叶宗智
福建省建研工程检测有限公司，福建 福州 350028
钢筋在混凝土结构中主要承受拉力并赋予结构以延性，补偿混凝土抗拉能力低下、容易开裂和脆断的缺陷，因此混凝土中钢筋直接关系到建筑物的结构安全和耐久性［1］。钢筋保护层厚度是指混凝土中钢筋外边缘到混凝土表层的最小实际距离，其中钢筋主要包括纵向受力钢筋、箍筋等。钢筋保护层厚度设计指标主要受钢筋混凝土结构外界环境等级、设计使用年限、所处结构部位等因素影响。
混凝土中钢筋土保护层厚度应适宜，厚度过小时易发生露筋或表层混凝土逐渐剥落，最终导致钢筋锈蚀、强度降低、结构破坏；
厚度过大时混凝土易出现裂缝、刚度下降，最终也会引起结构破坏［2］。因此，钢筋保护层厚度验收是混凝土结构工程施工质量验收的重要内容。
1.1 工作原理
电磁感应法是钢筋保护层厚度常用的检测方法，其主要是根据钢筋对电磁场感应强度来判定钢筋的大小和间距，当仪器探头逐渐接近钢筋时，信号强度逐渐增大［3］。梁、板、悬臂类构件的纵向受力钢筋是钢筋保护层厚度电磁感应法主要检测部位，主要是由于这些部位的钢筋对构件承载力和耐久性影响较大。
1.2 操作要点［4］
检测钢筋保护层厚度电磁感应法检测流程为：检测准备→扫描确定待检钢筋位置→测量钢筋保护层厚度→结果分析，主要操作要点有：
（1）检测准备。根据设计图纸了解钢筋的直径和间距，清除表面突起物或浮灰，确保被测混凝土表面清洁平整，对仪器进行校准，确保运行正常。
（2）确定钢筋位置。沿垂直于粱、板、悬臂类构件测试部位钢筋走向的方向缓慢均匀移动仪器探头，根据信号强弱变化标记出横向钢筋、纵向钢筋、箍筋位置，每根钢筋至少用做3 个标记。
（3）钢筋保护层厚度检测。首先需要依据设计文件设定仪器参数，主要为设计钢筋直径、设计钢筋保护层厚度。参数设定后，即可进行测试，测试操作为：①沿着垂直于被测钢筋轴线的方向移动仪器探头，同时根据与测点钢筋距离的远近，变化移动的速度，离钢筋越近，速度越慢；
②当探头到达测点钢筋位置时，宜在其附近往复多测几次，以提高测试精度。重复测试两次，读数精度为1mm，若两次读数差值超过±1mm，则读数应视为无效，待查明原因改正后再测两次次；
若读数差值仍不满足要求，则应更换电磁感应钢筋探测仪或采用直接法进行检测。
（4）结果分析。检测结果应符合现行国家标准GB50204-2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》和现行行业标准JGJ/T 152-2019《混凝土中钢筋检测技术规程》的相关规定。
2.1 工程概况
福州北站改扩建工程安置地C 地块（安置房）6#楼为地下二层、地上二十八层现浇钢筋混凝土框架剪力墙结构，建筑面积为11792.14m2，2017 年3 月1 日开工。该工程11～16 层梁、板类构件钢筋保护层设计厚度分别为20mm、15mm。
2.2 检测操作流程
采用电磁感应法检测10～16 层共计6 根非悬挑梁、10 根悬挑梁及5 块非悬挑板钢筋保护层厚度。每根非悬挑或悬挑梁类构件测3 条纵向钢筋，共计48 个测点；
每块非悬挑板类构件测6 条纵向钢筋，共计30 个测点。清理待测试部位、校准仪器等准备工作完成后，分别确定了非悬挑梁、悬挑梁、非悬挑板中钢筋位置。非悬挑梁底排纵向钢筋测点位置如图1 所示，每个测点相距200mm，钢筋保护层厚度扫描由S1 向S3 进行，如图2 所示。图3 和图4、图5 和图6 分别为悬挑梁顶排、楼板底排构件纵向钢筋保护层测点位置及扫描方向。
图1 非悬挑梁底排纵向钢筋保护层测点位置
图2 非悬挑梁底排纵向钢筋扫描测试方向
图3 悬挑梁顶排纵向钢筋保护层测点位置
图4 悬挑梁顶排纵向钢筋扫描测试方向
图5 楼板底排纵向钢筋保护层厚度测点位置
图6 楼板底排纵向钢筋扫描测试方向
分别取非悬挑梁、悬挑梁、非悬挑板某一构件的测试数据，如表1 所示。由表可知，虽然所检钢筋保护层厚度大于设计值，但都在允许范围内，所以该三个构件的钢筋保护层厚度合格。在48 个梁构件钢筋保护层厚度测点中，有44 个测点合格，合格点率为91.7%；
在30 个板构件钢筋保护层厚度测点中，有28个测点合格，合格点率为93.3%，因此所检构件钢筋保护层厚度合格。
表1 代表性非悬挑梁、悬挑梁、非悬挑板构件的钢筋保护层厚度测试结果
钢筋保护层厚度测试精度主要会受钢筋间距、仪器精确度、混凝土饰面层等因素影响。钢筋间距反应了钢筋布置的疏密程度，钢筋间距越小，信号干扰程度就越大，检测精度就越低；
当钢筋间距大于钢筋保护层设计厚度的150%时，能大大降低信号干扰造成的测试偏差。钢筋直径等仪器参数偏差会对精确度产生较大影响，设置偏大时检测结果会偏大，设置偏小时检测结果会偏小［5-6］。此外，混凝土饰面层的平整度也会对测试精度产生影响，应确保清洁平整。为提高检测精度，应先查阅设计图纸，了解所测构件中钢筋种类、直径、设计厚度和排列方式，宜避免测点布置在钢筋排列较为密集部位；
测试前应充分预热仪器，并校准，精确设置钢筋直径等参数；
当保护层厚度设计值小于仪器最小示值时，可在探头下附加垫块［5］。当认为相邻钢筋对检测结果有影响，或钢筋实际根数、位置与设计有较大偏差，应将用直接法测量钢筋保护层厚度，进行验证。
钢筋混凝土结构耐久性会受钢筋保护层厚度影响。采用电磁感应法测试钢筋保护层厚度时，应先确定钢筋位置，合理选定测点，再在探测面上移动探头进行测试。为确保检测精度，测点布置应避开钢筋布置密集部位，同时按设计参数设定仪器检测参数。
猜你喜欢电磁感应保护层测点基于CATIA的汽车测点批量开发的研究与应用汽车实用技术(2021年10期)2021-06-04千姿百态说电磁 历久弥新话感应——遵循“三步法”，搞定电磁感应综合题中学生数理化(高中版.高考理化)(2020年11期)2020-12-14某废钢渣车间落锤冲击振动特性研究中国环保产业(2019年10期)2019-11-21钢筋保护层厚度检测有关问题探讨建材发展导向(2019年11期)2019-08-24聚焦动量观点在电磁感应中的应用中学生数理化(高中版.高考理化)(2019年3期)2019-04-25电磁感应在生活中的应用电子制作(2018年14期)2018-08-21寻找空气保护层小学科学(学生版)(2018年1期)2018-01-31抓“四量”破电磁感应综合题お中学物理·高中(2016年8期)2016-08-08近距离煤层群上保护层保护范围的数值模拟中国煤炭(2016年9期)2016-06-15基于因果分析的保护层分析技术研究油气田环境保护(2015年4期)2015-12-28