浅谈钢筋混凝土构件保护层.doc

混凝土保护层混凝土保护层是指混凝土构件中，由钢筋外缘至混凝土表面最小距离范围内的混凝土层。保护层厚度的规定是为了满足结构构件的耐久性要求和对受力钢筋有效锚固的要求。1、从钢筋粘结锚固角度对混凝土保护层提出要求，是为了保证钢筋与其周围混凝土能共同工作，并使钢筋充分发挥计算所需强度。2、根据耐久性要求的混凝土保护层最小厚度，是按照设计使用年限50年内能保护构件的钢筋不发生危及结构安全的锈蚀而确定的。3、对有防火要求的钢筋混凝土梁、板及预应力构件，对混凝土保护层提出要求是，为了保证构件在火灾中按建筑物的耐火等级确定的耐火限的这段时间里，构件不会失去支持能力。应符合国家现行相关标准的要求。混凝土保护层厚度大，构件的受力钢筋粘结锚固性能、耐久性和防火性能越好。但是，过大的保护层厚度会使构件受力后产生的裂缝宽度过大，就会影响其使用性能（如破坏构件表面的装修层、过大的裂缝宽度会使人恐慌不安），而且由于设计中是不考虑混凝土的抗拉作用的，过大的保护层厚度还必然会造成经济上的浪费。因此，混凝土结构设计规范9.2.1条，规定纵向受力的普通钢筋及预应力钢筋，其混凝土保护层厚度(钢筋外边缘至混凝土表面的距离)不应小于钢筋的公称直径，且应符合表9.2.1的规定。一般设计中是采用最小值的。表9.2.1 纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度(mm) 环境类别板、墙、壳板、墙、壳板、墙、壳梁梁梁柱柱柱C20C25-C45C50C20C25-C45C50C20C25-C45C50一201515302525303030二a-2020-3030-3030二b-2520-3530-3530三-3025-4035-4035注：基础中纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度不应小于40mm;当无垫层时不应小于70mm.第9.2.2条 处于一类环境且由工厂生产的预制构件，当混凝土强度等级不低于C20时，其保护层厚度可按本规范表9.2.1中规定减少5mm，但预应力钢筋的保护层厚度不应小于15mm;处于二类环境且由工厂生产的预制构件，当表面采取有效保护措施时，保护层厚度可按本规范表9.2.1中一类环境数值取用。预制钢筋混凝土受弯构件钢筋端头的保护层厚度不应小于10mm;预制肋形板主肋钢筋的保护层厚度应按梁的数值取用。第9.2.3条 板、墙、壳中分布钢筋的保护层厚度不应小于本规范表9.2.1中相应数值减10mm，且不应小于10mm；梁、柱中箍筋和构造钢筋的保护层厚度不应小于15mm.第9.2.4条 当梁、柱中纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度大于40mm时，应对保护层采取有效的防裂构造措施。处于二、三类环境中的悬臂板，其上表面应采取有效的保护措施。第9.2.5条 对有防火要求的建筑物，其混凝土保护层厚度尚应符合国家现行有关标准的要求。处于四、五类环境中的建筑物，其混凝土保护层厚度尚应符合国家现行有关标准的要求。浅谈钢筋混凝土构件保护层【内容摘要】 现代建筑已经离不开钢筋混凝土构件，钢筋混凝土构件的力学性能及寿命直接关系到建筑物的使用及年限，钢筋混凝土构件的力学性能好坏及寿命长短的决定因素除原材料外，很重要的一方面就是构件的保护层。现在上海市建设工程主管部门越来越重视加强对钢筋混凝土构件保护层的监督力度，作为承建的主要作业者施工单位来说，则更应重点关注混凝土的保护层问题。 一、钢筋混凝土构件的工作原理：.现代建筑已经离不开钢筋混凝土构件，钢筋混凝土构件的力学性能及寿命直接关系到建筑物的使用及年限，钢筋混凝土构件的力学性能好坏及寿命长短的决定因素除原材料外，很重要的一方面就是构件的保护层。现在上海市建设工程主管部门越来越重视加强对钢筋混凝土构件保护层的监督力度，作为承建的主要作业者施工单位来说，则更应重点关注混凝土的保护层问题。一、 钢筋混凝土构件的工作原理：钢筋混凝土构件由钢筋和混凝土组成。从原材料的力学性能来讲，钢筋具有较强的抗拉、抗压强度，但混凝土只具有较高的抗压强度，抗拉强度却很低，然而两者的弹性模量比较接近，还有较好的化学胶合力、机械咬合力和销栓力，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。