鋼筋保護層的重要性及控制措施淺析

摘 要：隨著國內經濟的飛速發展，城市化進程的不斷加快，建筑行業得以實現跨越式的發展。而今天的建筑物，無論是單層的生產廠房還是紛紛豎立的高層建筑，鋼筋混凝土結構成為房屋建筑中廣泛采用的結構形式。隨著我們國家對建筑的質量要求不斷提高，那么鋼筋混凝土的施工質量成為考察建筑物是否優秀的重要指標，拋開原材料質量因素以外，鋼筋混凝土保護層是關系到鋼筋混凝土結構構件力學性能及耐久性和建筑物使用安全和壽命的重要因素，本文就鋼筋保護層的重要性及其控制措施展開探討。

關鍵詞：鋼筋保護層；重要性；控制措施

1、鋼筋混凝土結構保護層的重要性

1.1從鋼筋混凝土的構成材料的物理力學角度分析

鋼筋混凝土構件工作原理是由鋼筋與混凝土的協同工作，從原始材料物理力學性能分析，鋼筋 是抗拉抗壓強度良好的延性材料、混凝土只有抗壓強度高的性能而抗拉強度卻很低為脆性材料。這兩種不同的材料發揮各自優勢特性共同承受外部荷載。因此我們在考慮鋼筋混凝土的受力條件時，為了簡化計算，一般考慮的是混凝土的受壓應力而拉應力全部由鋼筋來承擔。而鋼筋混凝土結構構件中鋼筋的實際受拉應力是否能與設計計算應力相吻合，主要取決于鋼筋在結構中的位置是否正確。這也正是我們強調控制鋼筋保護層厚度的主要原因。

1.2從鋼筋與混凝土的粘結力分析

鋼筋與混凝土之所以能共同工作，是因混凝土硬化并達到一定強度后，兩者之間建立了足夠的粘結強度，這種相互作用力稱為握裹力。鋼筋在混凝土中的保護層必須具有一定的厚度，才能保證混凝土與鋼筋之間的握裹力。如果鋼筋保護層厚度過小，鋼筋過分靠近結構構件的邊緣，容易造成鋼筋露筋或鋼筋受力時表面混凝土剝落，直接導致握裹力的減小。另外，鋼筋保護層過小，表層混凝土將隨著時間的推移而逐漸碳化，邊緣鋼筋失去保護作用而導致鋼筋銹蝕，鋼筋與混凝土之間也會失去粘結力，從而使構件的承載力降低，嚴重時還會導致整個結構體系的破壞。

1.3從構件的耐久性分析

鋼筋穩定性差，極易受到外界環境中各種介質的化學作用受到銹蝕，而鋼筋保護層對構件鋼筋表面形成鈍化保護膜以確保鋼筋混凝土結構的耐久性。影響鋼筋混凝土結構耐久性的因素很多，除了特殊的外界因素以外，在一般使用條件下，主要考慮大氣的侵蝕而使鋼筋氧化生銹。如果混凝土保護層偏小，鋼筋過分靠近受拉區，一方面容易造成鋼筋露筋或鋼筋受力時混凝土脫落，隨著時間的變化混凝土表面碳化以及碳化引起的混凝土收縮，表面產生細微裂紋使表面強度降低，鋼筋氧化銹蝕又會導致體積膨脹，也會導致混凝土保護層開裂造成惡性循環，更加加快鋼筋銹蝕進程，從而大大縮短建筑物的使用壽命。因此，保證保護層厚度在設計及規范規定范圍之內，就能最大程度的保護鋼筋免受銹蝕，延緩混凝土碳化深度到達鋼筋表面的時間，確保結構的使用年限。

1.4從混凝土的防火要求分析

保護層對混凝土內部的鋼筋還具有一定的防火功能。建筑物發生火災時，溫度會急劇升高，鋼筋與混凝土的熱膨脹系數是不同的。當鋼筋的膨脹值逐漸大于混凝土的膨脹值時，就會損傷和破壞混凝土與鋼筋之間的握裹力；另外，如果鋼筋溫度上升到 700℃時，鋼筋屈服強度大幅度降低，就不能和混凝土共同工作導致結構破壞。然而，混凝土是不良導熱體，混凝土內鋼筋溫度隨保護層厚度增加而降低，它能保護鋼筋不會立即受到高溫影響，從而延緩結構喪失承載能力的時間，為消防救援贏得時間。

2、 國家規范對鋼筋混凝土保護層厚度的要求

國標 GB50010-2002《混凝土結構設計規范》在強制性條文中明確規定：縱向受力的普通鋼筋及預應力鋼筋，其混凝土保護層最小厚度（鋼筋外邊緣至混凝土表面距離）不應小于鋼筋的公稱直徑，且應符合表 9.2.1 的規定。

國標GB50204-2002《混凝土結構工程施工質量驗收規范》特別提出了對鋼筋保護層厚度的檢驗，對檢驗的結構部位和構件數量及驗收方法，都做了明確的說明，并對檢驗的允許偏差范圍做了規定：鋼筋保護層厚度檢驗時，縱向受力鋼筋保護層厚度的允許偏差，對梁類構件為+10mm，-7mm；對板類構件為+8mm，-5mm。

