钢筋混凝土保护层质量控制浅析

陈锦华

[摘要]钢筋混凝土构件在现代建筑中用得相当普遍，而它的保护层质量直接会影响钢筋混凝土构件力学性能及耐久性，目前不少施工管理人员和操作人员对于保护层重要性的认识还很不够。然而，事实证明保护层是钢筋混凝土构件的一个重要组成部分，过厚和过薄都会产生不利影响，笔者根据多年的工作经验，提出保护层质量控制的一些措施。

[关键词] 钢筋混凝土保护层；钢筋锈蚀；质量控制

中图分类号：O213.1文献标识码：A 文章编号：

钢筋混凝土构件由钢筋和混凝土组成，钢筋与混凝土能很好地一起协调工作与其间存在的粘结力有着密切联系。为了使钢筋与混凝土之间具有足够的粘结力，就必须确保保护层的质量。

一、钢筋混凝土保护层的作用

1.保护钢筋不锈蚀

在自然环境和使用环境条件下，混凝土保护层可以保护钢筋不受有害介质的侵蚀，防止钢筋锈蚀。如果没有保护层，钢筋暴露在空气中容易锈蚀，钢筋锈蚀直接导致钢筋面积削弱、承载能力下降，甚至导致结构破坏，发生安全事故。

2.保证钢筋和混凝土共同工作

钢筋和混凝土组合成的钢筋混凝土结构具有抗剪、抗弯、抗压、抗扭等结构性能，应用非常广泛。保证混凝土与钢筋共同工作的重要条件就是两者之间存在的粘结力。粘结力有四种，即化学吸附力、摩擦力、机械咬合力和钢筋端部的锚固力，各种粘结力在不同情况之下发挥自己的作用。保护层厚度小于一定的值，钢筋与混凝土之间的粘结力就会受到影响。所以规范规定了在不同情况下对应的最小保护层厚度值，以保证钢筋和混凝土发挥各自的优势，共同工作。

3．增强结构的耐火性能

在火灾高温的情况下，钢筋温度会很快上升，其屈服点、弹性模量、抗拉强度都急剧下降，温度一旦达600℃时，强度接近于零。而混凝土比钢筋耐受的温度高100℃左右。虽然发生火灾时一般温度都很高，但是如果按建筑物耐火等级规定的厚度设计保护层，结构在高温条件下或遇有火灾时，钢筋不会因高温影响而使结构急剧丧失承载力，从而延缓结构破坏时间，为疏散人员和转移物资提供一定的缓冲时间。

二、钢筋混凝土保护层厚度对工程的影响

保护层的厚度要适当，过厚与过薄都会带来不利的影响。

保护层过厚，会使得截面有效高度减少，构件承载力下降，为了弥补，需要配置更多的受力钢筋，同时保护层过厚也直接导致了混凝土的浪费，因而显得不经济。保护层超过一定厚度，还会在构件表面形成较大的温度和收缩裂缝，削弱钢筋混凝土构件的承载能力。

保护层厚度过薄，钢筋距离构件边缘就比较近，不但容易造成露筋，而且很容易会造成钢筋受力时表面的混凝土剥落，导致粘结力的减小。混凝土属于碱性材料，其弱点是长期与空气接触会逐渐碳化，如果保护层厚度偏小，被碳化的时间就偏短，外侧钢筋会较快失去保护作用，导致钢筋提前锈蚀。钢筋锈蚀后，钢筋与混凝土之间就会失去粘结力，引起构件的承载力降低，严重时还会造成整个结构体系的破坏。

三、控制钢筋混凝土保护层质量的措施

保护层偏差超过规范所规定的值而引起的工程事故不胜枚举，这说明了保护层质量在施工中的确比较难以控制。引起保护层质量偏差的原因有多种，有规范、设计、施工以及建筑结构参考资料等诸多方面的原因，本人根据自己十多年的工作经验，主要总结了以下几个控制保护层质量的措施。

1．保证混凝土原材料的质量

只有控制好混凝土质量才有可能控制好保护层的质量。而原材料的选用是控制混凝土质量的关键因素，包括水泥、粗骨料、细骨料和外加剂等的选择。同时要注意合理确定材料间的配合比，配合比会对混凝土的密实度产生较大影响。一般来说水泥用量越多或水灰比越小，混凝土的密实度越高，混凝土碳化速度越慢。

