钢筋混凝土结构保护层常见缺陷及其预防措施

钢筋混凝土结构保护层常见缺陷及其预防措施

摘要：施工人员由于对保护层的作用不了解，对其重要性认识不够深刻，往往错误的认为保护层是小事、小问题，在施工过程中控制不严格，从而导致建筑物出现质量问题，严重影响了建筑物的使用功能及其使用寿命，有些甚至对建筑结构的安全性造成了严重的影响。本文探讨了钢筋混凝土结构保护层常见缺陷及其预防措施。

关键词：钢筋混凝土；结构；保护层；缺陷；预防措施 无论是工业建筑、农业建筑、民用建筑的构件基本上都是由基础、墙体、柱、楼板、梁、屋顶等组成, 这些构件和材料绝大部分是钢筋混凝土。随着现代交通工业的发展, 高架桥梁工程、遂道工程不断涌现, 这些工程的构件, 都和钢筋混凝土息息相关, 所以说现代建筑已离不开钢筋混凝土。钢筋混凝土结构的钢筋保护层，一般是指包裹在结构构件受力主筋外面具有一定厚度的混凝土层，有的施工人员由于对保护层的作用不了解，对其重要性认识不够深刻，往往错误的认为保护层是小事、小问题，在施工过程中控制不严格，从而导致建筑物出现质量问题，严重影响了建筑物的使用功能及其使用寿命，有些甚至对建筑结构的安全性造成了严重的影响。

一、钢筋混凝土结构保护层的作用

1、保护钢筋不被腐蚀

钢筋若长时间暴露与空气中则很容易产生锈蚀，从而影响到建筑结构物的耐久性，因此为保护好钢筋混凝土结构中的钢筋不被腐蚀，必须要有一定厚度的保护层。若保护层厚度太薄，则在环境中的酸性物质、氯离子、氧气、水分等作用下，钢筋容易被腐蚀而产生体积膨胀，导致混凝土表面开裂，久而久之，结构内的钢筋将严重锈蚀，钢筋直径减小甚至断裂，这样将严重影响大到整个建筑物的安全性能。严重影响到建筑物的质量。在一定的环境条件下都能造成钢筋锈蚀使结构破坏。钢筋锈蚀后铁锈体积会膨胀 2-4 倍，致使混凝土保护层开裂，受到潮气或水分渗入，加快钢筋锈蚀，使钢筋直径由减小到锈断，导致房屋建筑破坏，直至倒塌。另外，混凝土表面的碳化作用，若保护层厚度不够将容易造成钢筋的锈蚀。本来钢筋混凝土结构中钢筋表面由于处于高碱性环境下而形成一层非常致密的保护钝化膜，防治锈蚀。但是由于环境中的有害物质与混凝土颗粒产生化学反应，使得混凝土碳化，从而使得pH 值降低，钢筋表面的钝化膜过早的遭受破坏，致使钢筋锈蚀。因此，保护层应该具有一定的厚度，以延长混凝土碳化至钢筋表面的时间，延长钢筋遭受腐蚀的时间，从而延长建筑物的使用寿命。

2、保证结构的受力性能

钢筋混凝土结构主要是依靠钢筋与混凝土的粘结而共同受力，混凝土与钢筋间的这种粘结力称之为握裹力。而握裹力则是由三部分组成：一是黏结力，它是由混凝土颗粒钢筋间的胶合力；二是机械咬合力，也就是混凝土与凹凸钢筋表面

接触而产生的咬合力；三是摩擦力，由于混凝土从流塑状态凝结硬化为固体状态，产生收缩变形挤压钢筋，当结构处于受力状态时，便产生巨大的摩擦力。正是这种强大的握裹力的存在，钢筋混凝土结构才能具有很强的承载能力。而钢筋外必须具有一定厚度的保护层，才能确保钢筋与混凝土间的握裹力达到一定的强度。但是钢筋的保护层也不宜过大，因为在进行截面计算时，受力钢筋越靠外截面的有效面积就越大，截面的承载能力也越大。所以一般来说，不管是梁结构还是板结构，受拉钢筋应该尽量的靠近结构边缘。

3、防火功能

建筑物若发生火灾，由于保护层的存在，则可以保护钢筋不直接收到高温的影响而导致其力学性能突然降低，从而使整个结构的承载能力突然丧失而坍塌。一般，混凝土可以承受700℃的高温。若保护层太薄，当发生火灾时，钢筋受到高温影响迅速膨胀，从而使得混凝土结构胀裂，其承载力急速降低。另外钢筋的的屈服强度在高温环境下会很大幅度的降低，以至于结构的承载力降低，坍塌。钢筋在保护层的包裹中，可以防止钢筋的温度急剧上升而使其受力性能急剧降低，影响结构的受力性能。

