钢筋保护层厚度检测精度影响因素及操作要点

钢筋保护层厚度检测精度影响因素及操作要点

 郑夷洲

深圳市金众工程检验检测有限公司

摘要：钢筋混凝土结构具有较强的耐久性，在建筑施工中被广泛使用。然而，该结构容易受到损害，影响使用效果。对钢筋保护层进行简述，根据保护层厚度与混凝土结构的关系和保护层检测精度影响因素，对保护层评定标准和设备操作进行了分析。

关键词：钢筋保护层；厚度检测；精度影响因素；操作要点

钢筋混凝土保护层应用效果与厚度直接相关。所以保证检测精度，保证保护层厚度在控制范围内，进而提高建筑使用寿命。所以必须做好混凝土质量控制工作，保证钢筋保护层的厚度达到设计标准，保证混凝土稳定。

1钢筋保护层简述

钢筋保护层是指最外层钢筋外侧缘到混凝土表层的间距，也就是由箍筋外侧缘到混凝土表层的间距[1]。明确规定了钢筋保护层主筋和混凝土面间距等有关参数。钢筋保护层的功能如下：第一，钢筋混凝土是一种以混凝土和钢筋为主的复合结构。二者间的良好结合也促进了钢筋砼结构的高效连接。同时，采用钢筋保护层，可以充分发挥钢筋本身的强度。第二，考虑到钢筋的耐用性和特定的应用环境，确定了最小的钢筋保护层厚度，从而保证在设计使用过程中，不会因为腐蚀而影响整个结构的可靠性。第三，采用钢筋保护层，可保证各构件的防火性能达到相应的防火标准，即在规定的防火极限范围之内。通过以上的分析，可以看出，钢筋保护层的布置可以起到很大的作用。为保证钢筋在使用中的实际质量，有关文件都对不同工况下的钢筋砼构件的保护层厚度进行了详细地规定，以便为工程单位提供参考，同时也是检验钢筋砼结构是否达到规范的一个重要指标。

2钢筋保护层厚度对于钢筋混凝土结构产生的影响分析探讨

以上分析可以很好地解释钢筋保护层的功能。由此可以看出，当钢筋砼保护层的厚度不能达到实际的施工要求时，会使有害的外部介质通过保护层侵入内部。导致钢筋腐蚀的情况十分严重。另外，如果保护层的厚度不够，会引起混凝土的裂缝，从而对整体结构的稳定产生不利的影响。甚至使建筑结构受到破损。与内地相比，沿海地区的钢筋砼结构受到的破坏速率要大得多，因此，如何有效地控制钢筋砼保护层的厚度是十分重要的。随着加固层厚度的增大，构件的耐久性、耐火能力和应力结合强度也相应提高。但要注意的是，钢筋保护层的厚度不一定要大，如果厚度太大，则会造成相应的构件在受力后出现较大的裂缝，从而严重地影响到实际应用[2]。同时，厚的保护层也会带来巨大的经济损失。但如果钢筋保护层的厚度太低，很可能会削弱混凝土对钢筋的包覆性能，从而影响以后的应力转移，从而导致结构的抗力达不到设计规范的要求。另外，钢筋保护层的厚度太低也会对混凝土结构的耐用性和实际寿命产生一定的影响，同时也会加速钢筋的腐蚀。从以上的分析可以看出，对钢筋保护层的要求是非常高的，如果太薄或太厚，就会导致结构的稳定性和安全问题，因此，在设计时，必须严格按照规范来确定钢筋保护层的厚度。

3影响钢筋保护层厚度检测精度的原因分析

目前用于钢筋保护层厚度的测量仪器和有关技术手段都有其不足之处。从而极大地影响了最后的检测准确率。而测量的准确性是决定后续保护层厚度的一个重要指标。因此在下文中，就这些影响因素进行了详细地分析。据此，可以更好地制订出钢筋保护层的评定标准，为实际施工中的钢筋厚度计算提供依据。表1为钢筋混凝土保护层最小厚度

