研究保护层钢筋混凝土保护层重要量及其质量制约

更新时间:2024-03-10 作者:用户投稿原创标记本站原创
【摘要】文章分析了钢筋混凝土结构中受力主筋保护层的作用,针对现场施工人员中存在的错误认识,给合具体的工程案例,阐述了保护层厚度不符合要求将对结构承载能力产生的影响。提出了施工中加强钢筋保护层质量控制的措施。
【关键词】混凝土结构;钢筋保护层;质量控制
1006-0278(2013)03-145-02
钢筋混凝土结构中的钢筋保护层,一般是指包裹在结构构件受力筋外面具有一定厚度的混凝土层,保护层的厚度,是指从受力主筋的外边缘到构件混凝土外边缘的距离,也就是受力主筋外皮到构件表面的尺寸。钢筋保护层的厚度及其施工质量直接关系到钢筋混凝土的承载能力,进而影响工程的质量和使用寿命,因此必须予以高度重视。

一、保护层的作用

(一)保证混凝土与受力主筋共同工作

钢筋混凝土结构的承载能力靠混凝土与钢筋共同工作来实现。结构实际承载能力的大小与混凝土和钢筋之间的握裹力有关。握裹力包括混凝土与钢筋之间的粘结力、混凝土收缩与钢筋表面的摩擦力,凹凸不平的钢筋表面与混凝土之间的咬合力。螺纹钢筋握裹力实验资料表明,要保证钢筋与混凝同工作的基础,工程实践证明,混凝土保护层的最小厚度须大于或等于主筋的直径,才能保证钢筋和混凝同工作,承受外部载的作用。

(二)保护钢筋不受腐蚀,增强结构耐久性

混凝土保护层可以保护钢筋在自然环境因素和使用条件下,不受有害介质侵蚀,防止锈蚀。混凝土属于碱性材料,长期与空气接触会起化学反应而发生碳化。碳化将导致混凝土碱性逐渐消弱或消失。这时,空气中的潮气、水分和腐蚀性气体通过混凝土的毛细孔和缝隙渗透进去,致使钢筋锈蚀。因此,必须保证钢筋混凝土保护层有一定的厚度,使其满足应当具备的握裹力的需要,则可以有效地延缓混凝土碳化层到达钢筋表面的时间,延长结构使用寿命。某市有一栋七层的框架结构住宅,从竣工后交付使用到被鉴不定期为危房拆除,为期只有10年,远远低于最初的设计使用年限。经专家鉴定,钢筋保护层厚度不够是影响其使用寿命的关键因素。在拆除过程中发现,工程的卫生间、厨房、甚至客厅的天棚都有一道道锈蚀的钢筋露出,许多直径100mm的钢筋剥除锈蚀层后直径只剩5mm。由于钢筋保护层厚度不够,混凝土拌制时又采用海吵做细骨科,加上当地气候潮湿,钢筋长期在潮湿的酸性环境下而锈蚀,随着进间的延续,钢筋截而不断减小,结果使结构过早地丧失了承载能力。

(三)保护构件不因高温影响而急剧丧失承载能力

混凝土是一种很好的防火料。在一定的温度范围内,混凝土与钢筋的热膨胀系数基本接近,但是当温度急剧升高时,两者热膨胀之差会急剧变化。钢筋膨胀加大,强度下降,两者失去共同工共的条件,造成结构破坏。所以,按照结构防火的要求,也需要保证钢筋保护层的厚度。

二、需要澄清的几种认识

(一)保护层厚度并非越厚越好

实验和工程实践证明,钢筋混凝土柱的保护层厚度超出设计规范的规定值较多时,对于偏心受力柱(尤其是大偏心受力柱)的承载能力将有一定程度的不利影响。因为混凝土保护层增大,会增加柱的偏心程度,使柱的承载能力受到影,实验数剧表明,混凝土保护层厚度误差引起柱子强度的降低,一般在2.5%左右,最大达5.7%,因此,钢筋混凝土保护层的厚度并非越厚越好,现行的施工规范对钢筋的混凝土保护层有明确的规定,并要求其厚度偏差不能超出允许的范围。

