混凝土保护层的尺寸是否合理，对于结构的完整性和耐久性具有重要影响。如果保护层过大或过小，都可能导致混凝土开裂。以下是一些导致开裂的主要原因及其详细解释：

保护层过大：

1. 应力集中：当保护层厚度超出合理范围时，钢筋与混凝土之间的粘结力会显著减弱。这种情况下，钢筋在承受外部荷载时，无法有效地将应力传递给周围的混凝土，从而导致应力在保护层与混凝土的交界处集中。这种应力集中现象容易在该区域形成裂缝，影响结构的整体性能。

2. 温度变化：混凝土在温度变化时会发生热胀冷缩的现象。如果保护层过厚，混凝土的膨胀和收缩会受到限制，导致内部应力增加。这种增加的内部应力可能会超过混凝土的抗拉强度，从而引发裂缝，影响结构的稳定性和使用寿命。

3. 干燥收缩：保护层过厚会导致混凝土表面水分蒸发过快，从而引起干燥收缩。这种不均匀的收缩会在混凝土内部产生拉应力，当拉应力超过混凝土的抗拉强度时，就会导致裂缝的产生，进而影响结构的完整性和耐久性。

保护层过小：

1. 锈蚀风险：保护层过小会使钢筋直接暴露在外部环境中，容易受到空气中的水分和氧气的侵蚀，从而发生锈蚀。钢筋锈蚀后体积会膨胀，这种膨胀力会顶破周围的混凝土，导致表面出现裂缝，降低结构的承载能力和耐久性。

2. 应力集中：保护层过小会导致钢筋周围的混凝土承受较大的应力集中。特别是在荷载作用下，钢筋周围的混凝土更容易出现应力集中现象，从而在钢筋周围形成裂缝。这些裂缝会削弱结构的整体性能，降低其承载能力和耐久性。

3. 施工难度：保护层过小会增加施工难度，可能导致钢筋位置不准确，从而影响混凝土的整体浇筑质量。不准确的钢筋位置会使得混凝土保护层厚度不均匀，进一步增加裂缝的风险，影响结构的安全性和耐久性。

预防措施：

为了有效减少因保护层过大或过小引起的混凝土开裂问题，可以采取以下预防措施：

1. 合理设计保护层厚度：根据设计规范和实际工程需求，合理确定保护层的厚度，避免过大或过小。设计时应充分考虑结构的使用环境、荷载条件以及混凝土和钢筋的性能，以确保保护层厚度的合理性。

2. 加强施工质量控制：在施工过程中，应严格控制钢筋的位置和保护层的厚度，确保施工质量。施工人员应严格按照设计图纸和施工规范进行操作，避免因施工不当导致保护层厚度不符合设计要求。

3. 使用高性能混凝土：采用高性能混凝土可以增强混凝土的抗裂性能，减少因温度变化和干燥收缩引起的裂缝。高性能混凝土具有较高的抗压强度、抗拉强度和抗渗性能，能够更好地抵抗外部环境的影响，提高结构的耐久性。

4. 加强养护：在混凝土浇筑完成后，应及时进行养护工作，保持适宜的湿度和温度，减少因干燥和温度变化引起的裂缝。养护过程中应避免混凝土表面过早失水和温度骤变，确保混凝土强度的正常发展，提高结构的整体性能。

通过以上措施，可以有效减少因保护层过大或过小引起的混凝土开裂问题，确保混凝土结构的安全性和耐久性，延长其使用寿命。