3.1钢筋与探头两轴线交角

在进行钢筋保护层厚度检测时，所采用的仪器信号传感器的位置与钢筋所在的水平方向是否平行，直接关系到钢筋保护层厚度的最终检测结果。在所处的直线和平面呈现出平行状态时，所获得的检测值是比较精确的。而如果信号传感器所处的直线与钢筋所处的平面有一定的角度，则会产生很大的误差。这种情况持续下去，必然会对钢筋砼结构的耐久性和稳定性产生一定的影响。为了保证测量结果的精度，应保证信号传感器的位置与钢筋所处的平面平行[3]。

3.2钢筋的疏密程度

在影响钢筋保护层厚度测量精度的诸多因素中，最突出的是钢筋密度。结果表明：当钢筋间距超过保护层厚度150%时，其检测精度不受邻近钢筋的影响。同时还表明，如果钢筋间距比保护层薄的话，测量值会有一定的误差。当钢筋密度增大时，由试验设备所显示的数值会降低。在试验中发现，在测试钢筋保护层厚度区间内存在较多、分布较密的钢筋时，该仪器所能得到的数据较小。如果采用垂直密度分布的钢筋，其检测精度不会有很大的影响。

3.3仪器参数设置

钢筋保护层厚度的测量要采用相应的设备，其检测结果的精度还取决于设备的参数。在检测装置内的钢筋直径与实际工程中的钢筋直径是一致的情况下，测量值比较精确。相反，如果安装的直径与实际使用的钢筋不一样，那么最后的测试结果也会因两者的差异而有所差异。

3.4探头大小

探头的大小对检测的准确性有很大的影响。小型的探头具有很高的精确度，而且不会被邻近的钢筋所干扰。在实际检测中，采用小型的探头进行钢筋保护层的检测。而对于大直径钢筋保护层的检测，则应采用大型的探头，这是因为大探头检测的深度比较大

[4]。

3.5检测面的平整度

在检测钢筋保护层厚度时，如果被测表面是平坦的，则可以得到更准确的检测结果；如果被测表面不平坦，测量值就会有很大的偏差。

3.6导电金属干扰

在波形区域，当探测区域含有金属丝、水管等导体时，会导致测量结果的严重偏离。

3.7钢筋分布

在检测主筋保护层厚度时，被测钢筋的位置会对测试结果产生一定的影响，从而导致误差，一般情况下，会有5%左右的误差。

4钢筋保护层厚度检测相关技术分析

目前，国内外常用的钢筋保护层厚度检测技术有电磁感应和雷达探测两大类。首先，对电磁感应进行分析，在实际检测中，将探头放置在混凝土结构的表面，然后将电磁波发射到混凝土构件的内部，形成一个磁场，而钢筋内部则通过切割磁感线，形成感应电磁场。通过对钢筋直径和保护层厚度与感应电场强度和梯度变化的关系进行分析，并对被测钢筋进行了标定，最后能得到钢筋的位置、保护层厚度等参数。而雷达探测法，首先利用雷达天线发射电磁波，然后再与钢筋接触面进行反射，然后在混凝土上安装一个天线，利用接收到的电磁波，实现对波形的实时监测。在钢筋混凝土中，电磁感应法和雷达探测法都是重要的检测手段，除了保护层的厚度，还可以测量钢筋的位置、直径等。

