钢筋混凝土保护层厚度检测技术探讨.doc

毕业论文任务书 专业班级：学生姓名： 一、题目：钢筋的混凝土保护层厚度检测技术探讨二、起止日期 2010 年 9月 10日 至 2010 年 11 月 18日三、主要任务与要求（一）主要任务1. 简要介绍钢筋的混凝土保护层厚度检测技术的目的、原理及常用设备。2. 重点论述钢筋的混凝土保护层厚度对工程质量的影响及主要检测方法。3. 详细论述钢筋的混凝土保护层厚度检测结果分析，并提出对不合格问题处理方法。4. 简要总结钢筋的混凝土保护层厚度检测技术的进步及不足。（二）基本要求1. 熟悉相关规范，具有调查研究、收集资料能力；一定的论证能力；一定的理论分析能力并注意进一步培养应用计算机的能力。2. 应在教师指导下按时独立完成所规定的内容和工作量。3. 毕业论文应力求研究计划和方案合理、论点正确、论据可靠、层次清楚、文理通顺、排版规范、装订整齐。毕业论文一般要求5000至10000字为宜，应包括摘要、目录、正文、参考文献。4. 毕业论文文本按规范化要求装订。河南广播电视大学本科毕业论文摘 要建国以来,我国建筑业得到了迅速发展,其中钢筋混凝土结构就占有举足轻重的地位。而钢筋是混凝土结构中的重要组成部分,钢筋在混凝土结构中发挥着至关重要的作用。钢筋保护层厚度又是关系到结构的承载力、耐久性、防火等的重要保证。钢筋保护层厚度质量检测是对重要项目的验证性。钢筋混凝土结构中的钢筋保护层，一般是指包裹在结构构件受力筋外面具有一定厚度的混凝土层。保护层的厚度，是指从受力主筋的外边缘到构件混凝土外边缘的距离，也就是受力主筋外皮到构件表面的尺寸。钢筋保护层的厚度及其施工质量直接关系到钢筋混凝土的承载能力，进而影响工程的质量和使用寿命，因此必须予以高度重视。对结构实体检验项目，混凝土和钢筋各一项。由于钢筋是工厂化产品，均质性很好，在原材料阶段进行过的试验检验已有足够的代表性，再从结构中取样检验的必要性不大。而且这种取样要剔凿混凝土，在结构中截取钢筋试样，然后补强，不仅操作太麻烦，而且伤害结构，因此不可行。但是，混凝土结构中钢筋的位置很大程度上与施工质量有关，而其又对构件（尤其是受弯构件）的结构性能造成重大的影响。我国现浇混凝土结构施工时钢筋移位是常见的通病，由此而此起的质量缺陷不少，甚至发生安全事故。因此规范规定控制“钢筋移位”作为实体检测的项目本文针对实际检测工作中经常遇到的各种结构实体钢筋的混凝土保护层厚度检测问题进行了分析，对如何实施检测及出现的检测不合格问题，结合不同情况提出建议和具体处理措施。强调加大钢筋的混凝土保护层厚度检测力度，能促使参建房对这项工作的重视，并通过其在施工过程的“事前控制”及“过程控制”，提高钢筋的混凝土保护层质量，增强构件的耐久性。关键词：钢筋的混凝土保护层；钢筋；保护层；检测；结构探测雷达；电磁感应目 录一、检测原理和设备1二、箍筋的保护层问题1三、现浇板负弯矩筋检测的必要性2四、对保护层厚度小于某一数值时的检测2五、主体分次验收时的保护层厚度2六、检测检测结果的评定3七、超出1.5倍允许偏差时的评定3八、对检测不合格问题的处理58.1不合格现象的分析58.2不合格情况的处理建议6九、基于电磁感应原理检测的精度问题7十、结语7参考文献8 102002年，国家标准混凝土结构工程施工质量验收规范（gb50204-2002）正式颁布实施，规范中把钢筋混凝土保护层厚度检测作为强制验收检测的内容之一，缺少该项检测报告的工程不能进行验收。因此，对于新建结构验收检测、既有建筑质量检测、结构评估检测等不同检测目的，笔者就结构实体钢筋的混凝土保护层厚度检测工作中存在的问题进行了分析。