钢筋保护层厚度检测精度影响因素及操作要点

摘要：本文主要论述了电磁感应检测钢筋保护层厚度的检测原理及其检测过程中影响检测精度的主要因素。在实际检测中，要以理论为指导，也要不断的总结经验和教训，更好的做好检测工作。关键词：钢筋保护层厚度、检测精度、操作要点中图分类号：tu511文献标识码：a文章编号：在现代的建筑工程中，因钢筋混凝土的成本低廉、坚固耐用而且还有广泛的材料来源而得到广泛的采用。钢筋混凝土的共同作用机理如下：由于混凝土的抗压能力较强而抗拉能力很弱，因此往往素混凝土结构受拉达到抗拉强度破坏时其抗压强度还有很大的盈余；而钢筋的抗拉能力很强，把钢筋配在混凝土中二者共同作用，能提高混凝土结构的抗拉能力，同时也保证了其抗压能力，满足了工程结构的使用要求。钢筋和混凝土能够共同工作主要是它们之间存在良好的粘结力，通过粘结力能把混凝土所受的压力和拉力传给钢筋，使钢筋和混凝土协调受力，提高结构的承载力。此外混凝土中的氢氧化钙提供的碱性环境，在钢筋表面形成了一层钝化保护膜，使钢筋相对于中性与酸性环境下更不易腐蚀。但是，有很多钢筋混凝土结构因为病害,实际使用寿命也就会远少于设计年限,在这当中，保护层厚度偏差引起的病害是最为常见的。所以，保证保护层厚度检测精度就成为钢筋混凝土结构施工过程中必须要加以重视的问题。二、混凝土保护层厚度的定义和作用混凝土保护层是指混凝土构件中，起到保护钢筋避免钢筋直接裸露的那一部分混凝土，从混凝土表面到最外层钢筋（包括箍筋、构造筋、分布筋等）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。保护层最小厚度的规定是为了使混凝土结构构件满足耐久性要求和对受力钢筋有效锚固的要求。混凝土保护层厚度的作用主要有以下三个：1、混凝土结构中，钢筋混凝土是由钢筋和混凝土两种不同材料组成的复合材料，两种材料具有良好的粘结性能是它们共同工作的基础，从钢筋粘结锚固角度对混凝土保护层提出要求，是为了保证钢筋与其周围混凝土能共同工作，并使钢筋充分发挥计算所需强度。2、钢筋裸露在大气或者其他介质中，容易受蚀生锈，使得钢筋的有效截面减少，影响结构受力，因此需要根据耐久性要求规定不同使用环境的混凝土保护层最小厚度，以保证构件在设计使用年限内钢筋不发生降低结构可靠度的锈蚀。3、对有防火要求的钢筋混凝土梁、板及预应力构件，对混凝土保护层提出要求是，为了保证构件在火灾中按建筑物的耐火等级确定的耐火限的这段时间里，构件不会失去支持能力。应符合国家现行相关标准的要求。三、电磁感应检测钢筋保护层厚度原理根据经典电磁学理论，变化的电场和变化的磁场总是交替产生，由近及远地传播，从而形成电磁波。电磁波波速与波长、频率的关系是C=2f,其中波速保持不变。当以电磁波测距时，仪器探头发射并接收电磁波，通过测量电磁波在待测距离上往返传播的时间解算出距离。仪器运用电磁波形的变化规律，包括在一个波长内，波形、波峰、波谷位置、角度、振幅的变化揭示混凝土中钢筋的分布和保护层厚度情况。下图1、2即为测量原理示意图四、影响电磁感应检测精度影响的因素探讨1、钢筋的种类国内钢筋生产厂家众多，所用钢材的铁质材料有差异，钢筋还分为圆钢和带肋钢筋，磁介质系数不同，造成相同直径不同种类钢筋的铁磁质不一样，磁感应曲线不归一化，因此钢筋的种类对检测结果也有一定影响。2、外加磁场根据电磁感应法钢筋探测仪的工作原理，为了保证测量结果的准确性，测试前需避开外加磁场，如发电厂、变电站和电焊机等，同时，当几台仪器同时工作时，仪器间也需保持一定的距离，相关研究表明，仪器间的间距应不小于2m。3、仪器参数的设置在模拟试验中，通过木模上钻孔精确控制钢筋位置，钢筋两端均伸出模板50mm。利用游标卡尺测量钢筋保护层厚度，通过更改钢筋探测仪直径档，观测对检测结果的影响，具体测试结果详见表1。从表中可以看出仪器钢筋设置于实际尺寸相等时，仪器示值为真值，设置值比实际尺寸大或小，仪器示值相应也偏大或偏小。4、混凝土中水泥、骨料及其他掺合料《混凝土中钢筋检测技术规程》jgj/tl52-2008规定，电磁感应法钢筋探测仪不适合含有铁磁性的混凝土，若混凝土中带磁性，则需要对测试结果进行修正。因此，测试前，需确认混凝土中的水泥、骨料及其他掺合料是否带有磁性，如火山灰水泥、带有磁性的骨料等，均影响测试结果。5、分布筋对主筋的影响在预制好的t梁的腹板中，先用仪器探测出分布筋位置，再探测出主筋位置。为了确保位置准确，用直径为6mm的冲击钻在测出钢筋的位置上钻个小孔，同时用深度游标卡尺量出保护层厚度值。试验证明，当仪器在l00mm箍筋之间测主筋保护层厚度时，仪器示值为真值；当仪器在箍筋上方测主筋保护层厚度时，仪器示值偏小。6、检测面的平整度当检测面不平时，仪器示值偏大。特别是在构件浇筑面进行检测时，平整度的影响更为明显，因此在检测悬挑构件表面时，应将检测面先打磨平。7、混凝土中的金属材料当检测区域存在金属预埋件时，也会使仪器示值偏离真值。在检测前，应查看相关图纸，确认检测区域是否存在金属预埋件、铁质水管、电线等。8、仪器电量是否充足磁脉冲感应器的主要原理是：当线圈中通过脉冲电流，产生空间变化的磁场。根据毕奥-萨伐尔-拉普拉斯定律，磁场中任一点的磁感应强度与产生磁场的电流成正比，而与该点离电流的距离成反比。因此，仪器电流是否充足，直接影响检测结果。9、传感器轴线与钢筋轴线的交角通过两点定位出t梁腹板中12的钢筋位置，并作出标记，并钻孔后用深度游标卡尺量出保护层厚度值。当传感器轴线与钢筋轴线平行时，仪器示值为真值；缓慢旋转探测仪，当传感器轴线与钢筋轴线约20°斜角时，仪器示值开始减小，并随着角度的增大，减小的越多。因此，在测试时，传感器轴线应与钢筋轴线保持平行。五、结语经过以上分析，对电磁感应检测混凝土保护层厚度的检测精度产生影响的因素有很多，要想提高检测的精度，在实际检测中，我们不仅要充分了解使用设备的性能，而且还要不断积累经验，采取措施来减少检测误差，从而提供更加准确的保护层厚度数据，保证钢筋混凝土结构的质量。参考文献钟贤雄：《电磁感应法测钢筋混凝土保护层厚度的主要影响因素分析》，《福建建材》，2012年06期杨金权：《影响钢筋保护层厚度检测精度的因素及操作要点》，《广东建材》，2012年04期梁超：《浅淡钢筋保护层