本文主要詳細(xì)介紹了在混凝土保護(hù)層厚度檢測中，影響其檢測精度的主要因素，闡述了在工程檢測過程中鋼筋保護(hù)層厚度檢測精度的操作要點，以下僅供檢測工作中的工程現(xiàn)場借鑒。

一.概述

相對于現(xiàn)階段下的建筑工程中，鋼筋混凝土因具有成本低廉、堅固耐用且材料來源廣泛，混凝土抗壓強(qiáng)度高，鋼筋抗拉性能好等優(yōu)點而被普遍采用。加上鋼筋與混凝土之間具有很好的黏結(jié)力和相近的熱膨脹系數(shù)，混凝土能對鋼筋起到很好的保護(hù)作用，兩者的結(jié)合具有良好的工作性能和耐久性能，成為現(xiàn)代建筑材料的重要組成部分。然而，不少鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)由于病害原因，實際使用壽命遠(yuǎn)少于設(shè)計年限，其中又以保護(hù)層厚度偏差引起的病害zui為常見。

二.混凝土保護(hù)層厚度的定義和作用

混凝土保護(hù)層厚度是指鋼筋表面與混凝土表面間的zui小距離。它的作用主要有兩個：一是使受力鋼筋與握裹層混凝土之間有足夠的黏結(jié)力，以保證混凝土與鋼筋協(xié)調(diào)工作；二是保護(hù)鋼筋在結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限內(nèi)避免因外界有害介質(zhì)的侵襲而遭到破壞。混凝土保護(hù)層必須達(dá)到一定厚度才能起到應(yīng)有的作用。國家及行業(yè)技術(shù)規(guī)范都對不同類型鋼筋混凝土保護(hù)層zui小厚度做了明確規(guī)定。

三.混凝土保護(hù)層對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的影響

混凝土保護(hù)層厚度不足，外界有害介質(zhì)容易穿透保護(hù)層到達(dá)鋼筋表面，造成鋼筋銹蝕膨脹，混凝土順筋開裂，甚至崩裂脫落,進(jìn)而加速鋼筋銹蝕破壞。沿海地區(qū)因混凝土保護(hù)層厚度不足引起的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)破壞速度比內(nèi)陸地區(qū)快得多。

正是由于上述原因，交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《海港工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范》(JTJ275―2000)比國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50204-2015)對混凝土保護(hù)層厚度zui小值提出更高的要求。

混凝土保護(hù)層越厚，對結(jié)構(gòu)耐久性越有利，但在結(jié)構(gòu)截面尺寸不變的條件下，會使構(gòu)件有效截面尺寸減小，承載力降低。因此施工過程中要嚴(yán)格按設(shè)計圖紙要求制作鋼籠架，混凝土保護(hù)層太薄太厚都會造成重大安全事故?！痘炷两Y(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50204-2015)對保護(hù)層厚度允許偏差值做了嚴(yán)格規(guī)定:板類的鋼筋保護(hù)層厚度的允許偏差值為(+8 mm， -5 mm)、梁類的允許偏差值為(+10mm，-7 mm)

四.混凝土保護(hù)層厚度檢測

1. 檢測方法及檢測設(shè)備　　

混凝土保護(hù)層厚度檢測可采用鋼筋探測儀普測(非破損)和局部開鑿(微破損)相結(jié)合的方法。鋼筋探測儀有電磁法鋼筋探測儀和雷達(dá)法鋼筋探測儀兩種，前者又分為應(yīng)用電磁感應(yīng)的鋼筋探測儀和應(yīng)用渦流效應(yīng)的鋼筋探測儀。

電磁法鋼筋探測儀通常由探頭、主機(jī)和連接線組成。探頭接受主機(jī)命令，產(chǎn)生電磁場，與混凝土表面持續(xù)接觸并進(jìn)行掃描。當(dāng)混凝土中的鋼筋和其它金屬物體位于該磁場時，磁力線變形，鋼筋和其它金屬所產(chǎn)生的干擾導(dǎo)致電磁場強(qiáng)度分布改變，被探頭探測到并接收輸送回主機(jī)，主機(jī)以模擬方式或數(shù)字方式顯式金屬物位置。適當(dāng)校準(zhǔn)儀器所測金屬物和混凝土，主機(jī)即顯示鋼筋(金屬物)保護(hù)層厚度。

2. 檢測精度的影響因素

影響混凝土保護(hù)層厚度檢測精度的因素主要有：　　

　?。?）鋼筋疏密程度原理。鋼筋疏密程度決定保護(hù)層厚度檢測的精度，當(dāng)鋼筋間距大于1.5倍保護(hù)層厚度時，相鄰鋼筋對保護(hù)層厚度檢測精度沒有影響?！　?/p>

當(dāng)鋼筋間距小于保護(hù)層厚度時，鋼筋越密，儀器示值偏小越多。特別是鋼筋直徑較小，在相當(dāng)保護(hù)層厚度范圍內(nèi)多根鋼筋密集排列時，儀器示值偏小可達(dá)30%以上。但深度方向密集排列鋼筋對保護(hù)層厚度檢測精度影響相對較小。

　?。?）探頭軸線與鋼筋軸線交角。探頭軸線是否與鋼筋軸線平行對混凝土保護(hù)層厚度檢測精度影響也很大。探頭軸線與鋼筋軸線平行時，儀器示值為真值。探頭軸線與鋼筋軸線45°斜交時，示值偏大10%以上。探頭軸線與鋼筋軸線垂直時，示值偏大20%以上。

　?。?.）儀器參數(shù)設(shè)置。儀器參數(shù)設(shè)置是否準(zhǔn)確對混凝土保護(hù)層厚度檢測精度影響較大。儀器鋼筋直徑設(shè)置與實際尺寸相等時，儀器示值為真值。設(shè)置值比實際尺寸大一倍或小一半時，儀器示值相應(yīng)偏大或偏小10%以上。

