浅谈结构实体钢筋保护层厚度检测

设备与检验
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浅谈结构实体钢筋保护层厚度检测
文/黄杰
摘要:随着我国社会经济的发展,交通等基础设施也得到了迅速的发展,特别是混凝土结构在我国的建筑上广泛的应用,占有非常重要的定位｡同理,钢筋作为混凝土的互补品也发挥着重要的作用｡结构实体钢筋的保护层厚度更是决定着结构的承载力和质量的高低,因此为了保证公路桥梁等混凝土结构的质量和安全,对结构实体钢筋保护层厚度进行检查十分必要｡本文就结构实体钢筋保护层厚度的检测重要性进行分析和探讨,并提出一些可供参考的意见和措施｡
关键词:结构实体；钢筋保护层；厚度检测一､结构实体钢筋保护层厚度检测的重要性
我国传统钢筋分项工程的验收均以隐蔽工程验收作为最后一道检验｡然而,在混凝土的浇筑､振捣过程中,钢筋有可能受到施工干扰而移位｡最常见的就是上部负弯矩钢筋由于施工人员的踩踏而下沉,下部正弯矩钢筋由于垫块不够或分布问题､施工干扰造成移位的现象也时常出现｡
（一）力学角度
由于钢筋混凝土结构的构件主要是由钢筋和混凝土组成的,因此从构件的力学角度来看,钢筋有着较高的抗拉性,而混凝土有着较高的抗压性｡通过钢筋和混凝土的组合能够消除混凝土结构所不具备的强抗拉性,通过钢筋和混凝土的组合能够有效的发挥二者的优势,提高结构实体构件的荷载承受能力｡同时在考虑钢筋混凝土的受力情况时必须要注重钢筋所受的拉应力和混凝土所受的压应力｡所以从力学角度来讲,钢筋混凝土试题结构的构件中钢筋所受的拉应力应该和设计的应力值相符,从而保证钢筋在结构实体中位置的合理,从某种角度上来看,这也是进行结构实体钢筋保护层厚度检测的重要原因｡
（二）钢筋与混凝土的粘结力
钢筋与混凝土之间的粘接力实际上就是通过钢筋和混凝土硬化之后形成的一种相互作用力,一般称为握裹力｡如果结构实体中的钢筋保护层厚度不达标,将难以保证这种相互作用力的有效性｡因此钢筋在混凝土中的保护层必须具有一定的厚度,才能保证混凝土与钢筋之间的握裹力｡
（三）构实体构件的耐久性
结构实体钢筋保护层不仅仅可以产生一定的握裹力,而且还可以有效的防止钢筋锈蚀,保持钢筋的强度和使用寿命｡一般来说,公路桥梁施工中钢筋会受到很多因素的影响,钢筋极易发生氧化作用而生锈,不仅如此,混凝土的谈话和赶紧的电化学反应也会加速钢筋的锈蚀情况,对公路桥梁的施工造成安全威胁,无法保证施工的质量｡
二､结构实体钢筋保护层厚度的检验方法
钢筋保护层厚度的检测方法分破损检测和无损检测两大类｡破损检测一般是剔凿混凝土,然后直接量测｡这种方法直观准确,但是工作强度和工作量很大,效率也很低,检测完还要进行结构的修复,无法满足验收规范按比例较大面积抽查的要求｡这里主要介绍无损检测法｡
（一）检测原理
目前,国内外所使用的钢筋保护层厚度检测仪器多为电磁感应法,即仪器在构件混凝土表面向内部发射电磁波,形成电磁场,混凝土内部的钢筋切割磁感线产生感应电磁场,由于感应电磁场的强度及空间梯度变化与钢筋位置､直径､保护层厚度有关,因此,通过测量感应电磁场的梯度变化,并通过分析处理,就能确定钢筋位置､保护层厚度和钢筋直径等参数｡
（二）检测前的准备工作1.技术培训和学习
现场检测人员除了掌握仪器的操作方法外,还应该熟悉《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015中附录E 的有关规定,具有建筑结构的基础知识,熟悉结构中柱､梁､板的配筋方式,能够现场处理相关问题｡
2.仪器的校准
仪器应该妥善保管,在规定的周期内定期送有资质的单位检定｡而且应该制作标准试件,每次检测出发前和回来后都应进行自检,了解把握仪器的状况,做到有问题及时发现及早处理｡电磁感应法钢筋探测仪的校准｡电磁感应法钢筋探测仪应对钢筋间距､混凝土保护层厚度和公称直径这三个检测项目进行校准,在校准时首先要测试出钢筋的实际轴线位置,并尽可能的精确其厚度值,其次在校准时要记录好钢筋探测仪指示的保护层厚度检测值,从而明确其符合的项目和量程范围及不符合的项目和量程范围;雷达仪的校准｡雷达仪的校准需要对钢筋间距和混凝土保护层厚度这两个项目进行校准工作,在校准过程中必须要避免外界的电磁干扰,其次必须要先校正好试件的介电常数再进行下一步的校准,在外露钢筋两端要采用钢卷尺量测总长度取平均值的方法作为实际平均间距,同理混凝土保护层厚度值同样这样测量,检测值和实际量测值对比后就可以判定是否校准完毕,同时明确使用范围｡
（三）制作相关技术文件和表格
编制相关的程序文件､作业指导书､检测委托单､原始记录､检测报告､仪器运行维护保养记录等技术文件和表格｡原始记录应该包括工程名称､报监编号､楼层､构件名称､轴线编号､设计值､实测值等一系列信息,并且要做到能再现检测现场,便于查找处理问题｡
（四）现场准备工作
确定检测构件和部位,了解现场情况,平整场地,查阅有关图纸,找出相关参数｡
（五）现场检测
目前钢筋保护层厚度检测仪器种类品牌很多,但检测原理基本相同,功能相近,本文以大地华龙钢筋探测仪和HILTI 的FS-10型钢筋探测仪为例介绍检测方法｡
1.参数设定
一般的检测仪器均要设定一定的参数,以获得更精确的测量数据｡其中最主要的参数是钢筋直径｡一般可查阅结构配筋图得到检测部位的钢筋直径｡如果没有可直接查阅的相关资料,可先利用仪器确定一根钢筋的大概位置,然后用探头在钢筋上方沿垂直于钢筋的方向往返各测2次,以测得的最小值作为钢筋直径输入参数｡
2.现场直读式检测
该方法适用于检测构件较少,且要求现场获得检测结果的情况｡在输入参数后,将探头沿所检测钢筋的垂直方向移动,在接近钢筋时,仪器的钢筋保护层厚度数据会随探头的运动而变动,在整个运动过程中,最小的数值即为这根钢筋在该部位的保护层厚度｡有的仪器则在探头完成运动后自动选定该数值｡注意,一般检测仪器只检测与探头运动方向垂直的钢筋,如果在探头的下方有与探头运动方向平行的钢筋(如箍筋),则会影响检测的精确度,所以应该先大概确定这些钢筋的位置,消除不利影响｡
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温度设定，传送带带速设定，以及是使用空气还是氮气。

