Пластиковые или бетонные фиксаторы для арматуры: что выбрать

Фиксаторы защитного слоя удерживают арматурный каркас в проектном положении при монтаже и бетонировании. От рабочей высоты, жесткости и устойчивости закладных элементов зависит фактическое расстояние от арматуры до поверхности бетона. Согласно СП 63.13330.2018, защитный слой должен обеспечивать совместную работу стальных стержней с бетоном, анкеровку и возможность устройства стыков прутьев, сохранность арматуры от воздействий окружающей среды и требуемую огнестойкость конструкции

Нормативные требования

Требования к установке фиксаторов при устройстве монолитных железобетонных конструкций содержит СП 435.1325800.2018.

Независимо от материала фиксатор должен сохранять арматуру в проектном положении и обеспечивать предусмотренный защитный слой бетона. Совпадения рабочей высоты с проектным значением недостаточно: учитывают форму опоры, способ крепления, устойчивость и условия монтажа.

Чем отличаются пластиковые и бетонные фиксаторы

Пластиковые фиксаторы выпускают в большом количестве конструктивных исполнений. «Звездочки» и другие защелкивающиеся модели устанавливают на вертикальную арматуру, «стульчики», стойки и опоры используют под горизонтальными сетками и каркасами. Геометрия изделия рассчитана на определенное положение стержня, диапазон его диаметров и заданную толщину защитного слоя.

Бетонные фиксаторы представляют собой жесткие опорные элементы определенной высоты. Их применяют в горизонтальных конструкциях, в том числе под арматурными каркасами с повышенной нагрузкой на точки опирания. Жесткость материала снижает риск изменения рабочей высоты вследствие деформации самого фиксатора.

Материал фиксатора остается только одним из критериев выбора. Пластиковая опора подходящей конструкции может устойчиво работать под горизонтальной сеткой, тогда как бетонный элемент с малой площадью основания способен погружаться в песок или продавливать утеплитель. Оценивают характеристики конкретного изделия и условия его установки.

Нагрузка на фиксатор

С увеличением массы арматурного каркаса возрастает нагрузка на точки опирания. Этот фактор особенно важен для фундаментных плит, ростверков, массивных перекрытий и конструкций с несколькими рядами арматуры.

При недостаточной жесткости пластиковый фиксатор может деформироваться. Нижняя арматура при этом опускается, фактическая толщина защитного слоя уменьшается. Для нагруженного каркаса выбирают опоры с подходящей конструкцией и подтвержденной допустимой нагрузкой. При необходимости применяют жесткие бетонные фиксаторы.

Для сравнительно легких арматурных сеток подходят пластиковые «стульчики», стойки и другие опорные модели, рассчитанные на соответствующую нагрузку.

Положение арматуры

В вертикальных конструкциях фиксатор должен удерживаться на стержне и сохранять установленное расстояние между арматурой и опалубкой. Для стен и колонн удобны пластиковые защелкивающиеся изделия, включая фиксаторы типа «звездочка».

Под нижней арматурой плиты, перекрытия или фундамента фиксатор работает как опора: воспринимает нагрузку от каркаса и передает ее на основание. Учитывают основные параметры:

• жесткость изделия;
• устойчивость под нагрузкой;
• несущая способность;
• площадь опирания;
• соответствие рабочей высоты проектному защитному слою.

Конструкция фиксатора должна соответствовать пространственному положению арматуры. Модель для вертикального стержня и опора для горизонтальной сетки решают разные задачи даже при одинаковой рабочей высоте.

Основание

На бетонной подготовке фиксатор опирается на жесткую поверхность. В этих условиях в первую очередь учитывают массу арматурного каркаса, устойчивость и допустимую нагрузку на изделие.

При установке на песок, щебень или грунт возрастает риск погружения узкой опоры в основание. В результате арматура опускается ниже проектного положения, что уменьшает защитный слой. Для таких условий используют фиксаторы или дополнительные основания с достаточной площадью опирания.

При монтаже арматуры поверх утеплителя, гидроизоляции или мембранных материалов оценивают местное давление на нижний слой. Фиксатор с небольшой площадью контакта способен продавить податливое основание. Такая проблема возможна у пластиковых и бетонных изделий.

Что выбрать для перекрытия и фундамента

В перекрытиях фиксаторы поддерживают нижний ряд горизонтальной арматуры и сохраняют расстояние до нижней поверхности конструкции. При умеренной нагрузке применяют пластиковые «стульчики», стойки и другие опорные модели соответствующей высоты и несущей способности. Для массивного каркаса выбор начинают с расчета условий опирания. Проверяют следующее:

• массу арматуры, приходящуюся на опоры;
• допустимую нагрузку на конкретный фиксатор;
• жесткость и устойчивость изделия;
• рабочую высоту;
• шаг установки согласно проектной и технологической документации;
• тип поверхности под фиксатором.

