蔡國杰　黃聰　樊清華

摘要：鋼筋混凝土具有較高的承載力和較好的受力性能，而且鋼筋與混凝土具有近似相同的膨脹系數(shù)，不會(huì)因?yàn)榄h(huán)境不同而產(chǎn)生過大的應(yīng)力，而混凝土與鋼筋能夠共同工作主要是依靠混凝土與鋼筋之間有足夠的粘結(jié)力。為了使鋼筋更好更持久使用性能，則需要鋼筋保護(hù)層，試驗(yàn)表明，鋼筋的保護(hù)層厚度是影響鋼筋與混凝土之間粘結(jié)力大小的主要因素。因此對于鋼筋混凝土來說，鋼筋保護(hù)層顯得格外重要。

Abstract：? Reinforced concrete has high bearing capacity and good mechanical properties， and steel and concrete have approximately the same expansion coefficient. It does not cause excessive stress due to different environments. The concrete and steel bars can work together mainly rely on sufficient adhesion between concrete and steel. In order to make the steel have better and lasting performance， a protective layer of steel is needed. The test shows that the thickness of the protective layer of the steel is the main factor affecting the bond strength between the steel and the concrete. Therefore， for reinforced concrete， the protective layer of steel is particularly important.

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土;保護(hù)層重要性;控制措施

Key words： reinforced concrete;importance of protective layer;control measures

中圖分類號：TU75? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）33-0224-02

0? 引言

鋼筋保護(hù)層作為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的特殊部位，對確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、適用性和耐久性具有重要工程意義。鋼筋保護(hù)層是最外層鋼筋的外緣至混凝土表面之間的混凝土層，是保護(hù)鋼筋的主要因素之一。在施工過程中，設(shè)置鋼筋保護(hù)層既可以避免部分鋼筋裸露受到銹蝕，又可以通過保護(hù)層與鋼筋產(chǎn)生摩擦與機(jī)械咬合達(dá)到粘結(jié)錨固作用。雖然說保護(hù)層厚度越大，粘結(jié)力會(huì)越大，但當(dāng)其厚度大于鋼筋直徑的5倍時(shí)，粘結(jié)力就不會(huì)繼續(xù)增加了，所以在符合國家規(guī)定的混凝土保護(hù)層最小厚度的要求下，保證鋼筋保護(hù)層厚度的良好控制，可以使得鋼筋混凝土的抗拉抗壓性、粘結(jié)力、耐久性等性能得到充分發(fā)揮。

1? 鋼筋保護(hù)層的重要性

1.1 力學(xué)角度

鋼筋混凝土是以鋼筋與混凝土兩種不同材料結(jié)合的復(fù)合型材料，通?；炷两Y(jié)構(gòu)擁有較強(qiáng)的抗壓強(qiáng)度，但是混凝土的抗拉強(qiáng)度較低。相較混凝土而言，鋼筋抗拉強(qiáng)度非常高，一般在200MPa以上，所以鋼筋承擔(dān)其中的拉力，混凝土承擔(dān)壓應(yīng)力部分。兩者結(jié)合使得鋼筋混凝土性能發(fā)揮出各自優(yōu)勢，形成一個(gè)整體達(dá)到一個(gè)高效的復(fù)合型材料。正是如此，施工時(shí)需要考慮受力問題。不但要考慮混凝土的抗壓能力，還需要考慮鋼筋的抗拉能力。而且想要抗拉抗壓達(dá)到技術(shù)規(guī)范的最優(yōu)標(biāo)準(zhǔn)，則需要準(zhǔn)確把握鋼筋在混凝土里面的準(zhǔn)確位置，此時(shí)鋼筋保護(hù)層的厚度起到了關(guān)鍵作用。

通常情況下，簡支梁受彎構(gòu)件中，當(dāng)施加荷載時(shí)，梁截面上部受壓，下部受拉。此時(shí)配置在簡支梁底部鋼筋承擔(dān)拉力，而簡支梁上部的鋼筋承受壓力。但是鋼筋保護(hù)層如果不符合要求，過于厚的保護(hù)層則會(huì)使構(gòu)件受力后產(chǎn)生的裂縫寬度過大，就會(huì)影響其使用性能（如破壞構(gòu)件表面的裝修層、過大的裂縫寬度會(huì)使人恐慌不安等），過大的保護(hù)層厚度亦會(huì)造成經(jīng)濟(jì)上的浪費(fèi)。過于薄的保護(hù)層則會(huì)使構(gòu)件無法達(dá)到規(guī)范要求，導(dǎo)致受力時(shí)直接發(fā)生斷裂。

1.2 粘結(jié)力角度

混凝土中的氯化物對鋼筋有腐蝕作用，所以混凝土攪拌時(shí)需要使用清水，以保證氯離子在混凝土中達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)，從而保護(hù)鋼筋。

