钢筋混凝土保护层问题

更新时间:2024-01-19 作者:用户投稿原创标记本站原创 点赞:4944 浏览:17851

一、什么是混凝土保护层及厚度要求

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.

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.

二、钢筋混凝土保护层的重要性

众所周知,现代建筑已离不开钢筋混凝土构件,无论是单层工业厂房还是高达数百米的摩天大楼,要是没有钢筋与混凝土,很难想象将会是一个什么样的后果.钢铁工业尽管起步较早,但真正应用于工程施工时间并不长,混凝土在建筑工程中的应用更是近100年左右时间的事.自从人们找到水泥这种新兴建筑原材料,工程施工技术得到了突飞猛进的进步.特别是近50年,由于普通钢筋混凝土结构及预应力钢筋混凝土结构在工程中的应用,更使得建筑领域发生了翻天覆地的革命.摩天大楼拔地而起,几百米跨度的桥梁建造也由过去的神话变成了现实.这中间都少不了钢筋和混凝土这两种材料的功劳.那么,钢筋与混凝土到底是如何工作的呢?它们究竟是什么样的关系呢?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,但是两者的弹性模量较接近,还有较好的粘结力,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.


因为钢筋与混凝土之间存在足够的粘结力,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.如挑梁的受力筋应设在构件上部受拉区.如果放置错误或者钢筋保护层过大,轻则降低了梁的承载能力,重则会发生重大事故.

三、楼板及墙柱保护层控制措施

1.楼板保护层控制措施

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2只),特别是对于Φ8一类细小钢筋,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3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:

A、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.

B、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.

C、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.

D、安排足够数量的钢筋工(一般应不少于3—4人)在砼浇筑前及浇筑中及时进行整修.

E、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,扩大接触面,分散应力,尽力避免上层钢筋受到重新踩踏变形.

2.墙柱保护层控制措施

墙柱保护层一般比较容易控制,主要有以下几个方面控制措施:

A、墙柱保护层纵横向间距一般控制在1m左右(且不少于2列),切忌数量太少.

B、墙、柱拉钩的加工尺寸准确.

C、墙、柱水平筋或箍筋的加工尺寸准确.

D、尽量采用新工艺、新产品如采用塑料垫块或使用卡撑式定位件等.

E、模板施工时切忌将墙柱保护层破坏.

四、结论

在施工过程中,则重点要做到规范操作,特别是在混凝土现浇板浇捣过程中,尤其需要重视.往往是钢筋绑扎时位置都很正确,但一到浇捣时情况就变了样,不是人踩就是工器具压在上面,由此造成的结果是支撑钢筋的马墩被踩倒,混凝土上层钢筋弯曲变形,保护层的厚度也就得不到保证.所以在施工过程中,应做到规范操作,严禁操作人员在钢筋上随意行走;对上层钢筋应作有效的固定;浇捣中还应经常检查,发现问题及时解决.诚然,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,所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,才能使我们的工程施工技术水平更上一个档次.