淺談鋼筋混凝土構件保護層的重要性

王虎英

（太原市小店區綜合開發公司，山西 太原 030032）

在近年來的建設工程施工中，對鋼筋混凝土結構工程實體質量的檢驗已成為一個重點。由于施工單位在施工過程中對鋼筋保護層的重要性不重視，未按相關的規范及規程要求施工，造成鋼筋的實際位置與規范要求的位置不符，給工程質量帶來了安全隱患，同時也造成很大的經濟損失。所以混凝土保護層厚度已成為工程中控制的要點。

1 鋼筋混凝土保護層在建筑施工中起著重要的作用

混凝土保護層是指在混凝土構件中，起到保護鋼筋直接裸露的那一部分混凝土的作用，其厚度為縱向鋼筋（非箍筋）外緣至混凝土表面的最小距離。保護層最小厚度的規定是為了使混凝土結構構件滿足耐久性要求和對受力鋼筋有效錨固的要求。在梁、柱、板中，保護層越大則截面有效高度越小，所能承受荷截越小，故保護層厚度不宜過大；而保護層過小，則影響鋼筋與混凝土之間的黏結力及整個構件的耐久性和耐火性。所以相關規范對受力鋼筋的保護層有著嚴格的要求，對允許偏差值設置了上限，合格率必須達到90%以上，且不超過1.5倍的尺寸偏差才能達到規范要求。另外，控制保護層的墊塊、支撐等還具有給鋼筋骨架限位、固定的作用。

1.1 對結構承載力的影響

鋼筋與混凝土之間存在足夠的黏結力，在結構計算時，鋼筋混凝土構件是作為一個整體來承受外力的。又由于混凝土的抗拉強度很低，為簡化計算，一般混凝土只考慮承受壓應力，而拉應力則全部由鋼筋來承擔。對于受力構件截面設計來講，受拉的鋼筋離受壓區越遠，其單位面積的鋼筋所能承受的外部彎矩也越大，這樣鋼筋發揮的效率也就越高。所以一般來講，無論是梁還是板，受拉鋼筋總是應盡量靠近受拉一側混凝土構件，如挑梁的受力筋應設在構件的上部。如果放置錯誤或者鋼筋保護層過大，輕則降低了梁的實際承載能力，重則會發生重大質量事故。

1.2 從鋼筋與混凝土的黏結力分析

由于鋼筋與混凝土之間存在著一定的黏結錨固強度而使鋼筋與混凝土之間在荷載作用下產生劈裂應力，直接影響到混凝土構件的承載力。而當混凝土保護層厚度與鋼筋直徑之比超過某個臨界值之后，就不會再產生劈裂破壞。因此，根據混凝土結構設計規范產生大量的試驗數據分析來看，必須規定鋼筋保護層厚度的最小值，以確保工程質量。如果鋼筋保護層厚度過小，也就是鋼筋過分靠近受拉區一側，這樣容易造成露筋現象，使鋼筋與混凝土間失去了足夠的黏結力。因此在施工過程中要做到規范操作、經常檢查、及時發現并處理問題。

1.3 從構件的耐久性分析

在工程施工中，有很多因素都直接影響到鋼筋混凝土結構的耐久性，混凝土在一般施工條件下，除了有特殊的外界因素影響以外，主要考慮大氣的侵蝕會使鋼筋的表面氧化生銹，從而使裸露在大氣或者其他介質中的鋼筋容易受蝕生銹，減少鋼筋的有效截面并影響到結構受力，因此，需要根據對耐久性要求規定的不同來規定鋼筋的保護層的最小厚度，從而用來保證在設計使用年限內結構構件不會發生鋼筋銹蝕。再者，鋼筋混凝土也很容易在大氣中產生碳化，當鋼筋表面的碳化深度達到一定的程度時，就會銹蝕到鋼筋表面，從而影響鋼筋混凝土構件的耐久性。因此，當混凝土具有足夠的鋼筋保護層厚度時，既能保證與鋼筋垂直的裂縫寬度不致過大，又能保證混凝土的碳化深度在相當長的時間不會達到鋼筋表面，更進一步保證了鋼筋混凝土的保護層厚度，使鋼筋免遭銹蝕。

從結構設計角度來講，要想確保鋼筋在設計年限內不發生危及結構安全的銹蝕，除了提高混凝土的強度等級外，適當地提高混凝土保護層厚度也是一種很有效的方法。因此，為確保混凝土構件的承載力和耐久性，必須重視混凝土保護層在工程建設中的重要作用。在結構驗收時，必須提供保護層厚度實體檢測結果，按照現行的混凝土結構施工質量驗收規范和混凝土結構設計規范，進行驗收以保證工程質量。

1.4 從混凝土的防火要求分析

由于鋼筋與混凝土的熱膨脹系數是不同的，保護層對混凝土內部的鋼筋還具有一定的防火功能。當混凝土構件的溫度不斷升高，鋼筋的膨脹值逐漸大于混凝土的膨脹值時，就會損傷和破壞混凝土與鋼筋之間的握裹力。此外，當鋼筋溫度升高到700℃時，鋼筋的屈服強度會大幅度降低，從而失去與混凝土共同受力工作的條件，導致結構破壞。然而，混凝土是熱的不良導體，它能在一段時間內保護鋼筋不會立即受到高溫影響，從而延緩鋼筋混凝土結構喪失承載能力的時間，為人員疏散及消防救援贏得更多的時間。所以，對混凝土保護層的耐火性應根據國家現行標準及規范的要求去執行。

2 結束語

鋼筋混凝土結構的保護層在建設施工中常常被忽視，也常常會因此帶來一些質量安全上的隱患。只有正確了解鋼筋及混凝土的共同作用及較大偏差會導致嚴重后果，才能充分認識到合理的鋼筋保護層對工程質量的重要性。因此，在建筑工程實際施工當中，各相關人員要引以為重，只有防微杜漸，才能使施工技術水平更上一個新臺階。