对检测工作中遇到的一些问题有了新的认识，在此提出自己的一些观点。一、 检测原理和设备在国内市场，常见的钢筋的混凝土保护层厚度检测仪器主要有三种，即国产钢筋检测仪、进口钢筋检测仪和结构探测雷达。三种仪器均是利用电磁感应法原理进行钢筋检测，即利用信号发射装置产生一定频率的交变电磁场，激发混凝土内钢筋产生感生电流；钢筋内的感生电流又激发出二次交变电磁场，被接收装置接收和识别，根据接收到的二次交变电磁场的强弱，确定钢筋的位置、深度和钢筋直径。二、 箍筋的保护层问题对于梁柱中箍筋的保护层，现行混凝土结构设计规范要求不小于15mm。但在实际施工中，人们对箍筋的保护层厚度及重要性重视不够，经常发现或抽检到现浇混凝土构件的箍筋保护层厚度不足，甚至在主体验收前就已出现锈蚀（迹）；有的可从构件下部的锈迹处隐约见到箍筋位置。出现箍筋的混凝土保护层厚度不足，一方面可能是由于该构件没有垫设保护层或垫设数量过少，同时导致主筋的混凝土保护层厚度也不足；另一方面，也可能是绑扎不牢固，垫设方法不当，使箍筋分离，箍筋“下移”、“套空”而引起，但主筋的混凝土保护层厚度有可能是合格的。箍筋保护层厚度不足甚至提前锈蚀，其锈胀将会使保护层混凝土过早产生裂缝、脱落，继而影响到主筋及构件的耐久性。检测中抽测到这样的构件，特别是箍筋已有锈蚀（迹）的，应直接对该构件钢筋的保护层厚度判为不合格。梁构件存在以上问题时，则底部需测的主筋保护层厚度应全部判为不合格并记录。这对提高箍筋保护层质量，保证构件的耐久性大有益处。三、 现浇板负弯矩筋检测的必要性在一些工程中，现浇板构件负弯矩钢筋质量未得到应有的重视。很多现浇板裂缝与负弯矩筋绑扎不到位及混凝土浇筑过程中踩踏变形有很大关系。因此 在检测板底受力钢筋保护层厚度的同时，也应按照一定比例对负弯矩筋的保护层厚度进行检测，促进负弯矩筋“质量”的提高。如某工程，根据构件总数及规范抽检数量要求，计划抽取10块有代表性的现浇板进行钢筋的混凝土保护层厚度检测，则应考虑在这10块板中再抽取一定数量的板同时进行板端负弯矩筋的混凝土保护层厚度检测，根据检测结果即可大致判断负弯矩筋位置是否正确。四、 对保护层厚度小于某一数值时的检测当钢筋的混凝土保护层厚度低于一定数值时，检测仪器便不显示实际值。如使用某种仪器检测，当实际钢筋保护层厚度小于6mm时，仪器便显示“6”，而不是真实数值，但记录要求是真实数值，而不能为“6”。对于这种情况，检测者不应放弃对该构件的检测而另选构件，应利用标准垫板加在仪器探头与构件间进行检测，测得数值减去垫板厚度即为实际钢筋的混凝土保护层厚度。垫板应使用无磁性木板或有机玻璃等材质制作，厚度一致，应预先制备好存放仪器箱内，以便在遇到上述情况时使用。五、 主体分次验收时的保护层厚度检测对于一些多、高层建筑，其主体分部工程可能要分两次或两次以上验收，以利于与装饰装修工程交叉进行。对此类情况，其结构实体钢筋保护层厚度的检测有两种方式：1）仍按单位工程抽样计划进行检测，抽样比例分摊。如：一栋10层楼的房屋，主体分两次验收，每次验收5层，则前5层验收前检测构件总数的1%，后5层结束时再抽检1%（两次抽检数量总计达到构件总数的2%），主体结束时，对两次抽检数量相加并计算最终合格率即为该单位工程的合格率。2）每次验收部分，按照规范抽查构件总数2%且不少于5个构件，并对结果进行分次评定。根据评定结果，如合格，则正常进行下一步主体验收工作，否则作相应处理。最后一次检测完后，对各次检测评定结果计算平均值，作为该单位工程最终的检测结果。