浅谈钢筋混凝土保护层的重要性及控制措施

胡玉香 姜建彬 许翔

摘要：本文阐述了钢筋混凝土现浇板保护层的重要性，并提出关于其主要病害控制措施的几点建议。

关键词：混凝土钢筋保护层 标高控制点 等量代换

中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号：

1.引言

钢筋混凝土结构工程中受力钢筋的位置准确与否，直接关系到混凝土结构的承载力和耐久性。而保证受力钢筋的混凝土保护层厚度符合国家规范，则是准确控制钢筋设计位置所必须达到的最基本的要求。多年的检测经验，我们发现钢筋混凝土结构中，梁、柱等保护层一般控制较好，主要问题出在现浇板保护层。本文论述了钢筋混凝土现浇板保护层的重要性，并提出准确控制钢筋设计位置的几点建议。

2.混凝土保护层的重要性   钢筋混凝土是由两种不同性质的材料组成的组合体。从材料的物理力学性能来讲，钢筋具有较强的抗拉、抗压强度，而混凝土只具有较高的抗压强度，抗拉强度却很低，两种不同性质材料能组合在一起，共同工作，首先是由于钢筋与混凝土之间有着很好的粘结能力，使两者能牢靠地粘结在一起，在荷载作用下，两者之间不会产生相对滑动而整体工作；再者是钢筋与混凝土二者的线膨胀系数相接近（钢材的线膨胀系数为0.000012，混凝土为0.00001~0.000014），在温度发生变化时，不致因二者膨胀不同而破坏他们的整体性；同时，混凝土还能很好地保护钢筋，使钢筋免于锈蚀。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。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，这样钢筋发挥的效率也就越高。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。钢筋保护层厚度偏大会导致受拉钢筋作用力有效高度降低，混凝土受拉区域易开裂而破坏。而钢筋保护层厚度偏小会导致钢筋锈蚀，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的破坏。所以钢筋保护层厚度偏小不利于钢筋混凝土构件的耐久性和防火性。 在实际工程中，主要存在板上部负弯矩钢筋保护层厚度偏大和板下部钢筋保护层厚度偏小甚至露筋等问题。据有关资料统计，目前现浇板开裂原因中70％左右是由于钢筋位置不正确导致保护层厚度不规范引起的。

3.现浇板病害形成的主要原因及控制钢筋混凝土现浇板保护层质量的几点建议

3.1工程施工队施工不规范，需从施工上控制

钢筋混凝土现浇板的主要施工步骤是立模板、铺设钢筋网、浇筑混凝土。其中铺设钢筋网是重要环节，施工人员往往对现浇板钢筋保护层不够重视，在施工时常常草草了事，以为钢筋网铺好后就大功告成了，而对加垫块很随意，垫块不仅样式多，摆放位置也很随意，垫块根本起不到作用，加上施工人员在钢筋网上随意踩踏，在浇筑混凝土之前，钢筋位置已经严重偏位。在浇筑混凝土时，一些所谓的垫块不知道冲到何方，加上混凝土成堆堆放，一些钢筋抵抗不住压力而下沉。这样的板浇筑好之后，检测结果不是板底保护层偏薄，就是板负弯距筋保护层偏厚，有的甚至超出规范很多，后者尤为突出。

在这里向大家介绍一种简单而又非常有效的方法，此方法是我们在结合一些现浇板钢筋保护层检测结果比较好的工程的实际经验和一些理论因素构思而成的。

3.1.1保证垫块质量符合要求，建议使用塑料卡垫块，保证垫块数量充足。板均应从距梁或墙相交边（角）100mm起双向安装混凝土垫块。在板的下部钢筋交叉点下按纵向、横向间距500mm~700mm安装混凝土垫块，在板的支座上层钢筋下安装塑料卡垫块，间距为1000mm~1500mm。虽然塑料卡垫块成本较高，但从功效和成果方面来讲，使用定位件大大提升了工作效率，提高了工程质量，还可以缩短部分工期。

3.1.2保证垫块支垫位置的正确。 现浇板受力钢筋保护层垫块应支垫在纵横筋节点处，如果支垫在纵横筋节点间，该筋只要受力就会弯曲变形了。（见图1、图2）

3.1.3在保证以上两点之后，就要保证板浇注的厚度了，设想如果板的浇注厚度大于设计要求了，即使钢筋的定位符合要求也会造成板上部受力钢筋保护层厚度大于设计要求。为了防止板浇注厚度偏厚建议在适当位置设置标高控制点，具体做法：在板梁或板柱交接处用有色胶带作为标记，以板厚为12cm的方形板为例，在柱纵向钢筋上贴有色胶带作标记（从底部模板表面起12cm处），板的四个角都应设立这样的标高控制点。在浇注混凝土时应控制混凝土表面与有色标记下端齐平。这样就可以避免因混凝土浇注厚度偏大而造成板上部受力钢筋保护层厚度偏大了。（见图3）

3.1.4要抓好钢筋工程的成品保护，减少因人为的踩踏等活动而导致钢筋严重变形，防止浇注混凝土时混凝土成堆堆放 ，导致钢筋受压变形，投料时要做到“多次少投”。在浇灌钢筋密集处的混凝土时，应耐心地从钢筋间隙中灌注，而不是强行将钢筋捌弯或将钢筋拨移偏位来加大钢筋间距进行浇注。禁止野蛮振捣。

归根结底，工程施工人员应加强对钢筋保护层功能的理解、认识，并在思想上引起足够的重视。加强自行检查和交接检查验收，不要为了赶工期而对不规范的施工行为视而不见。

3.2现浇板的钢筋配置偏细，需从设计上控制

多年的检测，我们碰到的符合设计要求的现浇板很少。结合工程设计，我们常常发现，大跨度现浇板中，若所配钢筋直径为Ø8以上钢筋，一般板保护层质量偏好，而用Ø8及Ø8以下的钢筋，浇注混凝土时，钢筋位置控制得较差，主要是由于在混凝土下料时钢筋偏细抵抗不住冲击力和自身重力而下沉。

俗话说，一个好的工程设计应该考虑工程施工的实际情况。在一些体制不是很健全的建筑市场，施工队伍的施工水平普遍不是很高，此时，我们可以在设计上做一些调整，以防患与未然。

在工程设计中，板分单向板和双向板，其计算方法通常有线弹性方法和极限平衡法，比较一下这两种板和各板的两种计算方法，其共同点在于其计算结果都为每米宽板带所应配的钢筋截面积As，最后，我们再根据每米板宽钢筋选用表兼顾设计构造要求配筋。通常我们选用与计算结果最为接近的配筋方案。

为了减少现浇板的病害，联系工程实际，对于大跨度的板，板钢筋可以尽量采用Ø8以上钢筋，实践表明直径为Ø10及其以上钢筋对重力的抵抗能力优于直径为Ø8及其以下的钢筋。为此，在设计时，我们可以做等量代换，基于As相等的基础上，可以将Ø8换算成Ø10，增大间距，当然是在规范允许的前提下，例如，板上部负弯距钢筋为Ø8@100可以近似换算成Ø10@150（见图4）。这样，在混凝土浇筑过程中不仅有利于混凝土振捣，而且钢筋抵抗压力的能力会好一些。当然换算是设计单位的事，施工单位不得随意更改设计。

4.结语

虽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，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厚度对工程结构的重要性。只有防微杜渐，才能保证我们的工程质量，更重要的是一定的实践能使我们的工程施工技术水平更上一个档次，受益于大众。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。