淺談混凝土保護層厚度偏差成因及控制措施

摘要：本文主要闡述了混凝土保護層厚度的作用以及混凝土保護層厚度產(chǎn)生偏差的原因，在此基礎(chǔ)上從施工材料，施工技術(shù)，施工管理等方面提出了控制混凝土保護層厚度偏差的措施。

關(guān)鍵詞：保護層厚度；耐久性；施工控制

1、混凝土構(gòu)件保護層厚度的作用

1.1保證鋼筋的受力性能

鋼筋和混凝土這兩種材料有著不同的受力性質(zhì)，混凝土的抗壓強度高于抗拉強度5到20倍，鋼筋的抗拉、抗壓強度均較高，二者共同工作可以發(fā)揮各自的優(yōu)勢。一般情況下進行鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面設(shè)計時，只考慮混凝土的壓應(yīng)力與鋼筋的拉應(yīng)力。因此，受拉鋼筋需要盡量向受拉一側(cè)混凝土構(gòu)件的邊緣靠近，如果鋼筋保護層厚度沒有嚴(yán)格按照規(guī)范要求進行控制，那么鋼筋失去了應(yīng)有的效應(yīng)，構(gòu)件拉應(yīng)力就會全部作用在抗拉強度較低的混凝土上，從而使其產(chǎn)生裂縫。

1.2 保證鋼筋與混凝土的粘結(jié)力

鋼筋和混凝土能在一起共同工作，其中原因之一是二者之間具有相互的握裹力。鋼筋在混凝土中的保護層厚度是保證握二者之間裹力的重要條件[1]。鋼筋保護層的厚度過薄，容易造成鋼筋外露或者受力時表面混凝土剝落，直接導(dǎo)致其握裹力的減小。同時，鋼筋的保護層過小會導(dǎo)致淺層混凝土逐步碳化，鋼筋被銹蝕，鋼筋和混凝土之間因此而失去粘結(jié)力。

1.3 加強構(gòu)件的耐久性

影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的因素很多，目前主要考慮鋼筋受大氣的侵蝕被氧化生銹。若混凝土構(gòu)件的鋼筋的保護層偏小，混凝土被碳化或者發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的速率都會加快，而鋼筋銹蝕會使其體積膨脹，從而使混凝土的保護層開裂，這又會加速鋼筋銹蝕進程，不利于構(gòu)件的耐久性[2]。

1.4 保證混凝土的防火性要求

發(fā)生火災(zāi)的時，鋼筋的膨脹值大于混凝土的膨脹值，二者之間的握裹力被破壞；鋼筋的溫度急劇上升到700℃時，其屈服強度會大大降低，材料強度大大降低，從而使結(jié)構(gòu)被嚴(yán)重破壞。混凝土作為不良的導(dǎo)熱體能夠保護鋼筋不會立即受到高溫影響，混凝土保護層的存在延遲了結(jié)構(gòu)失去承載能力的時間，為消防救援贏得足夠長時間[3]。

2、混凝土保護層厚度產(chǎn)生偏差的原因

2.1規(guī)范資料方面的原因

現(xiàn)有結(jié)構(gòu)設(shè)計很大一部分采用的是《混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)范和構(gòu)造詳圖》，規(guī)范中對梁與梁、梁與板、梁與柱的鋼筋如何穿插排列并未詳細說明[4]；一般資料也只會指出板、次梁、主梁交叉處，板的負(fù)筋在上，次梁的負(fù)筋居中，主梁的負(fù)筋在下，但是對雙向板肋梁樓面、支承梁交叉處、有縱橫框架的樓面、各種梁與梁的交叉處如何處理，一般均未作交待，導(dǎo)致在施工中無據(jù)可依。

2.2 設(shè)計考慮不周。

施工圖紙一般采用電腦出圖，圖紙使用簡化表達，并未考慮鋼筋位置的布置形式及保護層厚度。另外，施工圖紙中設(shè)定的梁、柱保護層厚度相同，但在施工時梁需錨入柱內(nèi)，實際上的保護層厚度為柱保護層厚度加上柱主筋的直徑，從而使梁保護層厚度過大，同時通長梁截面不變由于梁主筋擠壓導(dǎo)致柱另一側(cè)主筋保護層過小。

2.3 施工前技術(shù)交底不具有針對性

在施工前，施工技術(shù)交底未針對不同的工程部位。保護層的厚度并非千篇一律，一般來說，現(xiàn)澆樓板的保護層厚度15mm，梁柱的保護厚度為25mm，層而基礎(chǔ)的保護層厚度通常為50mm，有時甚至達到100mm[4].。因此，在對施工者進行交底時要對不同部位的保護層厚度明確說明，防止返工。

