Snad nejuniverzálnější, a proto nejoblíbenější mezi soukromými developery, je pásový základ. Odrůda desky se v poslední době používá poměrně široce. Organická kombinace monolitického betonu a správně instalovaného výztužného rámu poskytuje spolehlivý základ pro další výstavbu. Ale výztužné pruty, které dodávají železobetonové konstrukci potřebnou prostorovou tuhost, samy o sobě vyžadují určitou ochranu. To klade další požadavky na vytvoření rámu. Přesněji řečeno, musí být zachována ochranná vrstva betonu pro výztuž v základu. To není maličkost, jak by si někteří začínající stavitelé mohli myslet. A tloušťka této vrstvy se také řídí určitými pravidly, o kterých bude pojednáno v této publikaci.
1. Proč je potřeba betonová ochranná vrstva?
Pokud se podíváte na výkresy nebo fotografie správně nainstalovaných výztužných rámů budoucích železobetonových konstrukcí připravených pro lití malty, okamžitě si všimnete, že výztužné tyče se nikdy nedotýkají stěn bednění. Po zalití betonem a jeho vyzrání se tedy mezi kovovými díly a okrajem konstrukce vždy získá vrstva o určité tloušťce. V technické dokumentaci a ve stavební praxi se jí říká „ochranná vrstva“. Výztužný rám kompenzuje nevýhodu betonu – nízkou pevnost při tahovém nebo lomovém zatížení. To znamená, že spolehlivost konstrukce stejně závisí na kvalitě betonáže a na správnosti jejího vyztužení. Samotné výztužné tyče, vyrobené v souladu s GOST, mají nezbytnou bezpečnostní rezervu a jsou navrženy pro dlouhodobý provoz. Ocel však není odolná vůči účinkům chemických sloučenin a vlhkosti, není možné se zcela zbavit koroze. Pokud vyrobíte rám z kovu, který nepodléhá korozi, pak se taková konstrukce stává extrémně nákladnou – nerentabilní. Pro minimalizaci negativního dopadu na kov se používají metody antikorozní úpravy armovacích tyčí – galvanizace a oxidace. Ale ani takový přístup nelze nazvat levným a neposkytuje absolutní pojištění proti vzniku korozních procesů. Důvodem je skutečnost, že ochranný film není příliš pevný, protože jeho tloušťka je pouze několik mikronů. Neopatrná přeprava nebo svařování proto snadno poškodí celistvost povlaku. Ztrácí se také ochrana na koncích, kde jsou tyče odříznuty.
Dalším nebezpečím pro ochrannou vrstvu na výztuži jsou plniva do betonové malty, což je drť nebo štěrk. Při plnění bednění s výztužným rámem instalovaným v něm hrubým betonovým roztokem ostré hrany kamene snadno poškodí galvanickou nebo zinkovou vrstvu. Je koroze výztužné klece skutečně nebezpečná? Možná v tom není žádný velký problém? Bohužel, nebezpečí je opravdu velké. A nejde ani tak o to, že samotné pruty ztrácejí své pevnostní charakteristiky – bude trvat hodně času, než se taková ztráta projeví (i když tento aspekt nelze zanedbat). Ale koroze uvnitř železobetonové konstrukce nevyhnutelně vedou ke vzniku vnitřních dutin. Zpočátku zdánlivě malé, ale poměrně rychle se rozšiřující a měnící se v trhliny, které pod vlivem vlhkosti a negativních teplot vedou k erozi, destrukci a prolévání betonu. Ale to už je vážný problém, který vyžaduje naléhavá opatření. Výztužný rám umístěný uvnitř betonového monolitu musí být proto v maximální míře oplocen před pronikáním vlhkosti v jakékoli formě. Je potřeba bariéra proti agresivním účinkům různých chemických roztoků vznikajících v důsledku člověkem způsobeného znečištění ovzduší a půdy, které se již stalo samozřejmostí.
Mimochodem, zásadité prostředí, které je betonu vlastní, hraje významnou roli při neutralizaci chemických korozních procesů. Je to vrstva zvaná „ochranná betonová vrstva“, která funguje jako taková bariéra. Ale jeho funkce nejsou omezeny na toto. Správně vytvořená vrstva ve skutečnosti zajišťuje stabilní integrovanou „práci“ ocelové tyče a betonu. Ochranná betonová vrstva tedy plní následující funkce:
• Zajišťuje požadované umístění klece výztuže uvnitř betonové hmoty.
• Podporuje rovnoměrné rozložení zatížení na výztuž a objem betonu.
• Chrání kov před vlhkostí, chemickými činidly a dalšími negativními vnějšími vlivy, ke kterým dochází při sezónních změnách povětrnostních podmínek.