对上述两种检测方式进行比较，前者的缺点是若最后（主体结束）总评定结果不合格，但前5层主体有可能已经隐蔽，使存在的问题无法处理；后者的缺点是曾加了检测的数量，但在每次验收前能根据该次检测结果，特别是对不合格的问题及时作出处理。所以，笔者认为后者较合适于主体工程分次验收监测。六、 检测结果的评定 钢筋的混凝土保护层厚度检测属于计数抽样检测，合格性判定是计算有多少个点合格、多少个点不合格，从而判定单位工程是否合格的一种检测方法。对于单点是否合格，混凝土结构工程质量验收规范（gb50204-2002）和混凝土结构工程施工质量验收规程（dbj01-82-2005）等标准判定基本相同，即梁、柱类构件允许偏差+10mm、-7mm；对墙、板类构件允许偏差+8mm、-5mm；且不合格点的最大偏差不得超过允许偏差的1.5倍。对于单位工程的合格性判定也基本相同，即全部钢筋保护层厚度检验的合格率占90%以上时，检验结果为合格；合格点率在80%-90%之间时，加倍抽样检测，两次抽样合格点率在90%以上时，工程合格。否则，检测结果为不合格。 七、 超出1.5倍允许偏差时的评定在有些文中，作者曾提出“在实际检测中，如果出现一点1.5倍允许偏差，但总评合格率大于90%，是直接判为不合格还是再进行二次抽样检验”的问题进行讨论，现提出以下建议：a) 如果1.5倍允许偏差点不超过（不合格点）一定比例，则只视为“一般性超过允许偏差值”（超过规范中规定允许偏差值），即把“超出1.5倍允许偏差值”的数量控制在一定比例范围内。超出该范围，即使总评合格率大于90%亦应视为不合格，而不是规范中笼统规定的1.5倍的定义，这样将更加易于操作。b) 对检测结果进行统计评定时去掉一个最大及最小值。以上两点建议，笔者认为对现浇板类有连续多根配筋的构件是适用的，但对于现浇板类特别是悬挑梁等配筋相对较少的重要构件（构件中出现一点超过1.5倍允许偏差也许会对结构受力产生重大影响），在目前阶段应仍然按照规范要求严格控制。以上认识的依据： 检测中出现的超1.5倍偏差带有一定的偶然性。 检测者在检测时没有避开构件节点处或者钢筋焊接点处等不利检测位置。 构件中一点（一根钢筋）出现超1.5倍偏差，其相邻钢筋未必都会出现。 对于现浇板类有连续多根配筋的构件，即使一个构件中出现一点超过1.5倍允许偏差现象，对整体构件的受力也不会产生太大的不利影响。建议：将超过1.5倍允许偏差点数控制在总不合格点的10%之内，即10个不合格点最多允许出现一个超1.5倍允许偏差点，且同一构件不得出现两（个）次。八、 对检测不合格问题的处理8.1 不合格现象的分析在有的文章中曾有提出对保护层厚度检测不合格的处理问题。对参与评优的工程，按照工程质量评价标准，保护层检测不合格甚至达不到二档及以上标准，则该工程不得参与评优，这也是对施工方的一种处罚。保护层不足将会影响构件的耐久性，所以工程不论是否参与评优，其不合格问题均不能轻易放过，应列入到质量问题的处理程序中来，而不是检测完了事。究竟如何处理，目前还没有统一作法。在工程中有因混凝土强度不足导致的工程加固甚至返工的情况，但因钢筋的混凝土保护层厚度不合格而加固或返工的例子还不多。在近几年的该项监督检测工作中，对抽取的现浇板构件也同时做了板厚的测量。结合板厚的检测，其保护层厚度不合格有以下几种情况：1） 板厚符合要求、保护层厚度偏薄。说明保护层垫置不到位或漏垫。2） 板厚符合要求、保护层厚度偏厚。说明受力筋上移，一方面过厚的保护层易引起构件底部混凝土的开裂；另一方面钢筋上移会减少截面的有效高度，影响构件的承载能力。3） 板厚超过设计要求、保护层厚度同时也偏厚。如设计板厚100mm，而实际施工达到120mm，同时该板钢筋的保护层 也超出允许偏差值（正偏差）。