浅谈混凝土保护层的作用及其厚度的控制

●■Ｉ　冒日囡一Ｃｉｔｉｅｓ　ａｎｄ　Ｔｏｗｎｓ　Ｃｏｎｓｔ　ｒｕｃｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｇｕａｎｇｘｉ　　尸　撼携建设　［文章编号］１６７２－７０４５（２００６）０９－００４７－０３　浅谈混凝土保护层昀作用　及其厚度昀控制　摘要：本文阐述了混凝土保护层　出限制。其中纵向受力钢筋保护层厚　度允许偏差：梁类构件为＋ｌＯｍｍ、一７ｍｍ，　板类构件为＋８ｍｍ、一５ｍｍ。可见混凝土保　厚度）。因而，混凝土保护层需要一定　的厚度。　２．２满足耐久性要求　厚度的含义及作用，具体介绍了在各　类混凝土结构构件和特殊部位中的保　护层厚度控制，简要说明目前施工中　护层的控制，在结构实体的施工中是　极其重要的环节。　在混凝土构件中，保护层的混凝　土覆盖于钢筋表面，给钢筋提供了高　碱性的环境，使钢筋表面有一层稳定　保护层控制存在的问题和防治措施，　以确保工程质量。　关键词：混凝土保护层作用　厚度　控制防治措施　２．混凝土保护层的作用　２．１满足钢筋粘结、锚固的要求　钢筋混凝土结构构件是由钢筋和　的保护膜，阻止钢筋的腐蚀。为了防止　保护层中高碱性物质（主要是氢氧化　钙）与大气中的二氧化碳起化学反应　［中图分类号］ＴＵ３７５［文献标识码］Ｂ　（即“碳化”），确保混凝土结构中的钢　物耐久性的角度来说，混凝土保护层　２．３防火安全的要求　正是由于混凝土保护层的存在，　１．混凝土保护层的含义及　混凝土这两种力学性能截然不同的材　筋在设计基准期内不被锈蚀，从建筑　有关规定　混凝土保护层是指钢筋混凝土构　件周边受力钢筋外围覆盖的混凝土，　料构成，它们之所以能共同工作是因　者建立起足够的粘结强度。对于　ＨＲＢ３３５、ＨＲＢ４００等钢筋，保护层厚度直　为混凝土结硬并达到一定强度后，两　需要足够的厚度。　而混凝土保护层厚度是指钢筋ｔ昆凝土　接影响钢筋与混凝土之间的粘结，试　建筑物一旦发生火灾，钢筋也不至于　　立即软化，造成结构的失效或破坏。　构件受力钢筋外边缘至｝昆凝土表面的　验表明当相对埋长ｌ／ｄ接近相同时，．／ｆ　与相对保护层厚　距离。近年颁布的　混凝土结构工程施　相对粘结强度ｃ．工质量验收规范》（ＧＢ５０２４—２００２以下　度的平方根（、ｃ／ｄ）成正比（其中ｌ为　简称　规范》），称混凝土保护层为结构　测定粘结强度试验中钢筋与混凝土的　２．４对于结构构件承载力的影响　混凝土结构的各类构件，包括受　弯构件、受压构件、受拉构件、受扭构　．为粘结强　件的承载力，均与保护层厚度有一定　实体钢筋保护层，《规范》对钢筋安装　粘结长度，ｄ为钢筋直径，ｃ．　为混凝土劈拉强度，ｃ为保护层　的联系。以非预应力单筋矩形截面受　的位置和检测要求较为严格，并规定　度，ｆ．要对涉及混凝土结构安全的重要部位　要进行结构实体检验，其检验的内容　包括混凝土强度、保护层厚度等。钢筋　保护层厚度检验的范围主要是：钢筋位　置变化会显著影响结构构件承载力和　耐久性的构件和部位，如梁、板类的纵　向受力钢筋等。《规范》对钢筋保护层　检验的抽样方法、检验方法、数量、判　定合格的条件和允许偏差作出了详细　的说明，并对抽样检验的最大偏差作　ｏｆ　维普资讯 http://www.cqvip.com

