钢筋直径和钢筋间距对钢筋保护层厚度测试的影响

牛岭

摘要：采用钢筋保护层厚度测试仪测试混凝土板的钢筋保护层厚度，比较钢筋直径和钢筋间距的变化对测试数据的影响，并对测试结果进行分析，得出了钢筋直径和钢筋间距对测试钢筋保护层厚度的影响规律。为准确测试钢筋保护层厚度和评价结构实体混凝土质量提供了试验依据。

关键词：钢筋混凝土保护层厚度无损检测钢筋间距

混凝土结构实体中钢筋保护层厚度的大小对结构实体的承载力和耐久性有重大影响，结构实体钢筋保护层厚度检验于2002年已列入《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB 50204—2002)，这对检测和评定钢筋混凝土保护层厚度，验收混凝土结构工程施工质量，保证结构的安全运行具有十分重要的意义。在混凝土结构工程设计中，钢筋保护层厚度是一个重要指标。钢筋保护层厚度的确定基本上是根据两个因素：一是在结构上能保证钢筋与混凝土共同作用，即满足受力钢筋的粘结锚固要求；二是应保证混凝土中钢筋的耐久性。若由于钢筋保护层达不到设计标准的要求，可能引起的危害主要有以下几个方面：①降低结构的设计承载能力，减少结构的安全储备；② 引起钢筋的过早腐蚀，造成结构强度、刚度和延性的降低；③ 降低钢筋与混凝土的粘结力和混凝土的耐火极限［1］。因此，在施工过程及对结构实体混凝土的验收中，加强对钢筋保护层厚度的测试，对掌握实体混凝土施工质量，提高施工技术水平，具有十分重要的促进作用[2]。在实体混凝土工程验收中，用保护层厚度测试仪无损检测的方法怎样才能准确的测试出钢筋的保护层厚度，在测试中应考虑哪些影响因素还需要我们去探讨。

1 试验简介

1.1 试件的设计与制作

1.1.1 试验板设计根据研究目的，设计了3块厚度为100 mm的钢筋混凝土板，混凝土强度等级C30，考虑的因素主要有钢筋直径、钢筋间距等。3块试验板编号分别为B1、B2、B3，其设计资料如图1～3所示。

1.1.2 试验板制作试验板制作的模板采用木模，在木模上钻孔精确控制钢筋位置，钢筋伸出混凝土试验板侧面50 mm以方便量测钢筋保护层厚度的实测值。试验板设计尺寸及试验板内钢筋位置如图1～3中的标注所示。图中编号①②③④分别表示φ6、φ8、φl0、φ14的HRB235级钢筋；·符号表示钢筋保护层厚度的测点位置，·符号的数字为测点编号。

1.2 试验板的测试方法

试验板的钢筋保护层厚度采用SCANLOG一5型(瑞士)钢筋保护层厚度测试仪测试，SCANLOG-5型钢筋保护层厚度测试仪是由显示器、扫描小车，通用探探头及联接导线等组成。该测试仪主要具有3种功能：测试钢筋保护层厚度、钢筋分布及钢筋直径。

试验前，用混凝土磨光机把混凝土试验板测试面磨平，并把浮尘清除干净，然后用SCANLOG一5型钢筋保护层厚度测试仪按统计测量方式在试件外露钢筋一侧的端部测试。测试时把测试仪通用探探头放在试件的上表面上，通用探探头在试件上表面滑动，用该仪器在小的测量范围功能测试出钢筋位置并读出钢筋净保护层厚度，再用游标卡尺测试出试验板中的钢筋净保护层的厚度值(实测值)。

2试验结果及其分析

2.1 混凝土净保护层厚度测试值

3个试验板的钢筋净保护层厚度的测试数据如表l～3所示。采用SCANLOG-5型钢筋保护层厚度测试仪测试时，应用了仪器的设定钢筋直径和钢筋间距的功能，在表2、表3测试的钢筋保护层厚度值中，表中括号内的数据为设定钢筋间距测试的保护层厚度值，没带括号的数据为没有设定钢筋间距测试的保护层厚度值。