对这类问题，一方面要看该工程中存在此类问题的构件是否带有普遍性；另一方面，应交由设计方进行验算处理。4） 板厚不足同时保护层厚度偏薄或偏厚，这可能先要处理板厚不足的问题，然后是处理保护层厚度不足的问题。因现浇板厚一般多在100mm左右，属薄壁构件，其钢筋保护层厚度不合格尤其是过厚，大多会使板的有效截面（高度）减少，导致板承载力降低。所以对现浇板构件钢筋保护层厚度不合格问题的处理应与实测板厚相结合。8.2 不合格情况的处理建议 对保护层厚度不足的问题，一些施工方认为构件最终进行砂浆抹灰后会得到弥补，即进行了抹灰就等于进行了处理。这是一种不正确的认识。其一、一般抹灰砂浆强度远达不到保护层混凝土的强度；其二、抹灰层不会像混凝土保护层那样与钢筋共同受力；其三、抹灰层易开裂、空鼓，与混凝土构件的粘结牢固性会受到各种因素的影响。因此，抹灰层不能简单地等同于保护层。结构实体钢筋的混凝土保护层厚度不足的几种处理方式：1） 对保护层厚度不足的构件，进行构件表面抹灰处理，但不是以上所说的简单抹灰，而应该有特殊的抹灰处理方案。首先构件表面应进行打磨处理，即处理面应是粗糙面以便于粘接；其次应提高砂浆强度且不易开裂（必要时在砂浆中增加抗裂材料），同时也可在构建底部敷设钢丝网片以曾强抗裂性。这是目前采取较多的处理方式。2） 考虑到与（保护层不足）构件的粘接性能或不便于抹灰处理的，采用高压设备对构件表面多遍喷射高强度砂浆或细石混凝土等材料。3） 对保护层厚度不足的构件，当设计吊顶隐蔽时，一般不采取抹灰处理，但能否考虑在构件表面涂刷一层防水涂膜或粘贴其它防水、防火材料以对保护层不足面进行封闭，减少与空气接触以延长混凝土的碳化时间，增加构件耐久性。这是笔者的初步设想。 保护层厚度达不到质量验收规范规定的合格率时，对于偏薄的，一般会想到按照上述或其他办法处理进行弥补。但是对于超过正偏差、过厚的，则往往对不合格问题很淡漠。对于保护层过厚导致的不合格，处理还是不处理、如何处理，似乎是个很棘手的问题。笔者近几年检测出的保护层整体过（偏）厚不合格问题，只要保护层“超厚”现象不是很“离谱”，加之在相对应构件几何尺寸（如板厚）检测符合设计要求的情况下，均以设计单位出具“经设计验算满足要求”而了结。 建议：对于偏厚导致的不合格及由此引起的构件有效截面减少，应由原结构设计人员进行严格验算。对于不满足设计承载力要求的，应要求责任方进行加固甚至返工处理，不应迁就。特别对于一些重要构件，如悬挑构件负弯矩筋下移严重（钢筋保护层厚度相应超厚）的，更应严格对待。以上是对实际检测结果出现了全部“偏厚”或全部“偏薄”两个（不合格）极端情况进行了分析。但是如果在检测评定不合格的情况下，发现不合格点中有近一半不合格点属查处正偏差的不合格、另一半则属超出负偏差的不合格，即不合格点呈现“两级分化”的趋势，又该如何处理呢？这是介于上述两者之间的一个问题，值得进一步讨论。 另外，建议在规范修订中对此类问题从一定程度上予以明确，避免各地出现不同的理解和做法。九、 基于电磁感应原理检测的精度问题目前各地多使用以电磁感应为原理的检测仪器，种类很多，功能不一。在目前还没有统一的（以该仪器作为检测手段）检测技术规程其概况下，加之对使用该仪器检测缺少相应的的试验研究，面对不同构件内千差万别的钢筋位置（差异），该仪器究竟有怎样的适应性，在何种情况下易受到干扰而导致对检测结果的误判，还需要进一步研究分析。作为检测者亦应多积累经验，对于利用相关仪器检测中出现的一场现象应善于判断、分析，必要时应进行破损检查验证。十、 结语在现行混凝土结构设计规范中，将钢筋保护层厚度达到的要求列为强制性条文；现行混凝土结构工程