второго слоя устойчивой к коррозии арматуры, такой как арматура или сетки из нержавеющей стали или арматура из стеклопластика, в бетонном покрытии для распределения трещин.
