钢筋混凝土保护层的作用与保护层定位件在工程中的应用

网站编辑:浙江一舟建设管理有限公司 │ 发布时间:2010-01-06 
钢筋混凝土保护层厚度通常指受力钢筋外皮至结构件外表面的尺寸,混凝土保护层和钢筋混凝土结构的耐久性、耐火性、抗风化性、抗腐性、安全性有着密切的关系。国家现行规范《混凝土结构设计规范(GB50010-2002)》、《混凝土结构耐久性设计规范(GB/T50476-2008)》中对钢筋混凝土受力钢筋保护层厚度作了具体要求及规定。然而在工程检测中,却发现保护层厚度常不符合设计规范及施工质量验收规范。由于保护层垫块设置不合理,通常造成保护层垫块绑扎不牢而偏位或脱落引起致钢筋保护层未起到作用,给结构埋下了安全隐患。在水灰比较大的情况下,混凝土表面产生许多气泡小孔,自然界空气、湿气等有害气体侵入到不密实的混凝土中,混凝土表面即产生碳化,较大的碳化影响了混凝土保护层作用。为此改善混凝土保护层垫块,确保工程质量是建设工程领域中的科学改革,采用新型钢筋混凝土保护层定位件确保受力钢筋保护层的有效性,为保障工程项目的结构质量和安全奠定基础。
1   保护层厚度的偏差对钢筋混凝土结构有直接危害
(1)钢筋混凝土保护层厚度对结构使用的寿命、使用的安全性有着直接关系。国家现行规范对钢筋混凝土受力钢筋保护层厚度又提高了一级,这更说明受力钢筋保护层对结构使用的耐久性、安全性、抗腐性、抗碳化、抗火灾等有重要作用。
(2)钢筋混凝土的碳化深度与使用时间成正比。受碳化影响的混凝土表面强度、密实度降低,使水蒸汽或其他有害气体容易侵入混凝土。当保护层完全碳化,水蒸汽或其他有害气体就直接侵蚀到钢筋,钢筋就会锈蚀,保护层越薄碳化所需时间表越短。钢筋表面锈蚀而产生膨胀力(其膨胀力在混凝土体积中一般要增加2~4倍),锈蚀形成向外胀力,拱裂混凝土保护层,使气体直接渗入,侵蚀受力钢筋,影响结构安全和使用寿命。
(3)钢筋混凝土保护层不足,会减小钢筋与混凝土的握固力,使钢筋与混凝土不能更好地共同工作。
在《混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204-2002)》、《混凝土结构耐久性设计规范(GB/T50476-2008)》学习辅导材料《结构实体检验》中讲到,钢筋的混凝土保护层厚度对其粘结锚固性能及结构耐久性和承载能力有着重大影响。因此,对结构中的保护层厚度进行实体检测是保证结构质量和安全所必须的。
近年来,国家新标准规范对钢筋保护层厚度有了更严格的要求,已将钢筋混凝土保护层厚度规范列入强制性条文中。
2   传统的保护层垫块的缺点
目前,在我国建设工程中,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。实践证明采用该类垫块存在以下缺点:
(1)砂浆垫块强度不能保证,容易压碎。因手工操作浇筑的厚度不一致,偏差较大;同时在施工安装时铁丝与主筋连接不方便,且不易扎紧;封模板时和混凝土浇筑中容易偏位和扎块脱落等现象,致使保护层垫块起不了作用。
(2)花岗岩、石子、砖块等杂物作垫块,这本身违反施工规范中有关规定。这些废料有些表面光滑;有些厚薄严重偏差;形状不规则,不易放置稳固;有些强度不足。同时,还不易和钢筋扎紧牢固设置。用这类材料来充作钢筋混凝土保护层垫块,给工程留下严重隐患,易导致保护层厚度不足、钢筋笼偏位、露筋等现象。
以上粗浅地叙述了导致钢筋混凝土结构中的受力钢筋保护层厚度出现偏差的情况,保护层不符合设计规范及工程质量验收要求,给工程质量带来隐患。为确保工程质量,保护层垫块必须采用控制式方法施工。
3   PVC钢筋混凝土保护层定位件特性及优点
为了解决钢筋混凝土保护层的质量通病,经KON-RBL(D)型钢筋位置及保护层测定仪测定,采用钢筋混凝土保护层定位件后保护层完全控制在规范之内。有关应用过程、特性及优点如下:
(1)产品应用。江苏省XX塑料有限公司产钢筋保护定位件。该产品的主要优点是:强度高,刚度好,尺寸准,施工方便。其定位件原料采用PVC塑料挤压成型,材料质地坚硬,具有受力钢筋保护层厚度正确、卡扎牢固等优越性。
(2)据生产企业标准,保护层定位件单只抗压强度不应小于2000N,静压下保护层厚度变形不大于8%,因此该保护层定位件可以承受钢筋密、规格大、重量重的受力钢筋骨架,以及钢筋笼子或网片等。
(3)定位准确,安装牢固,施工方便,操作便捷。钢筋混凝土保护层定位件有较合理的构造措施和定位方式。例混凝土墙、柱侧面钢筋定位间距为1.5m,梁、板、壳底面钢筋定位间距(0.6~1m)。采用保护定位件后,定位后不易移滑,能很好地控制钢筋保护层厚度,确保钢筋的横向间距符合规范要求,还有助于墙、板、梁、柱等钢筋混凝土模板封模、轴线控制、主筋垂直度控制及钢筋的连接。同时在验收时如发现定位件少放或漏放,即可随时增设和调整,为此混凝土保护定件的开发与实践应用,对工程质量有着密切关系,特别是在基础、梁、板钢筋施工时。
4   工程实例与应用中的探讨
钢筋保护层定位件已在桐乡市多项工程中推广应用。例:桐乡市建设工程质量安全站工程材料检测中心办公大楼、检测大楼、桐乡市台商开发区华冠公司厂房、办公楼、宿舍、桐乡市巨石行政办公大楼(鲁班奖)等项工程均大面积应用钢筋保护层定位件,在主体结构验收中没有发现露筋现象。经用KON-RBL(D)型钢筋位置及保护层厚度测定仪检测,采用定位件的工程钢筋保护层厚度全部达到设计规范和验收规范要求。
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钢筋混凝土保护层定位件的应用有效地保障了钢筋混凝土主筋保护层的厚度,更进一步保障主体结构的使用寿命,而且能使施工作业方便及降低成本。它是科学性、功能性的材质改革,是一种理想的钢筋混凝土主筋保护层材料,值得进一步推广应用。

 

         摘自《浙江建筑》2009年第26卷第12期   作者:陆志刚,黄国红等