王富兴
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摘要：对于钢筋混凝土构件，将钢筋的外表面与构件的外边缘之间的距离称为保护层，保护层的厚度可以保护钢筋不受腐蚀，从而确保结构的耐用性。本文根据钢筋与混凝土的相互作用机理和施工实践，探讨了钢筋保护层在施工中的重要性和控制方法。
关键词：钢筋;混凝土;保护层厚度;
前言：随着建筑业的飞速发展和高层建筑在现代建筑中的出现，钢筋混凝土建筑已成为建筑的主要结构类型。我国在建筑技术中使用混凝土已经有将近100年的历史了。自人们发现用于这些新型建筑材料的水泥以来，工程建筑技术得到了飞速发展。特别是在过去的40年中，由于普通的钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构，使得建筑领域在工程应用领域发生了革命性的变化。人们建造了摩天大楼，并建造了直径数百米的桥梁，将过去的神话变为现实。
1钢筋与混凝土协同工作
混凝土结构由两种具有不同机械性能的材料组成，从材料的物理和机械性能分析来看，钢筋具有较高的抗拉强度和抗压强度，而扁平混凝土仅具有较高的抗压强度和较低的抗拉强度。但是钢与混凝土的线性热膨胀系数非常接近，并且粘结强度很好，因此两种材料可以更好地相互结合。其结构张力主要由钢产生，主要由要支撑的混凝土产生的压力。这样，它们不仅可以发挥各自的机械性能，而且可以很好地协同工作以承受部件上的外部应力。在钢筋混凝土结构中，钢杆通常放置在结构的拉伸区域中，并与混凝土一起承受外部载荷。就材料的物理力学性能而言，比如框架柱的边柱，实际受力为偏心受压，这使得简单混凝土构件难以满足实际结构荷载要求。因此，在混凝土施工中，钢筋往往要承受牵引力。虽然钢筋的抗拉强度与混凝土相差很多倍，但钢筋的弹性模量与混凝土相近，粘结强度较好，既充分发挥了对方的力学性能，又配合良好，能够很好的承受构件的外部荷载。
2保护层厚度的重要性
由于计算结构时钢杆和混凝土之间有足够的结合力，钢筋混凝土元件承受所有外力，并且由于混凝土的抗拉强度很低，为简化计算，通常假定混凝土仅是压应力，而拉应力仅由钢棒承担。对于受力元件的横截面结构，拉杆离压力区越远，钢杆表面单元的外弯矩就越大，钢杆效率就越高。因此，无论是梁还是平板，抗拉钢筋都应始终尽可能靠近应力侧混凝土构件的边缘。例如，动臂的钢筋应位于元件上部的受拉区域。如果放错位置或钢筋盖过大，则轻载时会降低承载能力，重载时会发生严重事故。
2.1保护层厚度过小的危害
在钢混凝土规范中保护层有明确的厚度确定，但在施工中往往没有得到高度重视，特别是一线施工人员对于保护层的等级不够重视。有的人甚至认为，发生露筋现象，这是因为钢铁的主要成分是铁，铁在常温和空气中氧化，在高温或潮湿的环境中容易加速这种氧化反应的速度。也就是说，如果钢棒太靠近受拉区一侧，当钢棒暴露或长时间受压时，混凝土表面会逐渐碳化，即混凝土中二氧化碳气体的空气，而其碱性物质经过化学反应产生碳酸盐和水，使混凝土发生碱还原过程。此后不久，钢筋周围的混凝土失去其保护作用，导致钢筋锈蚀，截面减小，强度降低，钢筋和混凝土之间的粘结力损失以及严重情况下构件完整性的破坏将导致整个结构系统的破坏。
2.2保护层厚度过大的危害
而保护层厚度过大则容易出现横向裂缝。如果纵向的保护层的厚度大于40mm，则在主增强件的垂直方向上会出现许多规则的横向裂纹，这会削弱保护层的有效性并削弱主保护层之间的相互作用。