2. 严格进行钢筋加工

钢筋放样人员应熟悉图纸及规范的要求，严格按照图纸的规定进行下料长度的计算，认真加工制作，钢筋骨架制作尺寸偏差应严格控制，当偏差尺寸超过一定限度时，会影响到保护层厚度。当钢筋偏长时，保护层厚度就会偏薄引起露筋；反之，钢筋保护层就会偏厚，降低了承载力。钢筋绑扎也要满足规定的精度，必须按照图纸的要求规范操作。钢筋骨架成型后，注意成品保护，禁止施工人员在已绑扎成型并经验收的钢筋上随意的踩踏，影响保护层厚度。

3.确保模板施工质量

模板工程的制作和安装都要符合规范要求。模板制作时要控制好模板几何尺寸，尺寸偏差直接会导致保护层厚度不能满足要求，同时要确保强度及刚度。模板支承要可靠、均匀，防止起拱和沉陷变形，防止出现偏移，发现偏移应立即复位，从而避免成型构件局部保护层存在偏差。

4.控制好垫块的质量

规范对梁、板、柱等构件分别根据环境类别、混凝土强度规定了混凝土保护层的厚度，在现场施工时要按照规范要求去制作各种规格的垫块，并对垫块进行质量验收，使其尺寸、强度等都满足要求。不能直接用混凝土骨料或其他东西替代垫块，因为这些东西大小不均，不能准确控制保护层厚度，而且振捣的时候不规则的物件难以固定住，容易滑动，影响保护层厚度的控制。不可对各种厚度的混凝土保护层采用同一种规格的垫块，或者各种规格的垫块混用，这样都会导致保护层厚度偏高或偏低。在施工中还应注意垫块放置的数量和位置也要满足要求，尤其是板，因为面积比较大，需要放置较多垫块，如果放得少了会导致某些地方钢筋回落，影响了保护层的厚度。另外可以采用塑料垫块，塑料垫块形状规格和强度比较容易控制，而且可以循环利用。塑料垫块使用比较方便，和钢筋能比较好地绑扎固定，不容易移动变形，能较好控制混凝土保护层的厚度。

5.提高浇筑和振捣质量

提高浇捣作业的质量，避免出现孔洞、露筋、蜂窝、麻面、缝隙、夹层和缺棱掉角等现象，这些都会造成毛细孔隙增大，以致于加速碳化。浇筑混凝土时要保护好钢筋这些半成品不受破坏，特别是楼板浇注的时候不能踩踏板筋，需要搭马凳来施工。振捣时要注意力度，用力偏差可能会使模板和钢筋偏位，保护层厚度就不能得到保证。避免混凝土过振、漏振或振动棒触及钢筋骨架，这都可能导致保护层厚度不能满足要求。

6.重视混凝土养护质量

混凝土在硬化过程中，如果养护工作不恰当、不及时，直接会影响到混凝土的强度和耐久性，甚至危及工程结构的安全。

（1）控制好养护条件

养护条件会对混凝土的密实度产生很大影响。在一定的温度条件下，如果湿度越大，水泥水化越充分，混凝土的强度越高，密实度越大，毛细孔隙越少，透气性越差，结构安全性就越高。养护混凝土的温度越高，早期水泥水化速度越快，混凝土的早期强度就越高。

（2）控制好养护时间

对于养护的时间规范上有明确规定的，应该严格遵守，从而控制好毛细孔隙，减小碳化系数。不同试块的龄期要求是不一样的：例如大体积混凝土试块龄期可根据设计要求采用60d；标准养护试件龄期是28天；拆模同条件试块龄期虽没有固定要求，但必须保证达到设计所要求的拆模强度，以确保结构的安全可靠。

（3）养护时加强对混凝土的保护

在养护时，混凝土尚未硬化完全，不允许压重物，不允许施工人员随意在上面行走，这样会导致保护层厚度发生改变，产生偏差。

7.加强施工管理

建立严格的管理制度，按照施工规范与设计施工。认真做好技术交底工作，特别是对施工班组的交底，要使施工人员明白不同的施工部位的保护层厚度不同，对于不同部位应采取不同的控制措施。在施工之前要仔细看图纸，把保护层厚度准确地标示出来，以便正确地放样和施工；对工人要加强教育和管理，确保操作人员对保护层重要性有充分的认识，提高他们对保护层施工的重视程度和责任心，减少施工操作给保护层带来的偏差。

保护层是钢筋混凝土结构中比较容易被忽视但又是至关重要的一部分，施工时要控制好其质量。在建筑物使用过程中，常常发现不少的楼板开裂、板底露筋等缺陷，就是由于钢筋混凝土保护层质量问题引起的。因此，设计和施工的每一个环节都要认真对待这个问题，不断研究和实践，积累经验，采取有效措施控制好质量，保证结构的强度和耐久性，提高工程质量。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。