浅谈钢筋混凝土保护层的重要性及控制

浅谈钢筋混凝土保护层的重要性

摘要

混凝土保护层有着极为重要的地位，可以说在一般环境下解决钢筋锈蚀的问题就是控制混凝土保护层的质量问题，进而也就是解决了钢筋混凝土结构的耐久性问题。所以规范上明确规定了钢筋保护层在相应混凝土等级和对应环境下钢筋保护层的最小值。然而保护层偏厚也并非好事，本文分别阐述了钢筋的混凝土保护层偏厚和偏薄对构件的影响，得出了要采用适当的保护层厚度的重要性。在此基础上分析了钢筋保护层厚度施工质量不高的原因。总结了施工中控制保护层厚度的技术难点及心态上不重视会给施工质量带来的影响，并结合质检站检测保护层厚度实例反应我国现在混凝土保护层施工质量存在的一些问题，并提出一些相应的控制及补救措施。

[关键词] 钢筋混凝土保护层；锈蚀；质量控制；耐久性；承载力

目录

绪论 (1)

第1节钢筋混凝土保护层要求和作用 (2)

1.1筋混凝土保护层定义 (2)

1.2钢筋的锈蚀 (2)

1.3钢筋混凝土保护层的作用 (4)

1.4钢筋混凝土保护层厚度要求 (5)

第2节钢筋混凝土保护层的重要性 (6)

2.1钢筋混凝土保护层的重要性 (6)

2.2保护层厚度偏差可能的原因 (7)

第3节施工过程中保护层厚度的控制 (8)

3.1施工过程中保护层质量控制 (8)

第4节总结 (8)

参考文献 (9)

绪论

全国各地房价居高不下，建筑浪潮风起云涌，购房用于居住或用于投资，已经成为人们生活中的一大开销，房屋质量方面的投诉和纠纷也越来越多，而这些投诉还多是一些我们能够看到的问题，一些看不到的问题往往引起的后果更加严重。建筑物的寿命需要基于一系列技术指标的保证，这其中既包括理论的支持，也要有设计的要求，更依赖于施工材料和方法的保证。

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。根据有关资料统计显示：混凝土结构因钢筋锈蚀导致的结构安全事故，其严重程度已远过于因结构构件承载力安全水准设置偏低所带来的危害。

钢筋锈蚀是引起混凝土结构耐久性问题的主要原因之一，对钢筋锈蚀进行研究在混凝土结构耐久性研究中占有举足轻重的地位。对锈蚀钢筋混凝土结构进行耐久性修复可以延长结构的使用寿命，提高结构的安全性和耐久性。

第1节钢筋混凝土保护层要求和作用

1.1筋混凝土保护层定义

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。

1.2钢筋的锈蚀

1.2.1钢筋锈蚀机理

混凝土中的钢筋，从热力学上看处于高能量状态，是不稳定的，当它在环境介质作用下，力图恢复为较稳定的氧化状态，钢筋这种被氧化的过程称为钢筋锈蚀。由于在许多环境介质中含有电解质溶液，常温下钢筋在这种电解质溶液中容易发生锈蚀。

由于混凝土孔溶液对钢筋的碱性保护作用，使钢筋表面容易形成一层致密的钝化膜。当钢筋钝化膜遭到破坏（即“去钝化”）时，如果混凝土中具有适当的湿度和氧，即使环境介质对混凝土无侵蚀破坏作用，混凝土中的钢筋也会开始锈蚀。因此可以认为钢筋“去钝化”是钢筋锈蚀的先决条件。混凝土中钢筋的去钝化原因有两种：混凝土中性化和氯化物侵蚀。酸性气体和氯化物对混凝土本身都没有严重破坏作用，但是这两种环境介质都是使混凝土中钢筋钝化膜破坏的重要又最常遇到的环境介质。

