分析了混凝土保护层之于混凝土结构 中钢筋的物理和化学作用 ，探讨了在氯离子侵蚀 、中性化 、冻融循环等条件下 ，适当增 大混
凝 土保护层厚度和控制保护层混凝土质量(密实度和碱度 )与钢筋初锈时间 、锈蚀速率、保护层开裂时间之间的关系，提 出了旨在解决 当前
混凝土结构设计和施工中存在的有关 混凝土保护层方面主要问题的建议 。
关键词 ： 混凝土结构；耐久性 ；混凝土保护层 ；建议
中图分类号： TU528．Ol 文献标志码 ： A 文章编号 ： 1002—3550(2010)06—0016—05
Effect of concrete cover to reinforcem ent in the durability of concrete structure
GAO M ing-zan ，GAN Wei-zhong。
(1．Institute ofConcrete Structure Durability，Ningbo University ofTechnology，Ningbo 315016，China
2．Ruian Construction Headquaners ofExpressways，Ruian 325200，China)
Abstract： To analysis ofthe concrete cover in chemical and physical effects ofconcrete structures，in the chloride-induced corrosion，neutral，
freeze—thaw cycles and other conditions，discussing the relationship between appropriate increase the concrete cover thickness and control the con—
cretequalityofproteetionlayer(density and alkalinity )andthe early rusttimeofreinforcement，rateofcorrosion，the crackingtimeoftheprotection layer，giving proposal to solve the m ain issues in current design and construction ofconc~te stru ctures that exist in the concrete cover．
Key words： concrete structure；durability；concrete cover；proposal
0 引言 1 混凝土保护层 与钢筋腐蚀
混凝土结构的劣化主要 由氯离子侵蚀 、混凝土中性化 、冻融
循环 、碱一集料反应和杂散电流等因素引起的钢筋锈蚀所致 ，而
由表及里的有害介质一般需要通过 混凝土保护层才能到达 钢
筋表面。可见 ，钢筋的混凝土保护层对结构的耐久性起 到举足
轻重的作用 。
钢筋 的混凝 土保 护层 厚度是指从混凝土表 面到最外层钢
筋 (包括纵 向钢筋 、箍筋和分布钢筋 )公称直径外边缘之间 的最
小距离 ；对后 张法预应力筋 ，为套管或孔道外径边缘 到混凝土
表面的距离[1]。保护层的作用主要有 ：①保证钢筋与混凝土共同
工作 ；②增加钢筋在火灾作用下的耐火能力和冻融环境下的抗
冻性删 ；③对钢筋与外 部环境进行物理隔离 ，同时提供高碱度
的内部化学环境 ，防止 钢筋 锈蚀或延缓钢筋锈蚀进程 ，保证结
构有足够的耐久性 。
通过分 析混凝土结构在氯离子侵蚀 、中性化和冻融循环作
用下其 内部钢筋 的开始锈蚀 时间 与混凝土 保护层 品质 、厚度
之 间的关 系 ，以及钢筋 开始锈 蚀后其锈 蚀速率 和混凝 土开裂
时 间与钢筋保护层 厚度之 间的关 系 ，阐述规 范中对于 钢筋的
混凝 土保护 层 的设 计要 求 和现行 工 程施 _T 中存 在 的一些 不
足 ，并 试图提 出建议 ，期望提 高混凝土 结构 的耐 久性 ，延长使
用寿命 。
收稿 日期：20lO_o1_27
基金项目：浙江省科技厅重点科技计划(2006c24O¨o8)
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1．1 保 护层 的物理保 护作 用
就耐久性方面而言 ，钢筋的混凝土保护层 的物理保护作用
主要 体现在它能隔绝外环境有害介质直接抵达 钢筋表 面 ，防止
钢筋腐蚀 。外介质若要 到达钢筋表面 ，就需先通过混凝土保护
层 ，在混凝 土质量相 同的情况下 ，混凝土保 护层越厚 ，外介质通
过保护层到达钢筋表面的时间就越长；混凝土越密实 ，介质在
混凝土中的渗透速度就越慢 ，到达钢筋表面的时间也就越长。因
此 ，在结构允许 和能控制 表面裂宽的情况下 ，增大钢筋的混凝
土保护层厚度 ，可 以有效提高其对钢筋的物理保护作用。
除保护层厚度外 ，混凝土的质量也是钢筋物理保护能力的
影响因素 。混凝土的质量由混凝土的的碳化系数 、氯离子扩散
系数 、抗冻性 和渗透性等参数描述。这些参数受混凝土的水 胶
比 、原材料质 量、密实性 和养护质量等影响。一般来说 ，混凝 土
越密 实 ，混凝土 的碳 化系数和氯离子扩散 系数越小 ，越有利 于
混凝土结构抗腐蚀性 能。
1．2 保 护层 的化 学保 护作 用
混凝 土结构在没有受到 cl一等有 害介质侵入钢筋之所 以不
会锈蚀的 主要原 因是 因为混凝土孔隙 内含 有 Ca(OH)：、NaOH
和 KOH孑L溶液 ，其 pH值在 12．5-13．5嗍，钢筋在高碱性的环境
下，表面会形成一层钝化膜( ．Fe O，)【5】，保护钢筋不被锈蚀。当

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