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摘要:钢筋保护层厚度是指从受力纵筋的外边缘到构件混凝土外边缘之间的距离。它直接涉及到混凝土构件的结构承载力和耐久性、防火等性能,正确深刻地认识保护层质量通病的危害,才能克服影响保护层的因素,才能提高结构质量,也才能有高质量的建筑产品。
关键词 钢筋混凝土 保护层质量通病 控制措施
中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:
搞工程的人都知道钢筋保护层在钢筋混凝土构件中的重要性。但钢筋保护层究竟有什么作用?保护层多大才合适?钢筋怎样才能发挥出它固有的力学特性呢?笔者试从钢筋与混凝土共同作用的受力机理,结合多年的工程施工实践,谈谈钢筋保护层的重要性及其在施工中的控制。
众所周知,现代建筑已离不开钢筋混凝土构件,无论是单层工业厂房还是高达数百米的摩天大楼,要是没有钢筋与混凝土,很难想象将会是一个什么样的后果。
钢铁工业尽管起步较早,但真正应用于工程施工时间并不长,混凝土在建筑工程中的应用更是近100年左右时间的事。自从人们找到水泥这种新兴建筑原材料,工程施工技术得到了突飞猛进的进步。特别是近50年,由于普通钢筋混凝土结构及预应力钢筋混凝土结构在工程中的应用,更使得建筑领域发生了翻天覆地的革命。摩天大楼拔地而起,几百米跨度的桥梁建造也由过去的神话变成了现实。这中间都少不了钢筋和混凝土这两种材料的功劳。
保护层厚度影响到结构的内在质量,对结构承载力有着重要的作用。二是容易使钢筋发生锈蚀,影响结构工程的合理使用寿命。混凝土在环境条件下,会起化学变化而碳化,当碳化达到钢筋表面时,钢筋表面产生锈蚀。由于铁锈体积膨胀致使混凝土保护层开裂,从而加快钢筋再锈蚀,如此周而复始,使钢筋截面尺寸逐渐缩小,最终导致丧失承载能力。所以,保护层厚度影响到混凝土的碳化时间和结构的耐久性。三是从建筑防火角度说,高温影响下可使构件迅速破坏。众所周知,混凝土是良好的防火材料,而钢筋遇高温会急剧膨胀加大,屈服点和极限强度急剧下降,导致混凝土构件破坏。从防火角度来看,也需要保证保护层的厚度,并且满足现行有关防火规范的规定,所以保护层厚度影响到构件中的耐火极限和火灾发生时的财产损失。
那么,钢筋与混凝土到底是如何工作的呢?它们究竟是什么样的关系呢?从材料的物理力学性能来讲,钢筋具有较强的抗拉、抗压强度,而混凝土只具有较高的抗压强度,抗拉强度却很低,但是两者的弹性模量较接近,还有较好的粘结力,这样既发挥了各自的受力性能,又能很好地协调工作,共同承担结构构件所承受的外部荷载。
不特定地去准备保护层砂漿垫块,直接就混凝土骨料或其他东西替代,因为这些东西大小不均这样就不能准确的控制保护层厚度,只能根据经验来估计,明显此种方法不规范;况且振捣的时候不规则的物件难以固定住容易滑动,影响厚度的控制。还有的施工现场用钢筋头支撑,容易引起钢筋锈蚀不易采取此种措施。
垫块规格一概而论,对每种厚度的混凝土保护层都用同一种规格的垫块或者有时候不重视导致各种规格的垫块混用。规范对梁、板、柱等构件分别根据环境类别、混凝土强度规定了一定厚度的混凝土保护层。在现场施工时没能按照规范要求去制作各种规格的垫块或者使用垫块的时候未能正确的按照规范用对垫块,如果用梁的保护层垫块用到楼板工程上,这样势必会让楼板承载力不够,混凝土很容易出现裂缝,工程很容易出现事故;反之,就会使梁的混凝土保护层出现露筋现象。规范规定的混凝土保护层厚度都是有道理的,如果随意更改不遵守规范就很容易造成工程事故。
因为钢筋与混凝土之间存在足够的粘结力,在结构计算时,钢筋混凝土构件是作为一个整体来承受外力的;又由于混凝土的抗拉强度很低,为简化计算,一般混凝土只考虑承受压应力,而拉应力则全部由钢筋来承担。对于受力构件截面设计来讲,受拉的钢筋离受压区越远,其单位面积的钢筋所能承受的外部弯矩也越大,这样钢筋发挥的效率也就越高。所以一般来讲,无论是梁还是板,受拉钢筋总是应尽量靠近受拉一侧混凝土构件的边缘。如挑梁的受力筋应设在构件上部受拉区。如果放置错误或者钢筋保护层过大,轻则降低了梁的承载能力,重则会发生重大事故。
