浅谈钢筋混凝土保护层

浅谈钢筋混凝土保护层

作者：段汉华

来源：《城市建设理论研究》2013年第19期

摘要：根据本人的工作经验的体会，针对施工现场钢筋保护层可能存在的问题进行分析，提出几点见解供大家探讨。 关键词：保护层重要性措施

中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：

混凝土保护层是指混凝土结构构件钢筋外边缘至构件表面范围用于保护钢筋的混凝土。合格的钢筋保护层，可使受力钢筋外侧的混凝土能够保护钢筋，防止钢筋锈蚀，满足钢筋与混凝土耐久性的要求；同时，由于混凝土内水泥颗粒的水化作用形成了凝胶体同时体积收缩，使混凝土与钢筋表面产生机械咬合力，使钢筋可靠地锚固在混凝土内，有效地发挥钢筋和混凝土共同工作的作用。以下对钢筋保护层的作用及处理措施的几点见解愿与大家分享。 一、对钢筋混凝土结构保护层厚度控制的重要性分析

1、从原材料的力学性能分析保护层过大会降低钢筋混凝土构件的承载力。

钢筋混凝土结构构件是由钢筋和混凝土组成。钢筋具有较强的抗拉强度；混凝土则具有较高的抗压强度，但钢筋与混凝土有着近似相同的线膨胀系数，不会由环境不同产生过大的应力，这种组合发挥了它们各自的优势性能，共同承担结构构件所承受的外部荷载。在结构计算时，钢筋混凝土构件是作为一个整体来承受外力的，受拉的钢筋离受压区越远，其单位面积的钢筋所受的外部弯矩就越大，这样钢筋发挥的力学效能也就越好，所以一般来讲钢筋混凝土构件受拉中的钢筋总是尽量靠近受拉一侧混凝土构件的边缘。如果钢筋混凝土构件中的钢筋位置放置导致钢筋保护层过大，构件的受力截面（钢筋）减小，导致钢筋混凝土构件的承载力下降，钢筋不能有效发挥其应有的抗拉作用，而使混凝土受拉应力超标产生裂缝，比如，大面积的现浇楼板，下排钢筋如果垫得过高，保护层过大，在外加荷载作用下，混凝土下部受拉应力超标，也会产生板底裂缝；重则因承载力下降而发生重大事故。

2、从钢筋与混凝土的粘结力分析保护层厚度过小会不仅导致混凝土与钢筋间握裹力的减小，而且使钢筋过早锈蚀，从而降低构件的承载力。

钢筋与混凝土之所以能共同工作，不仅他们有着近似相同的线膨胀系数，而且钢筋与混凝土之间有良好的粘结力。钢筋混凝土结构构件中钢筋的实际受拉应力能否与设计计算应力相吻合，主要取决于钢筋在结构中的位置是否正确。这也正是我们要求控制钢筋保护层厚度的主要原因。当混凝土硬化并达到一定强度后，两者之间建立了足够的粘结强度，这种相互作用力称为握裹力。钢筋在混凝土中的保护层必须具有一定的厚度，才能保证混凝土与钢筋之间的握裹

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力。如果钢筋保护层厚度过小，钢筋过分靠近结构构件的边缘，容易造成钢筋露筋或钢筋受力时表面混凝土剥落，导致握裹力的减小。另外，钢筋保护层过小，表层混凝土将随着时间的推移而碳化的速度也会加快，边缘钢筋失去保护作用而导致钢筋锈蚀，钢筋与混凝土之间也会失去粘结力，从而使构件的承载力降低，严重时还会导致整个结构体系的破坏。 3、从构件的耐久性分析钢筋保护层的控制的重要性。

影响钢筋混凝土结构耐久性的因素很多，在一般使用条件下，主要考虑大气的侵蚀而使钢筋氧化生锈。混凝土碳化是指大气中的CO2 或其它酸性气体，将使混凝土中性化而降低其碱度。保护层，顾名思义还起着保护钢筋不被锈蚀的作用，以确保钢筋混凝土结构的耐久性。当混凝土碳化达到钢筋表面后（保护层失效），钢筋钝化膜遭到破坏，钢筋开始锈蚀，并且不断加剧，直至钢筋全面锈蚀。保护层失效引起的钢筋锈蚀是全面的锈蚀，钢筋氧化锈蚀又会导致体积膨胀，钢筋膨胀引起的裂缝一旦发生，是沿钢筋全长的。体积膨胀致使混凝土保护层开裂造成恶性循环，更加加快钢筋锈蚀进程，从而大大缩短建筑物的使用寿命。因此，保证保护层厚度在设计及规范规定范围之内，就能最大程度的保护钢筋免受锈蚀，延缓混凝土碳化深度到达钢筋表面的时间，确保结构的使用年限。对一些特殊环境下的建筑物，如处于腐蚀气体环境下的建筑结构，设计上对混凝土结构的钢筋保护层还要作一些专门的规定，以确保建筑结构的耐久性。

4、从混凝土的防火性能分析混凝土保护层的作用。

混凝土保护层对混凝土内部的钢筋还具有一定的防火功能。混凝土是不良导热体，热膨胀系数是不同，它能阻碍钢筋不会立即受到高温影响，从而延缓结构丧失承载能力的时间，为消防救援赢得时间。对一些特殊建筑或构筑物为提高其耐火等级，设计上还对有些结构构件增加混凝土保护层厚度的具体要求。 三、保护层偏差的处理措施

钢筋保护层厚度过小时，可采用1：3的水泥砂浆抹灰处理，以加大钢筋的保护层的厚度。钢筋保护层厚度过大时，需与设计单位协商，构件的承载力是否符合要求，是否需要采取加固措施。 四、结束语

在施工现场钢筋保护层是一个容易被忽视，却对质量的影响非常大。各地质量监督部门也把对钢筋保护层的检测作为工程主体质量验收的前提条件，也是结构实体抽检的一个重要内容。很多的楼板开裂、板底露筋泛锈等也就是由于钢筋保护层厚度不符合要求等原因引起的。因此，我们充分认识到钢筋保护层厚度对工程结构的重要性，需建立完善的项目管理体系，加强质量管理力度，使现场质量得到有效的控制！ 参考文献: GB50010－2010《混凝土结构设计规范》

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11GB101-1《混凝土结构施工图》

《钢筋混凝土结构》 舒士霖编，浙江大学出版社