При повышенной нагрузке могут использоваться бетонные фиксаторы, если их геометрия и несущая способность соответствуют условиям конструкции. В фундаменте большое значение имеет основание. На бетонной подготовке возможно применение пластиковых и бетонных изделий подходящего типа. При армировании по грунту, песку или щебню требуется исключить погружение опоры. При устройстве конструкции по утеплителю или гидроизоляционному слою учитывают риск продавливания материала.

Поэтому выбор фиксаторов для фундамента связывают со схемой армирования, нагрузкой и основанием. Само обозначение материала – пластик или бетон – не дает достаточной информации о пригодности изделия.

Что выбрать для стен и колонн

В стенах и колоннах фиксаторы задают расстояние от наружной арматуры до опалубки и тем самым помогают сохранить проектную толщину защитного слоя. Для вертикальных каркасов широко применяют пластиковые изделия, которые защелкиваются непосредственно на стержне.

При выборе проверяют диапазон диаметров арматуры, для которого рассчитан фиксатор, его рабочую высоту и надежность крепления. Элемент должен сохранять положение при монтаже опалубки и укладке бетонной смеси.

Бетонные фиксаторы также допустимы при подходящей конструкции и предусмотренном способе крепления. Повышенная жесткость, востребованная под тяжелым горизонтальным каркасом, в вертикальной конструкции обычно имеет меньшее значение, чем стабильная фиксация элемента на стержне.

Что меняется в агрессивной среде

Для железобетонных конструкций, эксплуатируемых в агрессивной среде, материал и расположение фиксаторов проверяют по проектной документации с учетом требований СП 28.13330 и СП 435.1325800.2018.

Пункт 7.2.20 СП 435.1325800.2018 запрещает устанавливать пластмассовые подкладки в растянутой зоне бетона элементов, работающих в агрессивной среде, под стержни рабочей арматуры либо вплотную к ним под стержни распределительной арматуры. Для таких участков свод правил предусматривает преимущественное применение подкладок из плотного цементно-песчаного раствора или бетона.

Ограничение относится к указанным в СП условиям и расположению фиксаторов. Распространять его на любые пластиковые изделия во всех железобетонных конструкциях с агрессивной средой некорректно. Решение принимают по рабочей документации с учетом положения арматуры, зоны элемента и условий эксплуатации.

Почему одной толщины защитного слоя недостаточно

Рабочая высота фиксатора определяет расстояние между арматурой и поверхностью конструкции в месте установки. Однако два изделия одинаковой высоты могут предназначаться для совершенно разных условий: для вертикального стержня, горизонтальной сетки, жесткого или податливого основания.

СП 63.13330.2018 связывает толщину защитного слоя с назначением арматуры, типом конструкции, диаметром и видом арматуры, условиями эксплуатации. Для рабочей арматуры минимальные значения по таблице 10.1 составляют:

• 20 мм в закрытых помещениях с нормальной или пониженной влажностью;
• 30 мм на открытом воздухе при отсутствии дополнительных защитных мероприятий;
• 40 мм в грунте при отсутствии дополнительных защитных мероприятий;
• 40 мм в монолитных фундаментах при наличии бетонной подготовки;
• 70 мм для нижней рабочей арматуры монолитных фундаментов без бетонной подготовки.

После определения требуемой рабочей высоты проверяют:

1. Положение арматуры.
2. Способ крепления фиксатора.
3. Допустимую нагрузку на опору.
4. Тип основания.
5. Площадь опирания и устойчивость элемента.
6. Условия эксплуатации.
7. Требования проектной документации.

Совпадение фиксатора по высоте при несоответствии хотя бы одного из этих параметров не гарантирует сохранение проектного защитного слоя во время бетонирования.

Ошибки при выборе фиксаторов

Один тип для всего объекта

Условия работы арматуры в стене, фундаментной плите, колонне и перекрытии различаются. Меняются положение стержней, нагрузка на опоры и характер основания. Поэтому комплект фиксаторов обычно подбирают отдельно для разных конструкций и узлов.

Например, на вертикальном каркасе важна надежная фиксация на стержне, под нижней сеткой перекрытия – устойчивость под нагрузкой, а на утеплителе – достаточная площадь контакта с основанием.

Выбор только по цене

Стоимость одного фиксатора не характеризует его пригодность для конкретного каркаса. Изделие должно сохранять геометрию и положение арматуры при монтаже, перемещении рабочих по каркасу в предусмотренных технологией пределах, установке опалубки и бетонировании.