重钢筋的翻样工作。施工单位的翻样人员应熟悉图纸及规范的要求。翻样时箍筋的翻样尺寸要正确。对一些钢筋密集,复杂的梁、柱交接处,主梁与次梁的交接处必须放实样,合理安排各方向的主筋与副筋位置。同时确保钢筋在制作时的尺寸正确,给施工现场钢筋安装、绑扎节点创造条件。避免由于交接点处钢筋密集无法安装而造成钢筋挤占保护层位置,从而发生露筋的情况。 模板制作的尺寸偏差也会导致保护层的超标,所以还要注意模板工程的制作和安装。制作要规范、尺寸要精确,特别是缩模现象很容易导致钢筋保护层偏小甚至发生露筋现象。 重视钢筋的绑扎成型工序。绑扎时要按图纸、规范操作。保证钢筋骨架各部分尺寸及精度,确保主筋位置的安放准确,是避免出现钢筋保护层偏差的前提。对一些复杂的梁板结构,以及纵横交错的梁柱交接点应在认真交底的基础上,合理安插主、次梁结构主钢筋的位置,并注意施工顺序,避免出现钢筋挤占保护层的情况。
首先钢筋的下料制作一定要准确,严格按照图纸规定来进行,绑扎也是很关键的一点,对于楼板上部的负筋要注意防止被踩或者重物堆积,以免保护层厚度过大。木模板的几何尺寸要控制好,防止出现偏移现象。前面两点都控制好的情况下,要严格地做好保护层垫块,尝试一些新型的技术。最后一步就是浇注混凝土,浇注混凝土除了要控制混凝土质量外,更重要的是要保护好钢筋这些半成品不受破坏,特别是楼板浇注的时候不能踩踏板筋,需要搭马凳来施工,其他构件也是不能破坏钢筋。最后问题就是养护,按规范养护好了就可以控制好混凝土保护层的质量了。
针对水泥砂浆垫块问题层出不穷,就有人发明了塑料垫块。塑料垫块可以作为一种模板,根据规范规定的厚度批量生产一些不同规格的塑料垫块以供施工使用。塑料垫块形状规格上比较容易控制而且塑料垫块可以循环利用,做可周转材料。强度也可以随意控制,不像水泥砂浆混凝土还需要担心强度的问题,塑料垫块刚度稳定。塑料垫块使用起来方便,和钢筋可以比较好的绑扎固定不会移动变形,使用起来容易也不会像水泥砂浆这些材料一样脱落。能比较好的控制好混凝土保护层的厚度。但现在工程中一般竖向的构件都用塑料或水泥砂浆的垫块来控制水平的构件如板之类的都用大理石之类的垫块,存在不规范的现象。
综上所述,如果对钢筋保护层厚度不够重视,其产生的危害是不容忽视的,所以我们要在了解钢筋及混凝土的受力机理的前提下,充分认识到合理的钢筋保护层对工程结构的重要性并进行有效的控制,结构质量才有提高,才能有高质量的建筑产品。
关键词 钢筋混凝土 保护层质量通病 控制措施
中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:
搞工程的人都知道钢筋保护层在钢筋混凝土构件中的重要性。但钢筋保护层究竟有什么作用?保护层多大才合适?钢筋怎样才能发挥出它固有的力学特性呢?笔者试从钢筋与混凝土共同作用的受力机理,结合多年的工程施工实践,谈谈钢筋保护层的重要性及其在施工中的控制。
众所周知,现代建筑已离不开钢筋混凝土构件,无论是单层工业厂房还是高达数百米的摩天大楼,要是没有钢筋与混凝土,很难想象将会是一个什么样的后果。
钢铁工业尽管起步较早,但真正应用于工程施工时间并不长,混凝土在建筑工程中的应用更是近100年左右时间的事。自从人们找到水泥这种新兴建筑原材料,工程施工技术得到了突飞猛进的进步。特别是近50年,由于普通钢筋混凝土结构及预应力钢筋混凝土结构在工程中的应用,更使得建筑领域发生了翻天覆地的革命。摩天大楼拔地而起,几百米跨度的桥梁建造也由过去的神话变成了现实。这中间都少不了钢筋和混凝土这两种材料的功劳。
保护层厚度影响到结构的内在质量,对结构承载力有着重要的作用。二是容易使钢筋发生锈蚀,影响结构工程的合理使用寿命。混凝土在环境条件下,会起化学变化而碳化,当碳化达到钢筋表面时,钢筋表面产生锈蚀。由于铁锈体积膨胀致使混凝土保护层开裂,从而加快钢筋再锈蚀,如此周而复始,使钢筋截面尺寸逐渐缩小,最终导致丧失承载能力。所以,保护层厚度影响到混凝土的碳化时间和结构的耐久性。三是从建筑防火角度说,高温影响下可使构件迅速破坏。众所周知,混凝土是良好的防火材料,而钢筋遇高温会急剧膨胀加大,屈服点和极限强度急剧下降,导致混凝土构件破坏。从防火角度来看,也需要保证保护层的厚度,并且满足现行有关防火规范的规定,所以保护层厚度影响到构件中的耐火极限和火灾发生时的财产损失。
