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谈砼保护层厚度的重要性及其施工控制
发布时间:2013-1-8 10:05:30 | 人感兴趣 | 评分:3 | 收藏:
来源:www.gjglz.com.cn | 作者:百家钢结构联展网
1.混凝土保护层对工程质量的影响 混凝土保护层是指受力钢筋外缘至混凝土外表面的混凝土厚度,亦称混凝土保护层厚度。保护层厚度的确定,基本上是根据两个因素: 一是在结构上保

1.混凝土保护层对工程质量的影响

  混凝土保护层是指受力钢筋外缘至混凝土外表面的混凝土厚度,亦称混凝土保护层厚度。保护层厚度的确定,基本上是根据两个因素:

一是在结构上保证钢筋与混凝土共同工作,即满足受力钢筋粘结锚固要求;

二是保证混凝土钢筋的耐久性。它的厚薄及施工质量的优劣,直接影响到混凝土的耐久性。

 

  混凝土保护层厚度无论过厚或过薄,都会对构件产生影响。

(1)保护层厚度过簿,无疑会缩短钢筋的脱钝时间,使钢筋提早开始生锈并加快锈蚀发展速度。钢筋钝化膜遭到破坏的主要原因就是被碳化。混凝土保护层被完全碳化通常是钢筋锈蚀的重要前提。而碳化所需时间是同其厚度成正比的,这时构件的耐久年限主要取决于混凝土保护层完全被碳化所需要的时间。从这个角度讲,增加混凝土保护层厚度,可以保证构筑物的使用寿命。保护层过薄,钢筋周围由于粘结滑移所引起的裂缝很容易发展到构件表面,形成沿纵向钢筋的裂缝,使保护层混凝土发生劈裂破坏,导致钢筋的强度无法充分发挥作用,且劈裂裂缝对钢筋的腐蚀构成了严重威胁,这也直接影响了结构的耐久性。

(2)保护层厚度过厚将削弱构件的承载能力。足够的保护层厚度可保证钢筋和混凝土的共同工作及结构的使用年限,可使结构不致因灾害(火灾、腐蚀等)达到钢筋软化的危险温度而造成结构的整体破坏。但如果保护层过厚,除了在构件表面容易出现较大的收缩裂缝和温度裂缝外,还会直接削弱构件的承载能为,特别是对一些悬挑式的构件,此种情况更明显、更危险。

 

  混凝土保护层是钢筋与混凝土共同工作的基本前提,是防止钢筋受环境侵蚀、提高结构耐久性的重要措施,对结构耐水性也有重要影响。所以设计上对于保护层厚度的规定,是考虑了不同使用环境、混凝土的抗碳化能力和构件类型等因素,并满足保护层完全碳化所需时间应大于结构的预期耐久年限的。

  如果混凝土保护层厚度达不到设计标准和施工质量的要求,可能引起的危害主要有以下几个方面:

  1)降低结构的设计承载能力,减少结构的安全储备;

  2)引起钢筋的过早腐蚀,造成结构强度、刚度和延性的降低;

  3)降低钢筋和混凝土的黏结力和混凝土的耐火极限。

2.混凝土保护层厚度施工控制现状

  由于混凝土保护层的厚度属于隐蔽工程,除非发生钢筋外露、混凝土孔洞等严重的质量事故,一般情况下钢筋的偏位或保护层厚度的偏差在混凝土浇筑后很难被发现,事后也无法进行补救。实测结果表明我国目前工程中混凝土保护层厚度的离散性明显大于构件其它尺寸的离散性。造成这一问题的原因是多方面的,如施工队伍的素质、施工管理的水平、监理人员的责任心、设计布筋的合理性等等。此外,在构造上采取科学合理的技术措施也很重要。

     我国目前建筑工程中常用的做法是在钢筋与模板之间放置水泥砂浆垫块,这一传统的构造形式有许多缺点。此类垫块一般是在工地现场制作的,对垫块的强度、密实度等材性指标没有具体的技术要求和检验手段,垫块的厚度及绑扎铅丝的位置缺乏必要的质量控制措施。也有可能在隐蔽工程验收结束后,在工人浇筑混凝土时由于不小心,例如由于振捣器的碰撞而使垫块受到损坏或移位。因此传统的垫块形式使钢筋定位和保护层厚度的精度得不到切实的保证。对于板面负筋一般采用钢筋马凳和钢筋弯钩或在主筋上焊接短钢筋等,这些做法有时保护层厚度也不容易保证。

     为了提高混凝土保护层厚度的施工精度,一些大型城市的重大工程开始借鉴一些国外的先进经验,结合我国实际情况,采用定型的砂浆或细石混凝土垫块,见图1。

与传统的水混砂浆垫块相似,垫块中预埋细铁丝,施工时可将垫块绑扎于钢筋上,同时也可在垫块上设置凹槽以确保钢筋位置的准确性与稳定性。此外,有些工程采用聚乙烯等高分子材料制作的垫块,见图2。适用于楼板结构。

其中图2a适用于板底钢筋的定位,图2b同时适用于板底和板面钢筋的定位。先进的方法还有采用聚乙烯等高分子材料制作的钢筋定位夹具、模板定位夹具及聚乙烯与砂浆的组合夹具等。

 

  以上这些方法,基本是基于支撑的原理,将钢筋进行支垫,进行保护层厚度控制,对控制混凝土钢筋保护层厚度起到了很好的作用。

 

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