再談 鋼筋保護層最小厚度值

房性中 技師

一、前言

鋼筋保護層最小厚度值，素來皆為鋼筋水泥混凝土工程的重要項目之一。本文擬針對該項目做探討及說明，俾供各界從業人員卓參。

二、鋼筋保護層最小厚度值定義

(一)定義

　　   1.係指水泥混凝土表面至最外層鋼筋表面之距離。

　　   2.係指構件在設計使用年限內，能保護鋼筋不致發生銹蝕，而危及結構安全的水泥混凝土表面至最外層鋼筋表面之距離。

(二)說明

　　   1.鋼筋排置未設圍束筋、箍筋、螺旋筋或鋼筋網片時，則以構件混凝土表面至最外層主鋼筋表面之距離為主。

　　   2.鋼筋排置圍束筋、箍筋、螺旋筋或鋼筋網片時，則以構件混凝土表面至最外層置圍束筋、箍筋、螺旋筋或鋼筋網片表面之距離為主。

　　   3.後拉式預力鋼材，則自混凝土表面量至金屬端錨配件或套管。

　　   4.當考量到使用年限內能保護鋼筋不發生銹蝕的問題時，設計工程師應進一步考慮環境因素，可能對結構體產生之長期影響，因而有可能增減保護層最小厚度值，或必須做更進一步防範措施。

三、鋼筋保護層最小厚度值意義

很多工程師只知道必須要設定鋼筋保護層最小厚度值，然而並不明白本項規定的真正意義。

其實，其最主要的意義，在於為了提升鋼筋水泥混凝土構造體的耐久性，亦即係為了防止水泥混凝土中之鋼筋銹蝕，並增加水泥混凝土與鋼筋間之握裹力，進而提升構造體整體之耐久性。

另一方面，鋼筋保護層的意義，也在於控制水泥混凝土碳化反應所造成的負面影響，以防止水泥混凝土表面未達使用年限，即快速剝脫或損壞。

一般而言，訂定水泥混凝土鋼筋保護層最小厚度值的標準，台灣地區鋼筋保護層規定詳表1【詳參考文獻(2)】，中國大陸地區鋼筋保護層規定詳表2【詳參考文獻(3)】，係以構造物設計使用年限50年為基準要求。

表1  台灣地區鋼筋保護層規定表【詳參考文獻(2)】

四、可減少保護層厚度值之項目 

　1.構造體表面施以可靠的防護塗層，例如：抹灰、塗料、水泥砂漿抹面、貼面磚或石材等。

　2.地下室外牆塗刷防水層或是防腐塗料。

　3.在工廠內生產的預製構造體。

　4.水泥混凝土中已添加阻銹附加劑。

　5.鋼筋經環氧樹脂塗層、鍍鋅或採取陰極保護處理等防銹措施時。

　6.若擬減少保護層厚度，應同時考量必須符合防火之最小保護層厚度的規定。

五、可增加保護層厚度值之項目 

　1.構造物設計使用年限為100年或更長之期程時。

　2.構造物中排置較粗的縱向受力鋼筋。

　3.構造物處於極度惡劣或具侵蝕性之環境中。

　4.構造物特性為剛性防水混凝土、預力混凝土構件，或其表面必須提供抗磨損及撞擊之部位。

　5.若擬增加保護層厚度，可採用纖維混凝土，或於保護層厚度內加設防裂或防剝脫之鋼筋網片，以防止構造體表面產生裂縫；若已衍生裂縫，則上述策略尚可達到減小裂縫寬度之目的。 

表2  中國大陸地區鋼筋保護層規定表【詳參考文獻(3)】

六、其他調整保護層厚度值之項目 

　　  1.為保證基礎鋼筋的耐久性，鋼筋水泥混凝土基礎應設置墊層，此時，基礎中鋼筋的最小保護層厚度，應由墊層之頂面算起。

　　  2.水泥混凝土中若排置有併筋時，則併筋處的最小保護層厚度，應從併筋實際外輪廓計算，除須符合最小保護層厚度值規定之外，尚應符合不小於併筋等效直徑之要求。

　　  3.縱向鋼筋保護層厚度的改變位置，應儘可能設計在樓層節點處之核心區內。

七、結語 

　　  1.綜上所述，顯見鋼筋保護層最小厚度值之重要，且以最小厚度值為基準之前提下，在實務上，亦允許彈性且合理的減少或是增加此保護層厚度值。筆者建議各從業人員應建立此一正確之觀念，千萬不要一直堅持務必只使用最小保護層厚度值的做法才對。

　　  2.若擬減少保護層厚度值，勢必要針對鋼筋及水泥混凝土，另做防銹及防止侵蝕的措施，並非毫無作為地只減少保護層厚度值而已。

　　  3.若擬增加保護層厚度值，亦勢必要針對加厚的部分，做好防止產生裂縫的措施，否則，增加保護層厚度值之後，反而更易衍生裂縫或是剝脫之損壞狀況。 

參考文獻

　　  1.房性中，“鋼筋保護層暨間距問題探討“台灣省土木技師公會技師報第1070期，2017年06月10日。

　　  2.行政院公共工程委員會施工綱要規範，“第03210章：鋼筋”，完整第V5.0版，2017年01月17日。。

　　  3.陳雪光著，“混凝土結構常見構造問題處理措施”，中國建築工業出版社，2016年08月第一版。