大同市建设工程质量监督站山西省037006
摘要：钢筋砼构件中砼保护层对钢筋的作用、构件中钢筋遭受锈蚀的机理、工程结构的使用年限来论述砼保护层控制的重要意义，分析当前对砼保护层控制的水平及存在的问题，指出今后砼保护层控制的重要性和方法。
关键词：保护层重要性结构使用年限控制方法
在钢筋砼结构构件中，钢筋没有紧贴构件表面或裸露于砼构件表面设置，靠近构件表面一侧的钢筋边缘与砼构件表面之间有一层厚度不是很大的砼，这层砼把钢筋包裹和保护在砼构件中，它就是钢筋砼构件中的砼保护层。
一、砼保护层在钢筋砼结构中的重要作用
1、保护钢筋使钢筋免遭或延缓锈蚀。硬化的砼，由于水泥水化生成氢氧化钙，故呈碱性，包裹于碱性砼中的钢筋不会生锈和锈蚀，但因砼中的氢氧化钙同砼所处的空气或水等环境中的二氧化碳反应可生成碳酸钙，其碱性就会渐渐失去，这种砼失去碱性的现象即为砼的碳化。砼碳化后，随着碱性失去，砼对钢筋的保护作用也同时失去，碳化深度一旦超过砼保护层，处于碳化中的钢筋就会很快发生锈蚀，锈蚀会引起体积膨胀使砼覆盖层遭受破坏，至使砼失去对钢筋的粘结和握裹，使砼构件表面出现裂缝甚至砼覆盖层剥落现象，这又会进一步促进钢筋的腐蚀。可见，砼保护层及砼碳化对钢筋砼结构的耐久性和质量有很大的影响。实质上，根据建筑物耐久性确定的砼的最小保护层厚度是按照砼构件在设计的使用年限内能保护钢筋不发生危及结构安全锈蚀确定的。
2、保证砼构件中的砼对钢筋的粘结和锚固，使钢筋与其周围砼能共同工作。就砼对钢筋的粘结力而言，为了保证粘结锚固性能可靠，砼保护层厚度不宜小于钢筋的直径，否则在钢筋受力时易在砼上形成沿纵向钢筋方向产生裂缝，此裂缝对钢筋的锚固、构件的受力和构件的耐久性都极为不利。有关文献中的实验数据表明，砼对钢筋的粘结强度随保护层的厚度增加而提高，特别是当保护层厚度大于五倍钢筋直径时，其粘结强度将明显增加。
3、能使钢筋充分发挥设计所需的强度和作用。
（1）对前两种作用而言，砼保护层越大越有利，但在钢筋砼结构中，过大的保护层会减少构件截面的有效高度，从而削弱钢筋在砼结构中计算所需的强度和作用，甚至降低构件截面的承载能力，特别是施工中由于钢筋平面位移引起的砼保护层较大而引起的工程质量事故时有发生。
（2）从砼保护层所起作用来看，保护层厚度取值大小的问题是一种利弊取舍问题，我国钢筋砼设计规范每次修订都对各类钢筋砼构件的保护层厚度进行认真地研究和调整。
（3）毫无疑问，每次规范修订都是在我国无数个建筑工程实践和研究的基础上经过担负修订任务的专家的辛勤劳动进行的，每次都对砼保护层厚度较前次都给予了更严格，更细致、更倾向于保证工程结构耐久性方面的调整和要求。我们由此也应领悟到在工程施工和工程质量管理中严格按照国家强制性标准及工程设计文件对砼保护层厚度进行控制的重要性。
（4）在实际施工中，对砼保护层的控制很不到位，其原因一方面是有关人员对钢筋保护层控制的重要性认识不够，思想上不够重视，另一方面的原因是在过去的工程施工中缺乏较为理想的控制方法和用品。
二、控制砼保护层厚度较为常见的方法
1、采用水泥砂浆制作的保护层垫块进行控制：由于该垫块是在施工现场手工制作，制成的垫块存在构造简单、尺寸较大且尺寸误差较大、垫块本身强度低，密实性差、制作麻烦、成本较高等问题，使用时保护层厚度控制不好，经常超误差，梁、柱等构件侧面的保护层厚度控制时不易使用和固定，施工时垫块经常被压碎，使用后，由于其尺寸较大且其强度较差，在使用垫块的部位对构件的承载能力造成一定程度的削弱，更为不利的是由于其密实性较差，砂浆垫块处砂浆会以很快的速度被碳化，该处钢筋也将随之被迅速锈蚀而降低结构的使用年限。因此，现在不少施工单位和工程已淘汰此方法。
2、采用塑料制品砼保护层垫块进行控制：该垫块以前在一些工程中曾经采用，它克服了水泥砂浆垫块存在构造简单、尺寸较大且尺寸误差较大、使用时保护层厚度控制不好，经常超误差，梁、柱等构件侧面的保护层厚度控制时不易使用和固定的缺陷，但，塑料垫块价格昂贵，强度低，隔离了钢筋于砼的接触，影响了砼对构件的握裹能力并在使用垫块的部位对构件的承载能力造成一定程度的削弱。
3、采用短钢筋充当砼保护层垫块，它不仅价格较高，另外钢筋直接裸露于砼表面，很快会发生锈蚀并加速引发构件内受力钢筋的锈蚀，降低工程的使用年限。
4、采用碎石子、石料厂废弃的石质板材碎块对钢筋进行支垫，虽然这些支垫材料来源广泛，价格低廉，但其尺寸误差较大，梁、柱等构件侧面的保护层厚度控制时不易使用和固定，砼施工时支垫材料易被振跑而使保护层厚度失控。特别是石料厂的废弃料，其表面较为光洁，施工时，在垫块与砼之间易形成缝隙，该缝隙作为一条环境中有害介质接触钢筋和加速砼碳化的通道而加速引发构件内受力钢筋的锈蚀，降低工程的使用年限，该方法实质上是一种不科学的方法。
5、由于以上的砼保护层控制方法都存在一定的问题，因此，在控制砼保护层厚度问题上，除了思想上提高认识以外，客观上来讲，以前在控制方法和技术上还存在一定的障碍，但令人欣喜的是近几年此方面在工程施工中得到了长足的发展和突破，它就是采用工厂机制的砼制品的砼保护层垫块支垫钢筋来对砼保护层厚度进行控制，该垫块是已开始广泛在工程中采用的专利产品，它具有构造合理、尺寸小巧、厚度精确、适用于各种构件和部位、能方便地与钢筋进行牢固的临时固定，密实度好，强度高（能实现与构件砼等强）、垫块表面能与构件砼很好地进行结合、价格低廉等优点，有效地解决了上述方法中存在的问题，在工程应用中取得了很好的效果，是一种值得推广的砼保护层控制方法。
随着时间的推移，时代的变迁，技术的进步，在今后的施工中还会出现更先进的方法来控制砼保护层厚度，但唯一不变的是施工操作人员必须严格按照国家强制性标准条文，科学管理，精心施工。