广　碱携建设　弯构件为例，其承载力的计算公式（见　图１）。　耐久性、钢筋的粘结和锚固、防火安全　的角度要求，混凝土保护层要有一定　厚度；另一方面从极限承载力、裂缝宽　护层的控制　现浇混凝土楼板的底筋保护层同　Ｍ≤　．ｆ　ｂ　（ｈｎ－ｘ／２）　式中：Ｍ——弯矩设计值；　度等角度的要求，混凝土保护层厚度　不需要太厚。因而《混凝土结构设计规　范》（ＧＢ５００１０－２００２）以强制性条文的　方式，对混凝土保护层最小厚度作出　了规定：其厚度不应小于钢筋公称直　径。详见　混凝土结构设计规范》中的　表９．２．１。　样可以用高标号砂浆垫块控制。此时　垫块无须预埋２２　铁丝，只是将钢筋直　接搁置在垫块上面。至于负弯筋保护　层厚度的控制，可采用钢筋水平马凳　和“工具式马凳”来进行，钢筋水平马　凳用直径ｌＯｍｍ或１２ｍｍ钢筋做成，间距　为２．Ｏｍ（见图３－１）。“工具式马凳”水　平杆用直径１　４ｍｍ钢筋制作，长度取　．系数；　ｆ　——混凝土轴心抗压强度的设　计值；　Ａ　——受拉区纵向普通钢筋的截　面面积；　ｆ——普通钢筋的抗拉强度设计　值。　３．一般现浇钢筋混凝土　６００ｍｍ左右；底座设７０ｍｍ×７０ｍｍ×６ｍｍ　力作用点至截面边缘的距离，当钢筋　梁、柱、墙钢筋保护层的控制　的钢板作垫板，上焊接长１ＳＯ～２５０ｍｍ　这里ｈｏ＝ｈ－ａ，ａ是受拉区钢筋合　仅为一排时，ａ＝ｃ＋ｄ／２，其中ｃ为保护　的Ｌ５０×５角钢，角钢一侧开两个　１６　现浇混凝土梁、柱、墙钢筋保护层　的圆孔，满足浇筑两种厚度不同的混　凝土楼板的需要（见图３－２）。使用时，　层厚度，ｄ为受力钢筋的直径。可见在　受弯构件中，当钢筋保护层加大时，承　载力将有一定的下降。　２．５与保护层的关系　在混凝土结构正常使用的极限状　的控制需要设置高标号砂浆垫块，垫　块的长和宽可取３Ｏ×４Ｏ、４Ｏ×４Ｏ等，　厚度与混凝土构件要求保护层厚度相　同，垫块两侧埋２２　铁丝（见图２－１）。　将　１４钢筋水平杆穿过两底座的圆孔，　即成为“马凳”，对楼板的厚度和保护　层厚度进行控制。拆除时，只需用小锤　态验算中，各类结构构件的最大裂缝　宽度的计算和受弯构件挠度的计算，　也与保护层厚度有直接的关系。近年　的试验研究表明：混凝土保护层厚度增　加，平均裂缝间距成线性增加，裂缝宽　度也随着增大。　综上所述，一方面，从混凝土结构　现浇钢筋混凝土的柱、墙在钢筋绑扎　时，就可把垫块绑扎在钢筋的外侧，垫　块的间距为１．０～１．５ｍ，针对墙、柱在　轻轻将钢筋水平杆敲离底座上的圆孔，　然后将底座、水平杆移至另一处，再进　行第二次安装。　钢筋混凝土楼板浇筑前，按间距　２．Ｏｍ放置水平马凳，为了使负筋保护　浇混凝土时会引起钢筋的位移问题，　可在墙、柱分别设置水平定位筋和水　平井字筋。水平定位钢筋直径一般用　ｌＯｍｍ或１２ｍｍ，间距为１．２～１．５ｍ（见图　层控制更为有效，施工时工具式马凳　与水平马凳错开布置（见图３－３）。当混　凝土浇筑至工具式马凳附近时，又将　２－２）。水平井字筋比箍筋直径大一个　级别，间距为１．５～２．Ｏｍ（见图２－３）。　其搬开，放置于即将浇筑的负弯矩筋　之下。制备工具式马凳的目的是减少　４．现浇混凝土楼板钢筋保　水平马凳的数量，且工具式马凳可多　ｒ　，　、　Ｌ　ｋ－｝　・　。　．　ｋ’＼　ｌ　。＼　＼　。＼＝　罴　＼　一　水平芷　葛Ｈ肆　拄　，］、　囊　谚　比匀．｛１　ｆ　由１　成ｌｌ　图２—２混凝土墙水平定位筋做法示意图　２ｏｏ６．．．．　　１维普资讯 http://www.cqvip.com