Слишком слабые или неустойчивые опоры приходится устанавливать чаще, заменять после деформации или корректировать положение арматуры. Такая экономия способна увеличить расход материалов и трудозатраты.

Игнорирование основания

Для податливых и сыпучих оснований проверяют:

• площадь опирания;
• устойчивость фиксатора;
• местное давление на поверхность;
• вероятность погружения или продавливания;
• необходимость специального основания под фиксатор.

Даже фиксатор с подходящей рабочей высотой не обеспечит проектное положение арматуры после погружения в песок или щебень либо продавливания утеплителя.

Случайные подкладки вместо промышленных фиксаторов

Обрезки арматурных стержней, металлические пластины, деревянные бруски и неровные куски бетона не обеспечивают стабильную геометрию и заданное положение арматуры.

Пункт 7.2.19 СП 435.1325800.2018 прямо запрещает применять такие элементы в качестве фиксаторов защитного слоя. Обрезки арматурных стержней, металлические пластины, деревянные бруски и неровные куски бетона не допускаются для обеспечения проектного защитного слоя. Вид фиксаторов у лицевых граней железобетонных элементов следует выбирать с учетом условий эксплуатации и требований таблицы 7.1 этого свода правил.

Автоматическая замена пластика бетоном

Высокая жесткость бетонного фиксатора не устраняет ошибки, связанные с неподходящей формой или основанием. Узкая бетонная опора также способна погрузиться в сыпучий материал либо создать высокое местное давление на утеплитель.

Для вертикальной арматуры требуется надежное крепление на стержне. Для горизонтальной конструкции оценивают несущую способность, устойчивость и площадь опирания. Поэтому переход на бетонные фиксаторы имеет смысл при наличии конкретной технической причины.

Что проверить в первую очередь

Выбор начинают с проектной толщины защитного слоя бетона. Далее определяют положение арматуры, характер нагрузки на опоры, основание и условия эксплуатации. Последовательность проверки можно свести к нескольким пунктам:

• рабочая высота соответствует проектному защитному слою;
• конструкция фиксатора предназначена для вертикальной или горизонтальной арматуры конкретного типа;
• диаметр стержня входит в допустимый диапазон для защелкивающихся моделей;
• несущая способность соответствует нагрузке;
• опора устойчива на выбранном основании;
• площадь контакта исключает недопустимое погружение или продавливание;
• материал и расположение фиксатора соответствуют условиям эксплуатации и требованиям проекта;
• применяемое решение соответствует требованиям СП 63.13330.2018, СП 435.1325800.2018 и, для конструкций в агрессивной среде, СП 28.13330.

Практический критерий выбора заключается в способности фиксатора сохранить проектное положение арматуры и требуемый защитный слой на всех этапах до завершения укладки бетонной смеси.

Вопросы и ответы

Можно ли использовать пластиковые и бетонные фиксаторы на одном объекте?

Да, на одном объекте могут применяться разные виды фиксаторов в зависимости от конструкции и условий работы. Для вертикальной арматуры стен и колонн могут использоваться защелкивающиеся пластиковые модели, для горизонтальных сеток – опорные пластиковые изделия, а для нагруженных участков при соответствующем обосновании – бетонные фиксаторы. Выбор выполняют отдельно для каждой схемы армирования.

Подходит ли один фиксатор для арматуры разного диаметра?

Для фиксаторов с защелкой непосредственно на стержне производитель указывает допустимый диапазон диаметров арматуры. Слишком тонкий или толстый стержень может удерживаться в таком элементе неправильно. Для опорных моделей под горизонтальную арматуру дополнительно учитывают форму контакта, устойчивость, рабочую высоту и допустимую нагрузку.

Может ли бетонный фиксатор оставаться видимым на поверхности конструкции?

Фиксатор должен устанавливаться с соблюдением проектного защитного слоя и требований к лицевой поверхности конструкции. Если геометрия или положение элемента приводит к его выходу на поверхность, схему установки требуется пересмотреть.

Для открытых бетонных поверхностей, конструкций под окраску и других поверхностей с требованиями к внешнему виду вид фиксатора выбирают с учетом условий, предусмотренных таблицей 7.1 СП 435.1325800.2018.

Можно ли просто установить больше пластиковых фиксаторов под тяжелый каркас?

Увеличение количества точек опирания снижает нагрузку, приходящуюся на отдельную опору, при правильно разработанной схеме их размещения. При этом количество фиксаторов не исправляет недостатки самого изделия.

Если пластиковый элемент деформируется, теряет устойчивость или продавливает основание, проверяют его допустимую нагрузку, жесткость, геометрию и площадь опирания. Для тяжелого каркаса выбирают решение, способное сохранять проектное положение арматуры при фактических монтажных и технологических нагрузках.