本文主要详细介绍了在混凝土保护层厚度检测中,影响其检测精度的主要因素,阐述了在工程检测过程中钢筋保护层厚度检测精度的操作要点,以下仅供检测工作中的工程现场借鉴。

一.概述

相对于现阶段下的建筑工程中,钢筋混凝土因具有成本低廉、坚固耐用且材料来源广泛,混凝土抗压强度高,钢筋抗拉性能好等优点而被普遍采用。加上钢筋与混凝土之间具有很好的黏结力和相近的热膨胀系数,混凝土能对钢筋起到很好的保护作用,两者的结合具有良好的工作性能和耐久性能,成为现代建筑材料的重要组成部分。然而,不少钢筋混凝土结构由于病害原因,实际使用寿命远少于设计年限,其中又以保护层厚度偏差引起的病害最为常见。

二.混凝土保护层厚度的定义和作用

混凝土保护层厚度是指钢筋表面与混凝土表面间的最小距离。它的作用主要有两个:一是使受力钢筋与握裹层混凝土之间有足够的黏结力,以保证混凝土与钢筋协调工作;二是保护钢筋在结构设计使用年限内避免因外界有害介质的侵袭而遭到破坏。混凝土保护层必须达到一定厚度才能起到应有的作用。国家及行业技术规范都对不同类型钢筋混凝土保护层最小厚度做了明确规定。

三.混凝土保护层对钢筋混凝土结构的影响

混凝土保护层厚度不足,外界有害介质容易穿透保护层到达钢筋表面,造成钢筋锈蚀膨胀,混凝土顺筋开裂,甚至崩裂脱落,进而加速钢筋锈蚀破坏。沿海地区因混凝土保护层厚度不足引起的钢筋混凝土结构破坏速度比内陆地区快得多。

正是由于上述原因,交通部行业标准《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》(JTJ275―2000)比国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015)对混凝土保护层厚度最小值提出更高的要求。

混凝土保护层越厚,对结构耐久性越有利,但在结构截面尺寸不变的条件下,会使构件有效截面尺寸减小,承载力降低。因此施工过程中要严格按设计图纸要求制作钢笼架,混凝土保护层太薄太厚都会造成重大安全事故。《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015)对保护层厚度允许偏差值做了严格规定:板类的钢筋保护层厚度的允许偏差值为(+8 mm, -5 mm)、梁类的允许偏差值为(+10mm,-7 mm)

四.混凝土保护层厚度检测

1. 检测方法及检测设备  

 

混凝土保护层厚度检测可采用钢筋探测仪普测(非破损)和局部开凿(微破损)相结合的方法。钢筋探测仪有电磁法钢筋探测仪和雷达法钢筋探测仪两种,前者又分为应用电磁感应的钢筋探测仪和应用涡流效应的钢筋探测仪。

电磁法钢筋探测仪通常由探头、主机和连接线组成。探头接受主机命令,产生电磁场,与混凝土表面持续接触并进行扫描。当混凝土中的钢筋和其它金属物体位于该磁场时,磁力线变形,钢筋和其它金属所产生的干扰导致电磁场强度分布改变,被探头探测到并接收输送回主机,主机以模拟方式或数字方式显式金属物位置。适当校准仪器所测金属物和混凝土,主机即显示钢筋(金属物)保护层厚度。

 

2. 检测精度的影响因素

影响混凝土保护层厚度检测精度的因素主要有:  

  (1)钢筋疏密程度原理。钢筋疏密程度决定保护层厚度检测的精度,当钢筋间距大于1.5倍保护层厚度时,相邻钢筋对保护层厚度检测精度没有影响。  

当钢筋间距小于保护层厚度时,钢筋越密,仪器示值偏小越多。特别是钢筋直径较小,在相当保护层厚度范围内多根钢筋密集排列时,仪器示值偏小可达30%以上。但深度方向密集排列钢筋对保护层厚度检测精度影响相对较小。

  (2)探头轴线与钢筋轴线交角。探头轴线是否与钢筋轴线平行对混凝土保护层厚度检测精度影响也很大。探头轴线与钢筋轴线平行时,仪器示值为真值。探头轴线与钢筋轴线45°斜交时,示值偏大10%以上。探头轴线与钢筋轴线垂直时,示值偏大20%以上。

  (3.)仪器参数设置。仪器参数设置是否准确对混凝土保护层厚度检测精度影响较大。仪器钢筋直径设置与实际尺寸相等时,仪器示值为真值。设置值比实际尺寸大一倍或小一半时,仪器示值相应偏大或偏小10%以上。

  (4)与主筋垂直的分布钢筋。当探头置于分布钢筋上检测主筋保护层厚度时,仪器示值偏小5%以上。

  (5)探头大小。探头尺寸小,受相邻钢筋影响小,精度高,但当保护层厚度较大时,仪器示值不如探头尺寸大的稳定,可检测深度小于大探头。

  (6)检测面平整度。当检测面不平时,仪器示值偏大。

  (7)其它金属材料。当检测区域存在水管、电线、金属电线套管等导电金属时,也会改变仪器的正常读数,使仪器示值偏小。