　?。?）與主筋垂直的分布鋼筋。當(dāng)探頭置于分布鋼筋上檢測主筋保護(hù)層厚度時，儀器示值偏小5%以上。

　?。?）探頭大小。探頭尺寸小，受相鄰鋼筋影響小，精度高，但當(dāng)保護(hù)層厚度較大時，儀器示值不如探頭尺寸大的穩(wěn)定，可檢測深度小于大探頭。

　?。?）檢測面平整度。當(dāng)檢測面不平時，儀器示值偏大。

　　（7）其它金屬材料。當(dāng)檢測區(qū)域存在水管、電線、金屬電線套管等導(dǎo)電金屬時，也會改變儀器的正常讀數(shù)，使儀器示值偏小。

3. 渦流效應(yīng)的鋼筋探測儀檢測操作要點

為保證混凝土保護(hù)層厚度檢測精度，測試人員應(yīng)當(dāng)熟練掌握自己使用儀器的性能及各種因素對混凝土保護(hù)層厚度檢測精度的影響程度，規(guī)避部分可以規(guī)避的影響因素，無法規(guī)避的，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實際做好記錄，進(jìn)行模擬試驗予以修正。根據(jù)長期檢測實踐，針對應(yīng)用渦流效應(yīng)的鋼筋探測儀，在檢測前與檢測過程中可按照下列操作要點進(jìn)行操作：

　?。?）按照規(guī)范規(guī)定的程序確定檢測的數(shù)量和位置。

　　（2）閱讀施工圖，掌握檢測位置結(jié)構(gòu)斷面尺寸、受力方向、鋼筋直徑、數(shù)量、設(shè)計保護(hù)層厚度。

　?。?）調(diào)查檢測位置是否存在水管、電線、金屬電線套管等導(dǎo)電金屬,選擇測試斷面時需避開它們。

　　（4）檢查檢測面平整度。當(dāng)凹凸超過0.5mm時,應(yīng)進(jìn)行磨平處理。

　?。?）選擇大小合適的探頭。保護(hù)層厚度小于60 mm時選用小探頭。保護(hù)層厚度大于60 mm時選用大探頭。

　?。?）根據(jù)施工圖標(biāo)示鋼筋尺寸設(shè)置參數(shù)，在檢測位置區(qū)域進(jìn)行粗探，畫出鋼筋網(wǎng)大致位置。在分布筋間距相對較大中間分布筋影響zui小處繪出檢測線，沿線詳測。

　?。?）測定梁底主筋保護(hù)層厚度時，高度重視鋼筋密集對檢測精度的影響。當(dāng)測定鋼筋根數(shù)與施工圖不符或無法確定鋼筋位置時，除應(yīng)記錄底部、兩側(cè)面儀器顯示讀數(shù)外，還應(yīng)通過兩側(cè)面鋼筋定位測量計算底面保護(hù)層厚度，通過底面鋼筋定位測量計算側(cè)面保護(hù)層厚度，并將探頭底面中心對準(zhǔn)梁底邊角，通過測量梁底邊角至鋼筋表面距離及儀器示值zui小時與梁底面夾角對各測量值進(jìn)行驗證。其中測量梁底邊角至鋼筋表面距離時，儀器示值受干擾zui小。

　?。?）備好10 mm厚塑料墊板。當(dāng)保護(hù)層厚度小于儀器所能顯示的zui小數(shù)值時，加墊板進(jìn)行測試，所得數(shù)值減去墊板厚度即可。

　　（9）當(dāng)保護(hù)層厚度負(fù)偏差超標(biāo)可能引起結(jié)構(gòu)耐久性嚴(yán)重降低或保護(hù)層厚度正偏差超標(biāo)可能引起結(jié)構(gòu)承載力嚴(yán)重降低及對測試結(jié)果有懷疑時，應(yīng)開鑿(微破損)檢查核實。

　?。?0）儀器使用前后應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)塊上進(jìn)行校驗。

總結(jié)

1.混凝土保護(hù)層承擔(dān)著使受力鋼筋與握裹層混凝土之間有足夠的黏結(jié)力、保證混凝土與鋼筋協(xié)調(diào)工作、保護(hù)鋼筋免遭外界有害介質(zhì)侵襲破壞的重要責(zé)任。

2.保護(hù)層厚度檢測可以發(fā)現(xiàn)其質(zhì)量缺陷，以便及時采取補(bǔ)救措施。

3.混凝土保護(hù)層厚度檢測精度的影響因素很多，采取規(guī)避和必要的模擬修正，可以為決策者提供較為準(zhǔn)確的保護(hù)層厚度數(shù)據(jù)。

4.對保護(hù)層厚度負(fù)偏差超標(biāo)可能引起結(jié)構(gòu)耐久性嚴(yán)重降低或保護(hù)層厚度正偏差超標(biāo)可能引起結(jié)構(gòu)承載力嚴(yán)重降低及對測試結(jié)果有懷疑時，開鑿(微破損)檢查非常必要。

5.保護(hù)層厚度負(fù)偏差引起的結(jié)構(gòu)損害程度不隨結(jié)構(gòu)截面尺寸或外界荷載的變化而改變。保護(hù)層厚度正偏差引起的結(jié)構(gòu)損害程度卻與結(jié)構(gòu)截面尺寸或外界荷載的大小關(guān)系密切?，F(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)對保護(hù)層厚度正負(fù)偏差允許值均以數(shù)值表示。當(dāng)截面尺寸不大時，混凝土保護(hù)層太厚可能產(chǎn)生嚴(yán)重后果。