浅析电磁感应法测钢筋保护层厚度的主要影响因素

杨金

台州市黄岩先科建设工程质量检测中心有限公司 浙江 台州 318020

引言

在现代建筑工程建设中，钢筋是不可或缺的重要施工材料，若其在材料性能、搭建结构等方面存在缺陷，将严重影响建筑工程的整体质量。而钢筋的保护层厚度，正是关联钢筋施工应用质量的关键指标。若保护层的厚度过小，将很难满足钢结构的保护、固定、防水、防火等性能需求。若保护层的厚度过大，则会导致钢构件出现受力超负荷的负面现象。所以，有必要对运用电磁感应法检测钢筋保护层厚度的相关技术问题展开分析探讨。

1 电磁感应法检测钢筋保护层厚度的操作要点

为得到准确的检测结果，需在整个的检测工作中，严格遵守相应的检测标准和流程。具体的检测操作要点主要包含以下方面：①检测准备。这一工作的开展可给后续的检测工作开展创造良好的前提条件，需保障准备工作的完整性和充分性，专业的检测人员需结合设计图纸来进行钢筋直径、间距等基本情况的了解，及时将钢筋表面的凸起物或者浮灰清除干净，使得被检测混凝土表面不存在任何的污垢，其表面平整度可达到检测标准，做好相应仪器的校准。②钢筋位置的确定。房建工程结构构成复杂，很多部位都存在有待测钢筋，并沿梁、柱、板等建筑构件走向的垂直方向，匀速、缓慢地移动电磁感应式扫描仪的检测探头。结合此移动过程中的信号强弱变化，来进行横向钢筋、纵向钢筋和箍筋位置的确定，并做好对应的标记。③钢筋保护层厚度检测。为保障检测规范性，获得可靠的检测结果，应结合设计标准来进行仪器参数的科学设定，尤其要保障设计钢筋直径、保护层厚度的科学性，只有当这些参数都设计完成以后，方可进入正式的检测环节，具体的检测工作进行时，应遵循以下标准：并沿垂直方向，被测钢筋轴线的方向移动电磁感应式扫描仪的检测探头，与被测钢筋的距离分析，对移动速度加以有效调整，当与钢筋越近时，应适当将移动速度调整得小一些；在探头与测点钢筋位置相一致时，为保障检测结果科学性，需在该位置处多开展几次的检测，以通过反复检测来提高检测结果的精度。④结果分析。针对所获得的检测结果，应严格遵循相应的国家标准来进行对应的处理[1]。

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

在利用电磁感应法来进行钢筋保护层厚度的检测时，检测结果往往会受到诸多因素的干扰，其中，钢筋直径就是其中的一个关键性因素，为获得这一因素对检测结果的影响程度，可通过以下方式来分析。

2.1.1 试验仪器及模拟试件。此试验工作进行时，所配备的是ZBL-R670型号的混凝土钢筋检测仪、游标卡尺，模拟试件的钢筋选用的是HRB400螺纹钢，其直径范围保持在8～20mm范围内，工程结构为C25混凝土。模拟试件在按照特定的标准成型以后，将钢筋埋设于标准试件内，且两端露出试件，露出长度维持在51mm左右。试件表面平整度应达到要求，且钢筋轴线应与试件表面平行，垂直距离差不得超过0.5mm。

2.1.2 试验过程。为获得钢筋直径对电磁感应法检测的影响程度，需开展以下的三次试验：①第一次试验，利用游标卡尺来检测模拟试件，记录钢筋外露两端到混凝土表面的距离，计算平均值；在钢筋位置测定仪中结合结构设计图纸，设定钢筋直径参数，并根据钢筋顺序一一开展扫描，对每一种保护层厚度均开展两次的扫描工作，最终取平均值。②第二次试验，对钢筋位置测定装置内的钢筋直径大小进行适当调节，让其直径尺寸相较于普通状况下略大一些，再使用上一阶段的试验方式实行试验并取得相应结果。③第三次试验，钢筋测定仪中的钢筋直径比正常情况下小一个规格，随后与第一次试验的方法一样[2]。

