Мінімальний захисний шар залізобетонних констукцій. Термін експлуатації будівель +60 років

У даній статі я розкажу, як визначити мінімальний захисний шар залізобетонних конструкцій згідно норм та стандартів діючих на території України. Мова піде про капітальні споруди, які будуть експлуатуватися довгий термін. Тобто мова не піде про "сараї та цивільні будинки". Мова про будівлі з терміном експлуатації +60 років.

Для визначення мінімального захисного шару залізобетонних конструкцій, буду використовувать ДБН В.2.6-98:2009 Бетонні та залізобетонні конструкції, а також Зміна № 1 до даного ДБН. Зміна 1 є основним моментом, оскільки в ній якраз і вносилися правки стосовно захисного шару і інші речі. 

Згідно ДБН В.2.6-98:2009 п. 4.4.2 мінімальний захисний шар бетону визначається 

Згідно п.4.4.2.4 Зміни 1, мінімальний захисний шар бетону Сmin,dur встановлюють для арматурної сталі з урахуванням класу впливу середовища. Згідно п. 4.4.2.4.1 мінімальна величина захисного шару бетону Сmin,dur для арматурної сталі наведена у таблиці 4.3

Якщо ми подивимся таблицю 4.3, то побачимо, що для визначення захисного шару, необхідно визначитися з класом конструкції. S1...S6 та класом впливу середовища (класом умов експлуатації), згідно таблиці 4.1 ДБН В.2.6-98:2009

Якщо переглянути таблицю 4.1 (те саме стосується і таблиць 4.1а та 4.1б), то ми не знайдемо в них напису клас впливу середовища. Натомість є клас умов експлуатації - що є не виправленою помилкою. Але фактично це одне й те саме. 

Даний факт можна перевірити в ДСТУ Б В.2.7-176:2008 Суміші бетонні та бетон. Загальні технічні умови EN 206-1:2000, також таблиця під номером 4.1

Класи впливу навколишнього середовища XD та XS являються специфічними і в даній статі я не буду розглядати їх. Зосередимся на класах XC. Розглянемо підземну заглиблену конструкцію, яка повністю загідроізольована. Згідно таблиці 4.1 ДСТУ Б В.2.7-176:2008 це конструкція, яка захищена від безпосередньої дії води дощів - XC3. XC2 та XC3 мають спільну колонку для визначення мінімальної товщини захисного шару, тому це фактично одне й те саме для цієї задачі.

Тепер необхідно визначити клас конструкції S1...S6. Якщо ви будете вишукувать клас конструкцій в ДБН або ДСТУ, то ви його не знайдете. Нормотворці забули вписати дані, та й взагалі те, як розраховувати даний параметр. А судячи з усього, він розраховується не просто. Даний параметр залежить від строку експлуатації будівлі. І єдина примітка де це можна знайти, це першоджерело, тобто ТКП EN 1992-1-1-2009 (Еврокод 2), з якого і бралась основа для ДБН та ДСТУ. А саме примітка п. 4.4.1.2, в якій вказано, що S4 відповідає 50 рокам. S6 відповідає 100 рокам і більше.

Також згадки стосовно 50 років є в ДСТУ Б В.2.7-176:2008 п. 4.1.2 

та в примітці 3 п.5.3.2 цього ж стандарту

Отже ми дійшли до моменту, що для визначення мінімального захисного шару бетону, нам необхідно визначитись з терміном експлуатації нашої будівлі / споруди. Цей момент регламентує ДБН В.1.2-14:2018. Загальні принципи забезпечення надійності та конструктивної безпеки будівель і споруд, таблиця 2. 

Згідно цього документу, мінімальний строк експлуатації БУДЬ ЯКИХ промислових / складських будівель не може бути менше 60 років. Те що проектую я, промислові / технічні будівлі в енергетичному секторі - не менше 150...500 років згідно ПУЕ (підвищені вимоги). Житлові ж будівлі (наприклад висотка на 16 поверхів) - мінімальний строк експлуатації 100 років. 

Отже ми прийшли до того, що мінімальними класами для вищеперерахованих будівель та споруд ( промислових / складських / житлових) є S5, S6 (S4 = 50 років). Раніше ми вже визначилися, що наша конструкція має клас умов експлуатації XC3.  Якщо підземна споруда, яку я взяв за приклад спочатку статтї матиме термін експлуатації 60 років, то матимемо мінімальний захисний шар 30мм. Клас впливу середовища XC2/XC3, клас конструкції S5 (при умові експлуатації будівлі 60 років)

У випадку коли термін експлуатації 100 років і більше, маємо мінімальний захисний шар 35мм.

Все що зараз я розглянув, це для звичайного армування без попереднього напруження. Для попереднього напруження існує інша табличка і захисні шари більші.

При цьому не потрібно забувати про вогнестійкість конструкцій. І як правило саме вогнестійкість регламентує приймати максимальний захисний шар. Це окрема тема розмови, як все це рахується та приймається.

Ну і саме головне. Саме інженер конструктор пиймає рішення, яким має бути захисний шар конструкції і несе за це відповідальність.