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摘要：钢筋混凝土工程实施过程中,由于各种原因致使钢筋保护层厚度未按规范施工，使得构筑物存在潜在危害。为此，我们要在正确了解钢筋及混凝土的受力机理的前提下,充分看到钢筋保护层对工程结构的重要性，掌握保护层厚度的控制措施。
关键词：钢筋混凝土，保护层，控制
1、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 (包括纵向钢筋、箍筋和分布钢筋) 公称直径外边缘之间的最小距离。
2、钢筋保护层的作用
混凝土保护层与钢筋混凝土结构的耐久性、耐火性、抗风化性、抗腐性、安全性密切相关。
①保证钢筋与其周围混凝土能共同工作，并使钢筋充分发挥计算所需强度。
②钢筋裸露在大气或者其他介质中，容易受蚀生锈，使得钢筋的有效截面减少，影响结构受力，因此需要根据耐久性要求规定不同使用环境的混凝土保护层最小厚度，以保证构件在设计使用年限内钢筋不发生影响结构安全的锈蚀。
③对有防火要求的钢筋混凝土梁、板及预应力构件，对混凝土保护层提出要求是，为了保证构件在火灾中按建筑物的耐火等级确定的耐火限的这段时间里，构件不会失去支持能力。应符合国家现行相关标准的要求。
3、混凝土保护层厚度应考虑的因素
（1）环境因素
把环境分为室内正常环境（一类），室内潮湿环境、露天环境及无侵蚀性水或土壤环境（二类a），严寒和寒冷地区的露天环境与无侵蚀性水或土壤环境（二类b），使用除冰盐环境、严寒和寒冷地区冬季水位变动环境、滨海室外环境（三类）；
（2）结构类型
规范把构件分为板墙壳、梁、柱三种类型；
（3）防火要求
有防火要求的构筑物及四、五类环境中的构筑物，混凝土保护层厚度应符合国家现行有关标准的规定；
（4）钢筋取材
纵向受力钢筋及预应力钢筋、钢丝、钢绞线的混凝土净保护层厚度（从钢筋外边缘到混凝土外边缘的距离）不应小于钢筋的公称直径，且应符合相关的规定；
（5）混凝土强度等。
4、钢筋混凝土构件工作时的受力分析
钢筋混凝土保护层厚度对单项工程质量并不是起决定性作用, 但如果不加以重视, 所产生的危害却是不容忽视的。我们要在正确了解钢筋及混凝土的受力机理的前提下, 要充分认识到合理的钢筋保护层对工程结构的重要性。
在钢筋混凝土受力分析时，钢筋、混凝土构件是作为一个整体接受着外届作用力①钢筋与混凝土弹性模量较接近，热收缩系数基本相反,不会因环境不同产生过大的应力②钢筋与混凝土之间有良好的粘结力、机械咬合力和销栓力。通常将钢筋的端部弯起180 度弯钩③钢筋可以在混凝土中Ca(OH)2的作用下，其表面会生成一层钝化保护膜，使钢筋在相对于中性与酸性环境下更不易被腐蚀。
5、钢筋混凝土构件保护层厚度确定
混凝土保护层厚度大，构件的受力钢筋粘结锚固性能、耐久性和防火性能越好。但是，过大的保护层厚度会使构件受力后产生的裂缝宽度过大，就会影响其使用性能（如破壞构件表面的装修层、过大的裂缝宽度会使人恐慌不安等），过大的保护层厚度亦会造成经济上的浪费。我国《混凝土结构设计规范》规定的最小保护层厚度，在室内正常环境下，不同强度等级的梁、柱保护层厚度均为钢筋公称直径；对于水工和工业腐蚀环境的混凝土保护层的厚度又有不同的规定和防护措施，所以设计时，要根据工作环境、结构类别，选取合理的混凝土保护层厚度和相关措施。
环境
类别 板墙壳 梁 柱
≤C20 C25～C45 ≥C50 ≤C20 C25～C45 ≥C50 ≤C20 C25～C45 ≥C50
一 20 15 15 30 25 25 30 30 30
二 a - 20 20 - 30 30 - 30 30
b - 25 20 - 35 30 - 35 30
三 - 30 25 - 40 35 - 40 35
6、钢筋混凝土保护层的误区及处置措施
现场施工时,施工人员往往对钢筋的混凝土保护层存在以下错误的看法:
