淺析電磁感應法測鋼筋保護層厚度的主要影響因素

楊金

臺州市黃巖先科建設工程質量檢測中心有限公司 浙江 臺州 318020

引言

在現代建筑工程建設中，鋼筋是不可或缺的重要施工材料，若其在材料性能、搭建結構等方面存在缺陷，將嚴重影響建筑工程的整體質量。而鋼筋的保護層厚度，正是關聯鋼筋施工應用質量的關鍵指標。若保護層的厚度過小，將很難滿足鋼結構的保護、固定、防水、防火等性能需求。若保護層的厚度過大，則會導致鋼構件出現受力超負荷的負面現象。所以，有必要對運用電磁感應法檢測鋼筋保護層厚度的相關技術問題展開分析探討。

1 電磁感應法檢測鋼筋保護層厚度的操作要點

為得到準確的檢測結果，需在整個的檢測工作中，嚴格遵守相應的檢測標準和流程。具體的檢測操作要點主要包含以下方面：①檢測準備。這一工作的開展可給后續的檢測工作開展創造良好的前提條件，需保障準備工作的完整性和充分性，專業的檢測人員需結合設計圖紙來進行鋼筋直徑、間距等基本情況的了解，及時將鋼筋表面的凸起物或者浮灰清除干凈，使得被檢測混凝土表面不存在任何的污垢，其表面平整度可達到檢測標準，做好相應儀器的校準。②鋼筋位置的確定。房建工程結構構成復雜，很多部位都存在有待測鋼筋，并沿梁、柱、板等建筑構件走向的垂直方向，勻速、緩慢地移動電磁感應式掃描儀的檢測探頭。結合此移動過程中的信號強弱變化，來進行橫向鋼筋、縱向鋼筋和箍筋位置的確定，并做好對應的標記。③鋼筋保護層厚度檢測。為保障檢測規范性，獲得可靠的檢測結果，應結合設計標準來進行儀器參數的科學設定，尤其要保障設計鋼筋直徑、保護層厚度的科學性，只有當這些參數都設計完成以后，方可進入正式的檢測環節，具體的檢測工作進行時，應遵循以下標準：并沿垂直方向，被測鋼筋軸線的方向移動電磁感應式掃描儀的檢測探頭，與被測鋼筋的距離分析，對移動速度加以有效調整，當與鋼筋越近時，應適當將移動速度調整得小一些；在探頭與測點鋼筋位置相一致時，為保障檢測結果科學性，需在該位置處多開展幾次的檢測，以通過反復檢測來提高檢測結果的精度。④結果分析。針對所獲得的檢測結果，應嚴格遵循相應的國家標準來進行對應的處理[1]。

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

在利用電磁感應法來進行鋼筋保護層厚度的檢測時，檢測結果往往會受到諸多因素的干擾，其中，鋼筋直徑就是其中的一個關鍵性因素，為獲得這一因素對檢測結果的影響程度，可通過以下方式來分析。

2.1.1 試驗儀器及模擬試件。此試驗工作進行時，所配備的是ZBL-R670型號的混凝土鋼筋檢測儀、游標卡尺，模擬試件的鋼筋選用的是HRB400螺紋鋼，其直徑范圍保持在8～20mm范圍內，工程結構為C25混凝土。模擬試件在按照特定的標準成型以后，將鋼筋埋設于標準試件內，且兩端露出試件，露出長度維持在51mm左右。試件表面平整度應達到要求，且鋼筋軸線應與試件表面平行，垂直距離差不得超過0.5mm。

2.1.2 試驗過程。為獲得鋼筋直徑對電磁感應法檢測的影響程度，需開展以下的三次試驗：①第一次試驗，利用游標卡尺來檢測模擬試件，記錄鋼筋外露兩端到混凝土表面的距離，計算平均值；在鋼筋位置測定儀中結合結構設計圖紙，設定鋼筋直徑參數，并根據鋼筋順序一一開展掃描，對每一種保護層厚度均開展兩次的掃描工作，最終取平均值。②第二次試驗，對鋼筋位置測定裝置內的鋼筋直徑大小進行適當調節，讓其直徑尺寸相較于普通狀況下略大一些，再使用上一階段的試驗方式實行試驗并取得相應結果。③第三次試驗，鋼筋測定儀中的鋼筋直徑比正常情況下小一個規格，隨后與第一次試驗的方法一樣[2]。