二、 钢筋混凝土结构保护层的常见缺陷及原因

1、现象

（1）露筋: 钢筋混凝土结构内的主筋、副筋或箍筋等没有被包裹而暴露在外。

（2）麻面: 混凝土表面局部缺浆粗糙, 或呈现许多微小凹坑, 但无钢筋外露现象。

（3）蜂窝: 混凝土局部酥松, 砂浆少, 骨料多, 骨料之间出现空隙, 呈蜂窝状。

（4）缺棱掉角: 梁、柱、板、墙或洞口直角处的混凝土局部掉落、不规整, 棱角有缺陷。

（5）厚度偏差: 施工偏差超出允许范围, 混凝土保护层没有达到设计或规范要求, 厚度不足, 但无钢筋外露现象。

2、缺陷原因分析

（1） 设计失误, 在纵横梁交接部位, 钢筋重叠层次多, 钢筋骨架宽度过大, 导致保护层厚度不足, 或露筋等现象, 甚至发生骨架放不进模板的现象。

（2）施工人员质量意识淡薄, 支设模板时, 常常踩踏底板钢筋, 造成钢筋弯曲、脱扣、垫块移位等现象,导致保护层厚度不足, 甚至露筋。

（3）工序之间缺少配合, 施工时先支设底模板, 再铺设钢筋, 最后支设边模板, 而支设边模板时, 为图方便, 常常移动已铺设好的钢筋, 导致一边保护层偏大, 一边保护层偏小。 箍筋尺寸不准, 超出允许偏差, 或绑扎松散导致保护层厚度不足。 施工人员马虎大意, 绑扎时丢扣、漏扣现象严重, 钢筋松动, 导致保护层厚度不足。

（4）模板表面粗糙, 或清理不净, 粘有干硬水泥浆等杂物, 拆模时粘损混凝土表面, 造成麻面, 甚至露筋。钢模板脱模剂涂刷不均匀, 甚至漏刷, 拆模时粘损混凝土表面, 造成麻面, 甚至露筋。模板拼接不严, 堵塞不紧, 或模板支设不牢,引起模板移位造成漏浆, 轻者在混凝土表面沿模板接缝处出现麻面, 重者导致蜂窝或墙体烂根现象, 或露筋。木模板湿润不充分, 吸夺水泥浆的水分, 使混凝土表面失水过多, 强度降低, 导致出现麻面或缺棱掉角。

（5）配合比不当, 发生离析; 或者计量不准, 造成砂浆少, 骨料多, 而导致蜂窝, 甚至露筋现象。搅拌时间短, 拌合不均匀, 混凝土和易性差,振捣不密实, 导致蜂窝现象。钢筋垫块移位, 或垫块数量不足, 甚至漏放,钢筋靠近甚至紧贴模板, 造成保护层厚度不足, 甚至露筋。下料不当, 致使骨料集中, 振不出水泥浆而产生混凝土离析, 导致蜂窝现象。

（6）振捣不充分, 混凝土中气泡未排除干净, 一部分气泡停留在模板表面, 导致麻面, 或者因强度降低, 造成缺棱掉角, 严重者导致露筋。混凝土结构断面小, 钢筋过密, 如遇大石子卡在钢筋上, 混凝土水泥浆不能充满钢筋周围而露筋。

（7）冬季施工, 混凝土局部受冻, 造成拆模后掉角。常温施工, 侧面非承重模板拆除过早, 导致棱角缺损。拆模时保护不好, 受外力作用或重物撞击而损坏棱角。

三、钢筋混凝土结构保护层的预防措施

1、工程项目技术负责人要提出保证钢筋保护层的技术措施计划，项目经理要保证实现措施计划的人力、物力的要求，总监理工程师审核措施计划并以书面批准，布置监理工程师监督实施，做好旁站监理，及时将被踩的钢筋恢复到位。要提高施工管理人员的责任心，严格按照经过批准的技术措施进行施工。

2、对全体参建人员进行技术和成品保护培训，加强对工人的技术教育，相对固定作业班组并挂牌施工，责任落实到人，奖罚分明。进入施工工作面的业主代表、设计人员及施工、监理和操作工人都要知道怎样保护钢筋成品，只允许走在运输和人行道上，或踩在梁及混凝土高垫块上，禁止直接踩踏板筋。

3、钢筋工跟班调整控制钢筋的位置，混凝土工在振捣完成后应扒开板的负弯矩钢筋上的混凝土抽查钢筋位置是否正确，如发现不对应及时调整到位后再找平混凝土表面。

4、浇筑混凝土必须搭设运输道和操作工人用的步道，严禁踩在负弯矩钢筋上振捣混凝土找平。

5、浇灌混凝土实行全过程控制，施工员、监理人员必须全程旁站监督工人操作，及时纠正工人的不良操作行为。在混凝土振捣工程找平后，施工员或监理人员应随时抽查钢筋保护层厚度，发现不符合要求时，必须在混凝土初凝前调整到位。

6、随着商品混凝土市场的进一步发展,预拌混凝土将成为市场的主导。今后在使用预拌混凝土时,商品混凝土厂家和施工企业都要使用预拌混凝土步料机,它能保证混凝土在浇筑作业面按照施工厚度均匀布料,只需人站在板凳上振捣混凝土和找平混凝土表面,不会踩塌已绑扎好的钢筋,可有效地控制钢筋保护层的合理厚度。

钢筋混凝土结构中钢筋保护层的厚度问题看起来似乎是微不足道的事情， 其实它对钢筋混凝土结构的耐久性与承载能力起着重要的作用。施工人员要充分认识到保护层的重要性， 施工时对各项工序要严格要求， 按相关规范执行， 混凝土保护层的质量越来越好， 混凝土构件的使用寿命也将越来越长，达到建筑物预期的使用年限。

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