关于电磁感应法检测钢筋保护层厚度影响因素的探讨与分析

洪嘉伟

厦门市工程检测中心有限公司

关于电磁感应法检测钢筋保护层厚度影响因素的探讨与分析

洪嘉伟

厦门市工程检测中心有限公司

钢筋混凝土结构已成为现代建筑工程中的主要结构形式。而钢筋混凝土结构中的钢筋保护层厚度已成为混凝土结构工程施工质量强制性验收的检测内容之一。电磁感应法作为非破损法，有着便捷、快速的优点，已被广泛应用在钢筋保护层厚度中。但是非破损方法的缺点也较为明显，就是在检测过程中，容易被某些因素影响，导致检测精度产生偏差。本文通过分析电磁感应法检测钢筋保护层厚度的影响因素，从而提高钢筋保护层厚度的检测精度。

电磁感应法；钢筋保护层厚度；钢筋直径；影响因素

1 前言

在现行的《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)中，钢筋保护层厚度定义为最外层钢筋的外缘（包括箍筋、构造筋、分布筋等）至混凝土表面的距离。钢筋保护层厚度不宜过大也不宜过小。如果钢筋保护层过小，就是钢筋过分靠近受拉区一侧，一方面容易造成钢筋露筋或钢筋受力时表面混凝土剥落；另一方面随着时间的推移，表面的混凝土将逐渐碳化，用不了多久，钢筋外混凝土就失去了保护作用，从而导致钢筋锈蚀，断面减小，强度降低，钢筋与混凝土之间失去粘结力，构件整体性受到破坏，严重时还会导致整个结构体系的破坏。

如果钢筋保护层也不宜过大，如果钢筋保护层太大，会出现混凝土裂缝、刚度下降,甚至倒塌。因此准确的检测钢筋保护层厚度显得尤为重要。

2 电磁感应法检测钢筋保护层厚度的几个影响因素

2.1 钢筋直径对钢筋保护层厚度的影响

在工程检测中，钢筋保护层厚度开始检测之前，应依据相关的图纸，找出被测试部位的配筋，并在钢筋位置测定仪中设置好对应的钢筋直径。如果钢筋直径设置错误，钢筋保护层厚度的检测结果是否会受影响呢？通过下面试验进行分析。

2.1.1试验仪器及模拟试件

试验仪器采用钢筋位置测定仪（型号：DJGW-1A）；游标卡尺；模拟试件中的钢筋选用HRB335螺纹钢，直径范围8mm～20mm，采用C25混凝土成型。模拟试件成型后，钢筋埋置在校准试件中，两端露出试件，长度为51mm。试件表面平整，钢筋轴线平行于试件表面，且同一钢筋外露端轴线至试件同一表面的垂直距离差在0.5mm之内。所成型试件符合《混凝土中钢筋检测技术规程》（JGJ/T 152-2008）的技术要求。

2.1.2试验过程

第一次试验，采用游标卡尺测试模拟试件中，钢筋外露的两端至混凝土表面的距离并记录，取平均值；然后采用钢筋位置测定仪设定好正确的钢筋直径后，按钢筋顺序依次扫描，每一种保护层厚度扫描两次，取平均值。试验数据见汇总表。

第二次试验，将钢筋位置测定仪中的钢筋直径设置比正确的钢筋直径大一个规格后，按第一次试验方法进行试验。试验数据见汇总表。

第三次试验，将钢筋位置测定仪中的钢筋直径设置比正确的钢筋直径小一个规格后，按第一次试验方法进行试验。试验数据见汇总表。

试验数据汇总表：

试验一试验二试验三钢筋直径（mm）游标卡尺测量值（mm）钢筋位置测定仪测量值（mm）钢筋直径（mm）钢筋位置测定仪设定直径（mm）钢筋位置测定仪测量值（mm）钢筋直径（mm）钢筋位置测定仪设定直径（mm）钢筋位置测定仪测量值（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

