定義
混凝土保護層是指混凝土構件中,起到保護鋼筋避免鋼筋直接裸露的那一部分混凝土,其厚度為鋼筋外緣至混凝土表面的最小距離。保護層最小厚度的規定是為了使混凝土結構構件滿足的耐久性要求和對受力鋼筋有效錨固的要求。作用
(1)混凝土結構中,鋼筋混凝土是由鋼筋和混凝土兩種不同材料組成的複合材料,兩種材料具有良好的粘結性能是它們共同工作的基礎,從鋼筋粘結錨固角度對混凝土保護層提出要求,是為了保證鋼筋與其周圍混凝土能共同工作,並使鋼筋充分發揮計算所需強度。(2)鋼筋裸露在大氣或者其他介質中,容易受蝕生鏽,使得鋼筋的有效截面減少,影響結構受力,因此需要根據耐久性要求規定不同使用環境的混凝土保護層最小厚度,以保證構件在設計使用年限內鋼筋不發生降低結構可靠度的鏽蝕。
(3)對有防火要求的鋼筋混凝土梁、板及預應力構件,對混凝土保護層提出要求是,為了保證構件在火災中按建築物的耐火等級確定的耐火限的這段時間裡,構件不會失去支持能力。應符合國家現行相關標準的要求。
最小厚度
混凝土保護層厚度大,構件的受力鋼筋粘結錨固性能、耐久性和防火性能越好。但是,過大的保護層厚度會使構件受力後產生的裂縫寬度過大,就會影響其使用性能(如破壞構件表面的裝修層、過大的裂縫寬度會使人恐慌不安),而且由於設計中是不考慮混凝土的抗拉作用的,過大的保護層厚度還必然會造成經濟上的浪費。因此,《混凝土結構設計規範》9.2.1條,規定縱向受力的普通鋼筋及預應力鋼筋,其混凝土保護層厚度(鋼筋外邊緣至混凝土表面的距離)不應小於鋼筋的公稱直徑,且應符合下表的規定。一般設計中是採用最小值的。混凝土保護層最小厚度(mm)環境類別 | 板、牆、殼 | 梁、柱、桿 |
一 | 15 | 20 |
二a | 20 | 25 |
二b | 25 | 35 |
三a | 30 | 40 |
三b | 40 | 50 |
註:1混凝土強度等級不大於C25時,表中保護層厚度數值應增加5mm;
2鋼筋混凝土基礎宜設定混凝土墊層,基礎中鋼筋的混凝土保護層厚度應從墊層頂面算起,且不應小於40mm.
《混凝土結構設計規範》GB50010-2010中8.2.1條,還規定當有充分依據並採取下列措施時,可適當減小混凝土保護層的厚度。
1.構件表面有可靠的保護層;
2.採用工廠化生產的預製構件;
3.在混凝土中摻加阻銹劑或採用陰極保護處理等防鏽措施;
4.當對地下室牆體採取可靠的建築防水做法或防護措施時,與土層接觸一側鋼筋的保護層厚度可適當減小,但不應小於25mm。
《規範》
關於混凝土保護層的其它規定第9.2.2條 處於一類環境且由工廠生產的預製構件,當混凝土強度等級不低於C20時,其保護層厚度可按本規範表9.2.1中規定減少5mm,但預應力鋼筋的保護層厚度不應小於15mm;處於二類環境且由工廠生產的預製構件,當表面採取有效保護措施時,保護層厚度可按本規範表9.2.1中一類環境數值取用。
預製鋼筋混凝土受彎構件鋼筋端頭的保護層厚度不應小於10mm;預製肋形板主肋鋼筋的保護層厚度應按梁的數值取用。
第9.2.3條 板、牆、殼中分布鋼筋的保護層厚度不應小於本規範表9.2.1中相應數值減10mm,且不應小於10mm;梁、柱中箍筋和構造鋼筋的保護層厚度不應小於15mm.
第9.2.4條 當梁、柱中縱向受力鋼筋的混凝土保護層厚度大於40mm時,應對保護層採取有效的防裂構造措施。
處於二、三類環境中的懸臂板,其上表面應採取有效的保護措施。
第9.2.5條 對有防火要求的建築物,其混凝土保護層厚度尚應符合國家現行有關標準的要求。
處於四、五類環境中的建築物,其混凝土保護層厚度尚應符合國家現行有關標準的要求。