广　城橇建彳殳　！　‘　≠一霉　／／【　ｌ　塞茎　图３—３楼板负筋保护层控制示意图　图３—１水平马凳做法　可用　１　０或　１　２钢筋制作　图３—２工具式马凳做法　短实线表示水平马先，间距为２．Ｏｍ　长实线表示工具式马先，与水平马先错开布置　次使用。这种做法的优点是：即使有些　现浇板面负筋被踩踏，也会在安放工　具式马凳时予以纠正，确保负弯矩筋　位置的正确，负筋的保护层厚度得以　有效的控制，而且节约制备水平马凳　时使用的钢材。　梁承载力不降低，同时又能满足顶部　对保护层厚度控制的自觉性。　（２）绑扎和安装钢筋时，采用合　理方法，确保受力钢筋位置正确，绑扎　牢固。　纵筋保护层厚度的要求。　５．３框架顶层梁柱端点节点外侧　保护层厚度控制措施　（１）现象：目前一些项目部在进行　（３）施工前，严格按要求设计和　顶层梁柱端点节点外侧纵筋制作时，　未完全按　混凝土结构设计规范　要求　进行局部圆弧弯折；即使按设计规范要　求制作纵筋（当ｄ＜２５ｒａｍ时，局部圆弧　制作保护层垫块。　（４）支模、浇筑混凝土时，注意对　钢筋骨架的成品保护，如发现钢筋位　置偏移，应立即进行复位。作业人员施　工时，不宜踩踏楼板负筋。　（５）混凝土结构各分项工程施工　前，认真对作业人员进行技术交底，严　格按《规范》操作、检查和验收。　５．某些特殊结构部位钢筋　保护层的厚度控制措施　５．１跨度较大的梁和板起拱后的　控制措施　按　规范　要求：当梁和板跨度大　于或等于４．ｏｍ时，其模板安装应按设　计要求起拱；当设计无具体要求时，起　拱的高度宜为跨度的１／１０００～３／１０００。　弯心半径ｒ＝６ｄ，当ｄ＞２５ｒａｍ时，局部　圆弧弯心半径ｒ＝８ｄ），节点外角顶端保　护层厚度将超出允许偏差。　（２）应采取的措施：按　混凝土结　构设计规范　要求制作直径①１ｏ的“Ｌ”　形钢筋网放于端节点顶部防止混凝土　的开裂。　８．结语　因而跨度较大的梁、板中部的保护层　厚度会出现超出允许偏差的情况。故　在梁、板模板安装时，其截面的高度应　作适当的调整。为确保梁板的钢筋保　护层厚度符合《规范》的要求，在模板　安装方案中，必须进行事先的设计。　６．混凝土保护层质量控制　用十　篓　票　存在的问题　（１）不提前制备保护层垫块，用石　子或其他东西代替。　凝土保护层厚度的控制，才能提高工　程结构实体质量。　参考文献　［１］ＧＢ５００　１　０—２００２，混凝土结构设　计规范［Ｓ］．　［２］ＧＢ　５０２０４—２００２，混凝土结构　工程施工质量验收规范［Ｓ］．　５．２主、次梁相交处顶部钢筋保　护层控制的措施　（１）现象：主、次梁相交顶部是主、　（２）钢筋垫块过厚或过薄，钢筋保　护层厚度超出允许偏差。　（３）梁、柱钢筋垫块绑扎不牢，在　支模时发生位移失去作用。　（４）钢筋制作和安装不符合设计　图纸要求，受力筋偏离正确位置。　（５）在支模板或浇筑混凝土时，施　工人员晃动、踩踏已绑好的钢筋骨架。　次梁钢筋重叠的地方，为满足保护层　厚度的要求，一种做法是增加主次梁　相交处的高度，这样就会出现楼面局　部突出的现象，导致楼面厚度增加。另　一［３］滕智明，张惠英．混凝土结构　及砌体结构（上册）［Ｍ］．北京：中国建　筑工业出版社，１９９５．　（作者单位：１．贺州市建筑设计院，　种做法是缩小主梁钢筋骨架截面高　度，这样会导致主梁负弯矩有效截面　高度ｈ　减少，而降低负弯距的抗力。　（２）应采取的措施：在主梁底模安　装时将设计标高降低一个次梁顶部纵　筋的直径。当顶板次梁纵筋直径１４ｍｍ　＜ｄ≤２０ｒａｍ时，下降２０ｒａｍ；２０ｒａｍ＜ｄ　在振捣过程中，用振动棒强力触及钢　筋，造成保护层厚度的失去控制。　广西贺州５４６８００：２．广西梧州市　建筑安蓑工程联合公司，广西　梧州　７．防治措施　（１）施工人员认真学习《规范》中　５４３００１）　≤２５ｒｎｍ时，下降２５ｒａｍ。这样既保证主　结构实体钢筋保护层有关规定，提高　ｏｌ　　Ｉ。