關于電磁感應法檢測鋼筋保護層厚度影響因素的探討與分析

洪嘉偉

廈門市工程檢測中心有限公司

關于電磁感應法檢測鋼筋保護層厚度影響因素的探討與分析

洪嘉偉

廈門市工程檢測中心有限公司

鋼筋混凝土結構已成為現代建筑工程中的主要結構形式。而鋼筋混凝土結構中的鋼筋保護層厚度已成為混凝土結構工程施工質量強制性驗收的檢測內容之一。電磁感應法作為非破損法，有著便捷、快速的優點，已被廣泛應用在鋼筋保護層厚度中。但是非破損方法的缺點也較為明顯，就是在檢測過程中，容易被某些因素影響，導致檢測精度產生偏差。本文通過分析電磁感應法檢測鋼筋保護層厚度的影響因素，從而提高鋼筋保護層厚度的檢測精度。

電磁感應法；鋼筋保護層厚度；鋼筋直徑；影響因素

1 前言

在現行的《混凝土結構設計規范》(GB 50010-2010)中，鋼筋保護層厚度定義為最外層鋼筋的外緣（包括箍筋、構造筋、分布筋等）至混凝土表面的距離。鋼筋保護層厚度不宜過大也不宜過小。如果鋼筋保護層過小，就是鋼筋過分靠近受拉區一側，一方面容易造成鋼筋露筋或鋼筋受力時表面混凝土剝落；另一方面隨著時間的推移，表面的混凝土將逐漸碳化，用不了多久，鋼筋外混凝土就失去了保護作用，從而導致鋼筋銹蝕，斷面減小，強度降低，鋼筋與混凝土之間失去粘結力，構件整體性受到破壞，嚴重時還會導致整個結構體系的破壞。

如果鋼筋保護層也不宜過大，如果鋼筋保護層太大，會出現混凝土裂縫、剛度下降,甚至倒塌。因此準確的檢測鋼筋保護層厚度顯得尤為重要。

2 電磁感應法檢測鋼筋保護層厚度的幾個影響因素

2.1 鋼筋直徑對鋼筋保護層厚度的影響

在工程檢測中，鋼筋保護層厚度開始檢測之前，應依據相關的圖紙，找出被測試部位的配筋，并在鋼筋位置測定儀中設置好對應的鋼筋直徑。如果鋼筋直徑設置錯誤，鋼筋保護層厚度的檢測結果是否會受影響呢？通過下面試驗進行分析。

2.1.1試驗儀器及模擬試件

試驗儀器采用鋼筋位置測定儀（型號：DJGW-1A）；游標卡尺；模擬試件中的鋼筋選用HRB335螺紋鋼，直徑范圍8mm～20mm，采用C25混凝土成型。模擬試件成型后，鋼筋埋置在校準試件中，兩端露出試件，長度為51mm。試件表面平整，鋼筋軸線平行于試件表面，且同一鋼筋外露端軸線至試件同一表面的垂直距離差在0.5mm之內。所成型試件符合《混凝土中鋼筋檢測技術規程》（JGJ/T 152-2008）的技術要求。

2.1.2試驗過程

第一次試驗，采用游標卡尺測試模擬試件中，鋼筋外露的兩端至混凝土表面的距離并記錄，取平均值；然后采用鋼筋位置測定儀設定好正確的鋼筋直徑后，按鋼筋順序依次掃描，每一種保護層厚度掃描兩次，取平均值。試驗數據見匯總表。

第二次試驗，將鋼筋位置測定儀中的鋼筋直徑設置比正確的鋼筋直徑大一個規格后，按第一次試驗方法進行試驗。試驗數據見匯總表。

第三次試驗，將鋼筋位置測定儀中的鋼筋直徑設置比正確的鋼筋直徑小一個規格后，按第一次試驗方法進行試驗。試驗數據見匯總表。

試驗數據匯總表：

試驗一試驗二試驗三鋼筋直徑（mm）游標卡尺測量值（mm）鋼筋位置測定儀測量值（mm）鋼筋直徑（mm）鋼筋位置測定儀設定直徑（mm）鋼筋位置測定儀測量值（mm）鋼筋直徑（mm）鋼筋位置測定儀設定直徑（mm）鋼筋位置測定儀測量值（mm）8 18.1 2 18 8 10 19 8 6 1 7 10 22.0 6 22 10 12 23 10 8 20 12 28.2 6 28 12 14 29 12 10 26 14 38.8 8 39 14 16 41 14 12 37 16 52.2 8 52 16 18 53 16 14 48 18 49.4 6 49 18 20 51 18 16 47 20 50.4 8 50 20 22 51 20 18 47