5钢筋保护层的质量要求及相关评定标准简要分析

5.1行业标准规定

通过对有关行业标准的分析，可以看出，在建筑行业实施标准中，混凝土结构工程施工质量验收规范中，对板、梁类结构的钢筋防护层厚度进行了明确地评定。

5.1.1水利水电工程

目前，在水利水电工程质量验收和评定中，对钢筋保护层的检测是一个重要的控制项目，必须满足有关规范的具体要求和判定标准。表2为钢筋保护层规范的具体要求。

5.1.2交通（公路）工程

目前，在公路质量检测中，对桥梁工程钢筋分装分项工程中的钢筋防护层的实际检测标准也有相应的规范。

5.2质量标准比较与分析

通过对有关质量标准的分析，得出了不同程度的保护层厚度容许偏差规律。在运输、施工过程中，它们的作用位置和受力特征并无明显差别。分别确定了钢筋防护层的容许偏差，同类构件的规范要求基本上是一样的。在标准规范中，不同行业对钢筋保护层厚度的检测与检查频率是有区别的。在水利工程中，对混凝土构件进行实体检测时，必须对钢筋保护层的厚度进行重点检查。

6合理使用检测设备

6.1检测设备情况

通常使用的检测方法是钢筋探测仪检测和局部破损检测。钢筋探测仪分为电磁探测仪和雷达探测仪，其工作原理是利用电磁感应和涡流作用来检测钢筋的位置，并通过检测钢筋保护层的厚度。目前国内使用最多的是高铁建智博联、海创高科、康科瑞钢筋测定仪等。现阶段，国外主要采用瑞典HILTIPS、瑞士PROFOMETER钢筋保护层检测设备。在购买设备时，应注重测量的精度和范围能否达到被测结构的需要。

6.2检测设备主要配置

钢筋保护层检测设备的主体结构为主机、探头信号线路等。目前大部分设备的操作系统软件都已经具备了存贮的功能，无须逐个记录数据接口就可以进行现场检测。有些仪器是便携式的，由探头和小车组成，体积很小，方便携带。

6.3国产设备与进口设备的主要性能对比

国产高铁极CTJ-RBL和进口瑞士PROFOMETER6在国内外的应用较为广泛。通过对实体检测设备的对比，发现进口设备的检验精度总体上优于国内设备，而且性能较为稳定，而进口设备的量程也更宽。但是，进口检测设备的采购成本也很高。现在瑞士PROFOMETER的采购价格约为50，000元；瑞典HILTIPS的采购价格为2-30，000元；国内的检测设备采购价格一般为10，000元。因此，施工单位可以采用国内优质的设备进行自检，由第三方检验机构进行工程验收或进行质量仲裁时，采用进口设备。

6.4设备校准

自校用的校准块在市场上的售价一般都是2000元左右。介质材料主要是由塑料、玻璃等非磁性材料制成，在工地上也可选用优质瓷砖、小型混凝土预制板等。这种材料的厚度与混凝土结构的防护层厚度相近。校正值可以参考在已知位置直接测得的实际值来标定仪表所测的保护层，之后实际测试时，都要用这个校正值进行数值校正。下图为保护层校准块。

为保护层校准块

6.5设备适用范围

可用于检测建筑结构的钢筋保护层厚度，以及钢筋直径和钢筋间距；它还可以应用于钢筋工程的自检，隐蔽工程验收，钻孔钢筋定位，电线电缆探测，金属管及金属预埋件的探测，不适合于钢筋密集、混凝土材料中含有大量铁磁成分的混凝土结构，以及对探测部件附近的强交变电磁场和其他对检测装置电磁感应有很大影响的保护层厚度的探测。

结束语：

综上所述，为了保证钢筋保护层厚度检测精度，要深入了解相关理论，结合实践检测归纳检测方法，进而对检测工作进行完善。

参考文献：

[1]李涛.钢筋保护层检测技术在建筑工程实体检测中的应用[J].中国住宅设施,2022(04):118-120.

[2]郝丽媛.钢筋保护层厚度测量不确定度的评定[J].江苏建材,2021(06):49-51.

[3]林晟野.钢筋保护层厚度检测精度影响因素及操作要点分析[J].居业,2021(10):162-163.

[4]苏文木.建筑工程实体检测中钢筋保护层检测技术分析[J].江西建材,2021(05):24-25.