根据2010年新的《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010),钢筋保护层的定义为:混凝土构件中起到保护钢筋避免钢筋直接裸露的那一部分混凝土,既从混凝土表面到最外层钢筋公称直径外边缘之间的最小距离。对后张法预应力筋,为套管或孔道外边缘到混凝土表面的距离。
1钢筋保护层厚度对其耐久性的影响
钢筋保护层最小厚度的规定是为了使混凝土结构构件满足的耐久性要求和对受力钢筋有效锚固的要求,保证钢筋与混凝土之间能够共同工作,使构件形成一定的承载能力,并在其后几十年的混凝土碳化过程中,不致使主筋在所设定的年限内受其碳化影响,从而能有效地延缓保护层内主筋的锈蚀进程。
1.1保护层过薄的危害
钢筋保护层厚度过小,容易造成钢筋露筋或表面混凝土剥落,从而导致钢筋锈蚀,断面减小,结构构件整体性受到破坏。大大缩短了构件的使用年限。
1.2保护层过厚的危害
(1)构件易横向开裂。工程实践经验证明,当混凝土构件纵向主筋保护层厚度大于40mm时,其表面极易出现垂直主筋方向的多处规则性横向裂缝,大大削弱了保护层的作用,影响主筋与混凝土之间的共同作用,加速主筋的锈蚀,最终导致构件提前破坏;(2)降低构件承载能力。根据GB50010—2002《混凝土结构设计规范》第7.2.1条中工程常用的单筋矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算公式M≤α1fcbx(ho-x/2)来计算分析得知:同样的配筋率,构件的承载能力与截面的有效高度ho成线性比例。即ho越大,承载能力值越高,反之越低。而构件截面的有效高度ho又源于截面高度减去保护层厚度及主筋的半径。这样,在截面高度不变的情形下,保护层厚度每增大一个值,ho即减去相应值,也即构件承载能力降低相应比例。同时,相较于板式结构,梁、柱、墙类构件保护层厚度如果超值不大,则其对本身承载能力的影响比例较小一些。混凝土保护层厚度大,构件的受力钢筋粘结锚固性能、耐久性和防火性能越好。但是,过大的保护层厚度会使构件受力后产生的裂缝宽度过大,就会影响其使用性能,而且过大的保护层厚度还必