浅谈钢筋混凝土保护层的作用
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作者: 陈晓堃
摘要：笔者结合多年的试验检测实践，对钢筋混凝土结构从钢筋与混凝土共同作用的受力机理，对钢筋混凝土结构保护层的作用和在施工中如何更好的控制保护层厚度简单的谈了一下粗浅的认识。
关键词：混凝土钢筋保护层；控制
1、前言
公路桥涵，水利，建筑等等都需要钢筋混凝土构件，有钢筋就需有保护层，钢筋保护层究竟有什么作用？保护层多大才合适？钢筋怎样才能发挥出它固有的力学特性？笔者结合多年的施工实践，对钢筋混凝土结构从钢筋与混凝土共同作用的受力机理，对钢筋混凝土结构保护层的作用和在施工中如何更好的控制保护层厚度简单的谈了一下粗浅的认识。
2、钢筋混凝土构件受力机理
钢筋和混凝土在土建工程中已经成了不可分割的孪生兄弟，从材料的物理力学性能来分析，钢筋具有较强的抗拉、抗压强度，而混凝土具有较高的抗压强度，抗拉强度很低
但两者的弹性模量较接近，还有较好的粘结力，这样既发挥了各自的受力性能，又能很好地协调工作，共同承担结构构件所承受的外部荷载。钢筋与混凝土之间存在着很强的粘结力
在计算时，钢筋混凝土构件是作为一个整体承受着外力。同时，由于混凝土的抗拉强度很低，故只考虑混凝土所承受的受压应力，而拉应力则全部由钢筋来承担。对于受力构件截面设计来讲，受拉的钢筋离受压区越远，其单位面积的钢筋所能承受的外部弯矩也越大，这样钢筋发挥效率也就越高。所以一般来讲，无论是梁还是板，受拉钢筋总是应尽量靠近受拉一侧混凝土构件的边缘。如挑梁的受力筋应设在构件上部受拉区。如果放置错误或者钢筋保护层过大，轻者降低了梁的承载能力，重者会发生重大事故。
3、钢筋混凝土保护层的作用
在钢筋混凝土构件中，保护层的主要作用就是防止钢筋锈蚀。这是因为钢筋的主要成份是铁，铁在常温下很容易氧化，更别说在高温或潮湿的环境中。钢筋被包裹在混凝土构件中形成钝化保护膜，不与外界接触相对还比较安全，但如果钢筋保护层厚度过小，也就是钢筋过分靠近受拉区一侧，一方面容易造成钢筋露筋或钢筋受力时表面混凝土剥落，另一方面随着时间的推移，表面的混凝土将逐渐碳化。用不了多久，钢筋外混凝土就失去保护作用，从而导致钢筋锈蚀，断面减小，强度降低，钢筋与混凝土之间失去粘结力，构件整体性受到破坏，严重时还会导致整个结构体系破坏。通常除基础外梁的保护层厚度一般为2.5cm。在工程实际中，由于钢筋保护层厚度未按规范要求所导致的质量问题不胜枚举。比较突出的就是在桥梁梁板预制或者现浇过程中中，梁板负弯矩钢筋保护层偏大及现浇梁的上部负弯矩钢筋保护层偏大的问题。以T型梁为例，笔者曾见到过某单位修建的13M的T型梁板，设计是双层双向钢筋网。从结构的力学计算来讲，支座处的负弯矩不比跨中板底正弯矩小多少，但由于施工时施工单位对支座负弯矩钢筋未引起足够重视，结果工程刚竣工还未使用就发现T型梁腹板底1/2截面表面处出现了贯通裂缝。后经权威检测部门检查测试后发现，支座处负筋的保护层普遍超过规范2~6cm，最大的甚至超过了7cm，使T型梁上部的负弯矩钢筋的作用大大降低，有些甚至完全失去作用，这样对桥梁的使用安全性能提出了质疑。
4、控制保护层的措施
钢筋保护层如何控制呢？笔者认为重点应从两方面着手，一是抓施工前技术交底；二是抓过程中要素控制。在施工前，应针对不同的工程部位，根据设计图纸及施工验收规范，确定正确的保护层。保护层的厚度并非千篇一律，一般来说，现浇板的保护层厚度2.5cm，而基础的保护层厚度通常为5cm，有时甚至达到10cm。因此，在对操作者的技术交底中必须明确此厚度，否则很容易造成返工。施工过程中，重点要做到规范操作，特别是在混凝土现浇板浇捣过程中，尤其需要重视。往往钢筋绑扎时位置很正确，但一到浇捣时情况就变了样，不是人踩就是工器具压在上面，由此造成的结果是支撑钢筋的马墩被踩倒，混凝土上层钢筋弯曲变型，保护层的厚度也就得不到保证。所以在施工过程中，应做到规范操作，严禁操作人员在钢筋上随意行走；对上层钢筋应作有效的固定；浇捣中还应经常检查，发现问题及时解决。诚然，钢筋保护层厚度对单项工程质量并不是起决定作用的，但如果不重视它，所产生的危害也是不容忽视的。我们要在正确了解钢筋及混凝土的受力机理的前提下，充分认识到合理的钢筋保护层对工程结构的重要性。只有防微杜渐，才能使我们的工程施工技术水平更上一个档次。
5、结束语
钢筋保护层问题说起来很小，也就在几公分之间，但对钢筋混凝土构件来说却是一个大问题，前面所说的由于保护层过厚，造成梁体开裂，按通俗的说法就是梁已经断了，受拉钢筋没有起到应起的作用，造成梁体自身的重量把梁体自身给拉断了，这是一个非常严重的质量事故，为此，我们在施工中应该把保护层当成一个施工薄弱部位高度重视起来，只有这样才能杜绝此类工程质量事故的发生。
参考文献：
[1] 钢筋混凝土受扭和弯,扭,剪构件计算 《东北公路》1990年01期
[2] 修复桥梁用的乳液改性混凝土 《冶金建筑技术与管理》1990年05期
[3] 甲醛丙酮树脂混凝土在桥梁结构中的应用 《国外公路》1991年03期
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