设定一个回流曲线要考虑的因素有很多，一般包括：所使用的锡膏特性，PCB 板的特性，回流炉的特点等。

（五）锡膏特性与回流曲线的重要关系
锡膏特性决定回流曲线的基本特性。

不同的锡膏由于助焊剂（Flux）有不同的化学组分，因此它的化学变化有不同的温度要求，对回流温度曲线也有不同的要求。

一般锡膏供应商都能提供一个参考回流曲线，用户可在此基础上根据自己的产品特性优化。

（六）再流焊炉主要技术参数
1.温度控制精度(指传感器灵敏度)：应达到±0.1～0.2℃。

2.传输带横向温差：要求土5℃以下。

3.温度曲线测试功能：如果设备无此配置，应外购温度曲
线采集器。

4.最高加热温度：一般为300～350℃，如果考虑无铅焊料或金属基板，应选择350℃以上。

5.加热区数量和长度：加热区数量越多、长度越长，越容易调整和控制温度曲线。

一般中小批量生产选择4～5温区，加热区长度1.8m 左右即能满足要求，无铅焊接应选择7温区以上的炉子。

6.传送带宽度：应根据最大和最宽PCB 尺寸确定。

参考文献:
[1]《高精度视觉贴装设备计算机控制系统》，北京电子工业出版社2009年2月出版，龙绪明主编
[2]《电子组装工艺与设备》，北京电子工业出版社2008年9月出版，曹白杨主编
（作者单位：南京熊猫电子制造有限公司）
（上接第79页）
3.影像记录式扫描检测保护层厚度
对于实体结构中梁类构件等,可以按照影响记录式扫描仪器的检测范围作出一个平板并设计出坐标,同时对检测部位进行检测｡在检测的过程中,需要按照影像记录式扫描仪器的相关提示进行操作,并用探头在检测部位的范围内沿着构件相互垂直的方向依次进行扫描,保证检测过程中能够清楚的表述检测部位,最后扫描仪器通过程序运行能够自动的生成图像｡运用仪器对于板类构件的扫描见此需要在输入相关参数后用探头沿所要检测的钢筋垂直方向直线运动｡然后,将扫描图象输入电脑,运用相关的程序进行计算便可以得到扫描构件内所有钢筋的保护层厚度､直径､位置､钢筋数量等参数｡
4.影响检测精度的因素
构件本身有磁性､所检测部位有被检测钢筋以外的小磁性物质､选择参数与实际不符､检测方法不正确都会影响检测的精度,这就需要在检测过程中积累经验,提高检测人员的综合素质｡
三､结构实体钢筋保护层厚度检测的总结
总而言之,就我国目前的公路桥梁结构实体钢筋保护层的厚度检测技术还不是很成熟,主要存在着技术规程不配套和检测工艺落后的现象,为了保证结构实体钢筋保护层厚度检测的科学有效性必须要提高相关的工艺和方法,这样才能保证公路桥梁施工中的质量和安全｡同时结构实体钢筋保护层的厚度检测需要加强相关方法的操作规范,保证厚度检测的精确,从而避免安全事故的发生｡
参考文献:
[1]潘建勇.浅谈结构实体钢筋保护层厚度检测[J].城乡建设,2010(z1).
[2]黄燕.浅谈结构实体钢筋保护层厚度检测[J].科技风,2013(7):154-154.
[3]罗旋江.浅谈结构实体钢筋保护层厚度检测[J].世界家苑,2014.
(作者单位:南京方园建设工程材料检测中心)。