关键词:钢筋;保护层的;作用;控制措施
引言
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。
一、钢筋保护层的作用
1、保证混凝土和钢筋之间的握裹力,确保结构的受力性能和承载力
握裹力一般是由黏结力、摩擦力、咬合力和机械锚固力构成。握裹力在不同情况下发挥不同的作用,而机械咬合力是握裹力的主要构成部分。混凝土能与钢筋共同工作的基本条件就是要保证它们二者之间的握裹力。能够承受由变形差(相对滑移)引起的剪应力的基本前提是,二者之间要有足够的黏结强度,通过黏结应力来传递二者间的应力,使钢筋和混凝土共同受力。如果钢筋和混凝土之间的黏结强度遭到破坏,就会加剧构件的变形,使裂缝迅速开展,甚至提前破坏。在重复荷载(特别是强烈地震)的作用下,很多结构的毁坏都是由于钢筋与砼之间的黏结力遭到破坏而导致锚固失效造成的。
2、保护钢筋不锈蚀,确保结构的安全和耐久性
锈蚀即为钢筋受到外界介质的化学作用或电化学作用而逐渐遭受破坏的一种现象。虽然混凝土中钢筋的锈蚀是一个相当漫长的过程,但也要极其注意。钢筋锈蚀不仅使构件的截面有效面积减小,性能降低甚至报废,而且由于产生锈坑,会造成应力集中,从而加速结构的破坏。尤其是在冲击荷载、循环交变荷载的作用下,就会产生锈蚀疲劳现象,从而使钢筋疲劳强度大为降低,甚至出现脆性断裂。钢筋锈蚀会降低砼对钢筋的握裹力,从而导致混凝土开裂。相关资料证明,当锈蚀率大于3%时,混凝土与钢筋的握裹力会迅速下降;锈蚀率为5%时,握裹力在未锈蚀钢筋的50%以下;锈蚀率达8%时,混凝土裂缝宽度达1.5~3mm,握裹力在未锈蚀钢筋的10%以下。
既然钢筋保护层有如此重要的作用,那么在实际工作中应如何设计保护层的厚度呢?考虑到钢筋和砼一般是靠二者之间的黏结力共同作用的,所以在进行构件计算时,通常是将钢筋砼构件作为一个整体来考虑它的受力情况。砼的抗拉强度很低,为了简化计算,设计者一般只会考虑砼承受的压应力,拉应力则全部由钢筋来承担。在设计受力构件的截面时,考虑到受拉钢筋离受压区越远,其单位面积的钢筋所能承受的外部弯矩也就越大,这样钢筋所发挥的作用也就越大,所以无论是梁还是板,通常受拉钢筋都会尽量靠近受拉一侧砼构件的边缘。
那么,受拉的钢筋是不是越靠近边缘就越好呢?答案自然是否定的。这是因为钢筋的主要成分是铁,然而铁在常温状态下又非常容易被氧化,钢筋如果不与空气接触而是包裹在钝化保护膜中,那么钢筋还算是比较安全。但如果钢筋保护层过小,一方面会导致漏筋或钢筋受力时钢筋表面砼脱落,另一方面,随着时间不断地向前推移,钢筋表面的砼也会慢慢被碳化,过不了多长时间,钢筋外部的砼就会失去保护作用,必然致使钢筋被腐蚀,从而使钢筋和砼之间的黏结力失效,继而导致整个结构构件也受到破坏。
二、钢筋保护层的控制措施
在实际中,往往保护层会出现较大的偏差,如厚度超标、露筋等质量通病,从而影响钢筋混凝土结构的质量。造成的原因概括地说有人员素质、工程材料、机械设备、方法、环境条件等众多因素的影响。钢筋保护层的控制重点应从以下几方面着手:
1、重视抓设计
设计是施工的依据,如果能从设计时严把钢筋混凝土保护层的首道关口,就为钢筋混凝土保护层下一步施工创造了良好的先决条件。设计中要明确控制钢筋混凝土保护层的厚度环境、地域以及其的使用年限,按照不同条件确定不同性质的钢筋混凝土保护层的厚度,如果在设计中出现误差,将会带来不可挽回的损失。
2、重视施工前的技术交底
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,应对现场人员进行明确交底,以保证从钢筋的制作时就严格控制保护层的预留量,尤其是箍筋,以免在施工时的返工。如柱的保护层的控制要从柱的圆形支持筋的制作误差来控制,不然柱的保护层就无法控制。因此,在开工时就要明确控制的重点工序、重点部位,在施工中才能有得放矢。
3、重视过程中要素控制
在施工过程中出现的钢筋混凝土保护层不能满足要求,大约有以下原因:一是制作钢筋时出现尺寸误差较大;二是钢筋安装时,对钢筋骨架绑扎不牢固,在浇注混凝土时,震动使钢筋偏位;三是模板在混凝土重力、侧压力、施工荷载等作用下,安装不牢固产生位移跑模现象,导致保护层成型尺寸不标准;四是制作砂浆垫块时,砂浆强度低,根本承受不起钢筋的自重,以及规格、摆放、数量均不能有效控制钢筋的位置;五是混凝土浇注时,护筋不到位,车压人踩,使受力钢筋变位、变形,未切实保证受力钢筋位置的准确;六是在浇注混凝土时,混凝土不能按照规定下料,使的钢筋移位,保护层不合格。综合以上原因,特别是在混凝土现浇板浇捣过程中,尤其需要重视。往往是钢筋绑扎时位置都很正确,但一到浇捣时情况就变了样,不是人踩就是工器具压在上面,由此造成的结果是支撑钢筋的马墩被踩倒,混凝土上层钢筋弯曲变形,保护层的厚度也就得不到保证。所以在施工过程中,应做到规范操作,严禁操作人员在钢筋上随意行走;对上层钢筋应作有效的固定;浇捣中还应经常检查,发现问题及时解决。
4、加强制度管理
不同的施工方案的制定需要根据实际的工程情况。在施工过程中,在进行施工方案的提交,并经相关部门对实际施工项目进行确认后,才能进行施工。为了确保施工质量,应建立交接验收制度。对工程质量进行了解和掌握的重要手段就是验收。为了防止施工完成的质量,应该在施工的过程中进行验收,在每一项施工告一段落后进行验收,而非整个工程结束再进行验收。因此,就应该建立有效的交接验收制度。例如:在进行钢筋工程施工之前,验收钢筋施工前的工程,其工程符合标准、验收合格后,才能开展钢筋施工。在钢筋工程完毕之后,也需要工程人员的验收和自检,不给下一项目的施工带来影响。整体的工程质量的确保离不开环环相扣的验收方法,为了有效提高工程施工的效率,应先确保工程有序不乱的进行。很多的工程没有完善的工程管理制度,且通常采用承包制度。这中制度导致工程的质量得不到有效监督,很多工程没有相关管理负责人。我们需要注意的是,各项工程施工过程需要质量负责人来对其管理,需要有专门的质量监督员对其监督。监督、负责人员也应有丰富的经验,在施工的过程中,对施工的质量做好各项记录,并对资料进行汇总。
结束语
施工人员和施工管理人员应对钢筋保护层的控制措施予以必要的重视。在现代建筑构件中,钢筋保护层的应用不可或缺。在施工过程中,为了提高施工的质量,不能忽略了管理的重要性,这样才能有效控制和防范事故的发生,为社会建筑提供更多安全性。
参考文献
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