鋼筋混凝土保護(hù)層新舊規(guī)范對比分析

劉建邦

（山西水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 太原 030027）

0 引言

預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在建筑工程中的廣泛應(yīng)用，使得超高層、大體積、大跨度的建筑型體得以建成，投入使用。從鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能來分析，鋼筋具有較強(qiáng)的抗拉強(qiáng)度，混凝土具有較高的抗壓強(qiáng)度，二者的彈性模量很接近，且具有較好的黏結(jié)力。為此，鋼筋和混凝土能夠很好地發(fā)揮各自的受力性能，并能結(jié)合起來，共同承擔(dān)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的荷載。然而，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，鋼筋保護(hù)層厚度的設(shè)計(jì)與確定，以及在施工中的準(zhǔn)確定位，是關(guān)系到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)工程的承載力、耐久性、防火性能以及建筑物使用安全、使用壽命的重要技術(shù)參數(shù)，應(yīng)引起足夠的重視。

我國現(xiàn)行的 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010－2011，以下簡稱新規(guī)范）是結(jié)構(gòu)專家對《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010－2002，以下簡稱舊規(guī)范）在混凝土結(jié)構(gòu)工程中的檢測與深入研究基礎(chǔ)上，參考現(xiàn)行耐久性、防腐蝕性設(shè)計(jì)規(guī)范，國外相應(yīng)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和耐久性調(diào)研成果，重新修訂的。新規(guī)范與舊規(guī)范相比，在鋼筋保護(hù)層最小厚度方面做了較大的調(diào)整，進(jìn)行了重新規(guī)定，為規(guī)范設(shè)計(jì)、施工、質(zhì)量檢測提供了科學(xué)可靠的依據(jù)。為了能更好地應(yīng)用新規(guī)范，筆者就新舊規(guī)范關(guān)于受力鋼筋的最小保護(hù)層厚度進(jìn)行了詳細(xì)的比較，期望能為工程技術(shù)人員提供參考。

1 受力鋼筋的混凝土最小保護(hù)層厚度新舊規(guī)范規(guī)定

1．1 舊規(guī)范對受力鋼筋的混凝土最小保護(hù)層厚度的規(guī)定［1］

舊規(guī)范中，受力鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度是指受力鋼筋外邊緣至混凝土表面的距離，其最小厚度取值除表1所列之外，還必須滿足以下條件：（1）不應(yīng)小于鋼筋的公稱直徑。（2）板、墻、殼中，分布鋼筋的保護(hù)層厚度不應(yīng)小于表中相應(yīng)數(shù)值減10 mm，且不應(yīng)小于10 mm。（3）梁、柱中箍筋和構(gòu)造鋼筋的最小保護(hù)層厚度不應(yīng)小于15 mm。

表1 舊規(guī)范受力鋼筋的混凝土保護(hù)層最小厚度 單位：mmTable 1 The min thickness of load-bearing bar concrete protection layer of the old norm(Unit:mm)

1．2 新規(guī)范對受力鋼筋的混凝土最小保護(hù)層厚度的規(guī)定［2］

新規(guī)范對鋼筋混凝土保護(hù)層最小厚度的規(guī)定如表2所示。

表2 新規(guī)范鋼筋混凝土保護(hù)層最小厚度 (單位：mm)Table 2 The min thickness of bar concrete protection layer of the new norm(Unit:mm)

新規(guī)范中，鋼筋混凝土保護(hù)層厚度是指最外層鋼筋（包括箍筋、構(gòu)造筋等）外緣至混凝土構(gòu)件表面的距離。其最小厚度除符合表2中規(guī)定外，還必須滿足以下條件：（1）受力鋼筋保護(hù)層厚度不應(yīng)小于鋼筋的公稱直徑d。（2）混凝土強(qiáng)度等級不大于C25時(shí)，表中保護(hù)層厚度數(shù)值應(yīng)增加5 mm。（3）鋼筋混凝土基礎(chǔ)設(shè)置混凝土墊層時(shí)，混凝土保護(hù)層厚度應(yīng)從墊層頂面算起，且不應(yīng)小于40 mm；無墊層時(shí)，不應(yīng)小于70 mm。（4）當(dāng)梁、柱、墻中縱向受力鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度大于50 mm時(shí)，應(yīng)對保護(hù)層采取有效的防裂（防裂鋼筋網(wǎng)片）構(gòu)造措施。