2.4施工操作中的問題

1.現(xiàn)有材料技術(shù)自身不足

目前我國在施工中一般采用在鋼筋與模板之間放水泥砂漿墊塊或在鋼筋上焊接短筋等方法來保證混凝土的保護層厚度。

墊塊本身在施工中容易發(fā)生移位、擠碎等情況，使保護層厚度不能得到有效保證。而且，采用水泥砂漿墊塊時，保護層的厚度取決于墊塊的厚度。但是，目前我國并沒有完善的針對墊塊的厚度，密實度等性能指標(biāo)的技術(shù)要求和檢驗指標(biāo)，同時，鉛絲的綁扎位置也常有較大的偏差，使保護層厚度無法達到要求。

在主筋上焊接短筋確定保護層的做法屬于一種費時費料的施工方式，焊接好的短筋綁扎后如果不能夠保證對模板起到作用，也會使受力鋼筋的保護層厚度變小。

2.鋼筋保護層控制措施未執(zhí)行

在施工方案中有要求，而在實際操作中未執(zhí)行常見現(xiàn)象如下：

（1）施工過程中工人為了方便，墊塊規(guī)格一概而論，或者只是隨意放幾塊墊塊甚至在鋼筋下墊以適當(dāng)厚度的石子或隨手取得的混凝土碎塊；

（2）在現(xiàn)場施工中，有時施工方為防止發(fā)生露筋現(xiàn)象，自行加大保護層厚度，在構(gòu)件截面尺寸不變的情況下，采用內(nèi)徑較小的箍筋，縮小了構(gòu)件的有效斷面[4]；

（3）鋼筋綁扎時將整體澆筑的梁板等構(gòu)件的負(fù)筋一層層地往上疊，使保護層最小厚度不能保證；

（4）很多施工人員錯誤地認(rèn)為混凝土保護層是針對箍筋而言的，計算梁箍筋肢高時取梁截面高度減去兩側(cè)保護層厚度，使得實際的保護層厚度減小。

3.澆筑過程中控制保護不到位

常見現(xiàn)象如：（1）未對柱鋼筋進行有效的固定措施即開始澆筑基礎(chǔ)承臺，使得柱鋼筋便宜，待施工柱子時柱鋼筋難以調(diào)整，導(dǎo)致保護層厚度不符合要求；（2）澆搗時不注意成品保護，施工人員或者機具壓在面層上，導(dǎo)致支撐鋼筋的馬凳被踩倒，起不到保護作用；

4.施工過程監(jiān)理不到位

現(xiàn)行的監(jiān)理檢驗方式和標(biāo)準(zhǔn)不到位，監(jiān)理方只在立模時檢查保護層厚度，且檢查過程不夠細致。鋼筋保護層屬于隱蔽工程，一旦澆筑完成將檢查不到里面的情況，現(xiàn)行的鋼筋保護層檢驗并沒有做到在鋼筋澆筑前后均檢驗一次，一般只檢驗主筋的露筋長度，只對露筋的構(gòu)件給予保護層厚度不合格的說明，但僅僅不露筋根本不能說明保護層厚度符合規(guī)范保護值[5]。

3、施工過程中保護層厚度的控制

針對上述鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中保護層厚度誤差的各種問題 ，可以從以下幾個方面進行控制改進：

（1）材料的控制

混凝土保護層質(zhì)量跟混凝土質(zhì)量息息相關(guān)。控制好混凝土質(zhì)量要求混凝土的材料優(yōu)良，配合比設(shè)計合理，有良好的工作性能。

（2）施工過程管理的控制

施工過程中要加強工作的責(zé)任心，做好事前、事中、事后全過程管理：事前做好有針對行的技術(shù)交底，認(rèn)真查看圖紙和驗收規(guī)范；施工過程中保證鋼筋下料模板制作的準(zhǔn)確性、鋼筋綁扎按照技術(shù)要求來、做好保證保護層厚度的相關(guān)措施、澆筑前進行隱蔽工程的檢驗、控制澆筑質(zhì)量、注意成品保護，做好混凝土養(yǎng)護；事后進行質(zhì)量檢驗，對有問題的工程進行返工。

（3）采用新的技術(shù)方法

根據(jù)國外一些建筑工程的一些先進做法 ，結(jié)合我國的實際情況，有人提出改進我國混凝土保護層施工中一些傳統(tǒng)做法 ，如采用聚乙烯高分子材料做鋼筋定位夾具、定型的砂漿或細石墊塊和聚乙烯與砂漿的組合夾具等來固定鋼筋位置，確保保護層的厚度[6]。

參考文獻：

[1] 姚青梅.鋼筋混凝土保護層的重要性.科技資訊，2006，18：98-99

[2] 高明贊，干偉忠.鋼筋保護層對混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的影響[J].混凝土，2010（6）

作者簡介：

王穎（1985年12月-），女，漢族，河北邯鄲，碩士研究生，助教。

游麗娟（1986年10月-），女，漢族，四川邛崍，碩士研究生，助教。