• Vytváří možnost kvalitního kotvení (upevnění) výztuže do betonu pro uspořádání spojování výztužných rámů přilehlých železobetonových konstrukcí nebo přechodů do jiné úrovně.
• Výrazně zvyšuje požární odolnost železobetonových konstrukcí.
• Slouží jako spolehlivý základ pro následnou instalaci dodatečné ochrany (hydro- a tepelná izolace), na nadzemní části základu – úpravy suterénu. Tloušťka této ochranné vrstvy je převzata „ne z proudu“. Pokud je nižší, než stanoví normy, kov se stále začne postupně ničit korozí. Její příliš velké udržování (bez porušení vypočtených rozměrových parametrů výztužného rámu) zároveň zvýší celkové náklady na stavební materiály. Proto je nutné zvolit jedinou správnou verzi tohoto parametru, která, jak již bylo uvedeno výše, je standardizována SNiP. Tloušťka ochranné vrstvy závisí na následujících bodech:
• Průměr a typ výztužné tyče. Čím větší je velikost průřezu tyče, tím silnější by měla být ochranná vrstva • Síla a povaha mechanického zatížení na základ.
• Podmínky prostředí, ve kterých bude stavba provozována. Pokud je například základ instalován na mokrých půdách, je nutná spolehlivá hydroizolace konstrukce. A v tomto případě by tloušťka ochranné betonové vrstvy měla být maximální přípustná. Podrobnější informace o vlivu vnějšího agresivního prostředí na železobetonové konstrukce jsou uvedeny v SNiP 2.03.11–85 „Ochrana stavebních konstrukcí před korozí“ v odstavcích 2.18.- 2.29. a tabulky č. 9–11.
• Typ konstrukce nebo volně stojící železobetonový výrobek. Velikosti vrstev pro každý typ jsou standardizovány speciálními dokumenty.
• Technické provozní podmínky. Výztužné pruty používané v konstrukcích s velkým zatížením vyvíjejí větší napětí než u konstrukcí s lehkým zatížením. Proto by ochrana pro něj měla být úplnější.
• Funkční zatížení kovových výrobků. Výztuž v rámu může být konstrukční, rozvodná nebo provozní. Každý typ tyče je namontován v rámu v souladu s doporučeními uvedenými v regulačních dokumentech pro konstrukci a uspořádání železobetonových a betonových konstrukcí.
2. Tloušťka ochranných vrstev
Konkrétní hodnoty pro tloušťku ochranné vrstvy betonu jsou stanoveny regulačními dokumenty – SNIP a kodexy pravidel vytvořenými na jejich základě. V tomto případě je třeba vzít v úvahu vlastnosti železobetonové konstrukce, které byly zmíněny výše. Standardy jsou „rozptýleny“ v několika dokumentech, takže se bude stále snažit o nějakou „sublimaci“, aby byl obraz co nejjasnější.
• Pokud se obrátíme na ustanovení SNiP 52-01-2003 „Betonové a železobetonové konstrukce“, odstavec 7.3 „Požadavky na vyztužení“, pak v jejich pododstavcích o ochranné vrstvě se říká, že tloušťka ochranné vrstvy betonu nesmí být menší než průměr výztužné tyče, ale není menší než 10 mm.
• Nyní – Pravidla SP 50-101-2004 „Projektování a montáž základů a základů budov a konstrukcí“. Zde jsou konkrétnější informace: – U podélné pracovní výztuže základových nosníků (pásových základů) a prefabrikovaných základů musí být dodržena tloušťka ochranné vrstvy minimálně 30 mm. — Pro monolitické základy se doporučuje připravit betonový podklad o tloušťce 100 mm. Je povolena výplň zhutněným pískem nebo drceným kamenem s následným litím potěru. V obou těchto případech musí být tloušťka ochranné vrstvy pro podélnou pracovní výztuhu v oblasti podešve minimálně 35 mm. — Pokud se monolitický základ z rozumných důvodů nalije bez výše uvedené betonové přípravy, pouze na pískem drcené kamenné lože, pak by ochranná vrstva v oblasti základny měla být nejméně 70 mm.
• Dalším regulačním dokumentem je Kodex pravidel SP 52-101-2003 „Betonové a železobetonové konstrukce bez předpínací výztuže“. Poskytuje nám následující informace:
— U železobetonových konstrukcí umístěných v uzavřených prostorách s normální nebo nízkou vlhkostí stačí pro pracovní výztuž tloušťka ochranné vrstvy 20 mm.
– Totéž, ale pro místnosti s vysokou úrovní vlhkosti a bez zvláštních dodatečných ochranných opatření se tloušťka ochranné vrstvy zvyšuje na 25 mm.