2 受力鋼筋的混凝土保護(hù)層最小厚度新舊規(guī)范比較

2．1 概念比較

新舊規(guī)范保護(hù)層厚度概念規(guī)定不同。舊規(guī)范規(guī)定鋼筋保護(hù)層厚度是指受力鋼筋外邊緣至混凝土表面的距離。新規(guī)范規(guī)定鋼筋保護(hù)層厚度是指最外層鋼筋（包括箍筋）外邊緣至混凝土構(gòu)件表面的距離。

2．2 影響因素比較

不論新規(guī)范還是舊規(guī)范，混凝土保護(hù)層最小厚度的確定均與結(jié)構(gòu)構(gòu)件的類型（梁、柱，板、墻、殼）、所處環(huán)境類別、所采用的混凝土強(qiáng)度等級有關(guān)。結(jié)構(gòu)構(gòu)件所處的環(huán)境條件越差，保護(hù)層厚度越大。結(jié)構(gòu)構(gòu)件混凝土強(qiáng)度越高，保護(hù)層厚度越小。

2．3 內(nèi)涵比較

（1）平面板類構(gòu)件（板、墻、殼構(gòu)件）。對于平面板類構(gòu)件（板、墻、殼構(gòu)件），新舊規(guī)范的混凝土保護(hù)層厚度均為最外層受力鋼筋外邊緣至混凝土構(gòu)件外表面的距離，實(shí)際數(shù)值是相同的。

（2）梁、柱構(gòu)件。對于梁、柱構(gòu)件，新舊規(guī)范規(guī)定的鋼筋保護(hù)層厚度的內(nèi)涵大不相同。舊規(guī)范將梁類和柱類構(gòu)件分開，鋼筋保護(hù)層厚度指受力鋼筋外邊緣至混凝土表面的距離，其數(shù)值包括箍筋直徑尺寸，且在一類環(huán)境中，混凝土強(qiáng)度等級≥C25時(shí)，柱的保護(hù)層厚度大于梁的保護(hù)層厚度。如，過去框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，通常采用框架柱混凝土強(qiáng)度等級高于框架梁。這樣，可以節(jié)省一些水泥，降低一些造價(jià)，但不利于混凝土區(qū)分算量，易窩工，造成人工費(fèi)增加。新規(guī)范將柱類、梁類構(gòu)件歸在一起，鋼筋最小保護(hù)層厚度為箍筋外邊緣至混凝土表面的距離，其數(shù)值不包括箍筋直徑尺寸。所以，在設(shè)計(jì)與施工中，柱、梁混凝土強(qiáng)度等級大多相同，通常按框架柱混凝土強(qiáng)度等級來確定。這樣，有利于設(shè)計(jì)、施工、管理和混凝土工程計(jì)量，使其更趨于合理化、科學(xué)化。同時(shí)，梁柱節(jié)點(diǎn)混凝土強(qiáng)度相同有利于提高框架結(jié)構(gòu)體系的整體強(qiáng)度和剛度，相比舊規(guī)范更有利于抗震。

