保護層過厚
由于鋼筋與混凝土之間存在足夠的粘結(jié)力,在結(jié)構(gòu)計算時,鋼筋混凝土構(gòu)件是作為一個整體來承受外力的;又由于混凝土的抗拉強度很低,為簡化計算,一般混凝土只考慮承受壓應(yīng)力,而拉應(yīng)力則全部由鋼筋來承擔(dān)。
對于受力構(gòu)件強度設(shè)計來講,鋼筋保護層越厚,則鋼筋混凝土構(gòu)件受壓區(qū)的有效高度就越小,導(dǎo)致鋼筋混凝土構(gòu)件達(dá)不到設(shè)計強度;而且鋼筋保護層過厚使結(jié)構(gòu)下部離受力筋遠(yuǎn)的混凝土由于粘結(jié)錨固作用的降低,其抗拉強度下降反而易開裂引起鋼筋銹蝕,其結(jié)構(gòu)強度就必然降低,結(jié)構(gòu)存在安全隱患。
保護層過薄
鋼筋保護層過薄,是施工中更為常見的一種質(zhì)量通病。它對結(jié)構(gòu)的影響主要表現(xiàn)在以下三個方面:
(1)影響了混凝土與受力縱筋共同作用產(chǎn)生粘結(jié)力進而降低承載力。從理論上講保護層過薄增大了有效高度值,片面地說有利于結(jié)構(gòu)承載力,實際上是削弱了承載能力。因為承載能力是靠混凝土與鋼筋共同作用來保證的,這與鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)力有關(guān),而粘結(jié)力主要由鋼筋和混凝土的接觸面經(jīng)化學(xué)作用而產(chǎn)生膠著力、混凝土硬化收縮時對鋼筋產(chǎn)生的摩擦力和握裹力以及鋼筋表面粗糙不平,在接觸面引起的咬合力組成。
從粘結(jié)力的組成可以看出,保護層過薄可能使鋼筋外圍混凝土因產(chǎn)生徑向劈裂而使粘結(jié)力降低,從而削弱承載力。但因粘結(jié)破壞機理復(fù)雜,影響因素多,受力情況多樣,至今尚未建立較完整的計算理論,只能通過試驗得出基本粘結(jié)力。
試驗證明:保護層厚度影響到結(jié)構(gòu)的內(nèi)在質(zhì)量,對結(jié)構(gòu)承載力有著明顯的影響。
(2)容易使鋼筋發(fā)生銹蝕,影響結(jié)構(gòu)工程的合理使用壽命。包裹在鋼筋外面的混凝土由于其所具有的堿性性質(zhì)而起著保護鋼筋不生銹的作用。
實驗觀測發(fā)現(xiàn),當(dāng)空氣中的碳酸根侵入混凝土內(nèi)部時,混凝土將從表面開始向內(nèi)逐步失去堿性,這種現(xiàn)象稱為混凝土的“碳化”。一旦碳化深度達(dá)到鋼筋表面,混凝土保護層就不再對鋼筋起保護作用,所以保護層厚度影響到混凝土的碳化時間和結(jié)構(gòu)的耐久性。
(3)從建筑防火角度說,高溫影響下可使構(gòu)件迅速破壞。眾所周知,混凝土是良好的防火材料,而鋼筋遇高溫會急劇膨脹加大,屈服點和極限強度急劇下降,導(dǎo)致混凝土構(gòu)件破壞。從防火角度來看,也需要保證保護層的厚度,保護層厚度影響到構(gòu)件中的耐火極限。
針對以上問題產(chǎn)生的原因,重點應(yīng)從抓施工前技術(shù)交底和施工過程中要素的控制兩方面著手來控制保護層的厚度。
1、施工前技術(shù)交底
2、規(guī)范操作、責(zé)任明確
3、進行合理的施工組織設(shè)計并合理安排施工進度,盡量減少各工種交叉作業(yè)。
若必須進行交叉作業(yè)應(yīng)注意做到以下幾點:盡可能合理和科學(xué)地安排好各工種交叉作業(yè)時間,在板底鋼筋綁扎后,線管預(yù)埋和模板封鑲收頭應(yīng)及時穿插并爭取全面完成,做到不留或少留尾巴,以減少板面鋼筋綁扎后的作業(yè)人員數(shù)量。
在樓梯、通道等頻繁和必須的通行處應(yīng)搭設(shè)(或鋪設(shè))臨時的簡易通道,以供必要的施工人員通行。
加強教育和管理,使全體操作人員重視保護板面上層負(fù)筋的正確位置;必須行走時應(yīng)自覺沿鋼筋支撐點通行,不得隨意踩踏中間架空部位鋼筋。安排足夠數(shù)量的鋼筋工(一般應(yīng)不少于3~4人或以上),在混凝土澆筑前及澆筑中及時進行整修。
混凝土工在澆筑時對裂縫的易發(fā)生部位和負(fù)彎矩筋受力最大區(qū)域,應(yīng)鋪設(shè)臨時性活動挑板,擴大接觸面,分散應(yīng)力,盡力避免上層鋼筋受到重新踩踏變形。