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浅谈钢筋的混凝土保护层问题

2020-12-25 来源:好走旅游网


浅谈钢筋的混凝土保护层问题

关键词:混凝土保护层,结构受力性、耐久性和耐火性

摘要:我们在施工中钢筋混凝土保护层质量,对钢筋混凝土结构的受力性能,耐久性和耐火能力等都具有很大影响,直接关系到建筑物安全、功能和使用寿命,所以在施工过程中我们的工程技术人员必须高度重视加强质量控制。

首先,我们在平时的施工中应注意两种保护层厚度,一是受力主筋保护层厚度,例如,梁的受力主筋的边缘至混凝土外缘之间的最小距离,一般成为主筋外皮到结构构件外表的尺寸,二是箍筋和构造筋的保护层厚度,例如梁的箍筋外皮到结构构件外表的尺寸。

由于混凝土保护层成为结构质量的重要性,国家现行规范对混凝土保护层要求更严格了,同时综合考虑了结构构件的使用部位,环境条件和混凝土强度等级规定了不同的保护层厚度。由此可见混凝土保护层对结构的功能和作用。

混凝土保护层对钢筋混凝土结构的安全和耐久性主要有三个功能,保证混凝土与钢筋共同工作,确保结构受力性能。保护钢筋不钢蚀,确保结构安全和耐久性。其次保护钢筋不因受高温(火灾)影响急剧丧失承载力。

混凝土与钢筋共同工作,是保证结构构件承载力和结构性能的最基本条件,严格讲,握裹力主要有三种力构成:一是粘结力(粘着力)。是混凝土与钢筋表面的粘结力,也是钢筋表面单位面积的粘结强度;二是摩擦力,混凝土由浇筑时的流动状态,凝结转变成固态时,混凝土因收缩而握紧钢筋表面,当结构受力状态时,钢筋表面生产摩擦力;三是机械咬合力,是由于钢筋表面凹凸不平与混凝土接触面产生一种咬合力。结构中采用螺纹钢筋就增加咬合力,提高握裹力。三种力构成的握裹力,直接关系到钢筋混凝土结构的性能和承载力。

保证混凝土与钢筋之间的握裹力,保护层需要一定的厚度,如果保护层厚度过小,不能不发挥握裹力的作用,所以,现行规范规定混凝土保护层厚度的最小尺寸,应不小于受力钢筋的一个直径。

其次是保护层的另一个功能不能忽视,即保护钢筋不锈蚀,确保结构安全和耐久性。

影响钢筋混凝土结构耐久性,造成其结构破坏的因素很多,如化学物质、氯离子侵蚀冻融破坏、混凝土不密实、裂缝、混凝土碳化、碱集料反应等。在一定环境条件下,都能造成钢筋锈蚀结构破坏。

钢筋锈蚀后,铁锈体积膨胀2-4倍,致使混凝土保护层裂开,受到潮气或水分渗入,加快和加重钢筋继续锈蚀,使钢筋直径由减小到锈断,导致房屋建筑破坏,直致倒塌。混凝土保护层对防止钢筋锈蚀具有保护作用。这种保护作用也是

在内外条件无有害物质侵蚀下才有效,但是保护层混凝土的碳化,给钢筋锈蚀提供了外部条件,因此保护层的厚度与混凝土碳化对钢筋锈蚀影响有关,关系到结构耐久性和安全。所谓碳化就是酸碱中和化学反应。所以确保保护层的厚度很重要,对结构耐久性来说,保证保护层的厚度就是相应地延缓了混凝土碳化深度到达钢筋表面的时间,推迟钢筋锈蚀。如果保护层过小,就等于缩短了混凝土碳化到钢筋表面的时间,使钢筋早锈蚀,缩短建筑物使用寿命,所以要加强对保护层后的控制,严格按设计要求和规范要求施工是保证当代建筑工程的重要一环。

混凝土保护层还有一个功能就是前面所提到的“保护钢筋不因受高温(或火灾)的影响,结构急剧丧失承载力”,保护层具有一定厚度,可是建筑物的结构在高温条件下或遇有火灾时,具有保护钢筋不受到高温影响,使结构急剧丧失承载能力而倒塌。所以保护层厚度与建筑物耐火性有关。

一般钢筋混凝土结构都不直接接触明火火源,有的建筑物使用环境接触高温辐射,这些因素在设计时均已考虑,所以主要谈一下由于施工原因造成保护层过小,对建筑物的耐火等级或耐火极限都有一定的影响,假如保护层保证按建筑物耐火等级要求规定的厚度一旦遇有火灾时,可以保护或延缓提供一定的缓冲时间,若保护层过小,可能会失去这个缓冲时间,造成生命财产更大的损失。这就是保护层厚度的功能极其重要性,总之混凝土保护层对建筑物具有重要作用,所以对混凝土保护层质量存在的问题,工程技术人员必须高度重视,确保期质量。

1、基础底板双层钢筋位置及上下两层筋的距离、标高不符合设计及规范要求的质量控制:

基础底板采用双层钢筋时,在上层钢筋网下面设置钢筋撑脚或混凝土撑脚,以保证钢筋位置正确,钢筋撑脚下应垫在下片钢筋网上。钢筋撑脚每隔1m放置1个,沿短向通长布置,间距以能保证上下两层钢筋网的距离及标高和钢筋位置为准。施工中要保证钢筋保护层厚度准确,基础中纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度不应小于40mm,当无垫层时不应小于70mm。