那么,钢筋与混凝土到底是如何工作的呢?它们究竟是什么样的关系呢?从材料的物理力学性能来讲,钢筋具有较强的抗拉、抗压强度,而混凝土只具有较高的抗压强度,抗拉强度却很低,但是两者的弹性模量较接近,还有较好的粘结力,这样既发挥了各自的受力性能,又能很好地协调工作,共同承担结构构件所承受的外部荷载。
不特定地去准备保护层砂漿垫块,直接就混凝土骨料或其他东西替代,因为这些东西大小不均这样就不能准确的控制保护层厚度,只能根据经验来估计,明显此种方法不规范;况且振捣的时候不规则的物件难以固定住容易滑动,影响厚度的控制。还有的施工现场用钢筋头支撑,容易引起钢筋锈蚀不易采取此种措施。
垫块规格一概而论,对每种厚度的混凝土保护层都用同一种规格的垫块或者有时候不重视导致各种规格的垫块混用。规范对梁、板、柱等构件分别根据环境类别、混凝土强度规定了一定厚度的混凝土保护层。在现场施工时没能按照规范要求去制作各种规格的垫块或者使用垫块的时候未能正确的按照规范用对垫块,如果用梁的保护层垫块用到楼板工程上,这样势必会让楼板承载力不够,混凝土很容易出现裂缝,工程很容易出现事故;反之,就会使梁的混凝土保护层出现露筋现象。规范规定的混凝土保护层厚度都是有道理的,如果随意更改不遵守规范就很容易造成工程事故。
因为钢筋与混凝土之间存在足够的粘结力,在结构计算时,钢筋混凝土构件是作为一个整体来承受外力的;又由于混凝土的抗拉强度很低,为简化计算,一般混凝土只考虑承受压应力,而拉应力则全部由钢筋来承担。对于受力构件截面设计来讲,受拉的钢筋离受压区越远,其单位面积的钢筋所能承受的外部弯矩也越大,这样钢筋发挥的效率也就越高。所以一般来讲,无论是梁还是板,受拉钢筋总是应尽量靠近受拉一侧混凝土构件的边缘。如挑梁的受力筋应设在构件上部受拉区。如果放置错误或者钢筋保护层过大,轻则降低了梁的承载能力,重则会发生重大事故。
重钢筋的翻样工作。施工单位的翻样人员应熟悉图纸及规范的要求。翻样时箍筋的翻样尺寸要正确。对一些钢筋密集,复杂的梁、柱交接处,主梁与次梁的交接处必须放实样,合理安排各方向的主筋与副筋位置。同时确保钢筋在制作时的尺寸正确,给施工现场钢筋安装、绑扎节点创造条件。避免由于交接点处钢筋密集无法安装而造成钢筋挤占保护层位置,从而发生露筋的情况。 模板制作的尺寸偏差也会导致保护层的超标,所以还要注意模板工程的制作和安装。制作要规范、尺寸要精确,特别是缩模现象很容易导致钢筋保护层偏小甚至发生露筋现象。 重视钢筋的绑扎成型工序。绑扎时要按图纸、规范操作。保证钢筋骨架各部分尺寸及精度,确保主筋位置的安放准确,是避免出现钢筋保护层偏差的前提。对一些复杂的梁板结构,以及纵横交错的梁柱交接点应在认真交底的基础上,合理安插主、次梁结构主钢筋的位置,并注意施工顺序,避免出现钢筋挤占保护层的情况。
首先钢筋的下料制作一定要准确,严格按照图纸规定来进行,绑扎也是很关键的一点,对于楼板上部的负筋要注意防止被踩或者重物堆积,以免保护层厚度过大。木模板的几何尺寸要控制好,防止出现偏移现象。前面两点都控制好的情况下,要严格地做好保护层垫块,尝试一些新型的技术。最后一步就是浇注混凝土,浇注混凝土除了要控制混凝土质量外,更重要的是要保护好钢筋这些半成品不受破坏,特别是楼板浇注的时候不能踩踏板筋,需要搭马凳来施工,其他构件也是不能破坏钢筋。最后问题就是养护,按规范养护好了就可以控制好混凝土保护层的质量了。
针对水泥砂浆垫块问题层出不穷,就有人发明了塑料垫块。塑料垫块可以作为一种模板,根据规范规定的厚度批量生产一些不同规格的塑料垫块以供施工使用。塑料垫块形状规格上比较容易控制而且塑料垫块可以循环利用,做可周转材料。强度也可以随意控制,不像水泥砂浆混凝土还需要担心强度的问题,塑料垫块刚度稳定。塑料垫块使用起来方便,和钢筋可以比较好的绑扎固定不会移动变形,使用起来容易也不会像水泥砂浆这些材料一样脱落。能比较好的控制好混凝土保护层的厚度。但现在工程中一般竖向的构件都用塑料或水泥砂浆的垫块来控制水平的构件如板之类的都用大理石之类的垫块,存在不规范的现象。
综上所述,如果对钢筋保护层厚度不够重视,其产生的危害是不容忽视的,所以我们要在了解钢筋及混凝土的受力机理的前提下,充分认识到合理的钢筋保护层对工程结构的重要性并进行有效的控制,结构质量才有提高,才能有高质量的建筑产品。