2．4 施工檢測比較

新規(guī)范規(guī)定的鋼筋保護(hù)層最小厚度是為了更好地滿足新技術(shù)、新的施工工藝和方法、新的檢測手段的需要。鋼筋混凝土工程是主體工程質(zhì)量控制中保證安全性的主控項(xiàng)目，應(yīng)做到事前、事中、事后進(jìn)行控制與驗(yàn)收。新規(guī)范的規(guī)定有利于施工中把定型化的沙漿條、沙漿塊、塑料環(huán)、塑料塊等構(gòu)件（如圖1所示）作為保護(hù)層；有利于在混凝土構(gòu)件完成澆筑、拆模后，采用先進(jìn)的無損檢測儀器進(jìn)行測定，看其是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求及規(guī)范規(guī)定。如，現(xiàn)行采用電磁感應(yīng)法、雷達(dá)儀檢測法等無損檢測儀，可以直接在儀器顯示屏上，顯示出混凝土保護(hù)層厚度數(shù)值［3］。若按舊規(guī)范進(jìn)行無損檢測，所讀取的數(shù)值必須再加上箍筋直徑，才為舊規(guī)范所規(guī)定的保護(hù)層厚度。因此檢測時(shí)，需要查閱設(shè)計(jì)圖紙上梁、柱箍筋的直徑，這樣給檢測工作帶來了很多麻煩。

2．5 安全性比較

從表1和表2可知，新規(guī)范鋼筋保護(hù)層最小厚度從表面上看比舊規(guī)范減少了，實(shí)際上比舊規(guī)范測定的數(shù)值增加了。如，梁、柱類構(gòu)件增加了8～14 mm左右；室內(nèi)正常一類環(huán)境，保護(hù)層厚度稍有加大，二～五類不良環(huán)境和惡劣環(huán)境，大幅增加，并增強(qiáng)了對外露金屬件的耐久性要求。

圖1 混凝土保護(hù)層厚度墊塊構(gòu)件Fig.1 Concrete protection layer thickness bearer conponent

3 結(jié)語

鋼筋混凝土工程屬于隱蔽工程，是工程質(zhì)量保證項(xiàng)目監(jiān)控的重點(diǎn)。而受力鋼筋的混凝土保護(hù)層是一個(gè)容易被忽視，但卻是影響工程質(zhì)量非常重要的問題。從鋼筋與混凝土的黏結(jié)力、耐久性分析可知，如果鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度過小，鋼筋過分靠近結(jié)構(gòu)構(gòu)件邊緣，輕則會(huì)造成鋼筋受力時(shí)混凝土表面剝落，重則會(huì)造成漏筋；還會(huì)造成表層混凝土逐漸碳化，邊緣鋼筋失去保護(hù)作用而銹蝕，直接導(dǎo)致構(gòu)件承載力降低，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)體系的破壞［4］。新規(guī)范對混凝土保護(hù)層厚度進(jìn)行了重新規(guī)定，為了將其更好的應(yīng)用于工程中，除了學(xué)習(xí)總結(jié)新舊規(guī)范間的區(qū)別，還應(yīng)做好以下方面的工作：（1）加強(qiáng)對工程技術(shù)人員、在校學(xué)生的學(xué)習(xí)，提高工程質(zhì)量意識和對新規(guī)范所規(guī)定的鋼筋混凝土最小保護(hù)層厚度的內(nèi)涵認(rèn)識。（2）在工程施工中，認(rèn)真做好鋼筋混凝土工程施工的技術(shù)交底，特別是要重點(diǎn)提出混凝土保護(hù)層厚度施工工藝方面的技術(shù)要求。（3）在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)工程施工過程中，認(rèn)真做好鋼筋工程的隱蔽驗(yàn)收工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)糾正，確保混凝土保護(hù)層厚度準(zhǔn)確到位。（4）在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)工程驗(yàn)收時(shí)，認(rèn)真抽查，保證混凝土保護(hù)層厚度滿足規(guī)范規(guī)定。

［1］ GB50010－2002，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］．

［2］ GB50010－2011，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］．

［3］ JGJ／T 152－2008，混凝土中鋼筋檢測技術(shù)規(guī)程［S］．

［4］ GB50204－2002，混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范［S］．