(1)为防止出现露筋现象,钢筋的混凝土保护层越厚越好;
(2) 梁、柱钢筋的混凝土保护层是针对箍筋设计的;
(3) 忽视保护护层垫件选择,绝大多数钢筋混凝土工程中的受力钢筋采用砂浆垫块，也有用花岗岩小碎块、石子、砖块等作衬垫来控制受力钢筋保护层。
为了克制以上现象的发生,正确看待钢筋的混凝土保护层的意义是十分重要的。下面结合规范谈谈保护层的相关说明。
①从钢筋粘结、锚固角度来看,混凝土保护层是为了保证钢筋与其周围混凝土能共同工作,并使钢筋充分发挥设计强度。规范规定受力钢筋的混凝土保护层应大于等于受力钢筋的直径。
②依据耐久性要求,混凝土保护层的最小厚度是保证构件在耐久年限内钢筋不发生危及结构安全的锈蚀。
③钢筋的混凝土保护层是针对主筋而言并非箍筋。
④处于露天或室内高湿度环境的结构,当采用按室内正常环境设计时,这些预制构件有时采用钢模或调整构建维护厚度确有困难时,可另作不小于M10水泥砂浆抹面,以满足露天或室内高湿度环境对保护层厚度的要求。此时,必需保证抹面层的施工质量。
⑤使用年限较长的重要构筑物和处于沿海环境的构筑物的承重结构,当处于露天或室内高湿度环境时,其保护层厚度应按规范要求适当加厚。
⑥有防火要求的构筑物,其保护层厚度尚应符合国家现行有关防火规范的要求。
⑦ 处于腐蚀性介质的构筑物,其保护层厚度应同时满足《工业修建防腐蚀设计规范》的要求。
7、施工时如何控制保护层的厚度
控制钢筋混凝土保护层，一要重视施工前技术交底；二要抓好过程中要素控制。往往钢筋绑扎时保护层设置很正确,但到浇捣时状况就变了样,不是人踩就是工具压在下面,导致支撑钢筋的垫件倾倒变位,混凝土下层钢筋弯曲变型,保护层的厚度更是难以得到保证。
以下是对施工过程中的相关措施的总结，供大家参考①减少板面钢筋绑扎后的作业人员数量，必须通行处应搭设或铺设临时通道②加强教育和管理，使全体操作人员思想上重视③各种钢筋的尺寸、模板支设要准确④尽量采用新工艺、新产品，如采用塑料垫块或使用卡撑式定位件等。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：钢筋混凝土，保护层，控制
1、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 (包括纵向钢筋、箍筋和分布钢筋) 公称直径外边缘之间的最小距离。
2、钢筋保护层的作用
混凝土保护层与钢筋混凝土结构的耐久性、耐火性、抗风化性、抗腐性、安全性密切相关。
①保证钢筋与其周围混凝土能共同工作，并使钢筋充分发挥计算所需强度。
②钢筋裸露在大气或者其他介质中，容易受蚀生锈，使得钢筋的有效截面减少，影响结构受力，因此需要根据耐久性要求规定不同使用环境的混凝土保护层最小厚度，以保证构件在设计使用年限内钢筋不发生影响结构安全的锈蚀。
③对有防火要求的钢筋混凝土梁、板及预应力构件，对混凝土保护层提出要求是，为了保证构件在火灾中按建筑物的耐火等级确定的耐火限的这段时间里，构件不会失去支持能力。应符合国家现行相关标准的要求。
3、混凝土保护层厚度应考虑的因素
（1）环境因素
把环境分为室内正常环境（一类），室内潮湿环境、露天环境及无侵蚀性水或土壤环境（二类a），严寒和寒冷地区的露天环境与无侵蚀性水或土壤环境（二类b），使用除冰盐环境、严寒和寒冷地区冬季水位变动环境、滨海室外环境（三类）；
（2）结构类型
规范把构件分为板墙壳、梁、柱三种类型；
（3）防火要求
有防火要求的构筑物及四、五类环境中的构筑物，混凝土保护层厚度应符合国家现行有关标准的规定；
（4）钢筋取材
纵向受力钢筋及预应力钢筋、钢丝、钢绞线的混凝土净保护层厚度（从钢筋外边缘到混凝土外边缘的距离）不应小于钢筋的公称直径，且应符合相关的规定；
（5）混凝土强度等。
4、钢筋混凝土构件工作时的受力分析