钢筋和混凝土的保护层厚度过大，还会加速主钢筋的腐蚀，并最终导致组件过早损坏，降低材料的承载能力。保护层太小会容易腐蚀钢，而保护层太大会影响结构。由于混凝土的抗压强度较高而抗拉强度稍低，因此钢筋混凝土组件中的钢筋通常承受拉伸应力。
3保护层厚度所引发的工程质量问题
在工程实践中，由于规范中的加强件的保护层的厚度失败而导致许多质量问题。例如：在钢筋混凝土平板中，负弯矩的钢保护层太大，而在上部钢保护层的主梁和副梁之间的连接点现场浇铸的框架结构中，负弯矩太大。以住宅建筑为例，随着内部空间的增加，地板的跨度也随之增加，尤其是当前住宅区中大型居住空间的使用。在如此大的空间跨度下，通常使用两层双向钢制格栅。从结构应力的角度来看，梁承受更大的负弯矩。但是，许多构件通常只注意跨度中板状构件产生的更大的正弯矩，而在没有严格要求的情况下，在浇筑混凝土时产生负弯矩时，却不足以加强施工过程中梁中的负弯矩。钢筋的瞬时位移通常是由于疏忽踩踏和其他原因导致的，导致营地的混凝土覆盖层厚度过大。底部上带有负力矩的钢筋大大减少了，其中一些甚至完全失去了功能。结果，在地板顶部周围的墙壁中存在许多裂缝。最终，在设计确定后，只有在万不得已的情况下才能采取局部加固措施。在阳台和遮阳棚等悬臂结构中，负弯矩杆引起的保护层厚度过大也会引起混凝土裂缝和钢杆拉开，最终导致悬臂构件整体断裂的恶性事件。根据相关统计，住宅地板裂缝的大约70％是由钢筋保护层的位置不正确引起的。
4钢筋保护层厚度的控制措施
4.1重视施工前技术交底
施工前，根据设计图和设计验收规范，应根据各个技术部件确定正确的保护性增强层，防止保护层的厚度不均匀的现象。通常，现场浇筑的楼板的保护层的厚度为1.5至2.5cm，而基础的保护层的厚度通常为5cm，有时甚至达到10cm。因此，在技术人员施工之前，有必要仔细阅读设计规格书和图纸以确定部件保护层的厚度，技术人员必须知道该厚度，否则容易返工。
4.2做好事中质量控制
在施工过程中，要特别注意达到规范操作的关键，特别是框架处的局部混凝土板。钢筋的放置通常是正确的，但当混凝土浇注时，情况会发生变化。不是有人踩在上面，就是有工具压在上面。结果是，承载钢筋的柱子被脚踢，钢筋在上层混凝土中弯曲变形。保护层的厚度无法保证。应特别对混凝土构件进行严格的冲压。因此，在施工过程中，要进行规范操作，禁止操作人员随意使用钢筋，有效紧固上层钢筋，经常注意铸件和框架。
4.3重视工人在施工理论方面的培训
目前，我国土木工程领域的管理技术人员已普遍接受系统的专业研究，但由于行业的特殊性，与制造行业的从业人员不同，大多数是研究该理论的操作人员。在职业学校系统专业的基础上，建筑业的一线工人基本上是农民工，缺乏对职业理论的系统研究，以至于管理人员在技术披露中一再强调由于缺乏专业知识，工人往往得不到足够的重视。这种现象不仅在控制保护层的厚度时发生，而且在整个施工过程中。因此，解决该问题的根本方法在于提高劳动力的基本素质。国家行政管理部门强制性推进工作场所的前期准备工作和一线操作人员的培训。提高对于工人们理论能力掌握的重视程度，保证施工质量。
5结束语：增强保护层的厚度对单个项目的质量没有决定性的作用。但是，如果我们不小心的话，它造成的损害是不容忽视的。我们应该正确理解钢筋和混凝土的力学原理，充分理解在结构上具有足够厚度的钢筋保护层的重要性。并且为了防止这种情况发生，尽快让我们的技术施工技术达到更高的水平。
参考文献：
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