1、浅析混凝土保护层在水工钢结构的作用摘要 在项目建设过程中，混凝土保护层的作用不可小觑，厚度尺寸一旦有所差池，整个建筑的耐久性和使用寿命就无法保证，甚至还会危及到财产和人身安全。本文首先对混凝土保护层的定义进行阐述，试图使施工队伍提高对混凝土保护层的认识；其次，介绍了混凝土保护层厚度对钢筋结构的影响，从而证明混凝土保护层在水工钢结构中的重要作用；最后，提出了几点对混凝土保护层在施工前后的防控措施。 关键词：混凝土保护层，钢筋结构，钢筋韧性，钢筋耐用性 中图分类号： TU37 文献标识码： A 一、前言 混凝土保护层在建筑物的稳固度上起到至关重要的作用，具有以下三个表 现：首先，能够阻碍钢筋遭受腐
2、蚀；其次，混凝土和钢筋通过摩擦产生粘连， 保证建筑物的稳固性；最后，能够起到隔热作用，维护钢筋结构的安全性。但在实际建筑设计中，混凝土保护层所起到的作用却差强人意，举个例子来说，一些码头混凝土保护层损坏严重，其根本原因在于长期受到侵蚀，寻根溯源，保护层之所以容易被侵蚀，主要症结在于对保护层标准的把控不够。诸如此类现象屡见不鲜，这充分说明施工人员对混凝土保护层的认识还很肤浅，不够深入。 二、混凝土保护层的定义 保护层顾名思义是物体最外层用以保护该物体安全不受损坏的结构层，混凝土保护层则是建筑物为了维护其稳固性等而在最外层钢筋边缘距离构建表面范围的结构层。2011 年我国对混凝土结构工程施工质量验
3、收规范做出修正，明确将混凝土钢筋保护层的厚度列为检验混凝土钢筋结构安全性的范围中，这对提高混凝土保护层的质量具有重要的促进意义，但不得不说，在实际施工过程中，仍然会出现诸多漏洞，所以，我们必须加强对混凝土保护层的认识，以求引导施工人员正确施工，实现建筑质量的提升。 三、混凝土保护层在水工钢结构中的作用 混凝土保护层影响钢筋结构的韧性 混凝土保护层的厚度直接影响钢筋结构的韧性，一方面，如果混凝土保护层的厚度过厚，将会使钢筋的韧性减弱；另一方面，如果混凝土保护层的厚度过薄，则会很容易使钢筋受到侵蚀，建筑的使用寿命随之下降，同时，混凝土抵抗钢筋滑移能力一旦减弱，势必会影响混凝土与钢筋的粘合度，从而在
4、一定程度上影响钢筋的韧性。 混凝土保护层出现过厚的情况，会出现两个方面的不利影响：一方面，钢筋无法照顾到受拉区域的混凝土，导致该区域的混凝土极易受到破坏，进而使钢筋结构的持久性严重受损，可能发生断裂或者混凝土缺失等情况；另一方面，钢筋混凝土侧面的韧性也会相应受到影响，究其原因，主要是由中性轴发生变化导致的，这一情况下中性轴会呈上升状态，进而使受压区域的力臂和受拉区域同时发生变化，最终导致钢筋混凝土截面韧性减弱。 举个例子来说，设为混凝土中轴抗压能力值，单位为 MPa；将设定为手拉钢筋的承载力，单位为 MPa；设为纵向受拉钢筋的横截面积，单位为 mm；设 h 为横截面积的高度，单位为 mm；设为
5、拉力区域钢筋力点到受拉最外侧的距离，单位为 mm。得出以下公式： ， 根据这一公式，如果在施工过程中钢筋保护层的厚度增加，即值增大，从而导致整个截面的受弯承载力就会被削弱。例如一个矩形梁的设为 250mm，设为 450mm，则截面面积为 112500mm，选择屈服强度为335MPa 的钢筋，的数值为 804mm，混凝土强度为 C40，净保护层的设计值为 30mm，通过公示计算出受弯承载力为 96,066,299N.mm,如果净保护层的数值发生变化，假设上升到 40，那么受弯承载力就相应的变为93,573,899N.mm，可以看出受弯承载力降低了 2.6 个百分点。 混凝土保护层的厚度如果达不到