在结构计算时，钢筋混凝土构件是作为一个整体来承受外力的；又由于混凝土的抗拉强度很低，为简化计算，一般混凝土只考虑承受压应力，而拉应力则全部由钢筋来承担。二、 钢筋混凝土构件保护层厚度的确定：对于受力钢筋混凝土构件截面设计来讲，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，这样钢筋发挥的力学效能也就越高。所以一般来讲钢筋混凝土构件受拉钢筋总是应尽量靠近受拉一侧混凝土构件的边缘。如果钢筋混凝土构件的钢筋位置放置错误或者钢筋的保护层过大，轻则降低了钢筋混凝土构件的承载能力，重则会发生重大事故。然而当钢筋混凝土构件的受拉钢筋越靠近钢筋混凝土构件的边缘时：1、钢筋混凝土构件中钢筋的主要成分铁在常温下就很容易被氧化，尤其在高温或潮湿的环境中。2、钢筋混凝土构件的保护层过小容易在施工时造成钢筋露筋或钢筋混凝土构件受力时表面混凝土的剥落。3、随着时间的推移，钢筋混凝土构件表面的混凝土将逐渐碳化，在钢筋混凝土构件工作寿命内保护层混凝土失去了保护作用，从而导致钢筋锈蚀，有效截面减小，力学效能降低，钢筋与混凝土之间失去粘结力。 构件整体性会受到破坏，甚至还会导致整个钢筋混凝土构件的破坏。 通常保护层厚度一般如下表：受力钢筋的混凝土保护层最小厚度（mm)环境类别墙梁柱C20C25C45C50C20C25C45C50C20C25C45C50一201515302525303030二-2020-3030-3030-2520-3530-3530三-3025-4035-4035 注：1、受力钢筋外边缘至混凝土表面的距离，除符合表中规定外，不应小于钢筋的公称直径。 2、机械连接接头连接件的混凝土保护层厚度应满足受力钢筋保护层最小厚度要求，连接件之间的横向净距不宜小于25mm。3、设计使用年限为100年的结构；一类环境中，混凝土保护层厚度应按表中规定的增加40%；二类和三类环境中，混凝土保护层厚度应采取专门有效措施。4、环境类别表见如下。混凝土结构的环境类别环境类别条 件一室内正常环境二a室内潮湿环境；非严寒和非寒冷地区在露天环境、与无侵蚀的水或土壤直接接触的环境。b严寒和寒冷地区在露天环境、与侵蚀的水或土壤直接接触的环境。三使用除冰盐的环境；严寒和寒冷地区冬季水位变动的环境；海滨室外环境四海水环境五受人为或自然的侵蚀性物质影响的环境三、楼板及墙柱保护层控制措施： 1、楼板保护层控制措施： 钢筋在楼面混凝土板中主要起抗拉受力作用用来抵抗荷载所产生的弯矩和防止混凝土板面收缩和温差裂缝的发生，而这一作用均需钢筋在上下设置合理的保护层前提下才能发挥。在实际施工中，楼板底筋的保护层比较容易正确控制。但当楼板底筋的保护层间距放大到.0米以上时，局部楼板底筋的保护层厚度就无法得到保障，所以纵横向的保护层间距控制在米左右为宜。楼板面层钢筋的保护层一直是施工中的一大难题。分析其原因为：板的上层钢筋一般较细较软，受到人员踩踏后就立即弯曲、变形、下坠；钢筋离楼层模板的高度较大，无法受到模板的依托保护；各工种交叉作业，造成施工人员众多、行走十分频繁，无处落脚后难免被大量踩踏；上层钢筋网的钢筋支撑设置间距过大，甚至不设（仅依靠楼面梁上部钢筋搁置和分离式配筋的拐脚支撑）。 在上述四个原因中，前二条是客观存在，较难改进（否则楼面负筋用钢量将大大增加，造成浪费）。但后二个原因却在施工中必须大大加以改进，对于最后一个原因，根据大量的施工实践，建议楼面双层双向钢筋（包括分离式配置的负弯矩短筋）必须设置卡槽式混凝土垫块，其纵横向间距不应大于700毫米（即每平方米不得少于只），特别是对于一类细小钢筋，卡槽式混凝土垫块的间距应控制在600毫米以内（即每平方米不得少于只），才能取得较良好的效果。对于第3条原因，可采取下列综合措施加以解决： 、尽可能科学合理地安排好各工种交叉作业时间，在板底钢筋绑扎后，线管予埋和模板封镶收头应及时穿插并争取全面完成，做到不留或少留尾巴，以有效减少板面钢筋绑扎后的作业人员数量。、在楼梯、通道等频繁和必须的通行处应搭设（或铺设）临时的简易通道，以供必要的施工人员通行。 、加强教育和管理，使全体操作人员充分重视保护板面上层负筋的正确位置，行走时，应自觉沿钢筋支撑点通行，不得随意踩踏中间架空部位钢筋。 、安排足够数量的钢筋工（一般应不少于-人）在砼浇筑前及浇筑中及时进行整修。 、砼工在浇筑时，应在裂缝的易发生部位和负弯矩筋受力最大区域，铺设临时性活动挑板，扩大接