钢筋混凝土保护层厚度对单项工程质量并不是起决定性作用, 但如果不加以重视, 所产生的危害却是不容忽视的。我们要在正确了解钢筋及混凝土的受力机理的前提下, 要充分认识到合理的钢筋保护层对工程结构的重要性。
在钢筋混凝土受力分析时，钢筋、混凝土构件是作为一个整体接受着外届作用力①钢筋与混凝土弹性模量较接近，热收缩系数基本相反,不会因环境不同产生过大的应力②钢筋与混凝土之间有良好的粘结力、机械咬合力和销栓力。通常将钢筋的端部弯起180 度弯钩③钢筋可以在混凝土中Ca(OH)2的作用下，其表面会生成一层钝化保护膜，使钢筋在相对于中性与酸性环境下更不易被腐蚀。
5、钢筋混凝土构件保护层厚度确定
混凝土保护层厚度大，构件的受力钢筋粘结锚固性能、耐久性和防火性能越好。但是，过大的保护层厚度会使构件受力后产生的裂缝宽度过大，就会影响其使用性能（如破壞构件表面的装修层、过大的裂缝宽度会使人恐慌不安等），过大的保护层厚度亦会造成经济上的浪费。我国《混凝土结构设计规范》规定的最小保护层厚度，在室内正常环境下，不同强度等级的梁、柱保护层厚度均为钢筋公称直径；对于水工和工业腐蚀环境的混凝土保护层的厚度又有不同的规定和防护措施，所以设计时，要根据工作环境、结构类别，选取合理的混凝土保护层厚度和相关措施。
环境
类别 板墙壳 梁 柱
≤C20 C25～C45 ≥C50 ≤C20 C25～C45 ≥C50 ≤C20 C25～C45 ≥C50
一 20 15 15 30 25 25 30 30 30
二 a - 20 20 - 30 30 - 30 30
b - 25 20 - 35 30 - 35 30
三 - 30 25 - 40 35 - 40 35
6、钢筋混凝土保护层的误区及处置措施
现场施工时,施工人员往往对钢筋的混凝土保护层存在以下错误的看法:
(1)为防止出现露筋现象,钢筋的混凝土保护层越厚越好;
(2) 梁、柱钢筋的混凝土保护层是针对箍筋设计的;
(3) 忽视保护护层垫件选择,绝大多数钢筋混凝土工程中的受力钢筋采用砂浆垫块，也有用花岗岩小碎块、石子、砖块等作衬垫来控制受力钢筋保护层。
为了克制以上现象的发生,正确看待钢筋的混凝土保护层的意义是十分重要的。下面结合规范谈谈保护层的相关说明。
①从钢筋粘结、锚固角度来看,混凝土保护层是为了保证钢筋与其周围混凝土能共同工作,并使钢筋充分发挥设计强度。规范规定受力钢筋的混凝土保护层应大于等于受力钢筋的直径。
②依据耐久性要求,混凝土保护层的最小厚度是保证构件在耐久年限内钢筋不发生危及结构安全的锈蚀。
③钢筋的混凝土保护层是针对主筋而言并非箍筋。
④处于露天或室内高湿度环境的结构,当采用按室内正常环境设计时,这些预制构件有时采用钢模或调整构建维护厚度确有困难时,可另作不小于M10水泥砂浆抹面,以满足露天或室内高湿度环境对保护层厚度的要求。此时,必需保证抹面层的施工质量。
⑤使用年限较长的重要构筑物和处于沿海环境的构筑物的承重结构,当处于露天或室内高湿度环境时,其保护层厚度应按规范要求适当加厚。
⑥有防火要求的构筑物,其保护层厚度尚应符合国家现行有关防火规范的要求。
⑦ 处于腐蚀性介质的构筑物,其保护层厚度应同时满足《工业修建防腐蚀设计规范》的要求。
7、施工时如何控制保护层的厚度
控制钢筋混凝土保护层，一要重视施工前技术交底；二要抓好过程中要素控制。往往钢筋绑扎时保护层设置很正确,但到浇捣时状况就变了样,不是人踩就是工具压在下面,导致支撑钢筋的垫件倾倒变位,混凝土下层钢筋弯曲变型,保护层的厚度更是难以得到保证。
以下是对施工过程中的相关措施的总结，供大家参考①减少板面钢筋绑扎后的作业人员数量，必须通行处应搭设或铺设临时通道②加强教育和管理，使全体操作人员思想上重视③各种钢筋的尺寸、模板支设要准确④尽量采用新工艺、新产品，如采用塑料垫块或使用卡撑式定位件等。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。