钢筋混凝土保护层在施工中的控制

张健　林伯顺

【摘 要】混凝土保护层的质量是结构耐久性的一个重要指标，具有保护钢筋不受腐蚀，提高钢筋混凝土结构安全和持久性的重要作用，本文通过对混凝土保护层的定义及作用分析提出几点关于混凝土保护层的质量控制措施，旨在为混凝土保护层施工工作提供参考。

【关键词】混凝土；保护层；作用；质量控制

1 钢筋混凝土保护层的定义

钢筋混凝土保护层是指混凝土构件中，起到保护钢筋避免钢筋直接裸露的那一部分混凝土，从混凝土表面到最外层钢筋外边缘之间的最小距离。保护层最小厚度的规定是为了使混凝土结构构件满足的耐久性要求和对受力钢筋有效锚固的要求。

2.混凝土保护层在钢筋建筑结构中的重要作用

2.1保护钢筋使钢筋免遭或延缓锈蚀。硬化的混凝土，由于水泥水化生成氢氧化钙，故呈碱性，包裹于碱性混凝土中的钢筋不会生锈和锈蚀，但因硅中的氢氧化钙同硅所处的空气或水等环境中的二氧化碳反应可生成碳酸钙，其碱性就会渐渐失去，这种硅失去碱性的现象即为硅的碳化。

硅碳化后，随着碱性失去，硅对钢筋的保护作用也同时失去，碳化深度一旦超过硅保护层，处于碳化中的钢筋就会很快发生锈蚀，锈蚀会引起体积膨胀使硅覆盖层遭受破坏，至使硅失去对钢筋的粘结和握裹，使混凝土构件表面出现裂缝甚至混凝土覆盖层剥落现象，这又会进一步促进钢筋的腐蚀。

可见，混凝土保护层及混凝土碳化对钢筋混凝土结构的耐久性和质量有很大的影响。实质上，根据建筑物耐久性确定的混凝土的最小保护层厚度是按照混凝土构件在设计的使用年限内能保护钢筋不发生危及结构安全锈蚀确定的。

2.2保证硅构件中的硅对钢筋的粘结和锚固，使钢筋与其周围硅能共同工作。

就硅对钢筋的粘结力而言，为了保证粘结锚固性能可靠，硅保护层厚度不宜小于钢筋的直径，否则在钢筋受力时易在硅上形成沿纵向钢筋方向产生裂缝，此裂缝对钢筋的锚固、构件的受力和构件的耐久性都极为不利。

有关文献中的实验数据表明，混凝土对钢筋的粘结强度随保护层的厚度增加而提高，特别是当保护层厚度大于五倍钢筋直径时，其粘结强度将明显增加。

2.3能使钢筋充分发挥设计所需的强度和作用。

2.3.1对前两种作用而言，硅保护层越大越有利，但在钢筋硅结构中，过大的保护层会减少构件截面的有效高度，从而削弱钢筋在硅结构中计算所需的强度和作用，甚至降低构件截面的承载能力，特别是施工中由于钢筋平面位移引起的混凝土保护层较大而引起的工程质量事故时有发生。

2.3.2从混凝土保护层所起作用来看，保护层厚度取值大小的问题是一种利弊取舍问题，我国钢筋混凝土设计规范每次修订都对各类钢筋混凝土构件的保护层厚度进行认真地研究和调整。

2.3.3毫无疑问，每次规范修订都是在我国无数个建筑工程实践和研究的基础上经过担负修订任务的专家的辛勤劳动进行的，每次都对硅保护层厚度较前次都给予了更严格，更细致、更倾向于保证工程结构耐久性方面的调整和要求。

我们由此也应领悟到在工程施工和工程质量管理中严格按照国家强制性标准及工程设计文件对混凝土保护层厚度进行控制的重要性。

2.3.4在实际施工中，对混凝土保护层的控制很不到位，其原因一方面是有关人员对钢筋保护层控制的重要性认识不够，思想上不够重视，另一方面的原因是在过去的工程施工中缺乏较为理想的控制方法和用品。

3、施工过程中保护层厚度的控制

3.1混凝土质量的控制

尽管设计、规范或参考资料能影响保护层施工的质量，但最终起主导作用的是施工方，施工质量是保证保护层质量的最终主导因素。混凝土保护层质量跟混凝土质量息息相关。控制好混凝土质量才有可能做好保护层质量。

用优质的混凝土，控制好混凝土保护层的质量就事半功倍。混凝土自身质量和施工质量是保证混凝土构件质量的两个重要组成部分，一方面要求混凝土的配合比设计、生产和质量控制严格按照国家现行标准__进行，保证混凝土强度、和易性、坍落度及其他技术指标满足设计和施工要求。另一方面，混凝土施工质量的好坏也直接对混凝土构件质量产生显著影响。首先应该加强浇捣作业，避免出现蜂窝、麻面、孔洞、露筋、缝隙、夹层、缺棱角等现象，这些现象都会增大毛细孔隙以致加速混凝土碳化。其次加强施工养护。