— U železobetonových konstrukcí umístěných venku bez dalších ochranných opatření bude vyžadována vrstva 30 mm.
— Pro konstrukce umístěné v zemi, včetně základů při provádění přípravy betonu, je stanovena minimální tloušťka vrstvy 40 mm. Při použití prefabrikovaných prvků lze tloušťku ochranné vrstvy pro ně snížit o 5 mm. U konstrukčního vyztužení lze také snížit tloušťku ochranné vrstvy o 5 mm oproti normám pro pracovní tyče. Zároveň se však stále dodržuje přísné pravidlo, aby tloušťka vrstvy nebyla menší než průměr samotné výztuže.
— Tloušťka ochranné vrstvy u prefabrikovaných základů a základových nosníků bez ohledu na průřez je 30 mm.
— Pro monolitické základy postavené na betonovém přípravku nebo bez něj, ale na kamenité půdě — 35 mm.
— Monolitické základy bez předběžné betonové přípravy — 70 mm.
— Pro příčné, rozvodné a konstrukční vyztužení, pokud je minimální velikost průřezu (výška nebo šířka) konstrukce menší než 250 mm, musí být tloušťka ochranné vrstvy alespoň 10 mm. Pro velikosti sekcí větší než 250 mm se tento parametr zvyšuje na 15 mm. Je jasné, že v tomto případě pro ně platí jediné pravidlo – tloušťka nemůže být menší než průměr armovací tyče. Stejný návod doporučuje tloušťku ochranné vrstvy na čelních stranách podélných a příčných výztužných prutů, táhnoucích se po celé délce nebo šířce železobetonové konstrukce.
— Pro prefabrikáty do délky 9 metrů včetně — 10 mm.
– Pro monolitické prvky do délky 6 metrů, s průměrem výztuže do 40 mm – 15 mm.
— Pro monolitické prvky o délce nad 6 metrů s průměrem výztužných prutů do 40 mm, jakož i pro konstrukce libovolné délky s průměrem prutů nad 40 mm – 20 mm.
• Nakonec je také vhodné podívat se na SNiP 3.03.01–87 „Nosné a uzavírací konstrukce“, který stanoví možné odchylky od specifikovaných parametrů pro tloušťku ochranné betonové vrstvy.
3. Jak zajistit dodržení požadované tloušťky ochranné betonové vrstvy
V této publikaci se nebudeme podrobně zabývat dalšími pravidly pro instalaci výztužné klece pro základ. Jde o velmi široké téma a dobře se o něm věnují i další články na našem portálu. Pokud si přečtete doporučené pokyny (na které vedou odkazy), je zřejmé, že velikost ochranné vrstvy je stanovena již při provádění výpočtů rámu a sestavování výkresů budoucí výztužné konstrukce. Ale jak to lze pozorovat v praxi? Je zřejmé, že spodní vrstva výztuže musí být zvednuta nad úroveň dna výkopu (jámy) do požadované výšky. Naprostou neznalost prokazují ti „mistři“, kteří jako podpěry používají zbytky prken nebo dřeva zbylé po instalaci bednění. Dřevo je za prvé krátkodobé a za druhé se nestane překážkou pronikání vlhkosti.
A v místech takových podpěr pod podrážkou se nevyhnutelně objeví oblasti pro šíření koroze ocelové výztuže.Přijatelnou, ale upřímně řečeno ne nejideálnější možností je použití úlomků cihel nebo betonu na obložení. Přesto bude „těsnost“ ochranné vrstvy v podpěrných bodech nedostatečná. Nejlepší možností se zdá být použití speciálních polymerových stojanů. Jsou k dispozici v různých výškách, to znamená, že je možné vybrat přesně ty, které jsou pro daný design vyžadovány. Jejich cena, zejména ve srovnání s celkovými náklady na vytvoření nadace, je poměrně malá. Mají ale dutou konstrukci, která bude při lití také vyplněna betonem a výztuž bude po celé délce „utěsněna“ betonem. Nejvhodnější je udělat totéž, aby se vytvořila potřebná vůle mezi vnějšími podélnými tyčemi a bedněními. Při lití velmi těžké betonové malty se může rám pohybovat a musí být bezpečně upevněn v určité poloze. K tomuto účelu se používají speciální spojovací prvky – „hvězdy“ požadovaného poloměru. Jsou instalovány doslova jedním pohybem a problém je vyřešen sám o sobě. Mimochodem, můžete se podívat na zajímavé video, ve kterém mistr sdílí tajemství výroby betonových svorek pro vyztužení na vlastní pěst. Velmi dobrá volba v případech, kdy není možné zakoupit speciální „brýle“ nebo „hvězdy“.
4. Video: Jak si můžete vyrobit vlastní svorky pro vytvoření ochranné betonové vrstvy
