建筑钢筋保护层厚度检测精度影响因素及操作要点

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　　摘    要：近年来，我国经济的快速发展，各种项目也都如火如荼地展开，建筑业逐渐发展起来。钢筋保护层的厚度及其质量，直接反应了钢筋结构在受力服役过程中性能的高低，因此，为了全面保障钢筋结构可靠有效的使用，需要严格控制钢筋保护层厚度。在对钢筋保护层厚度进行检测的时候，会受到一些因素影响，导致检测数据精度不足，难以合理控制钢筋保护层厚度。基于此，通过分析钢筋保护层的作用及其厚度检测对钢筋混凝土结构产生的影响，深入研究钢筋保护层厚度检测的方法和设备，以及影响检测精度的因素与操作要点。
　　关键词：建筑钢筋保护层厚度;检测精度;影响因素;操作要点
　　1  引言
　　在建筑施工过程中，成本低、坚固耐用且材料来源广泛的钢筋混凝土被人们广泛使用。但是，很多的钢筋混凝土因为病害，导致部分结构的实际使用年限少于设计使用年限。这些病害当中因保护层厚度不足引发的病害最多。正是因为保护层厚度可能显著影响混凝土结构构件的承载力和耐久性，因此保护层厚度检测精度成为结构实体检验过程中必须要予以重视的问题。
　　2  钢筋保护层的作用
　　钢筋保护层就是在钢筋混凝土整体构件当中，对钢筋进行包裹并保护钢筋避免外漏的混凝土部分，即混凝土表面至钢筋表面两者之间最小的距离。钢筋保护层厚度控制最主要的作用表现在3个方面。（1）钢筋混凝土结构是由混凝土和钢筋这两种材料所组成的复合结构，结构当中两种材料实现相互有效的粘结，促使钢筋混凝土结构能够有效构建。基于钢筋自身的粘结锚固，需要设置有效的混凝土保护层，通过设置钢筋保护层厚度，能够确保钢筋以及周围的混凝土相互之间共同发挥作用，并全面发挥出钢筋自身的所需强度。（2）如果钢筋裸露在外，会直接受到大气以及空气当中各种介质的侵蚀，导致钢筋受到腐蚀并生锈，或者导致钢筋自身有效截面变小，对其结构受力产生影响，所以要结合钢筋耐久性需求及其使用的具体环境，规定钢筋保护层的最小厚度，确保设计使用期间的钢筋构件不会因为锈蚀降低自身结构的可靠性。（3）建筑工程中一些钢筋混凝土板、梁及相关预应力构件具有防火性能要求，此时要对钢筋保护层的厚度进行有效控制，确保钢筋构件满足耐火等级要求，在一定耐火限内钢筋构件具有足够的支持能力。
　　3  钢筋保护层厚度检测精度的影响因素
　　3.1  钢筋的疏密程度
　　对钢筋保护层厚度检测精度影响最大的是钢筋疏密程度，在钢筋间距大于钢筋保护层厚度的150%时，钢筋保护层厚度检测精度不会受到相邻钢筋影响，但是在钢筋间距比保护层厚度小时，仪器显示值就会随着钢筋密度的增加而不断偏小。尤其是在钢筋直径相对较小时，一定保护层厚度区间当中具有数量较多且排列较为密集的钢筋，此时仪器的显示值实际偏小程度可能会超过30%，若钢筋属于竖向密集排列，则不会对检测精度产生太大影响。
　　3.2  钢筋与探头两轴线交角
　　钢筋以及探头两者轴线保持平行时，仪器相应显示值较为准确;若两轴线处于45°斜交时，显示值偏大超过10%;两轴线垂直相交时，显示值偏大超过20%。
　　3.3  仪器参数设置
　　仪器设置的钢筋直径等于实际尺寸时，仪器显示值为准确值;设置的钢筋直径超过实际尺寸一倍或者是实际尺寸的50%时，仪器显示值会存在偏大超过10%或者偏小超过10%。
　　3.4  分布钢筋
　　在分布钢筋位置进行主筋保护层厚度检测时，检测数值会存在超过5%的偏小。
　　3.5  探头大小
　　小尺寸探头精度较高，不会受到相邻钢筋过大的影响，适合应用在保护层厚度较小的检测中;大探头适用在保护层厚度相对较大的检测中，稳定性强且检测深度较大。
　　4  钢筋保护层厚度检测方法与设备