1.2.2混凝土中钢筋锈蚀的原因

在一栋建筑中，钢筋和混凝土的结合物是支撑起全身重量的骨架，钢

筋在空气中遇到水，加上钢筋材质中的一些“杂质”，因此很容易锈蚀，为了在混凝土中避免这种情况的发生，外边要加混凝土保护层。《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)在构造规定中，对设计使用年限为50年的结构受力钢筋的混凝土最小保护层厚度有明确规定;例如：在室内正常环境中，混凝土强度等级在C25-C45之间的板、墙混凝土最小保护层厚度为15毫米;梁为25毫米;柱为30毫米。换句话说，只有包裹在钢筋外边的混凝土不小于规定的厚度，50年后钢筋才开始锈蚀。如果保护层厚度不足，里面的钢筋就会提前锈蚀。

另外，国家有关部门也加强了对建筑物中钢筋保护层厚度的监管力度，在2002年发布的《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)中，将结构实体钢筋保护层厚度检测列为施工质量验收的必检项目。

钢筋混凝土中的裂缝对钢筋的锈蚀有极大的影响。一般认为混凝土只要达到设计强度等级的要求就可以了，对混凝土存在的开裂却认识不足。虽然在《混凝土结构设计规范》中对混凝土的裂缝宽度有明确的要求，设计单位在设计时也已经加以考虑，但在一些施工过程和我们的使用过程中却往往被忽视了。

有些单位在施工过程中不负责任，模板拼缝不严造成漏浆，模板拆除后就会出现蜂窝麻面，甚至露筋的现象，补救措施也多是用砂浆补平罢了，而原有混凝土是否密实，抹面砂浆和混凝土结合得是否紧密，二者间是否会因为收缩不同而造成“两层皮”的现象就很少有人关心了，由此可能会造成混凝土中局部出现空洞，进而使得钢筋过早的锈蚀。

说到使用过程中裂缝的产生，其实绝大多数是因为使用者擅自改变房

屋的使用功能或加大了动、静载，使得实际荷载大大超过了设计荷载，比如：将住宅楼改做仓库使用，或在里面使用振动较大的仪器设备，自家楼房装修时，在楼地面上集中堆积过高的装修材料等，都会使得混凝土受拉区不堪重负，早早产生裂缝，引起钢筋锈蚀。

1.3钢筋混凝土保护层的作用

1.3.1保护钢筋不受腐蚀，提高钢筋混凝土结构安全和耐久性：钢筋稳定性差在常温中也容易被氧化，暴露在空气中会由于盐害、冻害、和碳化等多种劣化因子作用而造成钢筋锈蚀。钢筋锈蚀会引发一系列工程事故。钢筋锈蚀后直接就会导致钢筋面积削弱、承载力下降，并且锈蚀之后体积会膨胀，钢筋锈蚀体积膨胀系数为1.79～

2.56，导致混凝土保护层开裂甚至脱落。保护层开裂脱落，钢筋失去了保护的屏障，水分潮气会很容易侵入将进一步锈蚀。这样钢筋锈蚀和混凝土保护层问题就形成了恶性循环，其直接危害就是构件失稳破坏。

1.3.2保证钢筋和混凝土能够共同工作，确保结构受力性能：钢筋和混凝土是由两种不同性质的材料组成的，确保他们能共同工作是基本首要的事情。混凝土能够发挥较好的抗压性能是典型的脆性材料，钢筋是抗拉性能较好的延性材料。这两种材料各自带了自己的优势，就组合成了具有抗压、抗拉、抗剪等结构性能俱全的各种形式的建筑物和构筑物。

1.3.3增强结构的耐火性能：混凝土与钢筋都属于非燃烧体，用砂石作为骨料的混凝土一般可以耐高温700℃左右。火灾温度都很高，远远非700℃，钢筋混凝土材料不能直接接触到火源，同时也应避免高温辐射。在火灾高温的情况下，钢筋温度很快就会上升，他的屈服点、弹性模量、抗拉强度都急剧下降。温度一旦达600℃时,强度几乎接近于零，导致结构破坏。有一层保护层就可以