2.2 钢筋位置

结合钢筋保护层厚度检测中电磁感应法的检测原理和过程，可以发现，当探头处于钢筋正上方的情况下，所接收到的信号是最强的，因此，具体的检测工作开展时，在移动电磁感应式钢筋扫描仪探头进行现场检测的过程中，若探头处于被测钢筋的正上方，则此时两者间距最短、检测信号最强。在这种情况下，搭载在扫描仪系统中的蜂鸣器会被触发，进而通过鸣响提示人员对钢筋准确位置进行感知。然而在实际的技术应用中，经常发生人员在扫描仪鸣响前后标记钢筋位置的情况，继而导致相关检测信息出现偏误。对此，一方面要做好扫描仪探头位移速度的控制。通常情况下，探头移速匀速把控在每秒5cm左右。在此基础上，当信号强度明显增强时，应有针对性地减缓位移速度，具体以每秒2cm为宜。另一方面，部分扫描仪蜂鸣器有着一定的触发延时与鸣响时长。所以，在蜂鸣器发出鸣响后，相关人员应缓慢地控制扫描仪探头在工作面上做小距离往复位移，从而精准地找出检测信号的峰值点，即钢筋的实际位置。因此，钢筋位置自动判定往往是当探头经过了钢筋正上方位之后方可确保判断结果的正确性，钢筋扫描的滞后性使得当钢筋位置与仪器探头没有有效重合的情况下，所得到的距离并不代表钢筋外表面到混凝土表面的垂直距离，这种情况下，所得到的钢筋保护层测试结果要比实际的厚度值大一些。钢筋位置也会对电磁感应下钢筋保护层厚度检测结果产生或大或小的影响，具体的检测工作进行中，为减小由于钢筋位置不准确而对检测结果造成的干扰，检测人员应当把检测探头朝着测试方向对混凝土表层以均匀的速度进行完整的扫描，在设备发出了蜂鸣音之后，立即由专业人员来标记出第一个位置A，在此工作前提下，将钢筋位置测定仪探头沿着检测的反方向来对混凝土表面开展匀速且全面的扫描，当扫描过程中听到了蜂鸣声以后，立即标记出点B，将A与B点连接起来，选直线上的中点C，此点就是钢筋的位置。在每个钢筋位置的确定上，都依据此方式来得到，当每一个钢筋位置点被标记出来以后，再安排专人来负责进行钢筋保护层的厚度检测，这种位置确定下可使得钢筋位置对检测结果准确度的不利影响大大降低。

2.3 钢筋间距

电磁感应法下的钢筋保护层厚度检测中，检测结果受到其他因素的干扰较大，其中，钢筋间距同样也是重点性的影响他因素。按照房屋建筑工程项目中钢筋砼的结构类型，在板类构件中设置的钢筋间隔距离会稍微略大，而梁类构件中设置的钢筋间距则会略小，为了分析判断钢筋间距对其保护层厚度检测所带来的影响，可实施下述测试：以某房建工程的三层楼板为例，在此结构中的纵向受力钢筋选用的是Φ8mm钢筋，而钢筋保护层厚度与间距分别为20mm、150mm，为通过电磁感应法来得到此结构中的钢筋保护层厚度，工程企业配备了ZBL-R670型号的混凝土钢筋检测仪来负责检测工作。以某工程三层框架梁作为研究对象，在此结构中存在有3根纵向受力钢筋，这些纵向受力钢筋的型号为Φ20mm，箍筋为Φ8mm，截面尺寸和钢筋保护层厚度分别为200mm×400mm、25mm，检测工作开展时，配备了ZBL-R670型号的混凝土钢筋检测仪来进行钢筋保护层厚度的检测。依据从南向北的顺序，对三根钢筋开展了全面的扫描，扫描以后发现这三根钢筋保护层厚度分别为30、26、36mm，当全部的检测工作完成以后，根据验证结果分析得出，在同一检测区域中，若相邻两根钢筋绑扎地过于接近，便很可能会出现电磁干扰的情况。并且，同个钢结构的密度越高，即钢筋之间的距离越短，干扰影响也会越强，扫描仪显示的数值也会越小[3]。