2、板受力筋、分布筋的间距,位置不符合设计及规范要求的质量控制:

清理模板上面的杂物,用粉笔在模板上划好主筋、分布筋间距。按划好的间距先摆放受力主筋、后放分布筋。绑扎板筋时一般用顺扣或八字扣绑扎,以免钢筋歪斜变形间距不均。如板为双层钢筋,两层钢筋之间须加钢筋马镫以确保上部钢筋的位置。负弯矩钢筋每个相交点均要绑扎。在钢筋的下面垫好垫块,间距1.5m。以保证受力钢的混凝土保护层厚度。

梁箍筋帮扎前在主筋上必须划定位线,准确控制箍筋起步位置及加密区范围,保证箍筋平直且间距均匀,箍筋与主筋交点不得漏绑,绑扎铅丝扣全部弯于梁内;对于同截面梁、梁柱节点,部分钢筋无法就位,在施工中必须采取在箍筋角部增加一根Φ12以上构造钢筋的措施进行处理。

3、主梁、次梁、楼板节点处主筋位置超差不符合设计及规范要求的质量控

制:

相交节点处各向钢筋交叉,常因考虑不周,发生主筋层次不明确,位置偏差较大。所以在节点处,设计单位应在设计图纸上注明梁、板钢筋示意图。

施工前必须根据设计单位要求,详细研究钢筋排列方法和绑扎顺序,必须根据板、次梁、主梁的实际截面,按钢筋排列的位置,划好主次、梁交叉处的主筋、箍筋的穿插和绑扎次序,然后按方案进行绑扎。施工中要合理安排主次梁主筋的穿放顺序,主、次梁交叉处箍筋绑扎要到位。调整主筋顺直,进支座长度严格按图纸设计要求下料施工。

4、墙筋没有横平竖直,水平筋间距误差大,搭接及锚固长度不够,内外排竖筋绑扎高度不一致,钢筋搭接处绑扎不符合要求的质量控制:

墙体钢筋绑扎时先绑定位框,定位准确后拉通线绑扎水平筋,在上部及中部绑两根横向定位筋,在墙体内每隔2m立一组墙体竖向梯子筋,墙体竖向梯子筋上的小横筋间距同墙体水平筋间距,梯子筋的小横筋与墙面垂直。吊垂直线绑竖向筋,保证墙筋横平竖直,下层墙体伸出的钢筋必须调直理顺;水平筋按图纸间距均匀帮扎,搭接、锚固按图纸要求配料施工,搭接处要求绑扎三道扣。

5、节点暗柱钢筋间距不均绑扎混乱,垂直度差,箍筋不直不均的质量控制:

墙体钢筋绑扎前,必须先放线,根据边线调整节点暗柱,墙筋,先绑扎暗柱,绑扎完毕后应吊垂直后采用钢管架加固,然后在绑扎墙筋;绑扎暗柱前应将墙水平筋位置标注在暗柱主筋上,绑箍筋应与受力钢筋垂直设置,箍筋弯钩叠合处,应沿钢筋受力方向错开设置。箍筋绑扎完后不垂直的应做相应调整。梁、柱主筋绑扎到位。

6、墙、柱主筋位移不符合施工规范要求的质量控制: 墙、柱钢筋绑扎后,由于固定措施不可靠或浇筑混凝土时被振捣器等工具碰撞,未及时校正,造成墙、柱主筋位移。

其控制措施是根据柱截面钢筋位置特征(根数、直径、间距),进行分类,每种类型做一道模具式定位箍筋,套在柱头部位并绑扎牢固。

在墙体根部钢筋接茬部位和墙顶部各设一道水平梯形定位筋,竖向筋按梯形格间距绑扎牢固;墙体水平筋用竖向梯形定位筋控制,每道墙不少于2道,长墙每5米设一道。其余部位钢筋骨架的外侧必须采用埋有铁丝的垫块,按规定绑扎牢固。使其钢筋位置和保护层均得到控制。

工程中混凝土保护层质量存在问题的产生原因,我认为主要是从技术上对保护层的功能 作用理解不深,在思想上重视不够,所以质量行为老是处以被动状态,例如,有些管理层和操作人员只知道钢筋保护层是为了保护钢筋不生锈,对

其它的功能理解缺乏技术知识,对其作用缺少深刻的理解,这样就很容易造成思想上不重视或时重视,时忽视,便出现质量保证措施不力,质量行为随意性很大,检查工作跟不上,质量责任得不到落实,即使造成施工现场交底不清,责任不明,互不检查,所以保护层的质量得不到有效地控制,这种状况如果长期下去,在不引起重视和加强质量控制,将会给工程结构安全和耐久性造成隐患。

为了保证混凝土保护层的施工质量,首先应该从管理层抓起,经常组织技术人员施工操作人员讲解保护层对混凝土结构作用的综合分析,从而在思想上得到深刻理解,只有理解了,认识才能深刻,思想上才能引起重视,才有主动的质量行为。

结束语:

其实要保证混凝土保护层的施工质量,并非难事。目前,有很多好的控制方法,只要我们善于采纳,重视该项工作的管理,建立严格的检查制度,这项被认为是质量通病的问题就会得到有效地控制,工程质量就能上一个新的台阶。

参考文献:

1、徐友邻,程志军等,混凝土结构施工质量验收规范(GB50204-2002),2002

2、杨宗放、王庆生等,建筑施工手册(第四版)2003

3、孙震,建筑施工技术2001 。

4、 宋功业、郝界立,混凝土工程施工技术与质量控制,2003。

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