如果只有好的材料，没有养护好，就会功亏一篑。密实度高的混凝土可以减少毛细孔隙，抵制二氧化碳、氯离子、水的侵入，抑制混凝土的碳化。养护条件对混凝土的密实度影响很大，特别是早期养护条件。在一定的温度条件下，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，结构安全性就高。

如果湿度不够，混凝土会失水干燥，影响正常水化，甚至停止水化，这不仅严重降低混凝土的强度，而且因水化作用未能完成，使混凝土结构疏松，或形成干缩裂缝，从而影响耐久性。养护温度高，水泥早期水化速度快，混凝土的早期强度就越高。

混凝土硬化初期的温度对其后期强度有影响，初期养护温度越高，其后期强度增进率就越低。湿度适当，水泥水化、硬化便能正常进行，混凝土强度能得到充分发展。

3.2施工过程中保护层质量控制

确保混凝土质量之后，最重要的是控制保护层厚度。现场施工中一般用预制好的带绑扎铁丝的砂浆垫块或塑料专用垫块，但是用保护层砂浆垫块由于绑扎浇捣养护问题不易控制。究其原因主要是对保护层厚度问题不够重视。常见的现象有：

3.2.1不特定地去准备保护层砂浆垫块，直接用混凝土骨料或其他东西替代。

3.2.2垫块规格一概而论，各种规格的垫块混用。

3.2.3砂浆垫块质量不可靠，强度比较低。

3.2.4另外对于板的砂浆垫块，因为面积比较大，需要放置很多砂浆垫块。但有时候施工现场会少放些垫块，不密实，导致某些地方钢筋回落。板面的钢筋保护层偏厚而相对应的板底的钢筋混凝土保护层偏薄，板面的截面有效高度减小，支座板面的抗彎承载力减小，引起结构的不安全，最直接的结果就是会引发裂缝。

3.2.5加工尺寸不很精确。当钢筋偏差超长或超短一定限度时，会影响到保护层厚度，钢筋偏长时保护层厚度会偏薄引起露筋；反之钢筋保护层会偏厚影响承载力。

绑扎的精度也会影响保护层厚度。同样模板变形，模板架立偏位造成截面尺寸的误差。引起保护层厚度不准确的因素性还有很多，施工中很多不为人注意的小细节可能都会引起保护层厚度的偏差。

3.3控制保护层厚度措施

控制保护层质量最重要的是施工操作人员的重视程度，只有对钢筋保护层足够重视才能控制好质量。

首先在施工之前，即施工准备阶段，仔细看图纸并参看验收规范，标出正确的保护层厚度，便于放样和施工。保护层厚度不能一概而论，基础的保护层厚度比较大，一

般为50mm，也有特殊的达到50mm以上。板的保护层厚度一般比较小为15mm，应注意由于板本来就不厚，如果保护层偏厚就容易造成承载力不足，其他构件可能稍微偏厚点影响不是很大，板的影响很大。因此，操作员必须在施工开始前明确保护层厚度。其次，施工操

作是最重要的一个环节。在混凝土质量控制好的前提下，规范操作才有意义。

保护层施工一定要确保操作人员对保护层重要性有充分的认识，只有高度重视才能控制好保护层质量。控制方法按顺序总结为四点，其中包含了很多技术难点。

3.3.1钢筋的下料制作一定要准确。严格按照图纸规定进行，绑扎也是很关键的一点，对于楼板上部的负筋要注意防止被踩或者重物堆积，以免保护层厚度过大。

3.3.2木模板的几何尺寸要控制好，防止出现偏移现象。前面两点都控制好的情况下，要严格地做好保护层垫块，尝试一些新型的技术。

3.3.3浇注混凝土，浇注混凝土

除了要控制混凝土质量外，重要的是要保护好钢筋这些半成品不受破坏，特别是梁板浇注的时候不能踩踏板筋，需要搭马凳来施工，其他构件也不能破坏钢筋。

3.3.4按规范养护。

结语

总而言之，混凝土保护层的质量是结构耐久性的一个重要指标。混凝土保护层不能偏薄，特别是零保护层状态即所谓的露筋状态，这样钢筋直接面对外界的环境易被碳化、锈蚀；

同时保护层厚度也不能偏厚，偏厚会使截面高度变小，承载力变小，影响受力情况。

保护层质量的控制措施中，施工操作是最重要的一个环节，在混凝土质量控制好的前提下，进行规范操作才有意义，另一个重要环节即，确保操作人员对保护层重要性有充分的认识，有一定的重视程度才能控制好保护层质量。

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