砂漿墊塊尺寸誤差對鋼筋混凝土構件質量的影響

楊 英 季樹凱

（天津市永定河管理處 300131）

在鋼筋混凝土構件中，為防止鋼筋銹蝕，并保證鋼筋和混凝土牢固粘結在一起，鋼筋外面必須有足夠厚度的混凝土保護層。工程上采用水泥砂漿制作墊塊，放置在鋼筋骨架與模板間起到控制混凝土保護層厚度的作用。在施工過程中，墊塊的制作工程量小，制作質量容易被忽視，致使對構件質量造成影響。為了簡明扼要的說明問題，下面以純彎狀態(tài)下的鋼筋混凝土構件正截面承載力為研究分析對象，說明墊塊制作質量對構件承載力的影響程度。

1 保護層尺寸變化對鋼筋混凝土受彎構件承載力影響

通常鋼筋混凝土構件按照適筋構件設計，應滿足下面的兩個適用條件：

式中x——混凝土受壓區(qū)計算高度；

ξb——相對界限受壓區(qū)高度；

ρ——受拉區(qū)縱向鋼筋配筋率，ρ=As/bh0；

ρmin——受彎構件縱向受拉鋼筋最小配筋率。鋼筋混凝土受彎構件正截面受力計算簡圖如下圖1：

圖1

根據(jù)計算簡圖和截面內力平衡條件，可得兩個基本設計公式：

式中：M——彎矩設計值，考慮結構重要性系數(shù)γ0及設計狀況系數(shù)ψ在內；

Mu——截面極限受彎承載力；

γd——結構系數(shù)；

fy——混凝土軸心抗壓強度設計值；

b——矩形截面寬度；

h0——截面有效高度，h0=h-a，h為截面高度，a為縱向受拉鋼筋合力點至截面受拉邊緣的距離；

fy——鋼筋抗拉強度設計值；

As——受拉區(qū)縱向鋼筋截面面積。構件承載能力，即截面極限受彎承載力：

在施工過程中，混凝土保護層厚度是由砂漿墊塊控制。若墊塊尺寸變化，將影響保護層厚度，進而影響到截面有效高度h0。此時構件截面極限受彎承載力實際值為：

承載能力相對變化率：

截面有效高度相對變化率代入公式（3）得到:

上述分析表明，砂漿墊塊厚度尺寸的誤差引起截面有效高度的變化，直接導致混凝土構件承載能力的相同趨勢的變化，而且具有增大的效果。

2 實例分析

已知某人行道板高h=120mm，寬b=740mm，受壓區(qū)主筋配置6根直徑8mmⅠ級鋼筋，混凝土強度等級C20，混凝土保護層厚度c=25mm。

根據(jù)已知條件可以得到，fc=10.0N/mm2，fy=210N/mm2，h0=91mm，As=302mm2，ξb=0.614，ρmin=0.15%。

根據(jù)公式（1）Mu=5.50kN·m。若墊塊實際厚度為30mm，，根據(jù)公式（6）求得 RM=5.82%，說明由于墊塊尺寸增大5mm，使得該構件的承載能力降低5.82%，對構件的安全使用產生一定隱患。

3 結語

砂漿墊塊制作的質量對鋼筋混凝土構件質量有一定的影響。砂漿墊塊厚度尺寸偏小，造成混凝土保護層厚度不夠，使鋼筋過早腐蝕，同時減小鋼筋與混凝土間的粘結力，影響結構的耐久性。砂漿墊塊厚度尺寸偏大，造成構件承載能力降低，影響程度與構件厚度有直接關系。一般，墊塊厚度增大5mm，使120mm厚的鋼筋混凝土構件承載能力降低5%以上，隨著構件厚度的增大，對構件承載能力影響逐漸減小。因此在鋼筋混凝土施工過程中，根據(jù)構件的重要性和尺寸不同，加強對砂漿墊塊制作質量的控制，防止對構件質量造成影響。