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淺談鋼筋混凝土構(gòu)件保護(hù)層厚度
鋼筋混凝土保護(hù)層的作用:
1、混凝土保護(hù)層愈厚,鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)錨固作用愈大;
2、保護(hù)鋼筋免遭銹蝕,混凝土的堿性環(huán)境使包裹在里面的鋼筋表面形成鈍化膜而不易銹蝕。碳化和脫鈍會影響這種耐久性而使鋼筋遭受銹蝕。一定厚度保護(hù)層是保證結(jié)構(gòu)耐久性所必需的條件;
3、過厚的保護(hù)層將影響構(gòu)件截面的“有效高度”;
4、保護(hù)層有防火功能,防止在高溫條件下或碰上火災(zāi)時(shí)鋼筋急劇喪失承載力。
對于鋼筋混凝土構(gòu)件受拉鋼筋來講,鋼筋離受壓區(qū)越遠(yuǎn),其單位面積的鋼筋所能承受的外部彎矩也越大,鋼筋發(fā)揮的力學(xué)效能也就越高。所以一般來講鋼筋混凝土構(gòu)件受拉鋼筋總是應(yīng)盡量靠近受拉一側(cè)混凝土構(gòu)件的邊緣。如果鋼筋混凝土構(gòu)件的鋼筋位置放置錯(cuò)誤或者鋼筋的保護(hù)層過大,輕則降低了鋼筋混凝土構(gòu)件的承載能力,重則會發(fā)生重大事故。然而當(dāng)鋼筋混凝土構(gòu)件的受拉鋼筋越靠近鋼筋混凝土構(gòu)件的邊緣時(shí):
1、鋼筋混凝土構(gòu)件中鋼筋的主要成分鐵在常溫下很容易被氧化,尤其在高溫或潮濕的環(huán)境中。
2、鋼筋混凝土構(gòu)件的保護(hù)層過小容易在施工時(shí)造成鋼筋露筋或鋼筋混凝土構(gòu)件受力時(shí)表面混凝土剝落。
3、隨時(shí)間的推移,鋼筋混凝土構(gòu)件表面的混凝土將逐漸碳化,在鋼筋混凝土構(gòu)件工作壽命內(nèi)保護(hù)層混凝土失去了保護(hù)作用,從而導(dǎo)致鋼筋銹蝕,有效截面減小,力學(xué)效能降低,鋼筋與混凝土之間失去粘結(jié)力。導(dǎo)致構(gòu)件整體性會受到破壞,甚至還會導(dǎo)致整個(gè)鋼筋混凝土構(gòu)件的破壞。
混凝土保護(hù)層厚度的確定應(yīng)綜合考慮粘結(jié)錨固、免遭銹蝕和構(gòu)件截面的“有效高度”三個(gè)主要因素。
GB 50010-2002《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的強(qiáng)制性條文明確規(guī)定:
縱向受力的普通鋼筋及預(yù)應(yīng)力鋼筋,其混凝土保護(hù)層最小厚度不應(yīng)小于鋼筋的公稱直徑,且應(yīng)符合表 9.2.1 的規(guī)定。
注:基礎(chǔ)中縱向受力鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度不應(yīng)小于40mm;當(dāng)無墊層時(shí)不應(yīng)小于70mm。
GB 50204-2002《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》特別提出了對鋼筋保護(hù)層厚度的檢驗(yàn),對檢驗(yàn)的結(jié)構(gòu)部位和構(gòu)件數(shù)量及驗(yàn)收方法,都做了明確的說明,并對檢驗(yàn)的允許偏差范圍做了規(guī)定:
鋼筋保護(hù)層厚度檢驗(yàn)時(shí),縱向受力鋼筋保護(hù)層厚度的允許偏差,對梁類構(gòu)件為+10mm,-7mm;對板類構(gòu)件為+8mm,-5mm。
結(jié)構(gòu)實(shí)體鋼筋保護(hù)層厚度檢驗(yàn)要求:
按照規(guī)范的有關(guān)要求,應(yīng)注意以下幾個(gè)方面:
1、檢驗(yàn)的誤差要求<1mm。這就要求所使用的鋼筋保護(hù)層測定儀其精確度必須不低于此數(shù)值,并應(yīng)在每一工程檢驗(yàn)中選擇適宜部位進(jìn)行局部開槽或鉆孔,以進(jìn)行必要的比對校準(zhǔn);