6、要求，也会相应的影响钢筋结构的韧性，混凝土保护层厚度在非常薄的情况下，钢筋很容易被侵蚀，使保护层表面遭到破坏。钢筋的耐用性逐渐减弱，长此以往，钢筋的耐受性将无法保持。在混凝土保护层厚度严重失衡时，混凝土与钢筋之间的粘合力就会相应的减弱，围箍能力无法施展，过多或者过少的压力都会造成钢筋构件和混凝土无法协调一致。 总而言之，混凝土保护层在保持钢筋结构的韧性上具有举足轻重的作用，只有将混凝土保护层的厚度按照标准进行设定，才能够避免钢筋结构韧性散失等后果。 混凝土保护层影响钢筋结构的耐用性 码头和船闸是钢筋混凝土构件比较常见的区域。水位变化无常是这些区域共同的特点，同时，这些区域还共同拥有二氧化碳密集
7、、氧气过多等特点，所以，钢筋保护层在这样环境起伏比较大的区域内，常常要经受住被侵蚀的考验，混凝土最大的敌人就是二氧化碳，而这些区域恰恰是二氧化碳集中的地区，所以，如果混凝土保护层的厚度有所缺失，那么其将无法承受住这样恶劣环境的打击，二氧化碳会钝化保护层表膜，造成开裂、腐蚀等后果1。这样钢筋结构的耐用性就无法得到保证。假设将 K 表示碳化率，C 表示混凝土保护层的厚度，得出公式：，基于这一公式，不难看出，碳化率是随着厚度的减弱而增强，相应的钢筋结构的耐用性也会大大减弱。同时，如果钢筋结构位于海水区域，那么也会受到氯离子的影响，氯离子可以在混凝土保护层表面引起钝化反应，如果保护层过于单薄，会很快影
8、响到钢筋构件，使表层出现开裂、侵蚀等现象，使钢筋结构的耐用力大大下降2。因此，混凝土保护层厚度的适宜性是决定钢筋结构耐用性的重要因素，再次证明了混凝土保护层在水工钢结构中的重要地位。 混凝土保护层可以使钢筋结构免受高温侵扰 混凝土保护层拥有适当的厚度可以起到隔热的作用，在阳光的照射下，建筑物很容易受到侵蚀甚至发生火灾，钢筋结构在高温的影响下也会出现结构塌陷的危险，严重影响钢筋结构的稳固。所以混凝土保护层能够有效的避免高温对钢筋结构的侵害3。 综上所述，混凝土保护层在钢筋结构中的地位可见一斑，混凝土保护层在保持钢筋结构韧性和耐用性方面起到至关重要的作用，混凝土保护层的厚度一旦有所差池，都会造成不
9、必要的损失，过厚或者是过薄都会影响钢筋结构的韧性和耐用度，最终导致钢筋结构遭到破坏，造成人力、物力和财力的损失4。 四、施工前后关于混凝土保护层的防控措施 鉴于混凝土保护层的厚度在钢筋结构中的重要性，在项目施工前、施工中、施工后都要通过不同途径和措施防治危害的发生。 施工前要把好设计关 施工前要根据实际情况，并参照该项目的标准对混凝土保护层进行严密设计，马凳的制作与摆放、钢筋保护层的固定方式等步骤都要经过谨慎的设计和规划。 加强施工管理和监控 在进行项目施工过程中，一方面要加强对钢筋捆绑的控制，坚持精准牢固、一步到位的原则。钢筋构件的支模、绑筋等环节要注重对钢筋的保护，不能出现错位、漏位等现象
10、。混凝土的浇筑需要认真规范，混凝土的初凝需要施工人员和监管人员时刻重视，定时检查。在进行混凝土的浇筑时，应保持钢筋骨架位置的准确性；另一方面，要加强对施工团队的管理，注重施工人员素质的提升，要将质量第一思想融入到施工人员的观念中，提高对混凝土保护层厚度达标的重要性的认识，确保整个施工过程的严谨性。 施工后期要做好验收工作 施工后期要做好混凝土保护层的验收工作，要仔细检查保护层的每个细节，通过抽样检验的方式，对混凝土保护层进行质量达标检验。验收合格方可投入到使用中。 小结 混凝土与钢筋的通力协作依赖混凝土保护层厚度的适宜性。本文对混凝土在水工钢结构中的作用做了简单阐述，得出混凝土保护层在对钢筋结构的韧性和耐用性等方面都具有至关重要的作用，并对此推出了几点关于混凝土保护层厚度的防治措施，但由于自身的局限性，本文对混凝土保护层的研究尚浅，还需在实践中不断的完善。同时，混凝土保护层在现代建筑施工中仍存在许多问题，需要我们不断进行研究，并给出解决问题的方法和措施。 参考文献 1李成玉等人.混凝土保护层厚度和质量对其耐久性的影响J.河南石油，2002 2吴志刚等人.混凝土保护层抗氯离子渗透性的现场测试方法研究J.混凝土，2008 3时旭东等人.不同混凝土保护层厚度钢筋混凝土梁的耐火性能J.工业建筑，1996 4朱艳.浅谈钢筋混凝土保护层在建筑工程中的重要性J.同煤科技，2010