鋼筋與混凝土在硬化后有著良好的粘結(jié)力，粘結(jié)力除了可以提供共同工作的基礎(chǔ)點(diǎn)，還有混凝土中的水泥膠體與鋼筋表面的化學(xué)膠著力粘結(jié)，使得鋼筋與混凝土牢固的膠著。其中鋼筋與混凝土接觸面上的摩擦，鋼筋表面粗糙不平與混凝土的機(jī)械咬合力為主要。而且混凝土中的氫氧化鈣為鋼筋提供堿性的環(huán)境，在鋼筋表面形成了一層鈍化保護(hù)層，從而保護(hù)鋼筋在酸性與中性的環(huán)境下不容易受到腐蝕。

但是如果鋼筋保護(hù)層達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)厚度，鋼筋與混凝土最外緣的距離很近時(shí)，構(gòu)件在硬化過程中導(dǎo)致混凝土脫落，會(huì)使得兩者粘結(jié)力越來越小。而且還因?yàn)榛炷灵_裂或者脫落使得二氧化碳進(jìn)入，與孔隙水形成酸性環(huán)境造成碳酸化作用。這也與鋼筋暴露在外界與其他介質(zhì)下，鋼筋很容易發(fā)生誘蝕。一旦發(fā)生生銹情況，銹跡擴(kuò)散。鋼筋有效的使用截面則會(huì)發(fā)生變化，混凝土與鋼筋的結(jié)合力會(huì)降低，從而影響結(jié)構(gòu)的受力情況。

1.3 耐久性角度

混凝土保護(hù)層厚度對鋼筋的粘結(jié)錨固能力、防止鋼筋銹蝕、耐久性能和防火性能均有重要影響。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)使用不同，需要的耐久性就不同。對于要求使用壽命長久的鋼筋混凝土構(gòu)件，就要考慮眾多因素對構(gòu)件的損害。對于空氣侵蝕，如果鋼筋保護(hù)層過于薄，導(dǎo)致膨脹開裂會(huì)使得粘結(jié)力下降，降低對鋼筋的握裹力。對于水質(zhì)浸泡，保護(hù)層的過薄會(huì)使得混凝土脫落，導(dǎo)致鋼筋腐蝕而影響受力的影響。對此鋼筋的保護(hù)層很重要。只有保護(hù)層達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)才可以減少腐蝕效果，延長使用壽命。而混凝土保護(hù)層可以隔離開鋼筋與銹蝕的環(huán)境，并且混凝土中水泥水化的高堿度可以使包裹在混凝土構(gòu)件中，在鋼筋表面形成鈍化保護(hù)膜，在一定程度上減弱鋼筋被銹蝕的情況。

另外，在承受外力作用下，鋼筋對保護(hù)層有錨固力，而鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在受力過程中，受拉鋼筋可能會(huì)相對混凝土滑移甚至?xí)幕炷林邪纬龆斐慑^固破壞。因此在保證受力鋼筋在混凝土中有一定的錨固長度上，合適的保護(hù)層厚度可以使得兩者的錨固力加強(qiáng)，從而大大的增加抗軸力和彎矩。簡言而之，混凝土保護(hù)層是提高混凝土建筑物的壽命方法，其經(jīng)濟(jì)效益是非常明顯的。

2? 鋼筋保護(hù)層的控制

2.1 明確技術(shù)交底

工程開始前，相關(guān)技術(shù)人員查閱相關(guān)技術(shù)規(guī)范和驗(yàn)收規(guī)范，并且結(jié)合設(shè)計(jì)要求和實(shí)際情況，明確每個(gè)部位的鋼筋保護(hù)層厚度，整理成文件。再因部位不同而分開交底于每個(gè)負(fù)責(zé)的施工員與施工工人，以達(dá)到施工者都能明確每個(gè)部位的保護(hù)層厚度為多少。其次明確按照設(shè)計(jì)規(guī)范施工，不隨意更改工序，也不隨意減少工序，做到精確的加工。在搭接鋼筋上，準(zhǔn)確使用鋼筋型號，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)范的技術(shù)交底工作。每一個(gè)鋼筋之間的間距以及鋼筋的交錯(cuò)位置，都不可以超過設(shè)計(jì)規(guī)范的要求范圍。綁扎時(shí)鋼筋與鋼筋之間緊密不可松動(dòng)，焊接時(shí)焊點(diǎn)飽滿沒有焊接遺留的焊洞且不可松動(dòng)。鋼筋的水平與豎向擺放準(zhǔn)確和錯(cuò)落有致，確保鋼筋架是符合設(shè)計(jì)規(guī)范的。模板進(jìn)場時(shí)，拼裝過程要仔細(xì)控制，做到精準(zhǔn)減少誤差。擺放模板時(shí)，要嚴(yán)格把控模板的剛度和平整度，有些施工構(gòu)件也需要垂直度，例如導(dǎo)墻的模板，垂直度的把控很重要，一旦不符合標(biāo)準(zhǔn)，后序的地下連續(xù)墻的埋置時(shí)可能是歪的。后期的模板拆卸后，也要定期檢查模板的尺寸，及時(shí)發(fā)現(xiàn)不合格的模板。