从以上试验结果中可以看出钢筋位置测定仪设定的钢筋直径不论比真实的钢筋直径大还是小，都会使检测结果产生偏差。

2.2 钢筋位置对钢筋保护层厚度的影响

根据电磁感应法当探头位于钢筋正上方时接收信号最强，因此通过探头在被测钢筋上方移动时接收信号的强弱，可以判断钢筋的位置。所以在工程现场的钢筋保护层厚度检测中，测试人员往往将仪器的探头扫描过混凝土表面后，听到仪器的蜂鸣声，就记录该位置的钢筋保护层厚度但是，从检测技术考虑，信号峰值的判断只能在接收信号越过峰值后出现下降趋势的时候才能判断，所以钢筋位置的自动判定是在探头越过了钢筋正上方后才能肯定，这种现象称之为“钢筋扫描的滞后效应”。所以此时的钢筋位置并未与仪器的探头重合，所测试出的距离也并非钢筋外表面至混凝土表面的垂直距离，因此有可能导致钢筋保护层厚度的测试结果偏大。

那么在现场检测时，应如何避免因钢筋位置的不准确而对钢筋保护层厚度产生影响呢？首先应将钢筋位置测定仪的探头沿着测试的方向匀速扫描混凝土表面，在听到仪器的蜂鸣声后标记出第一个位置A点。再将钢筋位置测定仪的探头沿着测试的反方向匀速扫描混凝土表面，在听到仪器的蜂鸣声后标记出第一个位置B点。连接A、B两点，取直线AB的中点C点即为钢筋的位置。按照此方法将所要检测的钢筋位置一一标出，再进行保护层厚度检测，这样可以减小因钢筋位置不准确而导致钢筋保护层厚度的测试结果产生误差。在测试过程中应特别注意钢筋位置测定仪的探头应沿直线、匀速的运动。

2.3 钢筋间距对钢筋保护层厚度的影响

在钢筋混凝土结构中，板类构件的钢筋设计间距较大，而梁类构件主要根据该构件的截面尺寸进行均匀的布置，钢筋间距相对较小。而钢筋间距的大小对电磁感应法检测钢筋保护层厚度是否有影响呢？为此特别做了相关试验。

某工程三层楼板，纵向受力钢筋为φ8mm，钢筋保护层厚度设计值为20mm，钢筋间距为150mm。采用钢筋位置测定仪（型号：DJGW-1A）对楼板的钢筋保护层厚度进行检测。按照由南向北的顺序依次扫描楼板中的6根钢筋。钢筋保护层厚度的结果分别为19mm、19mm、20mm、18mm、18mm、18mm。而后对该楼板的检测位置采用破损法进行验证，验证结果与电磁感应法检测结果相符。

某工程三层框架梁，纵向受力钢筋为3根φ20mm，箍筋φ 8mm，截面尺寸为200mm×400mm，钢筋保护层厚度设计值为25mm。采用钢筋位置测定仪（型号：DJGW-1A）对框架梁的钢筋保护层厚度进行检测。按照由南向北的顺序依次扫框架梁中的3根钢筋。钢筋保护层厚度的检测结果分别为30mm、26mm、36mm。在测试完成后，将框架梁的检测位置采用破损法进行验证，发现前第一根钢筋的保护层厚度的验证结果与电磁感应法检测结果相符。后两根钢筋的保护层厚度验证结果为22mm、33mm，与电磁感应法检测结果产生了偏差。经观察后发现，这两根钢筋绑扎的过于接近，实测其间距仅为22mm。在采用电磁感应法检测钢筋保护层厚度时，相邻两根之间的钢筋互有干扰，导致检测结果产生偏差。

3 采用电磁感应法测定钢筋保护层厚度时，必须根据工程配筋图纸，在测定仪器中设置正确的钢筋直径，以减小误差

3.1采用电磁感应法测定钢筋保护层厚度时，需要先扫描出钢筋的实际位置，以防止“钢筋扫描的滞后效应”对测试结果产生误差。

3.2采用电磁感应法测定钢筋保护层厚度时，必须到钢筋间距对测试数据的影响，若相邻两根纵向受力钢筋间距太小，则可能会对测试结果产生影响，这时就需要采用钻孔，剔凿等破损法进行验证。

4 结束语

在实际的测试过程中，我们还应该避免其他有可能影响测试结果的因素，如测试仪器进行预热、调零，调零时探头远离金属物体，检测时避开梁柱节点和钢筋接头部位等，以提高电磁感应法检测钢筋保护层厚度的精度，为工程质量把关提供准确有效的数据。

[1]GB 50010-2010，《混凝土结构设计规范》[M].

[2]JGJ/T 152-2008《混凝土中钢筋检测技术规程》[M].

[3]牛岭.钢筋直径和钢筋间距对钢筋保护层厚度测试的影响《城市建设理论研究:电子版》,2011(22).