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协会刊物

浅谈混凝土保护层对结构耐久性的影响

时间日期：2010-4-28 已被阅读次：[9664]

佛山建筑设计院有限公司梁欣欣

　　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。
　　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。
　　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�；げ愎�，轻则降低了梁的承载能
力，重则会发生重大事故。
　　那么，受拉的钢筋是否越靠边越好呢？答案当然是否定的。这是因为钢筋的主要成分是
铁，铁在常温下就很容易氧化，更别说在高温或潮湿的环境中。钢筋被包裹在混凝土构件中
形成钝化�；つ�，不与外界接触相对还比较安全，但如果钢筋�；げ愫穸裙。簿褪歉纸�
过分靠近受拉区一侧，一方面容易造成钢筋露筋或钢筋受力时表面混凝土剥落，另一方面随
着时间的推移，表面的混凝土将逐渐碳化，用不了多久，钢筋外混凝土就失去了�；ぷ饔茫�
从而导致钢筋锈蚀，断面减小，强度降低，钢筋与混凝土之间失去粘结力，构件整体性受到
破坏，严重时还会导致整个结构体系的破坏。下面就佛山市政府多层车库这一工程实例对混
凝土�；げ阌氪蠹易鲆桓鎏教帧�
　　佛山市政府多层车库建于 1994年，经多年使用，梁、柱、板底表面爆裂。我公司应市
府基建科委托，对其进行现场检查，具体分析及处理如下：
　　一、爆裂主要原因：
　　1.原各层砼梁、板、柱钢筋保护层未能按照国家规范要求正确位置垫高放置，按 GBJ10
－89“混凝土结构设计规范”要求：建筑结构安全等级为二级，室内正�；肪诚拢芰Ω纸�
的砼保护层最小厚度要求分别如下：板为 15mm；梁和柱为 25mm。目前所检查可见之板钢筋
�；げ阒挥�3～5mm，梁箍筋砼保护层可见不足 5mm，相应梁主筋砼�；げ阍贾挥� 15mm左右
，主要是由于施工时板、梁钢筋未垫好垫块偏离、垫块过少，钢筋直接压在模板上，柱筋在
浇砼振捣时偏移，使箍筋一边或两边压至模板上；柱筋在砼柱上层截面变小时，柱筋弯折位
置不正确，而使上层柱脚处露筋。由于钢筋砼�；げ愎�，使水气易于渗透至钢筋表面锈蚀
膨胀，使砼表面爆裂。
　　2.检查发现砼表面密实性不足，有小气孔现象，水气易于渗入，使钢筋锈蚀爆裂。
　　二、安全性分析：
　　1.由于钢筋�；げ愎〖安糠致督�，停车场无外墙维护结构，水气、空气湿度对无抹面
的板底、梁底、梁侧及砼柱影响较大，钢筋锈蚀将一年比一年增加，最后将危及梁、柱之主
筋。目前锈蚀情况：板主筋�；げ愎�，不少板受力主筋已开始锈蚀，砼表面脱落，钢筋外
露，但尚未达到危及板结构安全；梁、柱主要是箍筋锈蚀，砼保护层脱落，尚未深入到梁、
柱主筋深度，其中首层不少柱脚爆裂，砼�；げ阃崖浣隙�，已锈蚀到柱筋，如不处理，危险
性较大。
　　2.本工程车库为高层、多层停车库，按防火分类为一类，其主要结构耐火等级不应低于
二级，按GB50067－97“汽车库、修车库、停车场设计防火规范”要求：建筑物耐火等级为
二级时，多层车库之砼柱的耐火极限不应小于 2.5小时，砼梁的耐火极限不应小于 1.5小时
，砼楼板的耐火极限不应小于1小时，要满足上述防火要求，砼梁钢筋保护层不宜小于 15mm
，现浇砼板钢筋�；げ悴灰诵∮�10mm，由于钢筋锈蚀，外露钢筋已无砼�；げ憧裳�，如发生
火灾，建筑物十分危险。
　　三、处理意见：
　　1.根据上述分析，现场检查，由钢筋锈蚀砼爆裂脱落可推测大多数楼板、梁、柱钢筋保
护层未达到GBJ10－89“混凝土结构设计规范”要求，目前新规范要求比原 89规范更高；也
达不到 GB50067－97“汽车库、修车库、停车场设计防火规范”的要求，因而应对各层车库
砼楼板底之梁、板表面及柱表面全面进行补抹面处理。
　　2.各层楼板底之板面、梁表面、柱表面将原扫白色灰水之表面及有锈蚀钢筋表面凿除爆
裂砼，用角磨机钢丝刷打磨洗擦干净（凡板底钉挂镀锌钢丝网），重新采用 1：0.4：0.1：
4（水泥：石灰：108胶：砂浆）抹面 15mm厚（分两次抹压）抹面压实抹光，面扫白色乳胶
漆或刮塑。水泥应选用不小于 32.5级普通硅酸盐水泥，优质石灰膏（粉）。砼柱脚特别是
首层柱脚应将爆裂部分及其周围凿除，洗刷干净，用 1：2.5水泥（水泥>32.5级）砂浆填补
压实粗面（爆裂孔隙较大之部分宜加少许细石子），表面按上述梁柱面抹面施工。
　　3.墙柱踢脚线涂水泥水（42.5级）高 300mm。
　　那么，钢筋保护层又该如何控制呢？笔者认为重点应从两方面着手，一是抓施工前技术
交底；二是抓过程中要素控制。在施工前，应针对不同的工程部位，根据设计图纸及施工验
收规范，确定正确的钢筋�；げ恪�
　　诚然，钢筋保护层厚度对单项工程质量并不是起决定作用的，但如果不重视它，所产生
的危害也是不容忽视的。我们要在正确了解钢筋及混凝土的受力机理的前提下，充分认识到
合理的钢筋保护层厚度对工程结构的重要性。只有防微杜渐，才能使我们的工程施工技术水
平更上一个档次。

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