在施工過程中，還需要嚴(yán)格把控每一道工序。尤其是在澆筑混凝土的時(shí)候，我們一定要重視保護(hù)層厚度。因此我們要強(qiáng)化作業(yè)紀(jì)律，加強(qiáng)對工前保護(hù)層厚度的檢測力度。混凝土澆注前檢測人員必須對澆筑部位的護(hù)層厚度進(jìn)行量測，并做好記錄。拆模后實(shí)驗(yàn)人員及時(shí)對澆筑部位進(jìn)行檢測，并與澆筑前數(shù)據(jù)對比。對出現(xiàn)不合格的鋼筋保護(hù)層進(jìn)行原因分析，在后期澆筑時(shí)進(jìn)行改善與優(yōu)化，做到持續(xù)改進(jìn)。根據(jù)實(shí)際問題，從設(shè)計(jì)、施工、應(yīng)用等不同方面提出相應(yīng)措施，并將研究所得結(jié)果用于工程實(shí)踐情況中，確保接下來的工作可以更有效更有序的進(jìn)行。

2.2 鋼筋保護(hù)層墊塊

就當(dāng)前的施工狀況來看，在實(shí)際施工過程中普遍地存在著保護(hù)層質(zhì)量問題，因此我們深知解決鋼筋保護(hù)層的控制問題，保證建筑物的適用和安全等方面至關(guān)重要。在施工過程中，不管我們采用磚胎模、鋁模、木模、鋼模等，在裝好模板后我們一般會(huì)放鋼筋籠然后澆筑混凝土，然而在外力作用下，我們的模板是承受一定壓力，從而使混凝土在澆筑的時(shí)候模板便和鋼筋緊緊貼在一起，導(dǎo)致鋼筋保護(hù)層無法形成，鋼筋暴露在空氣中。所以在模板和鋼筋之間我們一般采用鋼筋保護(hù)層墊塊來控制保護(hù)層的厚度。它放在鋼筋和模板之間，固定鋼筋位置，用以防止鋼筋外露而被腐蝕，是解決鋼筋固定常用的辦法。而且墊塊還要選用與混凝土一樣高強(qiáng)度的硬度的混凝土材質(zhì)或者符合定型加固強(qiáng)度的產(chǎn)品。鋼筋保護(hù)層墊塊還應(yīng)該設(shè)置采取專人負(fù)責(zé)和專人檢查驗(yàn)收，避免墊塊設(shè)置的數(shù)量不夠。鋼筋底部放置墊塊時(shí)，不允許施工人員在鋼筋上踩踏，防止墊塊碎裂。澆筑混凝土前嚴(yán)格檢查墊塊的數(shù)量多少，是否分布均勻以及墊塊的損壞程度。發(fā)現(xiàn)問題都要及時(shí)更改，做到標(biāo)準(zhǔn)施工。

2.3 鋼筋控制

鋼筋作為鋼筋混凝土里面重要的組成部分，對于鋼筋的標(biāo)準(zhǔn)也是很重要的。每一部分的保護(hù)層對應(yīng)的鋼筋都要達(dá)到設(shè)計(jì)圖紙要求。制作尺寸，間位相錯(cuò)的考慮都關(guān)系到鋼筋架的組成。鋼筋保護(hù)層偏差大的部分多在板的負(fù)彎矩鋼筋處，而這部分大都是采用直徑細(xì)小，剛度小的1級鋼。容易被失誤踩踏而彎折，目前工地上大多采用馬凳筋固定鋼筋位置。

在柱鋼筋保護(hù)層上，鋼筋下料時(shí)，箍筋尺寸要正確，墊塊要綁扎在柱的縱向受力鋼筋上，且在同一條水平直線上。柱的模板安裝好了后，鋼筋骨架正居中，四周距離模板的間距應(yīng)該一致。在梁鋼筋保護(hù)層上，墊塊的施工間隔不應(yīng)大于1.5m，而且墊塊強(qiáng)度不應(yīng)低于混凝土強(qiáng)度，對稱綁扎在梁的四周。

3? 結(jié)語

鋼筋與混凝土能更好的結(jié)合，是在鋼筋保護(hù)層的基礎(chǔ)上的?？刂其摻畋Ｗo(hù)層的厚度在規(guī)范允許偏差范圍內(nèi)是完全可以保證的，總之我們要在正確了解鋼筋及混凝土的受力機(jī)理的前提下，充分認(rèn)識到合理的鋼筋保護(hù)層對工程結(jié)構(gòu)的重要性并進(jìn)行有效的控制。

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