表1 B1试验板钢筋净保护层厚度测试值

测点 钢筋直径设计值 钢筋间距设计值 净保护层厚

度实测值 仪器设定钢筋直径所测试的保护层厚度值

表2 B2试验板钢筋净保护层厚度测试值

测点 钢筋直径设计值 钢筋间距设计值 净保护层厚

度实测值 仪器设定钢筋直径所测试的保护层厚度值

表3 B3试验板钢筋净保护层厚度测试值

测点 钢筋直径设计值 钢筋间距设计值 净保护层厚

度实测值 仪器设定钢筋直径所测试的保护层厚度值

2.2 钢筋保护层厚度测试数据的影响因素分析

从表1～3可以看出，在测试钢筋保护层厚度时，测试仪器设定的钢筋直径和实际钢筋直径相同时所测试的钢筋保护层厚度(测试值)最接近钢筋保护层厚度的实测值，随着仪器设定的钢筋直径和实际钢筋直径差别的增大，测试的钢筋保护层厚度和钢筋保护层厚度的实测值误差越大，如图4、图5所示。从图4中可以看出钢筋保护层厚度的实测值和测试值的差值小于1 mm。从表2可以看出，当钢筋间距设计值为100 mm时，测试仪器设定钢筋间距为100 mm和测试仪器不设定钢筋间距的钢筋保护层厚度的测试数据基本相同，也可以说钢筋间距≥100 mm时，钢筋间距对测试结果是没有影响的。从表3可以看出，当钢筋间距设计值为50 mm时，测试仪器设定钢筋间距为50 mm 时(测试值1)比测试仪器不设定钢筋间距(测试值2)所测试钢筋保护层厚度更接近钢筋保护层厚度的实测值，如图6所示。从上述钢筋净保护层厚度测试结果可以明显看出，在不知道混凝土中钢筋直径时，把测试仪器设定钢筋直径为16 mm来测试钢筋保护层厚度，随着仪器设定的钢筋直径和混凝土中钢筋直径差值的增大，钢筋保护层厚度的测试值的误差也增大，如图5，从表1中也可以看出当测试仪器设定的钢筋直径为16 mm时，测试混凝土中φ6钢筋的保护层厚度其测试误差已达到17%。

在对结构实体钢筋保护层厚度检测时，应首先对测试面处理平整并把浮尘清除干净，要认真了解工程的施工过程及认真阅读设计图纸和有关资料，熟练掌握测试仪器的各种功能，合理的设置各种参数来消除各种影响因素对测试结果的影响，这样测试的数据才能最接近钢筋的实际保护层厚度值，才能为评价结构实体混凝土质量提供可靠的检测数据。

3 结语

3.1 测试钢筋保护层厚度时，测试仪器设定的钢筋直径应和混凝土中的钢筋直径相同，以减少测试误差提高测试数据准确性。

3.2 在测试时应考虑钢筋间距的影响，当钢筋间距小于100mm时，测试仪器设定钢筋间距应和混凝土中钢筋间距一致来减少钢筋间距对测试数据准确性的影响。

3.3 在测试时，为减少测试数据的误差，若不知道混凝土中钢筋直径，应首先用钢筋保护层厚度测试仪测出钢筋直径，经测试仪器参数设定功能设定钢筋直径后再测试保护层厚度，而不应把测试仪器设定钢筋直径为16mm来测试保护层厚度。

3.4 现场检测框架结构之前，要认真分析研究图纸，确定合理的检测部位，对构件内的钢筋位置做到心中有数，避开梁柱节点等钢筋密集区和钢筋接头部位，使检测到的钢筋根数与实际相符，取得完整准确的检测数据。

参考文献：1、混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-20022、混凝土中钢筋检测技术规程JGJ/T152-20083、混凝土结构设计规范GB50010-2002

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。