2、檢驗(yàn)的構(gòu)件主要是梁、板類,特別是懸臂構(gòu)件。其控制點(diǎn)是主要的受力鋼筋,因其位置的移動(dòng)將顯著影響構(gòu)件的承載力及耐久性;
3、梁、板類檢驗(yàn)要選擇有代表性的部位,即梁、板構(gòu)件下部跨中段其正彎距最大處及上部根端負(fù)彎距最大處。
4、對梁、板類構(gòu)件應(yīng)分別予以檢驗(yàn)評定,不能混在一起綜合評定。其合格判定均應(yīng)為所檢驗(yàn)結(jié)果的合格率應(yīng)≥90%。當(dāng)?shù)谝淮螜z驗(yàn)結(jié)果合格率<90% 但≥80%時(shí),可再次抽取相同點(diǎn)數(shù)檢驗(yàn),并將再次檢驗(yàn)結(jié)果合并計(jì)算進(jìn)行評定。
5、在檢驗(yàn)評定中,還要注意一點(diǎn),即檢驗(yàn)不合格點(diǎn)中的最大偏差值不應(yīng)大于允許偏差值的1.5倍。否則,凡超差大于1.5倍點(diǎn)處,必須予以必要的結(jié)構(gòu)措施處理,而不得判為“異常數(shù)據(jù)”予以舍棄。
鋼筋保護(hù)層厚度超標(biāo)預(yù)防措施:
1.梁類水平構(gòu)件及柱、墻板類豎向構(gòu)件
①保證保護(hù)層墊塊具有足夠的強(qiáng)度,防止墊塊在鋼筋綁扎及澆筑混凝土過程中被壓碎而導(dǎo)致鋼筋移位;或采用專業(yè)廠家生產(chǎn)的高強(qiáng)度墊塊或塑料墊塊;
②適當(dāng)縮短墊塊間距,據(jù)工程實(shí)踐總結(jié),對于一般民用建筑構(gòu)件來說,墊塊間距為800mm較為適宜。而其他類建筑物、構(gòu)筑物構(gòu)件,須靈活掌握,視構(gòu)件的含筋量而定。
2.板類構(gòu)件正彎矩筋
一般情況下,按傳統(tǒng)做法墊塊間距尺寸以縮短至600mm左右為宜。另外,同樣要考慮墊塊的強(qiáng)度問題,
3.板類構(gòu)件負(fù)彎矩筋
(1)圖紙會審時(shí),施工人員應(yīng)與設(shè)計(jì)單位洽商并經(jīng)同意,盡可能將負(fù)彎矩筋變更為帶肋鋼筋,且盡可能直徑粗一些。這樣,即使經(jīng)受施工人員的踩踏,因其整體剛度較大,較之光圓及細(xì)鋼筋的變形值要小一些,也易于變形后的復(fù)驗(yàn)調(diào)整。
(2)鋪設(shè)好必要的通道,以防鋼筋綁扎成型檢驗(yàn)后,受二次踏踩造成變形不合格。
(3)變傳統(tǒng)的點(diǎn)狀“鐵馬”撐筋為2-3m長條狀“板凳”吊筋,將其垂直置于負(fù)彎矩筋之上,用Φ12@500mm90。直吊鉤懸吊住負(fù)彎矩筋,吊鉤上涂有板厚度標(biāo)記。待澆筑完一工作面混凝土后,隨即將其水平向搞鉤、垂直提起,置于下一處混凝土澆筑面周轉(zhuǎn)使用。這種“板凳”吊筋使用效果較好,一般情形下,一個(gè)混凝土澆筑面用4套吊筋即可滿足周轉(zhuǎn)要求。
(4)采用細(xì)石混凝土“復(fù)合”墊塊。這種墊塊頂面呈十字凹形,集板的厚度標(biāo)記及負(fù)彎矩筋固定于一體,其間距掌握在1m左右即可。雖然墊塊制作量大些,但其效果較好。
(5)使用旋提式撐具支撐法。這種撐具用直徑32mm鋼管制作,上焊有轉(zhuǎn)動(dòng)手柄。根據(jù)板及其主筋保護(hù)層厚度尺寸,在相應(yīng)的管身部位鋸成兩個(gè)缺口。上部缺口下沿為板厚標(biāo)志,下部缺口為負(fù)彎矩筋放入位置。管身底部套有絲扣,根據(jù)板的厚度不同,用短鋼筋旋入予以調(diào)整。混凝土澆筑前將負(fù)彎矩筋置入下缺口處。待澆筑混凝土至上缺口標(biāo)記處即行停止,隨即旋轉(zhuǎn)手柄90。后提起撐具,將其置于下一處混凝土澆筑面。這種撐具對保證板的澆筑厚度及主筋保護(hù)層厚度效果很好。每一澆筑面需要6-8套撐具,即可滿足周轉(zhuǎn)使用要求。
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