2.4 钢筋直径及保护层厚度

首先，需要对钢筋扫描仪进行复位处理，并根据建筑设计图、箍筋分布图等工程资料，将钢筋直径、钢筋保护层厚度的设计值输入扫描仪。其后，根据预先标记好的钢筋位置及走向，手持扫描仪对工作面上的各个钢筋测点进行检测。检测时，应对检测探头的移动速度进行动态控制，保证探头移速随着与钢筋距离的缩短而减慢。获得钢筋检测结果时，应将钢筋扫描仪的读数信息精确到1mm。并且，为了提高检测质量，保证扫描仪读数结果的可靠性，应在相同条件下对钢筋测点实施多次检测，通常以两次为宜。在此基础上，若两次检测结果的读数偏差小于1mm，则为有效，并取两个读数的均值作为最终结果。反之，若两次检测结果的读数偏差大于1mm，则为无效，并对造成过大偏差的原因进行排查解决。然后，再重新实施基于相同测点的两次检测行为。最后，对电磁感应检测结果进行记录，并按照相关工程规范、技术标准开展分析工作。

2.5 钢筋扫描仪与被测钢筋的空间关系

钢筋扫描仪与被测钢筋的空间关系，也是影响现场检测结果精确度的重要因素。所以，在现场检测实践中，应做好扫描仪方位的把控与调整，尽可能地保证信号传感线（即探头轴线）与钢筋所处平面处于平行状态，以达到最佳的扫描检测效果。在此基础上，若现场条件存在限制，扫描仪的信号传感线必然与钢筋所处平面存在夹角，则需要对检测结果实施修正处理。一般来讲，若两者夹角达到20°，钢筋保护层厚度的实际值会低于实测值10%以上。若两者夹角达到90°，钢筋保护层厚度的实际值会低于实测值20%以上。

3 检测精度控制建议

在运用电磁感应法测钢筋保护层厚度检测工作的过程中，人为因素会对技术应用质量、结果分析质量产生直接影响。若相关人员在仪器操作、现场施工中缺乏专业性、严谨性，将很容易导致检测误差的发生，继而降低钢筋及其构件主体的建设质量，甚至对建筑工程整体效益造成损害。所以，相关单位在钢筋检测工作开展的过程中，应严格落实各项人员管理工作。一方面，要通过理论教育、原理讲解、实操培训、案例分析等手段，全面提升检测岗位人员的工作素养，保证人员做到熟知各类技术规程、掌握仪器运用方法、明确检测注意事项、重视检测风险控制。只有这样，才能从根本上保证电磁感应技术的运用质量与作用效果。另一方面，要加强制度约束与现场监管，保证相关人员在检测中规范、严谨地做到按工程文件作业、按技术流程作业，以防止探头移动过快、单次实施检测、随意读取数据等负面情况出现。除此之外，要保证扫描仪每年至少进行专业检定一次，并能够满足不同的工程检测要求。一般来讲，在钢筋保护层厚度不超过40mm的情况下，检测偏差应小于1mm。若钢筋保护层厚度处于40mm至60mm的区间内，检测偏差应小于2mm。若钢筋保护层厚度超过60mm，则检测偏差不应超过厚度的1/10。只有专业检定全面合格，电磁感应技术才能运用到实际的检测工作中[4]。

4 结束语

总而言之，将电磁感应法运用到钢筋保护层厚度检测中，能够达到较为理想的钢筋保护层厚度检测效果。但需要注意的是，电磁感应法的运用涉及多个技术环节与工作流程，且实测结果的精确度会受到多种因素影响。所以，相关人员在现场检测实践中，应做好检测技术的全程化、全面化把控，并做好现场工作环境、探头位移速度、钢筋空间位置等方面影响风险的有效规避，以提高钢筋保护层厚度的最终检测质量。