現行規范不僅對鋼筋驗收時鋼筋保護層厚度做出了具體要求，并且對混凝土的鋼筋保護層提出了檢測的要求。通過這些年的技術發展和檢測方法的進步，鋼筋保護層的無損檢測作為主體工程質量驗收前實體抽測的一個重要內容。

3、對鋼筋混凝土保護層的施工質量控制措施

3.1明確各部位混凝土保護層厚度，認真做好圖紙會審，技術交底，特別是施工單位對施工班組的交底。在有的設計圖紙中，對保護層的厚度會根據情況有不同的要求。比如現澆樓板和梁的保護層厚度，當混凝土強度不同時，其要求的厚度是不一樣的。而基礎的迎水面保護層厚度通常為5cm，有時甚至要求達到10cm，這都要根據圖紙的要求來綁扎鋼筋。

3.2注重鋼筋的下料工作。施工單位的下料人員應熟悉圖紙及規范的要求。下料時箍筋的下料尺寸要正確。對一些鋼筋密集，復雜的梁、柱交接處，主梁與次梁的交接處必須放實樣，合理安排各方向的主筋與副筋位置，并注意施工順序，同時確保鋼筋在制作時的尺寸正確，給施工現場鋼筋安裝、綁扎節點創造條件。避免由于交接點處鋼筋密集無法安裝而造成鋼筋擠占保護層位置，從而發生露筋增加鋼筋銹蝕機會，影響混凝土耐久性。

3.3模板制作的尺寸偏差也會導致保護層的超標，一定注意模板工程的制作和安裝。制作要規范、尺寸要精確，模板的剛度和選材及模板厚度、模板支撐須經材料力學驗算和技術論證，因為模板的縮模、擴模現象會導致保護層厚度偏差。

3.4重視鋼筋綁扎成型工序。要按圖紙、規范綁扎，保證鋼筋骨架各部分尺寸及精度，確保主筋位置安放準確，以避免鋼筋保護層的偏差。

3.5安放、綁扎固定鋼筋保護層墊塊應作為鋼筋工程施工中的一個重要環節。現在普遍已經推廣使用塑料墊塊或卡撐式定位件等作為確保鋼筋保護層的措施，但我們還是發現不少施工單位不重視這個問題。一個是墊塊設置的數量不夠，導致鋼筋下沉或墊塊被壓碎、變形的情況屢有發生。我們一般要求是間距800——1000mm應設置一只墊塊，一些配筋小的現澆板則還應適當加密到600mm墊塊的間距。再一個比較普遍的問題就是墊塊的混用、亂用，梁、板混凝土的鋼筋保護層，即使是相同標號的，其保護層要求也不相同，但在施工現場，有的工人將梁的墊塊用作板筋的墊塊，而將板筋的墊塊用作梁的墊塊。在我們一般檢測中常發現的問題就是樓板負彎矩鋼筋或雙層雙向鋼筋的上排筋保護層偏大，以及懸挑梁上部負彎矩鋼筋保護層偏大等問題，應作為鋼筋綁扎成型中關注的重點。鋼筋工程屬于隱蔽工程，是混凝土結構工程施工質量監控的重點。施工單位和監理單位都要認真做好鋼筋工程的隱蔽驗收。

3.6在混凝土澆搗過程中提倡文明施工，注意成品保護。在施工單位澆搗混凝土時，要統一指揮與監督。已綁扎成型并經驗收的鋼筋網上施工人員禁止亂踩亂踏，禁止將設備器具壓在上面，造成支撐馬凳和墊塊被壓扁或踩倒，以及混凝土內鋼筋彎曲變型或位移。這會使鋼筋位置及保護層厚度得不到保證。在混凝土澆搗過程中要有序振搗，避免局部振搗過分或振動棒觸及鋼筋骨架，導致鋼筋骨架變形、錯位，使保護層厚度難以得到保證。因此，在混凝土澆搗施工中，應有1-2名鋼筋工隨時對偏位的鋼筋應作有效的固定

4、結束語

鋼筋保護層的厚度經常容易被忽視，卻又是非常重要的問題。在我們接觸的用戶投訴中，很多的樓板開裂、板底露筋泛銹等就是由于鋼筋保護層厚度等原因引起的。所以我們要加強對施工人員的教育和管理，充分認識到鋼筋保護層厚度對工程結構的重要性。從設計、施工的每一個環節中，認真對待這個問題，使我們能夠創造出更多更優的建筑產品。

參考文獻：

[1]劉志紅. 橋梁鋼筋保護層的作用及施工控制措施[J]. 工程技術：引文版， 2016（5）：00094-00094.

[2]章衛彬. 淺談鋼筋保護層的重要性及有效控制措施[J]. 工程技術：全文版， 2016（9）：00201-00201.

[3]劉瀟. 建筑工程中鋼筋保護層的重要性及控制[J]. 工程技術：全文版， 2016（8）：00058-00058.