(二)梁柱钢筋的保护层并非针对箍筋而言

一些施工人员以为,梁柱钢筋的保护层是指箍筋的保护层厚度,这样在施工时就容易造成对保护层厚度的减少,钢筋的保护层厚度主要是指结构受力主筋的保护层厚度,主要是保护受力主筋,如果错误理解为箍筋的保护层厚度,那么几容易忽略对受力主筋的保护,在一些大型梁柱施工中,因为这样的理解错误可导致主筋的保护厚度减少8~16mm,大大削弱了保护层对受力钢筋的保护作用。

(三)不可忽视保护层的施工质量

造成现场施工中保护层厚度减小或厚度源于:毕业论文总结www.808so.com
不均匀的另一个原因,是对保护层的作用认识不足,因而在施工中敷衍了事,在现场交接验收时,发现钢筋的混凝土保护层厚度不够,或者吵浆垫块间距不符合要求,往往就有工人随手找些石子甚至半截钢筋头来代替。这样形成的保护层,在厚度和质量上都不能充分满足设计和规范的要求。

三、保护层的质量控制措施

(一)提高认识,高度重视

在工程实践中出现钢筋混凝土保护层厚度不符合设计规范要求,究其根源是由于各级施工人员对钢筋混凝土保护层的理解错误,没有从根本上认识其重要性。因此为了保证钢筋混凝土保护层施工的质量,应当从施工管理人员的思想认识水平,高度重视,坚决摒弃那些“钢筋保护层厚度小一点或者有一点偏差,对结构工程没有影响,结构绝对不会倒塌”等错误观点。从工程施工一开始就要树立严格控制钢筋混凝土保护层的质量意识,做好技术交底和施工方案的编制。在钢筋加工和模板制作的过程中,严格按照设计要求和相关规范进行施工,控制好钢筋混凝土保护层的厚度,对混凝土浇筑,要做细致的检查验收工作。

(二)加强施工过程的质量控制

要保护钢筋混凝土保护层的厚度符合要求,除了提高认识外,关键是要加强施工过程的质量控制。重点是做到规范操作,不仅要检查钢筋绑扎就位时位置是否准确无误,还应检查垫块放置的数量、间距、位置等。在混凝土浇筑过程中,要注意对振捣拌的掌握,避免振捣棒频繁碰到钢筋,造成钢筋位移。尤其是混凝土现浇板施工,往往钢筋绑扎时位置都很正确,但一到浇捣时情况就变了样,工人直接在钢筋上行走,或将施工机具直接放在钢筋上,结果往往使支撑钢筋的马凳被踩倒或变形,混凝土上层钢筋弯曲变形,保护层的厚度也就得不到保证,在施工过程中,必须注意规范操作。严禁操作人员在钢筋上随意行走,对上层钢筋应进行有效的固定。混凝土浇捣过程中还应派专人随时检查,发现问题及时解决。

(三)及时引用新的技术新工艺

施工中对钢筋的混凝土保护层厚度的确定,长期以来都是在钢筋与模板内壁之间垫砂浆垫块来保证。砂浆垫块在制作的时候其厚度很难控制。试想如果用厚度不符合设计要求的垫块来控制保护层的厚度,其质量又何能保证?另一方面,砂浆垫块的数量和间距也影响到保护层的厚度。施工中用的砂浆垫块是在现场制作,有时候在施工过程中才发现垫块数量不够,往往就增大间距或用石子等代替,这就必须会增大保护层厚度的误差,一些大型构件,由于钢筋的自重比较大,如果砂浆垫块的强度不够,垫上去后很容易被压碎,也导致钢筋的保护厚度出现较大的偏差。
近几年来随着新技术和新工艺的不断发展,一种新型的塑料(尼龙)卡子逐渐被用来代替砂浆垫块。这种塑料卡子尺寸规范,强度稳定,能够承受较大的压力。安装也很方便,将卡子直接卡在钢筋上,与钢筋的连接比较牢靠,不容易脱落和被压碎,对保护层厚度的控制很容易做到,所以在施工中应优先采用这种塑料卡子。
诚然,钢筋混凝土保护层厚度对整个建筑工程的质量影响并不是起决定性作用的,但如果长期不予重视,其危害与将导致的损失则完全可能是巨大的。在施工过程中,要正确理解钢筋和混凝土能够共同工作的机理以及钢筋混凝土结构承载能力的影响,防微杜渐,严格按照设计要求和有关标准规范进行施工,控制好保护层的质量,避免因为保护层厚度不合格而影响到整个结构工程的承载能力。

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