　　检测钢筋保护层厚度，通常使用局部开凿和钢筋探测仪普测两者结合的检测方法。针对钢筋探测仪，主要包括雷达法钢筋探测仪和电磁法钢筋探测仪两种，电磁法钢筋探测仪主要包括应用涡流效应和应用电磁感应两种钢筋探测仪[2]。本文主要介绍电磁法钢筋探测仪，该设备主要由主机、探头以及连接线实现组成，其中主机负责向探头发出命令，探头在接收命令之后，发出电磁场，实现和混凝土表面的全面持续性接触，实现扫描动作。在相应磁场当中涵盖了钢筋以及相关金属物体时，磁场线会发生变形，电磁场的强度分布也会在钢筋与其他相关金属干扰下出现改变，探头在探测到相关改变之后，将改变信息进行接收，并向主机输送，主机在接受到相关信息之后，通过模拟的方式或数字方式显示金属物位置。对仪器实际探测到的钢筋及金属物实现适当校准，主机就会显示出钢筋或金属物实际保护层的厚度。
　　5  使用涡流效应的钢筋探测仪进行检测的操作要点
　　为保证混凝土保护层厚度检测精度，检测员应当熟练掌握使用仪器的性能及各种因素对混凝土保护层厚度检测精度的影响程度，避开部分可以规避的影响因素，无法避免的，应根据现场实际做好记录，进行模拟试验予以修正。根据长期检测实践，针对应用涡流效应的钢筋探测仪，在检测前与检测过程中可按照以下10个操作要点进行操作，从而将误差影响降到最低：（1）按照规范规定的程序确定检测的数量和位置。（2）先看施工图，了解要求检测位置的结构断面尺寸、受力方向、钢筋直径、数量、设计保护层厚度。（3）检查检测位置是否存在水管、电线、金属电线套管等导电金属，选择测试断面时需避开它们。（4）检查检测面平整度。当凹凸超过0.5mm时，应进行磨平处理。（5）选择大小合适的探头。保护层厚度小于60mm时选用小探头。保护层厚度大于60mm时选用大探头。（6）根据施工图标示钢筋尺寸设置参数，在检测位置区域进行粗探，畫出钢筋网大致位置。在分布筋间距相对较大中间分布筋影响最小处绘出检测线，沿线详测。（7）检测梁底主筋保护层厚度时，高度重视钢筋密集对检测精度的影响。当检测钢筋根数与施工图不符或无法确定钢筋位置时，除应记录底部、两侧面仪器显示读数外，还应通过两侧面钢筋定位测量计算底面保护层厚度，通过底面钢筋定位测量计算侧面保护层厚度，并将探头底面中心对准梁底边角，通过测量梁底边角至钢筋表面距离及仪器示值最小时与梁底面夹角对各测量值进行验证。其中检测梁底边角至钢筋表面距离时，仪器示值受干扰最小。（8）备好10mm厚的塑料垫板。当保护层厚度小于仪器所能显示的最小数值时，加垫板进行测试，所得数值减去垫板厚度即可。（9）当保护层厚度负偏差超标可能引起结构耐久性严重降低或保护层厚度正偏差超标可能引起结构承载力严重降低及对测试结果有怀疑时，应开凿（微破损）检查核实。（10）仪器使用前后应在标准块上进行校验。
　　6  结语
　　影响钢筋保护层厚度检测精度的因素很多，要提高检测的精度，我们必须在实际检测中积累经验，着重了解使用设备的性能，采取规避和必要的模拟修正去减低影响。从而为决策者提供较为准确的保护层厚度数据。当对对保护层厚度负偏差超标可能引起结构耐久性严重降低或保护层厚度正偏差超标可能引起结构承载力严重降低及对测试结果有怀疑时，开凿检查还是非常必要的。
　　参考文献：
　　[1] 杨金权.影响钢筋保护层厚度检测精度的因素及操作要点[J].广东建材，2017（4）.
　　[2] 夏黎炯.关于一体式钢筋检测仪检验钢筋保护层厚度的探讨[J].中国建材科技，2018（3）.
　　[3] 洪嘉伟.关于电磁感应法检测钢筋保护层厚度影响因素的探讨与分析[J].绿色环保建材，2018（4）.
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