混凝土保護層是在混凝土構(gòu)件中,起到保護并避免鋼筋直接裸露的那一部分混凝土,保護層厚度是從混凝土表面到最外層鋼筋 (包括箍筋、構(gòu)造筋、分布筋等) 公稱直徑外邊緣之間的最小距離。
鋼筋混凝土設(shè)置鋼筋保護層,顧名思義,就是為了保護鋼筋防止銹蝕。
鋼筋保護層的作用·
混凝土保護層直接決定了建筑的結(jié)構(gòu)性、耐久性和功能性,所以是相當(dāng)重要的構(gòu)造措施。其作用主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
01維護結(jié)構(gòu)耐久性
混凝土中保護層太薄是有直觀危害的,容易滲入潮濕氣體和水,這些都可能使鋼筋銹蝕并膨脹,從而使混凝土遭受破壞,影響使用和結(jié)構(gòu)安全。在規(guī)范中,也通過“鋼筋保護層最小值”這一指標(biāo)作了明確要求。
02承受外力作用
保護層對鋼筋有錨固力,利用混凝土與鋼筋間的錨固力,兩者緊密結(jié)合,共同參與工作。
保護層過薄或缺失時,減低了它的錨固力,從而降低了結(jié)構(gòu)抵抗軸力和彎矩的作用。保護層過厚,混凝土表面則易產(chǎn)生裂縫,影響鋼筋在混凝土中受力。
03影響結(jié)構(gòu)承載力
從正截面受彎承載力計算公式可以看出,
當(dāng)面筋保護層過厚導(dǎo)致截面有效高度h0減小時,將降低截面受彎承載力?;炷寥菀桩a(chǎn)生開裂,空氣與水分通過裂縫與鋼筋接觸,將導(dǎo)致鋼筋銹蝕、膨脹、保護層脫落等一系列問題??梢姳Wo層厚度是影響結(jié)構(gòu)承載力的重要因素。
04隔熱作用
混凝土保護層具有一定的隔熱作用,遇到火災(zāi)時能對較易軟化的鋼筋進行保護,如果保護層厚度過薄,在高溫環(huán)境下容易開裂,致使鋼筋因過熱而降低強度,從而破壞整體結(jié)構(gòu)。
總而言之,保護層厚度既不可過小,也不可過大,應(yīng)在規(guī)范允許范圍內(nèi)。因此,除在施工過程中應(yīng)進行尺寸偏差檢查外,還應(yīng)對結(jié)構(gòu)實體中的鋼筋保護層厚度進行檢驗。
相關(guān)規(guī)范·
1、混凝土保護層最小厚度(mm) 【注:摘于《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 GB 50010—2010(2015版)》】
規(guī)范表明,保護層最小值有15,20,25,30,35,40和50mm。
2、質(zhì)量驗收
混凝土保護層厚度可采用非破損(保護層厚度檢測儀)或局部破損的方法檢驗??v向受力鋼筋保護層厚度的允許偏差,對梁類構(gòu)件為-7~10mm;對板類構(gòu)件為-5~8mm,國內(nèi)規(guī)范表明,允許存在負偏差?!咀ⅲ赫凇痘炷两Y(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范(GB50204—2015)》】
造成鋼筋保護層超標(biāo)的原因·
(1)鋼筋加工制作不到位;
(2)安裝不到位,鋼筋骨架放置偏位;
(3)鋼保墊塊安裝不到位;
(4)模板安裝不到位。
影響檢測的主要因素·
1、現(xiàn)場檢測時,不按照有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)選取構(gòu)件檢測的數(shù)量,而是以建筑面積的大小來確定構(gòu)件檢測的數(shù)量,使選取的構(gòu)件數(shù)量不滿足規(guī)范要求。
如有些面積較小的單位工程只選取1~2個構(gòu)件,未達受檢構(gòu)件最低應(yīng)占總構(gòu)件數(shù)量的2%,且不少于5個構(gòu)件的要求;有些單位工程在檢測時選取的構(gòu)件中,懸挑構(gòu)件所占比例低于50%;有些單位工程未按結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重要性抽取構(gòu)件,而是在同一樓層或同一單元隨意抽取,無代表性可言。
2、現(xiàn)場檢測時,被檢測構(gòu)件的基準(zhǔn)面平整度太差,特別是懸挑陽臺的頂面和室內(nèi)樓板的頂面未進行認真處理,就直接在其上面進行檢測,使得檢測數(shù)據(jù)忽高忽低,離散值過大,成為無效數(shù)據(jù)。
3、現(xiàn)場檢測時,檢測儀器操作不標(biāo)準(zhǔn)、不規(guī)范,比如儀器的掃描移動速度太快或太慢,都不能保證儀器傳感器在鋼筋的正上方,取得的數(shù)據(jù)誤差較大,不能真實反映所測構(gòu)件的保護層厚度。
4、現(xiàn)場檢測時,未進行箍筋預(yù)掃描且箍筋,箍筋將對測量結(jié)果產(chǎn)生影響。對于箍筋間距小于120mm的情況,應(yīng)提前掃描箍筋并在儀器系統(tǒng)設(shè)置中輸入實際掃描的箍筋間距值。
5、檢測框架結(jié)構(gòu)的梁類構(gòu)件時,在底部填充墻砌筑之前,未及時進行檢測,最后造成事實上無法檢測,或只能檢測底部無砌體的外露構(gòu)件,使檢測失去代表性。
6、現(xiàn)場檢測時,構(gòu)件的檢測位置選擇不當(dāng)。比如檢測框架結(jié)構(gòu)的梁類構(gòu)件時,事前對鋼筋的位置、接頭及箍筋加密區(qū)缺乏深入細致的了解,未避開梁柱節(jié)點等鋼筋密集區(qū),往往會出現(xiàn)檢測到的鋼筋根數(shù)大于實際根數(shù),引發(fā)誤判,或成為無效數(shù)據(jù)。
7、現(xiàn)場檢測時,對于等截面、等跨度、等配筋的相交梁,未仔細分析正確區(qū)分哪一道梁的鋼筋在上,哪一道梁的鋼筋在下,有時會造成某道梁的保護層超厚與實際不符。
8、現(xiàn)場檢測時,在合格率達到80%以上、90%以下時,未按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及時加大取樣數(shù)量重新評定。檢測不合格時,也無相應(yīng)的處理方案和措施,使現(xiàn)場檢測從根本上失去了意義。