2.2 鋼筋位置

結合鋼筋保護層厚度檢測中電磁感應法的檢測原理和過程，可以發現，當探頭處于鋼筋正上方的情況下，所接收到的信號是最強的，因此，具體的檢測工作開展時，在移動電磁感應式鋼筋掃描儀探頭進行現場檢測的過程中，若探頭處于被測鋼筋的正上方，則此時兩者間距最短、檢測信號最強。在這種情況下，搭載在掃描儀系統中的蜂鳴器會被觸發，進而通過鳴響提示人員對鋼筋準確位置進行感知。然而在實際的技術應用中，經常發生人員在掃描儀鳴響前后標記鋼筋位置的情況，繼而導致相關檢測信息出現偏誤。對此，一方面要做好掃描儀探頭位移速度的控制。通常情況下，探頭移速勻速把控在每秒5cm左右。在此基礎上，當信號強度明顯增強時，應有針對性地減緩位移速度，具體以每秒2cm為宜。另一方面，部分掃描儀蜂鳴器有著一定的觸發延時與鳴響時長。所以，在蜂鳴器發出鳴響后，相關人員應緩慢地控制掃描儀探頭在工作面上做小距離往復位移，從而精準地找出檢測信號的峰值點，即鋼筋的實際位置。因此，鋼筋位置自動判定往往是當探頭經過了鋼筋正上方位之后方可確保判斷結果的正確性，鋼筋掃描的滯后性使得當鋼筋位置與儀器探頭沒有有效重合的情況下，所得到的距離并不代表鋼筋外表面到混凝土表面的垂直距離，這種情況下，所得到的鋼筋保護層測試結果要比實際的厚度值大一些。鋼筋位置也會對電磁感應下鋼筋保護層厚度檢測結果產生或大或小的影響，具體的檢測工作進行中，為減小由于鋼筋位置不準確而對檢測結果造成的干擾，檢測人員應當把檢測探頭朝著測試方向對混凝土表層以均勻的速度進行完整的掃描，在設備發出了蜂鳴音之后，立即由專業人員來標記出第一個位置A，在此工作前提下，將鋼筋位置測定儀探頭沿著檢測的反方向來對混凝土表面開展勻速且全面的掃描，當掃描過程中聽到了蜂鳴聲以后，立即標記出點B，將A與B點連接起來，選直線上的中點C，此點就是鋼筋的位置。在每個鋼筋位置的確定上，都依據此方式來得到，當每一個鋼筋位置點被標記出來以后，再安排專人來負責進行鋼筋保護層的厚度檢測，這種位置確定下可使得鋼筋位置對檢測結果準確度的不利影響大大降低。

2.3 鋼筋間距

電磁感應法下的鋼筋保護層厚度檢測中，檢測結果受到其他因素的干擾較大，其中，鋼筋間距同樣也是重點性的影響他因素。按照房屋建筑工程項目中鋼筋砼的結構類型，在板類構件中設置的鋼筋間隔距離會稍微略大，而梁類構件中設置的鋼筋間距則會略小，為了分析判斷鋼筋間距對其保護層厚度檢測所帶來的影響，可實施下述測試：以某房建工程的三層樓板為例，在此結構中的縱向受力鋼筋選用的是Φ8mm鋼筋，而鋼筋保護層厚度與間距分別為20mm、150mm，為通過電磁感應法來得到此結構中的鋼筋保護層厚度，工程企業配備了ZBL-R670型號的混凝土鋼筋檢測儀來負責檢測工作。以某工程三層框架梁作為研究對象，在此結構中存在有3根縱向受力鋼筋，這些縱向受力鋼筋的型號為Φ20mm，箍筋為Φ8mm，截面尺寸和鋼筋保護層厚度分別為200mm×400mm、25mm，檢測工作開展時，配備了ZBL-R670型號的混凝土鋼筋檢測儀來進行鋼筋保護層厚度的檢測。依據從南向北的順序，對三根鋼筋開展了全面的掃描，掃描以后發現這三根鋼筋保護層厚度分別為30、26、36mm，當全部的檢測工作完成以后，根據驗證結果分析得出，在同一檢測區域中，若相鄰兩根鋼筋綁扎地過于接近，便很可能會出現電磁干擾的情況。并且，同個鋼結構的密度越高，即鋼筋之間的距離越短，干擾影響也會越強，掃描儀顯示的數值也會越小[3]。