從以上試驗結果中可以看出鋼筋位置測定儀設定的鋼筋直徑不論比真實的鋼筋直徑大還是小，都會使檢測結果產生偏差。

2.2 鋼筋位置對鋼筋保護層厚度的影響

根據電磁感應法當探頭位于鋼筋正上方時接收信號最強，因此通過探頭在被測鋼筋上方移動時接收信號的強弱，可以判斷鋼筋的位置。所以在工程現場的鋼筋保護層厚度檢測中，測試人員往往將儀器的探頭掃描過混凝土表面后，聽到儀器的蜂鳴聲，就記錄該位置的鋼筋保護層厚度但是，從檢測技術考慮，信號峰值的判斷只能在接收信號越過峰值后出現下降趨勢的時候才能判斷，所以鋼筋位置的自動判定是在探頭越過了鋼筋正上方后才能肯定，這種現象稱之為“鋼筋掃描的滯后效應”。所以此時的鋼筋位置并未與儀器的探頭重合，所測試出的距離也并非鋼筋外表面至混凝土表面的垂直距離，因此有可能導致鋼筋保護層厚度的測試結果偏大。

那么在現場檢測時，應如何避免因鋼筋位置的不準確而對鋼筋保護層厚度產生影響呢？首先應將鋼筋位置測定儀的探頭沿著測試的方向勻速掃描混凝土表面，在聽到儀器的蜂鳴聲后標記出第一個位置A點。再將鋼筋位置測定儀的探頭沿著測試的反方向勻速掃描混凝土表面，在聽到儀器的蜂鳴聲后標記出第一個位置B點。連接A、B兩點，取直線AB的中點C點即為鋼筋的位置。按照此方法將所要檢測的鋼筋位置一一標出，再進行保護層厚度檢測，這樣可以減小因鋼筋位置不準確而導致鋼筋保護層厚度的測試結果產生誤差。在測試過程中應特別注意鋼筋位置測定儀的探頭應沿直線、勻速的運動。

2.3 鋼筋間距對鋼筋保護層厚度的影響

在鋼筋混凝土結構中，板類構件的鋼筋設計間距較大，而梁類構件主要根據該構件的截面尺寸進行均勻的布置，鋼筋間距相對較小。而鋼筋間距的大小對電磁感應法檢測鋼筋保護層厚度是否有影響呢？為此特別做了相關試驗。

某工程三層樓板，縱向受力鋼筋為φ8mm，鋼筋保護層厚度設計值為20mm，鋼筋間距為150mm。采用鋼筋位置測定儀（型號：DJGW-1A）對樓板的鋼筋保護層厚度進行檢測。按照由南向北的順序依次掃描樓板中的6根鋼筋。鋼筋保護層厚度的結果分別為19mm、19mm、20mm、18mm、18mm、18mm。而后對該樓板的檢測位置采用破損法進行驗證，驗證結果與電磁感應法檢測結果相符。

某工程三層框架梁，縱向受力鋼筋為3根φ20mm，箍筋φ 8mm，截面尺寸為200mm×400mm，鋼筋保護層厚度設計值為25mm。采用鋼筋位置測定儀（型號：DJGW-1A）對框架梁的鋼筋保護層厚度進行檢測。按照由南向北的順序依次掃框架梁中的3根鋼筋。鋼筋保護層厚度的檢測結果分別為30mm、26mm、36mm。在測試完成后，將框架梁的檢測位置采用破損法進行驗證，發現前第一根鋼筋的保護層厚度的驗證結果與電磁感應法檢測結果相符。后兩根鋼筋的保護層厚度驗證結果為22mm、33mm，與電磁感應法檢測結果產生了偏差。經觀察后發現，這兩根鋼筋綁扎的過于接近，實測其間距僅為22mm。在采用電磁感應法檢測鋼筋保護層厚度時，相鄰兩根之間的鋼筋互有干擾，導致檢測結果產生偏差。

3 采用電磁感應法測定鋼筋保護層厚度時，必須根據工程配筋圖紙，在測定儀器中設置正確的鋼筋直徑，以減小誤差

3.1采用電磁感應法測定鋼筋保護層厚度時，需要先掃描出鋼筋的實際位置，以防止“鋼筋掃描的滯后效應”對測試結果產生誤差。

3.2采用電磁感應法測定鋼筋保護層厚度時，必須到鋼筋間距對測試數據的影響，若相鄰兩根縱向受力鋼筋間距太小，則可能會對測試結果產生影響，這時就需要采用鉆孔，剔鑿等破損法進行驗證。

4 結束語

在實際的測試過程中，我們還應該避免其他有可能影響測試結果的因素，如測試儀器進行預熱、調零，調零時探頭遠離金屬物體，檢測時避開梁柱節點和鋼筋接頭部位等，以提高電磁感應法檢測鋼筋保護層厚度的精度，為工程質量把關提供準確有效的數據。

[1]GB 50010-2010，《混凝土結構設計規范》[M].

[2]JGJ/T 152-2008《混凝土中鋼筋檢測技術規程》[M].

[3]牛嶺.鋼筋直徑和鋼筋間距對鋼筋保護層厚度測試的影響《城市建設理論研究:電子版》,2011(22).