吉敬洁兰俊杰
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摘要:钢筋保护层是整个混凝土结构的重要部位,对于保护钢筋、形成混凝土强度有着重要的价值,混凝土施工中钢筋保护层的检测和控制是重要的技术工作,防止钢筋保护层厚度不足已经成为预防混凝土质量通病的重要措施和内容。本文分析了钢筋保护层对混凝土结构的价值,描述了钢筋保护层在混凝土施工中存在的问题,提供了控制和保护钢筋保护层厚度的要点,希望对整个混凝土结构和项目施工有所帮助。
关键词:混凝土结构钢筋保护层厚度控制
混凝土结构中钢筋的保护层厚度,对保证结构安全性、适用性和耐久性均具有重要意义,而实际工程的检测数据表明,我国混凝土结构中钢筋保护层厚度的控制存在较多问题。本文试图对这一问题作初步分析,并对提高保护层厚度的控制质量、保护层厚度的设置标准等问题进行探讨,以期引起有关方面的重视。
一、混凝土结构中钢筋保护层概念及作用
1.保护层的概念
钢筋保护层是指包裹在结构构件受力主筋外面具有一定厚度的混凝土保护层,其厚度是指受力主筋外皮到构件外表面的尺寸。混凝土保护层的作用是保护钢筋不发生锈蚀,并保证钢筋的粘结锚固性,混凝土结构工程施工及验收规范对保护层的厚度也有具体的规定。
2.钢筋保护层对于钢筋的保护作用
(1)钢筋保护层对于钢筋起到隔绝潮气、水和腐蚀性气体等作用,如果钢筋保护层不足,那么将会导致水和腐蚀性物质轻易侵蚀钢筋,使钢筋出现锈蚀,在膨胀作用下产生混凝土结构的裂缝,进而使混凝土出现结构上的安全隐患和使用上的问题。可见合格厚度的钢筋保护层的重要价值,我们应避免钢筋保护层厚度过低而引起的种种问题。
(2)钢筋保护层对混凝土承载力的保证在钢筋混凝土结构中,钢筋与周边混凝土存在着黏结力和锚固力,这使得钢筋和混凝土在紧密结合的前提下,形成共同抵御荷载和弯曲的作用,如果钢筋保护层厚度不足,将会降低黏结力和锚固力,有效面积变小的直接结果就是界面受力后弯度过大,容易导致钢筋混凝土结构出现各种问题。可见钢筋保护层在力学上和结构上对混凝土承载能力的影响,因此,很多企业都将钢筋保护层的控制作为混凝土施工的一项关键参数,在技术和监督方面予以特殊的检查和确定。
(3)钢筋保护层对整个建筑防火能力的影响钢筋保护层具有隔绝的作用,一定厚度的钢筋保护层会对热量的传导有阻断作用,如果钢筋保护层不足,那么在火灾中会因高温而导致钢筋出现软化的显现,进而出现钢筋混凝土整个结构的开裂和崩塌。可见钢筋保护层对建筑防火能力的重要价值,只有在严格执行钢筋保护层厚度标准的情况下,在有效阻隔热量快速传导的前提下,才能避免钢筋出现软化和坍塌,真正提升钢筋混凝土结构的抗高温和防火能力。
二、混凝土保护层厚度控制常见问题
实际工程的检测数据表明,我国现浇混凝土结构中钢筋保护层厚度控制存在较多问题,概括起来,有以下3个方面。
1.受力钢筋保护层厚度偏差达不到验收标准设计规范修订后,钢筋保护层厚度的控制适当加严:柱纵筋的最小保护层厚度从25mm提高到30mm,混凝土强度等级不大于C20的梁纵筋和板、墙、壳受力钢筋的最小保护层厚度分别从25mm和15mm提高到30mm和20mm,其余情况保持不变。我国新、旧混凝土结构验收规范规定的受力钢筋保护层厚度的允许偏差,对梁、柱均为±5mm,对板、墙、壳均为±3mm;新验收规范又规定了重要构件及部位的受力钢筋保护层厚度应进行结构实体检验。
笔者对此进行了相关调查。所调查的数百份工程质量和既有房屋质量检测报告中,很少发现受力钢筋保护层厚度偏差能完全达到验收标准要求的工程。因此,我国混凝土结构中受力钢筋保护层厚度偏差达不到验收标准要求是普遍现象。
2.现浇楼板钢筋保护层厚度偏差过大对于施工质量控制较差的工程,板面钢筋保护层厚度正偏差大,而板底钢筋保护层厚度的负偏差也很大,较多工程的板底钢筋保护层厚度接近0。主要原因是:多数现浇楼板的支座板面钢筋采用分离式配筋(跨间截断),刚度很差,而楼板混凝土浇捣前施工荷载直接作用在板面上,导致板面钢筋下陷,保护层厚度明显偏大;对于施工质量控制较差的工程,用于控制板底钢筋保护层厚度的砂浆块放置很少甚至不放,导致混凝土浇捣后板底钢筋保护层厚度偏小甚至接近0。
3.箍筋保护层厚度的控制普遍不受重视对于大多数工程,梁、柱纵筋的保护层厚度偏大,而与之形成鲜明对照的是,大多数梁、柱的箍筋保护层厚度却是偏小的,尤其是梁底箍筋。
三、混凝土保护层厚度质量控制对策分析
作者认为,由于现有多数工程的钢筋保护层厚度偏差未能达到验收规范的要求,钢筋保护层厚度偏差过大已成为我国混凝土结构施工质量控制中最薄弱的环节之一。这应引起规范制订、设计、施工、监理等各方面的高度重视,各方应共同努力提高钢筋保护层厚度的控制质量,以确保实际工程的安全性与耐久性。
规范制订方面,设计规范应适当提高钢筋最小保护层厚度的要求,同时将箍筋保护层厚度控制也列为强制性条文;验收规范应增加箍筋保护层厚度允许偏差的要求,同时进一步研究纵向受力钢筋与箍筋保护层厚度允许偏差的合理取值,使其既符合工程质量的要求,又使多数工程可以达到该要求、不致过于苛刻。设计方面,图纸说明中应区分纵向受力钢筋和箍筋、分布钢筋,并对其保护层厚度要求分别进行规定;对重要构件及部位,应规定结构实体钢筋保护层厚度检验的范围、方法及数量要求。
施工方面,应重视钢筋保护层厚度的控制,探索纵筋、箍筋、板面钢筋、板底钢筋等不同钢筋保护层厚度的控制方法,确保保护层厚度控制质量达到设计及验收规范要求;应按设计要求,对重要构件及部位委托有相应资质的检测单位进行结构实体钢筋保护层厚度检验。
监理方面,应特别重视钢筋工程中保护层厚度控制的旁站监理,严格检查与把关;做好结构实体钢筋保护层厚度检验的见证工作。
四、总结语:
重视钢筋保护层厚度的质量问题,首先从质量意识上提高认识,摒弃钢筋保护层厚度大小不会影响结构的错误观念,严格按照设计及施工验收规范要求进行施工,确保钢筋保护层的厚度在规范允许的范围内。同时,还需要规范制订、设计、施工、监理等各方面应共同努力提高钢筋保护层厚度的控制质量,确保实际工程的安全性与耐久性。
参考文献:
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[2]张又红,刘丽芳,孟令军.结构实体钢筋保护层厚度检测及控制[J].科技咨询导报,2006,(08):51-52.