2.4 鋼筋直徑及保護層厚度

首先，需要對鋼筋掃描儀進行復位處理，并根據建筑設計圖、箍筋分布圖等工程資料，將鋼筋直徑、鋼筋保護層厚度的設計值輸入掃描儀。其后，根據預先標記好的鋼筋位置及走向，手持掃描儀對工作面上的各個鋼筋測點進行檢測。檢測時，應對檢測探頭的移動速度進行動態控制，保證探頭移速隨著與鋼筋距離的縮短而減慢。獲得鋼筋檢測結果時，應將鋼筋掃描儀的讀數信息精確到1mm。并且，為了提高檢測質量，保證掃描儀讀數結果的可靠性，應在相同條件下對鋼筋測點實施多次檢測，通常以兩次為宜。在此基礎上，若兩次檢測結果的讀數偏差小于1mm，則為有效，并取兩個讀數的均值作為最終結果。反之，若兩次檢測結果的讀數偏差大于1mm，則為無效，并對造成過大偏差的原因進行排查解決。然后，再重新實施基于相同測點的兩次檢測行為。最后，對電磁感應檢測結果進行記錄，并按照相關工程規范、技術標準開展分析工作。

2.5 鋼筋掃描儀與被測鋼筋的空間關系

鋼筋掃描儀與被測鋼筋的空間關系，也是影響現場檢測結果精確度的重要因素。所以，在現場檢測實踐中，應做好掃描儀方位的把控與調整，盡可能地保證信號傳感線（即探頭軸線）與鋼筋所處平面處于平行狀態，以達到最佳的掃描檢測效果。在此基礎上，若現場條件存在限制，掃描儀的信號傳感線必然與鋼筋所處平面存在夾角，則需要對檢測結果實施修正處理。一般來講，若兩者夾角達到20°，鋼筋保護層厚度的實際值會低于實測值10%以上。若兩者夾角達到90°，鋼筋保護層厚度的實際值會低于實測值20%以上。

3 檢測精度控制建議

在運用電磁感應法測鋼筋保護層厚度檢測工作的過程中，人為因素會對技術應用質量、結果分析質量產生直接影響。若相關人員在儀器操作、現場施工中缺乏專業性、嚴謹性，將很容易導致檢測誤差的發生，繼而降低鋼筋及其構件主體的建設質量，甚至對建筑工程整體效益造成損害。所以，相關單位在鋼筋檢測工作開展的過程中，應嚴格落實各項人員管理工作。一方面，要通過理論教育、原理講解、實操培訓、案例分析等手段，全面提升檢測崗位人員的工作素養，保證人員做到熟知各類技術規程、掌握儀器運用方法、明確檢測注意事項、重視檢測風險控制。只有這樣，才能從根本上保證電磁感應技術的運用質量與作用效果。另一方面，要加強制度約束與現場監管，保證相關人員在檢測中規范、嚴謹地做到按工程文件作業、按技術流程作業，以防止探頭移動過快、單次實施檢測、隨意讀取數據等負面情況出現。除此之外，要保證掃描儀每年至少進行專業檢定一次，并能夠滿足不同的工程檢測要求。一般來講，在鋼筋保護層厚度不超過40mm的情況下，檢測偏差應小于1mm。若鋼筋保護層厚度處于40mm至60mm的區間內，檢測偏差應小于2mm。若鋼筋保護層厚度超過60mm，則檢測偏差不應超過厚度的1/10。只有專業檢定全面合格，電磁感應技術才能運用到實際的檢測工作中[4]。

4 結束語

總而言之，將電磁感應法運用到鋼筋保護層厚度檢測中，能夠達到較為理想的鋼筋保護層厚度檢測效果。但需要注意的是，電磁感應法的運用涉及多個技術環節與工作流程，且實測結果的精確度會受到多種因素影響。所以，相關人員在現場檢測實踐中，應做好檢測技術的全程化、全面化把控，并做好現場工作環境、探頭位移速度、鋼筋空間位置等方面影響風險的有效規避，以提高鋼筋保護層厚度的最終檢測質量。